"מעגלי הפיות" בנמיביה מעוררים מחלוקות בקרב מדענים

מקורם של מעגלים מושלמים להפליא במדבר נמיב המזרחי מעורר תמיהה בקרב מדענים מזה עשרות שנים. המעגלים, כתמי אדמה חשופה וצחיחה, מופיעים במרחק שווה זה לזה, כאילו מישהו לחץ על הקרקע בשיטתיות עם חותכן עוגיות. צילומי לוויין מראים מיליוני "מעגלי פיות" כאלה, שקוטרם יכול להגיע לעשרים מטרים, ברחבי המדבר בנמיביה. מדענים לא יודעים מה יכול להסביר את קיומם. טרמיטים שנוגסים בשורשי צמחים? עשבים שיוצרים את הדפוסים בדרך כלשהי? חומר רעיל שפוגע באדמה? או אולי חייזרים הבוחנים את המדבר כנקודת נחיתה אפשרית? ספוילר: אלה אף פעם לא חייזרים.

"מוכרחים להיות כוחות חזקים מאוד מאחורי יצירת הדפוסים האלה, כי אחרת הם היו הרבה יותר רועשים, הרבה פחות מסודרים", אומר סטפן גצין, אקולוג באוניברסיטת גטינגן בגרמניה, שפרסם מאמרים רבים על המעגלים הללו. גצין ועמיתיו מעלים במחקרם ראיות לכך שהמעגלים נוצרו בגלל תחרות עזה בין צמחים על מים בשטח הצחיח. במילים פשוטות, ייתכן שהצמחים הנאבקים לשרוד בתנאי היובש וגונבים מים משכניהם מותירים מעגל חשוף בשטח שביניהם.

גצין בחן לראשונה את המעגלים המסתוריים הללו באופן אישי כשלמד באוניברסיטת נמיביה בבירה וינדהוק לפני יותר מעשרים שנה. הוא פרסם את המחקר הראשוני שלו בנושא בשנת 2000, וכינה את התופעה "מעגלי פיות" בגלל הדמיון המעורפל שלהם ל"טבעות פיות" של פטריות הנראות לעיתים קרובות ביערות (עד כמה שידוע לנו, אלו ואלו לא באמת קשורים לפיות).

ככל שהמשקעים פוחתים הצמחייה נעשית מקוטעת יותר, כדי למקסם את זמינות המים. צמחייה אחידה יכולה להוליד דפוסי פערים; דפוסי פערים יכולים להפוך לפסים באקלים יבש יותר; ופסים עלולים להפוך לשבבים דקים

מעגלי הפיות הנמיביים יוצאי דופן לא רק במראם, אלא גם במיקומם. הם מפציעים באחד האזורים היבשים בעולם, בפיסה צרה מאוד של שטח שזוכה ל־70 עד 120 מילימטרים של גשם בשנה. 30 קילומטרים בלבד מזרחה משם, כמות המשקעים השנתית היא בסביבות 150 מילימטרים: שם, אומר גצין, אין מעגלי פיות כלל, אלא עשבים בכל מקום. "זו אינדיקציה חזקה מאוד לכך שהתופעה נובעת ממים או מאקלים", אומר גצין. "מעגלי הפיות הם בעצם ביטוי לכך שאין מספיק לחות כדי לקיים כיסוי צמחייה מתמשך. העשבים מתארגנים כדי לקצור את המים המוגבלים האלה באופן הטוב ביותר".

בשלוש השנים האחרונות יצאו גצין וצוותו ללקט נתוני שטח בנמיביה כדי לחקור את ההשערה הזו. הצוות התקין חיישנים למדידת המים באדמה ובעשב. לאחר ירידת הגשם, הם גילו, העשב צמח בתוך מעגל הפיות ומחוצה לו – אולם בתוך כמה שבועות, הדשא שבתוך העיגול מת והצמחים שבקצות המעגל המשיכו להתקיים. הם גם גילו שלחות הקרקע בשכבות העליונות של המעגל ירדה אף שלא היה שם עשב. גצין מסביר שהצמחים בשולי המעגל מתחרים על המים עם העשבים שמנסים לצמוח במרכזו. לצמחי הפריפריה יש שורשים ארוכים יותר, מה שמאפשר להם לשאוב מים מן המרכז בצורה רוחבית, וכך לא נשארו מספיק מים בתוך המעגל כדי שיצמח בו עשב.

אבל למה הצמחים מסודרים דווקא במעגל? הצורה, מסביר גצין, מאפשרת לעשבים בודדים למקסם את זמינות המים שלהם. עיגול, שהיחס בין ההיקף לשטח שלו קטן, מגביל את מספר הצמחים מסביבו ומגביר את כמות המים הזמינה לצמחים. בצורת ריבוע, יותר צמחים יצטרכו לחלוק את אותה כמות של מים: "מנקודת המבט התחרותית, זהו המבנה ההגיוני ביותר לקבל גישה למשאבי המים המוגבלים הללו".

גצין מכיר בכך שלצמחים אין מוח, כשלעצמם, אבל המעגלים יוצרים דפוס מתמטי אינטליגנטי. כמה מהמעגלים גם מרוחקים זה מזה באופן שווה, כך שנוצרת דוגמת חלת דבש שחוזרת על עצמה באופן אחיד. חוקרים קוראים לעיצוב האחיד הזה "תבנית טיורינג", משום שהוא הוסבר לראשונה בידי המתמטיקאי הבריטי אלן טיורינג. "לא רק בעלי חיים פועלים כמהנדסי מערכות אקולוגיות. צמחים עושים את אותו הדבר", אומר גצין. "יש מודעות גוברת לכך שצמחים עשויים להיות חכמים יותר ממה שחשבנו".

מחוץ לנמיביה נמצאו מעגלי פיות גם במדבר האוסטרלי. גצין וצוותו נסעו לאוסטרליה וקבעו שגם שם המעגלים נוצרו באמצעות תחרות בין צמחים וארגון עצמי. יש חוקרים שרואים בדפוסים המרחביים האלה כלי להתמודדות עם סביבות חמות ויבשות. "אנשים מדברים על נקודת תפנית, שהמערכת קורסת בה", אומר אהוד מירון, פיזיקאי מאוניברסיטת בן־גוריון שפרסם מאמרים עם גצין. "יש הרבה נתיבי תגובה חלופיים. חלקם עמידים". מירון ועמיתיו חוקרים כיצד מערכות אקולוגיות מאוימות יכולות לשרוד באמצעות דפוסים מרחביים. מחקריו מראים שהצמחייה תתארגן מחדש בעצמה בתגובה למידת היובש של הסביבה.

סביבה שמקבלת די מים עשויה להיות בעלת צמחייה אחידה, אך ככל שהמשקעים פוחתים הצמחייה נעשית מקוטעת יותר, כדי למקסם את זמינות המים עבור צמחים תחרותיים. צמחייה אחידה יכולה להוליד דפוסי פערים (כמו מעגלי פיות). דפוסי פערים יכולים להפוך לפסים של צמחייה באקלים יבש עוד יותר, וכאשר כמות הגשמים פוחתת עוד, פסים עלולים להפוך לשבבים דקים.

לא כולם מסכימים להסבר של גצין. האקולוגית האוסטרלית פיונה וולש ועמיתיה טוענים שטרמיטים יצרו את מעגלי הפיות באוסטרליה. עם זאת, גצין אומר שלא מצא עדויות משכנעות לטרמיטים בדגימות שלו באוסטרליה או בנמיביה.

גם חוקר מעגלי הפיות מריון מאייר, כימאי מאוניברסיטת פרטוריה בדרום אפריקה, אינו חושב שטרמיטים או נמלים עשויים לגרום למעגלי הפיות בנמיביה, אך עדיין חושב שההסבר של גצין אינו משכנע. הוא מציע תאוריה נוספת: לדבריו, צמח רעיל ששמו אופורביה צמח בעבר היכן שנמצאים כעת מעגלי הפיות, והרג חיידקים מועילים שעוזרים לעשבים לשרוד במדבר. לדבריו, השרף הרעיל של הצמח מונע מהאדמה לספוג את המים, מה שמסביר את המחסור במים באדמה סמוך לפני המעגל. גצין פרסם מחקרים הסותרים את תיאוריית החיידקים של מאייר, אבל מאייר אמר ש"במדע, טוב לחלוק ולהעלות שאלות. במקרה של מעגלי הפיות, קשה מאוד להוכיח את האמת. אני חושב שמדענים ישיגו ראיות נוספות, ואז בסופו של דבר התיאוריה הנכונה תתקבל. כרגע, השאלה פתוחה עדיין".