千丝万缕是什么意思？在非洲南部纳米比亚沙漠，以及澳大利亚西部皮尔巴拉、美国爱达荷州等地，大片干旱、贫瘠的土地上，均匀排列着上千个大小不等的圆圈，直径大多在2米至15米。这些圆圈中荒草稀疏，有的甚至寸草不生。 这些神奇的圆圈被称为“仙女圈”，它像一道难解的题，几十年来困扰着几代生态学家。它仍是自然界最大的谜团之一。最近，一个德国科研团队的研究表明，“仙女圈”竟与计算机之父艾伦·图灵所创立的理论有关。 总结之前世界各国研究团队的理论，他们都发现，“仙女圈”与土壤的水分、养分以及极端天气有关。它是植被在“抢夺”资源时所引起的一种自发现象。其资源竞争原理是：圆圈内土壤中不生长植被，所以水分及养分含量高，充当着水库的角色，可以向圆圈边沿和圆圈外的植被渗透水和营养。 多年来，来自德国哥廷根大学生态系统建模系的生态学家斯蒂芬·格津，也在关注这些神秘的“仙女圈”。2019年，格津团队用无人机和野外气象站采集数据，对澳大利亚西部的“仙女圈”再次展开一系列研究。最近，他们发表论文称，“仙女圈”和通常用于解释自然界中重复模式的图灵斑有着千丝万缕的关系。 格津团队在草地生态系统中，分析了“仙女圈”内外草的生长情况、大小与排布疏密程度以及土壤含水量。基于无人机的多光谱分析和空间显式统计数据，他们测试了5个面积1公顷的样板地，看草的活力是否取决于仙女圈模式。他们还检查了高活力草丛和低活力草丛的关系，并在1平方米的小尺度上，评估了火灾后草木在不同演替阶段的情况。 结果发现，与低活力草相比，高活力草与“仙女圈”的系统相关性更高。“在自然科学中，将经验生态学和物理学联系起来，是最具挑战性但也是最有趣的努力之一。这些草通过形成对称间隔的缝隙模式，积极地改造自己的环境。”格津说，植被得益于“仙女圈”提供的额外水分，即使在非常恶劣、干旱的条件下，也能保持生态系统的功能。如果没有草类的自我组织，这个地区很可能变成沙漠。 根据图灵斑的形成原理，生命力较强的植被应当聚集在一起，而生命力较弱的植被则会随机散布。他们关于生态学的发现，证明了“仙女圈”可以被图灵斑图解释。在发表于《生态学杂志》的论文中，他们写道：正如理论模型所预测的，“仙女圈”是干旱地区植被的重要额外水源，草是“生态系统工程师”，可改变其不利的非生物环境，从而导致植被“自组织”。可见，植被“仙女圈”模式可改变不利环境。

来源： 解放日报