12月 28, 2024

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結局のところ、ナミビアとオーストラリアの神秘的な「妖精の輪」はそれほど珍しいことではない、と研究は言う

結局のところ、ナミビアとオーストラリアの神秘的な「妖精の輪」はそれほど珍しいことではない、と研究は言う

Thomas Dressler/ImageBroker/Shutterstock

ナミビアのナミブ砂漠の端には、何マイルにもわたって模様を形成する、いわゆるフェアリーサークル、または裸のパッチが現れます。

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「フェアリーサークル」として知られる不毛の土の丸い円盤は、地上何マイルにもわたって広がる水玉の列のように見えます。 この現象の謎に満ちた起源は何十年もの間科学者の興味を惹きつけてきましたが、これまで考えられていたよりもはるかに広範囲に広がっている可能性があります。

妖精の輪はこれまで、南アフリカのナミブ砂漠の乾燥地帯と西オーストラリア州の奥地でのみ発見されていた。 しかし、新しい研究では、人工知能を使用して、3 大陸 15 か国の数百の新しい場所で、フェアリー サークルに似た植物のパターンを特定しました。 これは科学者がキメラ回路とその構成を地球規模で理解するのに役立つ可能性がある。

月曜日に雑誌に掲載された新しい調査について 米国科学アカデミーの議事録研究者らは、高解像度の衛星画像を含むデータセットを分析しました。 乾燥した土地あるいは、世界中の降水量が少ない乾燥した生態系。 想像上の回路のようなパターンの探索には、脳と同様の方法で情報を処理する人工知能の一種であるニューラル ネットワークが使用されました。

「衛星画像上で AI ベースのモデルを使用することは、架空の円のようなパターンを検出するために大規模に行われたのは初めてです」と、研究主著者で環境学際研究所のデータサイエンティストであるエミリオ・ゲラード博士は述べた。 スペインのアリカンテ大学での研究、電子メールで。

まず、研究著者らは、ナミビアとオーストラリア上空で撮影された 15,000 枚を超える衛星画像を入力して、空想の円を認識できるようにニューラル ネットワークをトレーニングしました。 写真の半分には妖精の輪が写っていましたが、残りの半分には写っていませんでした。 次に科学者らは、世界中の約 2.5 エーカー (1 ヘクタール) の土地約 575,000 区画の衛星観測を含むデータセットを AI に入力しました。 ニューラル ネットワークは、これらの画像内の植物をスキャンし、よく知られている想像上の円パターンに似た繰り返しの円パターンを特定し、円のサイズと形状、およびその位置、パターン密度、分布を評価しました。

この分析の結果には人間によるレビューが必要だったとギラド氏は述べた。 「画像の解釈とその地域の状況に基づいて、妖精の輪ではないいくつかの人工および自然の構造物を手動で削除する必要がありました」と彼は説明しました。

その結果、ナミビアとオーストラリアの想像上の円に類似した円形パターンが存在する乾燥地サイト 263 か所が示されました。 これらの乾燥地域はアフリカ全土(サヘル、西サハラ、アフリカの角)に分布し、マダガスカルと中央アジア西部、オーストラリア中央部と南西部にも集中していました。

風景の中に丸い斑点が繰り返し現れる自然現象は、フェアリー サークルだけではありません。 ドイツのゲッティンゲン大学生態系モデリング学科の研究者、ステファン・ゲッツェン博士によると、フェアリーサークルと他のタイプの植生ギャップを区別する要因の1つは、サークル間に強く組織化されたパターンが存在することだという。

ゲッツェンらは2021年11月に論文を発表した 仮想円の定義 そして、全体的なスタイル構造の詳細に焦点を当てて、それをユニークなものにしたのは何か、と彼は電子メールで CNN に語った。 最新の研究には関与していないゲッツェン氏によると、新たに発見されたパターンでは不十分だという。

「想像上の回路は、原則として次の事実によって定義されます。 「空間周期的」パターンを形成する能力。これは他のパターンよりも「著しく整然としている」とゲッツェン氏は述べ、調査ではどのパターンもその高い閾値を超えていないと述べた。

しかし実際には、空想円の定義として広く受け入れられているものは存在しない、とジラド氏は言う。 彼と彼の同僚は、いくつかの出版された研究で確立されたガイドラインを参照することで、個々の回路のサイズと形状、およびそれらが集合的に形成するパターンを測定することによって、潜在的なキメラ回路を特定しました。 これらの空間パターンのスケールは、古いファンタジー回路でも新しいファンタジー回路でも「ほぼ同じ」だと彼は言う。

特定された新たな場所のうち、いくつかは国際チームの一員としてオーストラリア奥地で妖精の輪を調査したフィオナ・ウォルシュ博士の承認を得ることができた。 「オーストラリアにおけるパターンの分布は、私たちが以前に報告したことの一部と一致しているようです」とウォルシュ氏は述べた。 西オーストラリア大学のエスノメソドロジスト。 ウォルシュ氏は新たな世論調査には参加しなかった。

研究著者らはまた、円が観察された場所の環境データを編集し、その形成の原因を示唆する可能性のある証拠を収集した。 研究者らは、フェアリーサークルのようなパターンは、アルカリ性が高く窒素が少ない非常に乾燥した砂質土壌で発生しやすいと判断しました。 科学者らはまた、フェアリーサークルのようなパターンが生態系の安定化に役立ち、洪水や深刻な干ばつなどの撹乱に対する地域の耐性を高めていることも発見した。

しかし、「空想円とは何ですか?」という質問は、 この研究の著者らは、問題は複雑で、フェアリーサークルを生み出す要因は場所によって異なる可能性があると報告している。 ゲッツェン氏は以前、特定の気候条件と植物の自己制御がナミビアでフェアリーサークルを生み出したと書き、シロアリなどの昆虫は乾燥した場所を利用するものの、その活動がパターンを直接生み出すわけではないと電子メールで述べた。 。

しかしウォルシュ氏は、オーストラリアのフェアリーサークルはシロアリの活動と密接に関係していると述べた。 彼らのチーム 研究アボリジニの人々と緊密に協力して実施された同氏は、西オーストラリア州とノーザンテリトリーのシロアリは、マニジリジャラ語で「リニジ」、ワルピリ語で「ミンキリ」と呼ばれるフェアリーサークルの活動に不可欠であると述べた。 CNN からのメール。

「先住民は少なくとも1980年代からこうしたパターンを説明しており、彼らは何世代にもわたって、おそらく何千年も前から知っていると述べています」とウォルシュ氏は語った。

「オーストラリアでは、シロアリは単に役割を果たすだけではありません」と彼女は付け加えた。 「これは基本的なメカニズムであり、シロアリ、草、土壌、水の動態に焦点を当てて説明する必要があります。」

妖精の輪に関する多くの疑問はまだ答えられる必要があり、新しい研究の著者らは、彼らの地球地図帳がこれらの奇妙な不毛地帯の研究に新たな章を開くだろうと楽観視している。

「論文で発表した情報が、キメラ回路パターンの形成における新たな謎を解明する新たな研究分野を世界中の科学者に提供することを願っています」とジラド氏は語った。

Mindy Weisberger はサイエンス ライター兼メディア プロデューサーであり、その作品は Live Science、Scientific American、How It Works に掲載されています。

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