1995 жылы Жапонияның оңтүстік-батысындағы Амами Осима аралы маңында сүңгуірлер алғаш рет теңіз түбінде жұмбақ «алаңдағы шеңберлерді» байқады. Бұл геометриялық дәл құрылымдарды кім және не үшін жасайтынын ғалымдар анықтау үшін бірнеше онжылдық қажет болды, себебі олар жыл сайын пайда болып отырды.

Теңіз шеңберлерінің құпиясы

Диаметрі екі метрге дейін жететін бұл шеңберлер тегіс құмды түбінде пайда болады. Олар жай ғана үйінді емес — олардың бетінде доңғалақтың спицасындай ортасынан тарайтын қырлар мен ойықтар бар. Ұзақ уақыт бойы зерттеушілер бұл құбылысты мұхиттың жұмбақтарының бірі деп санады.

Ерекше сәулетші

Ғалымдар бұл шеңберлердің шығу тегін анықтағанда, жауап одан да таңғаларлық болды: оларды ұзындығы шамамен 10 см болатын Torquigener тұқымдасының кішкентай еркек балық-иглобрюхы жасайды. Ол жүзбеқанаттары мен денесін пайдаланып, су астында күрделі құрылымдар салады, бұл арқылы ұрғашысын тартып, уылдырық шашуға қауіпсіз орта жасайды. Дэвид Аттенборо бұл иглобрюхты «табиғаттың ең ұлы суретшісі» деп атаған.

Шеңбер қалай жасалады

Зерттеулер көрсеткендей, шеңбердің сыртқы бөлігінде радиалды терең арықтар, ал ортасында лабиринт тәрізді таяз іздер болады. Құрылыс кезінде иглобрюх бірнеше рет сыртқы шетінен ортасына дейін түзу сызықтармен арық қазады. Бұл әрекеттерді модельдеу нәтижесінде күрделі өрнек балықтың қарапайым қозғалыстарының қайталануынан пайда болатыны анықталды.

Ұя құрылымы геометриялық жағынан басқа балық ұяларына қарағанда әлдеқайда реттелген. Еркек балық алдымен ішін құмға басып, болашақ шеңбердің ортасын қалыптастырады, содан кейін жүзбеқанаттары мен денесімен құмды қазып, жүздеген, кейде мыңдаған із қалдырады. Біртіндеп радиалды арықтар пайда болып, шеңбердің ерекше пішінін жасайды. Пішін дайын болғанда, балық ортасына оралып, лабиринт тәрізді өрнек салады. Бұл шеңберлер су бетінде де көрінеді, бірақ олар 10–30 метр тереңдікте жасалады.

Функциясы және ұрғашы таңдау

Шеңбердің сыртқы сақинасы көптеген радиалды қырлар мен ойықтардан тұрады, ал орталық аймақ тегістеліп, нәзік өрнекпен безендіріледі. Ортасы ұсақ құммен толтырылады, ал қырлары кейде ұлулардың немесе маржанның сынықтарымен әшекейленеді.

Неліктен осыншама күш уақытша, ағындарға ұшырайтын құрылымға жұмсалады? Бұл шеңберлер көбеюде маңызды рөл атқарады: құрылыс аяқталған соң ұрғашылар бірнеше ұяны қарап, уылдырық шашуға ең тартымдысын таңдайды. Ұрғашылардың басты талабы — ортасында ұсақ құмның болуы, ол ағынмен бірінші болып шайылады, сондықтан еркек балық әр көбею маусымында жаңа ұя салады.

Суасты ұясының инженериясы

Толық құрылыс 7–9 күнге созылады. Еркек балық құмның үстімен жүзіп, жүзбеқанаттарымен қимылдап, түзу сегменттер жасай отырып, геометрияны сақтайды. Кейінгі зерттеулер бұл құрылымның күрделілігі күрделі ойлаудан емес, қарапайым әрекеттердің қайталануынан — «пайда болатын күрделілік» құбылысынан туындайтынын көрсетті.

Шеңбердің дизайны да функционалды: ол ішіндегі шөгіндіні сұрыптап, уылдырық дамуына қолайлы жағдай жасайды. Шеңбер қырлары физикалық қабырға емес, су ағынын ортасына бағыттап, ұсақ құм жиналатын, оттегіге бай, бірақ жойқын ағындардан қорғалған тыныш аймақ жасайды.

Шеңбердің өмірлік циклі

Ұрғашы келгенде, ол шеңберді қарап, қырлары мен ортасын айналып жүзіп өтеді. Егер ұя ұнаса, уылдырықты ортасындағы ұсақ құмға салады. Уылдырық шашқан соң, шеңбер ағындардың әсерінен тез бұзылады. Еркек балық уылдырықты күзетеді, бірақ құрылымды ұстамайды — келесі маусымда басқа жерде жаңа ұя салады.

Феноменнің таралуы

Ұзақ уақыт бойы мұндай шеңберлерді тек Torquigener albomaculosus жасайды деп есептелді, бірақ 2020 жылы ғалымдар Австралияның солтүстік-батыс жағалауында, Жапониядан 5500 км қашықтықта, 129 метр тереңдікте ұқсас құрылымдарды тапты. Гибридті автономды суасты аппараты 21 шеңбер тәрізді құрылымды тіркеді, олар жапондықтарға өте ұқсас.

Мұндай ұяларды тереңде тіршілік ететін басқа иглобрюх түрлері де жасай ма, әлде бұл бір ғана түрге тән бе — әзірге белгісіз. Бұл үшін қосымша үлгілер қажет.

Ғылыми маңызы

Бұл жаңалық тек ғалымдар мен көпшілікке қызығушылық тудырып қана қоймай, иглобрюхтардың мінез-құлқы мен эволюциясы туралы жаңа түсінік берді. 2022 жылы әйгілі шеңбердің 3D-моделі жасалып, еркек иглобрюхтың күрделі суасты жағдайында сәтті көбею үшін физика мен ортаның ерекшеліктерін қалай пайдаланатыны егжей-тегжейлі сипатталды.

Иглобрюхтың өз күрделі ұясын қалай жасайтынын BBC Earth бағдарламасының Дэвид Аттенбороның дауыстық сүйемелдеуімен көруге болады.