Trawy, które wygrywają walkę o wodę, tworzą czarcie kręgi

W latach 70. XX w. na namibijskich pustyniach odkryto interesujące zjawisko: powierzchnię ziemi pokrywają tam kręgi. Są one częstym zjawiskiem w biologii grzybów – ich grzybnia rozrasta się we wszystkie strony. W przypadku tych kapeluszowych koło jest ukryte pod ziemią, ale w pewnym momencie na jego krańcach powstają owocniki i one są już na powierzchni. Tak powstały krąg jest w polskiej kulturze ludowej nazywany czarcim, w anglojęzycznej zaś ich sprawstwo przypisuje się wróżkom (fairy), ale niekoniecznie tym dobrym. Odkrycie tego typu kręgów nie byłoby więc dziwne (poza tym, że na pustyni grzybów zwykle jest mało). W Namibii stworzyły je jednak trawy. A one w znanych środowiskach układają się w zwartą darń, kępy, falangi albo formy nazywane partyzantką (guerilla). Naukowcy sformułowali kilka hipotez na temat tego niecodziennego zjawiska.

Hipotezy nie do obrony

W jednej z pierwszych hipotez winne były wilczomlecze. W Afryce to one zajmują niszę ekologiczną kaktusów. Ich nazwa nie bierze się znikąd – wytwarzają trujący sok mleczny. Botanicy podejrzewali, że substancje uwalniane przez wilczomlecze rozpływają się w miarę regularnie we wszystkie strony, a więc zatruta strefa to koło z granicą wyznaczoną trawami, którym udało się przeżyć. Co prawda w środku kręgów nie znaleziono wilczomlecza, ale podejrzewano, że obumarł, a jego trucizna pozostała w glebie jeszcze przez lata. Kilka lat temu udowodniono jednak, że ta hipoteza jest nie do obrony.

Wcześniej zresztą ekolodzy, dla których żaden mechanizm nie jest kompletny, jeżeli nie uwzględnia drapieżnictwa (no, może być też roślinożerność) postawili inną hipotezę. W ich wizji czartami tworzącymi krąg muszą być jakieś zwierzęta. A że na tych pustyniach nie ma zbyt dużego wyboru, wytypowali termity podgryzające korzenie.

Na drugim końcu skali pojawiły się hipotezy, że do powstania kręgów nie trzeba innych gatunków – ani roślin, ani zwierząt. Po prostu trawy same się w ten sposób organizują. Co je do tego skłania? Odpowiedzi szukano w ekohydrologii. Z jakichś względów może być tak – dowodzone – że w środku kręgu szybciej zaczyna brakować wody. Niektórzy zaś połączyli suszę z termitami: owady nie podgryzają korzeni, ale tworzą podziemne nisze, które pełnią rolę zbiorników retencyjnych dla deszczówki. Taki rozkład wody gruntowej miał skutkować tworzeniem kręgów.

Z czasem potwierdzenia zyskiwały teorie samoorganizacji wynikającej z uwarunkowań hydrologicznych – kręgi znajdowano bowiem w miejscach, gdzie nie potwierdzono obecności termitów. Wnioski opublikowano kilka lat temu. Ale później badacze dostali prezent od natury: dwa sezony z obfitymi deszczami pozwalającymi na bezpośrednie obserwacje powstawania kręgów.

Hipoteza raczej właściwa

W pustynnych ekosystemach rośliny zaczynają rosnąć praktycznie od momentu opadu. I wtedy wysuszają glebę powoli. Kiedy jednak już się porządnie ukorzenią, zasysają wodę z taką siłą, że znika ona nie tylko bezpośrednio pod nimi, ale też w promieniu kilku metrów. Skutek jest taki, że rośliny rosnące na skraju płatu zasysają wodę i z jego zewnętrza i wnętrza. Co więcej, konkurują z sąsiadkami w środku, co sprawia, że od wewnętrznej strony płatu mają większe korzenie, żeby wydajniej ssać wodę. Rośliny na skraju płatu mają konkurencję głównie od środka. Te z wnętrza – początkowo rosnące gęściej – muszą zaś walczyć o wodę ze wszystkimi. W efekcie już po dziesięciu dniach od deszczu trawie w środku płatu zaczyna brakować wody. Nie kiełkują tam też żadne nowe osobniki. Po kolejnych dziesięciu dniach uschnięte jest już całe wnętrze kręgu. A po jakichś dwóch miesiącach pojawiają się termity, żeby żerować na martwych już korzeniach. Wyniki tych badań opublikowano kilka dni temu.

Autorzy przekonują, że wreszcie przedstawili ostateczne rozwiązanie zagadki czarcich kręgów. Brzmią przekonująco. Rzecz w tym, że przez pół wieku przedstawiono już wiele równie pewnie brzmiących artykułów, niektóre nawet w „Science” (ten o termitach tworzących rezerwuary). Podejrzewano także trujące gazy, radioaktywne złoża, itd. A może jednak wszystkiemu winne są czarty?