直径达15米,非洲出现神秘“仙女圈”,堪称“自然奇观”

地球上存在许多自然奇观 , 随着人类的科学认知水平不断提高 , 一些自然奇观得以解释 , 而另一些自然奇观至今仍是谜题 , 位于非洲南部纳米比亚沙漠中的“仙女圈”就是一大自然奇观 。 仙女圈指的是地面上出现了大坑 , 直径范围为2~15米左右 。 大坑中的植被十分稀疏 , 甚至一点植被都没有 , 和大坑之外的植被情况起到鲜明对比 。
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根据报道 , 仙女圈不仅出现在纳米比亚沙漠中 , 在澳大利亚西部和美国的爱达荷州也有出现 , 它们共同的特点是出现在较为贫瘠的土地上 。 之所以将这些大坑称为“仙女圈” , 是因为纳米比亚当地的神话传说认为这是仙女留下的痕迹 。 最近 , 国外科学家在无人机的帮助下对纳米比亚的仙女圈进行航拍 , 并结合野外气象站的数据进行研究 。
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他们发现仙女圈的形成可能与图灵斑图存在联系 , 这让不少研究仙女圈的科学家匪夷所思 , 这种自然奇观为何与图灵斑图有关呢?图灵斑图到底是什么东西?
什么是图灵斑图?
相信大多数朋友对图灵这个人物并不陌生 , 他被认为是人类密码和人工智能之父 , 他所提出的“图灵测试”是验证人工智能程度的经典方法 。 实际上图灵除了研究代码破译和人工智能之外 , 还长期研究生物与数学的关系 。 到了上世纪中叶 , 图灵发现如果存在两种性质相反的物质 , 一种可以促成图案形成 , 另一种可以抑制图案形成 。
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它们通过反应扩散会形成条纹、斑点、斑纹等形状 , 这就是所谓的图灵斑图 。 这一理论已经被用来解释猎豹身上斑纹的出现 , 内在原因是猎豹体内两种性质相反的因素在起作用 。 实际上在该发现之前就已经有科学家注意到图灵斑图与仙女圈可能存在联系 , 换而言之仙女圈的出现并非随机 , 而是两种内在的因素在起作用 。
科学家们针对仙女圈提出过哪些解释?
诺伯特·雅根斯是一位生态学家 , 他在知道仙女圈后对这种自然奇观十分感兴趣 , 于是花了6年的时间对仙女圈进行研究 。 他发现所有被选中的仙女圈样本中 , 都出现了一种白蚁 , 因此他认为白蚁是罪魁祸首 。 首先 , 白蚁以植物的根部为食物 , 不断地蚕食导致植被逐渐减少 , 土地变得贫瘠 。 其次 , 为了获得充足的水分 , 它们必须挖出坑来让雨水向下渗透 。
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诺伯特在2013年提出了这种解释 , 到了2019年哥廷根大学的研究人员斯蒂芬和他的团队对澳大利亚西部的仙女圈进行研究 , 最终他们认为仙女圈的形成和白蚁无关 , 因为白蚁不具备造成几十个大坑的能力 。 相反地 , 他们在研究仙女圈的土壤情况后 , 提出是非生物因素导致了仙女圈的形成 。 然而这两种解释并未成为主流观点 , 至今仍然有新观点出现 。
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图灵斑图和仙女圈有何关系呢?
根据图灵的理论 , 两股相反的力量导致了斑图的形成 , 而仙女圈内外的植被情况符合这种理论 。 研究人员发现 , 仙女圈的内部几乎没有植被 , 这导致圈内可以聚集更多水分供给给周围的植被 , 随着时间的推移导致周围植被的生命力变强了 , 主要的表现是植被会围绕着仙女圈的边缘生长 , 而且排列十分有规律 , 与计算机模拟的结果是一致的 。
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直径达15米,非洲出现神秘“仙女圈”,堪称“自然奇观”】其次 , 研究人员发现图灵斑图还有另外一种解释 , 即生命力强的个体倾向于聚集 , 而生命力较弱的个体倾向于分布 , 这就是为什么仙女圈内的植被稀少 , 而圈外的植被多 。 从另一个角度来看 , 仙女圈扮演着干旱地区生态系统的工程师 , 发挥了水源的分配作用 , 使得生态系统能够承受起干旱的压力 , 为其他生命提供了更多生存的机会 。
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