A növények titokzatos túlélési trükkjei a száraz vidékeken

A természet rejtett mintái

Ilyen jelenségekkel találkozhatunk például Nyugat-Afrikában a „tigrisbokor” sávjai vagy Namíbiában a „tündérkörök” foltjai formájában. Ezek a növények önszerveződő módon, egyensúlyt teremtve helyezkednek el: ha túl közel nőnek egymáshoz, versengeniük kell a vízért, ha pedig túl messze, az idegen fajok gyorsan benépesítik a réseket. Ezzel a hiperuniform mintázattal megmarad a növényzet stabilitása és alkalmazkodóképessége az aszályos körülményekhez.

A láthatatlan rend matematikája

A kutatók műholdképeket és matematikai elemzéseket alkalmazva világszerte több mint 400 száraz területen vizsgálták a növényzet eloszlását. Bár a felszíni vizsgálatok véletlenszerűséget mutatnak, felülnézetből ezeknek a tájaknak legalább 10%-án jelen van a hiperuniform minta. Fontos, hogy ez a mintázat nem kivétel, hanem számos száraz ökoszisztéma általános jellemzője.

Univerzális szabályszerűségek

A hiperuniformitás fogalmát eredetileg a vegyészek az atomelrendezések vizsgálatánál használták, de később kiderült, hogy például a madarak szemében a pálcikák és csapok is hasonlóan rendeződnek, vagy az algák mozgása is ezt követi. Az ilyen természetes rendszerek évszázmilliók során fejlődtek optimálisra: ez a rend rugalmasságot és hatékonyságot biztosít.

Sebezhető ökoszisztémák és földön kívüli párhuzamok

Összességében elmondható, hogy ez a rejtett rend sérülékeny: útépítések vagy árokásások például megszakítják a víz áramlását, és ez hamar felboríthatja az egyensúlyt. A hiperuniformitás elvesztése érzékeny előjelzője lehet annak, ha egy ökoszisztéma stressz alá kerül vagy elveszíti ellenálló képességét.

A magyar kutatócsoport most már nemcsak a Föld száraz tájain, hanem a Mars felszínén is keres ilyen mintázatokat. A Curiosity marsjáró (Curiosity Rover) felvételein a kráterekben a kavicsok elrendeződése ugyanezt a hiperuniform mintázatot mutatja. Fontos, hogy ez a geometriai elv világok között is visszaköszön: akár növények, kavicsok vagy sejtek töltik be a teret, a hiperuniformitás egyetemes megoldás lehet a túlélésre a korlátozott erőforrások mellett.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján