Wróżkowe kręgi to przykład wzorca Turinga?

W 1952 r. Alan Turing zaproponował pojęcie wzoru Turinga (często określane w liczbie mnogiej jako wzorce Turinga). Matematyk przedstawił pogląd, że dynamika niektórych jednolitych układów może prowadzić do powstawania stabilnych wzorców, jeżeli zostaną zaburzone, np. pasy zebry. Taki "porządek od zakłócenia" stał się teoretyczną podstawą wszelkiego rodzaju dziwnych, powtarzających się motywów w świecie przyrody.

Dekady później naukowcy wciąż odkrywają przykłady tego zjawiska w niezwykłych i egzotycznych miejscach. Najnowszym wcieleniem wzorców Turinga są tzw. wróżkowe kręgi - tajemnicze formacje pustynnej trawy, które rosną wokół wyraźnie okrągłych płatów jałowej gleby. Po raz pierwszy dostrzeżono je na pustyni Namib w południowej Afryce.

Naukowcy od dawna poszukiwali wyjaśnień tych niezwykłych struktur. Początkowo jeden z poglądów mówił, że dziwne kręgi wynikały z aktywności termitów pod afrykańską ziemią, ale późniejsze odkrycia podobnych struktur na australijskim odludziu skomplikowały tę teorię. Sugerowano także, że wróżkowe kręgi są wynikiem adaptacji roślin, aby jak najlepiej wykorzystać ograniczone zasoby wody w surowym, suchym środowisku.

Okazuje się jednak, że prawdopodobnie jest to jeden z przykładów wzorców Turinga. Mimo iż nie ma zbyt wielu dowodów empirycznych potwierdzających tę hipotezę, to jest to realne wyjaśnienie.

- Istnieje silna nierównowaga między teoretycznymi modelami roślinności, ich założeniami a priori i brakiem empirycznego dowodu na to, że modelowane procesy są poprawne z ekologicznego punktu widzenia - powiedział Stephan Getzin z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech.

Zespół Getzina wykorzystał drony do badania wróżkowych kręgów w pobliżu górniczego miasta Newman w regionie Pilbara w Australii Zachodniej. Zgodnie z założeniami, układ wróżkowych kręgów opartych na wzorcach Turinga byłby silniejszy wśród traw o większej zależności od wilgoci. Analizując przestrzenną separację traw, naukowcy odkryli, że zdrowsze trawy częściej występowały wokół wróżkowych kręgów. Oznacza to, że uzyskano pierwsze dowody pasujące do teorii Turinga sprzed blisko 60 lat.

Zdaniem naukowców trawy, które tworzą wróżkowe kręgi, rosną razem w sposób kooperacyjny, modulując otaczające środowisko, aby lepiej radzić sobie w suchym ekosystemie.