Era 1952 e Alan Turing estava prestes a reformular sua compreensão da biologia da humanidade.

Em um papel de referência, o matemático inglês introduziu o que ficou espargido uma vez que Padrão de Turing – a noção de que a dinâmica de certos sistemas uniformes pode levar a padrões estáveis ​​quando perturbados.

Essa “ordem de perturbação” tornou-se a base teórica de todos os tipos de motivos estranhos e repetidos vistos no mundo originário.

Era uma boa teoria. Na verdade, décadas depois, os cientistas ainda estão descobrindo exemplos impressionantes disso em lugares incomuns e exóticos: os padrões de Turing do mundo real deram vida a lugares que o próprio Turing nunca teve a chance de ver.

A última encarnação deste fenômeno teórico acaba por ser círculos de fadas – Misteriosas formações de grama do deserto que crescem em torno de manchas circulares de solo sedento, documentadas pela primeira vez no deserto do Namibe, no sul da África.

Imagem de drone de círculos de fadas australianos. (Stephan Getzin / Universidade de Göttingen)

As explicações de sua existência vão do mítico ao terreno, e há alguns anos sua origem ainda era debatida. A princípio, considerou-se que o círculos estranhos são devidos à atividade dos cupins sob solo africano, mas o seguinte invenção de círculos de fadas no interno australiano complicou a narração, provando círculos de fadas podem ser encontrados sem qualquer vínculo firme com cupins.

Alternativamente, os cientistas propuseram que os círculos de fadas são o resultado arranjos de vegetação aproveitar ao supremo os recursos hídricos limitados em um envolvente sedento e hostil.

Parece plausível e, se verdadeiro, também seria outro exemplo originário de um padrão de Turing. Mas não há muitas evidências empíricas para estribar a hipótese, dizem os pesquisadores, porque os físicos que tendem a modelar a dinâmica de Turing desses sistemas raramente acabam fazendo trabalho de campo no deserto para estribar suas idéias.

“Há um potente desequilíbrio entre os modelos teóricos de vegetação, deles a priori hipóteses e a escassez de evidências empíricas de que os processos modelados são ecologicamente corretos ”, uma equipe liderada pelo ecologista Stephan Getzin, da Universidade de Göttingen, na Alemanha explica em um novo papel.

Para preencher essa vazio, Getzin e outros pesquisadores percorreram o calçadão, usando drones equipados com câmeras multiespectrais para inspecionar círculos de fadas de cima, perto da cidade mineira de Newman, na região de Pilbara, no oeste da Austrália. .

De convénio com a hipótese de uma equipe, um panelinha de padrão de Turing de círculos de fadas seria mais potente entre gramíneas com maior obediência da umidade.

Analisando a separação espacial de gramíneas de subida e baixa vitalidade e usando sensores de umidade para verificar leituras de solo, a equipe descobriu que gramíneas mais saudáveis ​​e de subida vitalidade estavam sistematicamente mais fortemente associadas com fadas do que ervas de baixa vitalidade.

Em outras palavras, pela primeira vez, temos dados empíricos sugerindo que os círculos de fadas são uma coincidência com a teoria de Turing de décadas detrás.

“O engraçado é que as gramíneas estão ativamente projetando seu próprio envolvente para formar padrões separados simetricamente.” Diu Getzin.

“A vegetação se beneficia da chuva de escoamento suplementar fornecida por grandes círculos de fadas e, portanto, mantém o ecossistema ácido funcional mesmo em condições muito adversas e secas. Sem a auto-organização das gramíneas, isso extensão provavelmente se tornaria um deserto, subjugado pela terreno. “

De convénio com os pesquisadores, as gramíneas que formam os círculos de fadas crescem juntas de forma cooperativa, modulando seu envolvente para mourejar melhor com a secura quase perpétua de um ecossistema extremamente sedento.

A equipe diz que ainda mais trabalho de campo será necessário para validar ainda mais os modelos matemáticos, mas, por enquanto, parece que podemos estar mais perto do que nunca de fechar o livro sobre esse fenômeno misterioso.

“Ao formar padrões de lacunas periódicas, a vegetação se beneficia do recurso hídrico suplementar fornecido pelas lacunas no círculo de fadas,” os autores explicam, “e, portanto, mantém o ecossistema funcional em valores de chuva mais baixos em conferência com a vegetação uniforme.”

Os resultados são relatados em Journal of Ecology.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!