Математическая теория 70-летней давности объяснила происхождение «волшебных» кругов в пустыне

Происхождение таинственных кругов на травяном покрове пустыни Намиб на юге Африки удалось объяснить благодаря теории Алана Тьюринга, сформулированной почти 70 лет назад.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Ecology, кратко о нем сообщает ScienceAlert.

В 1952 году математик Алан Тьюринг описал то, что позднее стало известно как модель Тьюринга. Теория гласит, что динамика некоторых однородных систем может привести к возникновению устойчивых моделей, когда они нарушаются. Спустя десятилетия ученые продолжают обнаруживать примеры этой модели в разных областях. Например, с ней связали происхождение «волшебных» кругов в пустыне.

Чтобы проверить эту версию исследователи использовали беспилотники с мультиспектральными камерами. «Интригует то, что травы активно проектируют свою собственную среду обитания, формируя симметрично расположенные паттерны, — говорит эколог Стефан Гетцин из Геттингенского университета в Германии. — Растительность извлекает выгоду из дополнительного стока воды, обеспечиваемого большими "волшебными" кругами, и поэтому сохраняет засушливую экосистему функциональной даже в очень суровых, сухих условиях. Без самоорганизации трав эта область, скорее всего, превратилась бы в пустыню, где преобладала бы голая почва».

По словам исследователей, травы, образующие «волшебные» круги, растут вместе кооперативным образом, модулируя свою среду обитания, чтобы лучше справляться с недостатком воды в чрезвычайно засушливой экосистеме. «Формируя периодические разрывные паттерны, растительность извлекает выгоду из дополнительного водного ресурса, обеспечиваемого разрывами волшебного круга, — объясняют авторы, — и тем самым поддерживает функционирование экосистемы при более низких значениях осадков по сравнению с однородной растительностью».

Фото: «волшебные» круги в пустыне (Намибия), Getty Images