Bilim insanları, gezegenimizin en kurak bölgelerinde yer alan bitki topluluklarının, birinci bakışta rastgele ve dağınık görünmesine karşın, aslında matematiksel bir tertibe uyduğunu söylüyor. Bu tertip, kimyagerlerin atom ölçeğinde tanımladığı, “düzensiz hiperüniformite” örüntüsü olarak biliniyor.
Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nden matematikçi Quan-Xing Liu liderliğindeki bir grup, bu “gizli düzenin” sırf ender görülen bir tabiat olayı değil, birçok kurak ekosistemin yaygın bir özelliği olduğunu gösterdi. Araştırmacılar, Dünya genelinde 400’den fazla kurak bölgenin uydu imgelerini inceleyerek bu alanlardaki bitkilerin mekansal dağılımını tahlil ettiler. Sonuçlar, kurak alanların yaklaşık %10’unun, sistemsiz lakin kusursuz bir hiperüniform desen sergilediğini gösterdi. Bu örüntü, Namibya’nın uzaktan noktalar üzere görünen “peri halkaları” yahut Batı Afrika’daki “kaplan çalılığı” üzere daha evvel açıklanamayan doğal olguları da açıklıyor.
Liu, bu keşfi yaparken şaşkınlığını lisana getirerek, “Tamamen rastgele bir dağılım yahut tertipli, kümelenmiş bir desen bulmayı bekliyorduk. Bunun yerine, bitki topluluklarında daha evvel kimsenin fark etmediği bâtın bir sistem biçimi ortaya çıkardık” dedi.
Düzensiz hiperüniformitenin üniversal çözümü
Bu hiperüniform düzen, bitkilerin en kısıtlı kaynak olan su için verdikleri ağır rekabetin bir sonucu olarak ortaya çıkıyor. Birbirine çok yakın olan bitkiler su için savaşıp kururken, çok uzak olanlar ise ortalarında başka çeşitlerin istila edebileceği boşluklar bırakıyor. Sistemsiz hiperüniform desen, bu iki durum ortasında tam yanlışsız dengeyi kuruyor ve bu durum, tüm topluluk için kaynak kullanımını en üst seviyeye çıkaran ve rekabet çatışmasını en aza indiren zekice bir doğal strateji olarak yorumlanıyor.
Bu örüntü, birinci olarak 2000’li yıllarda atomların katı yahut sıvı/gaz halinde değil, daha esnek ve verimli bir nizamda bir ortaya geldiği kimya çalışmalarında tanımlanmıştı. Bugün bilim insanları, kuşların gözlerindeki hücrelerden birtakım alglere ve hatta galaksilere kadar doğal dünyanın her yerinde bu deseni giderek daha fazla tespit ediyor.
İklim değişikliği ve erken ikaz işareti
Kurak alan bitkilerinin bu optimal dengeyi sağlaması, onların çok şartlarda fonksiyon görmelerine yardımcı oluyor. Lakin bu hassas istikrar, iklim değişikliği, istilacı cinsler yahut yol ve hendek üzere insan kaynaklı altyapılar nedeniyle bozulabilir. Araştırmacılar, bu istikrarın bozulmasıyla “gizli düzenin” çökeceği ve hiperüniformitenin kaybının hassas bir erken ihtar işareti olarak kullanılabileceği konusunda uyarıyor. Bu kayıp, ekosistemin gerilime girdiğinin ve doğal direncini yitirdiğinin bir göstergesi olabilir.
Bu “evrensel çözüm“ün gücünü anlamak isteyen Liu’nun grubu, Dünya’nın ötesindeki ekosistemleri de inceledi. NASA’nın Curiosity gezgininin Mars’taki bir kraterde kaydettiği manzaralarda yapılan tahlilde, kum üzerindeki çakıl kümelerinin, Dünya’daki kurak arazi bitkileriyle birebir sistemsiz hiperüniformiteyi gösterdiği keşfedildi. Mars’ta biyoloji olmadığı için bu durum, örüntünün rüzgar, kum hareketi ve yerçekimi üzere fizikî kuvvetlerle yönlendirildiğini kanıtlıyor.
Liu, “Aynı geometrik prensibin bu kadar farklı sistemlerde ortaya çıkması, sistemsiz hiperüniformitenin, kısıtlamalar altında paketleme ve verimlilik problemine kozmik bir tahlil olduğunu gösteriyor. Bu ‘parçacıkların’ bitkiler, çakıl taşları yahut hücreler olması fark yaratmıyor” diyerek, bu sistemin tabiatın temel bir yasası olabileceğine işaret etti.
