Ученые раскрыли тайну загадочных ступеней в горах, над которой ломал голову Дарвин

13 июля

Загадочные ступени на склонах гор десятилетиями считались одной из самых необычных природных тайн. Еще Чарльз Дарвин пытался понять, откуда они берутся, но окончательного ответа не нашел. Теперь ученые утверждают, что разгадка оказалась намного проще, чем предполагалось.

Фото: сгенерировано нейросетью

Уступы, похожие на гигантские ступени, можно увидеть на горных склонах во многих странах мира. Они тянутся параллельными полосами через целые холмы и десятилетиями оставались одной из самых необычных загадок геоморфологии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of the Royal Society Interface. Авторы работы из Технологического института Джорджии пришли к выводу, что для образования террассетов — характерных ступенчатых уступов на склонах — не нужны сложные геологические процессы. Достаточно обычного поведения пасущихся животных.

Дарвин предположил это еще в XIX веке

В своей последней книге, опубликованной в 1881 году, Чарльз Дарвин описывал необычные горизонтальные уступы на травянистых склонах Англии. По его просьбе их даже измерял сын Фрэнсис. Дарвин предполагал, что появление таких террас связано с выпасом скота. Однако доказать эту гипотезу тогда не удалось. Многие ученые считали, что хаотично передвигающиеся овцы, козы и коровы не способны создавать настолько ровные и практически параллельные линии.

Фото: Unsplash

Из-за этого долгое время существовало другое объяснение. Согласно ему, террассеты возникают из-за медленного сползания грунта под действием силы тяжести.

Ученые создали виртуальное стадо

Чтобы проверить обе версии, исследователи разработали математическую модель поведения пасущихся животных. Вместо реальных коров они использовали виртуальных «агентов», которые передвигались по цифровому склону. Их поведение строилось всего на двух правилах: найти пищу и при этом потратить как можно меньше энергии.

Фото: Unsplash

Модель быстро показала, что животным выгоднее двигаться поперек склона, а не постоянно подниматься вверх или спускаться вниз. Именно такое направление требует меньше физических усилий.

Миллионы шагов изменили рельеф

Самым интересным оказался следующий этап эксперимента. Каждый шаг виртуального животного слегка уплотнял почву и повреждал растительность. Эти почти незаметные изменения влияли на то, куда позже наступят другие животные.

Фото: Unsplash

После тысяч таких перемещений компьютерная модель неожиданно начала формировать четкие горизонтальные полосы, очень похожие на настоящие террассеты.

Исследователи называют этот процесс стигмергией — механизмом, при котором живые организмы взаимодействуют не напрямую, а через изменения окружающей среды. По похожему принципу муравьи прокладывают тропы, а люди постепенно вытаптывают дорожки на газонах.

Компьютерная модель совпала с реальными фотографиями

В завершение работы ученые сравнили полученные в модели узоры со снимками настоящих склонов, по которым передвигаются коровы и козы в разных странах мира.

Фото: Unsplash

Оказалось, что геометрия искусственно созданных террас практически совпадает с природными. По мнению авторов исследования, это стало одним из самых убедительных подтверждений того, что именно многолетнее движение пасущихся животных играет ключевую роль в формировании загадочных ступенчатых склонов.

Исследование показало, что даже самые простые повседневные действия животных способны постепенно менять ландшафт в огромных масштабах. Иногда миллионы обычных шагов оказываются достаточными, чтобы создать природные структуры, происхождение которых оставалось предметом научных споров больше века.