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斑马:我不是墨不够,而是别有深意

在斑马的身上有着黑白分明的条纹。但一直以来,没有人真正知道,为什么斑马身上会有这种不同寻常的条形图纹。其实早在150年前,维多利亚时期的伟大生物学家达尔文(Charles Darwin)华莱士(Alfred Russel Wallace)就已对这个问题展开过讨论。


从那时起就有许多想法被提上台面,但直到最近几年才有人尝试认真地去检验它们。这些想法可以分为四大类:

1. 斑马身上的条纹是为了躲避捕食者

2. 斑马身上的条纹是为了社交

3. 斑马身上的条纹是为了保持凉爽

4. 斑马身上的条纹是为了躲避苍蝇的攻击



在这四种说法中,其实只有最后一个经得起反复推敲。一项由野生生物学教授Tim Caro所作的一项最新研究,为这一观点填补了更多的细节。


 伪装?社交?凉爽?不、不、不…… | 图片来源:Tim Caro


1. 斑马条纹的优点


黑白条纹能帮助斑马避免成为掠食者的目标吗?


其实这个想法存在很多问题。野外实验表明,当斑马在树林中或草地上时,即使光照不足,也很引人注目。因此,斑马的条纹远远谈不上有什么伪装效果。当斑马逃避危险时,它们的行为方式也不会使任何由条纹造成的迷惑最大化,所以说,所谓的能让捕食者晕眩的假设是站不住脚的。


更糟糕的是,狮子和斑鬣狗的视力远不如我们人类。这类捕食者只能在非常靠近斑马的时候才能分辨出条纹,在这样的距离上它们可能早就已经听到或闻到它们的猎物。因此条纹不太可能对躲避捕食者起到多大作用。


破坏性最强的一个原因是,斑马是狮子的首选猎物。通过在非洲各地进行的一项又一项的研究表明,狮子杀死斑马的数量远超人们根据斑马数量所作出的预期。所以斑马的条纹并不能有效地防御这种重要的食肉动物。躲避捕食者假说止步于此。


那么条纹能帮助斑马与同类交流的说法如何?


每只斑马都有独特的条纹图案。它能起到个人识别作用吗?反过来想想,没有条纹的马也能够通过视觉和听觉识别其他个体,因此这种可能性实则非常不可能。在马科动物中,具有条纹的成员互相梳理毛发(一种社交形式)的次数也不比没有条纹的马科动物多。而且没有条纹的斑马也不会被斑马群中的其它成员避开,它们仍能成功的繁衍。


那么条纹会不会可用于对抗非洲的烈日?


基于黑色条纹可能会吸收辐射,白色条纹会反射辐射的考虑,有一种说法认为,条纹会在斑马的背上形成对流,从而使其降温。


而事实再一次证明这几乎是不可能的。研究人员为此进行了一系列严谨的实验,他们取用了一些大型的水桶,将其中一些覆盖上具有条纹的毛皮,一些覆盖上颜色统一的毛皮;还将一些水桶漆上有条纹的图案,一些漆成统一的颜色。但实验结果表明,桶内装有的水并没有表现出温度差异。此外,对野生的斑马、黑斑羚、水牛和长颈鹿进行的热像图测量显示,斑马并不比与它们生活在一起的其他动物来得更凉快。


 野外实验测试了不同的颜色图案会如何影响装满水的桶的温度。 | 图片来源:Gábor Horváth in Scientific Reports


最后一个关于条纹的说法是,条纹可以防止昆虫叮咬


乍听之下这似乎很是荒谬,但这种说法却得到了很多的支持。早在20世纪80年代就有一些实验报告说,采采蝇和马蝇会避免降落在具有条纹的表面之上,这一点在最近得到了证实。


然而,最令人信服的是一组来自7种现存马科动物跨越地理分布的数据。其中有的是有条纹的斑马,有的是没有条纹的亚洲野驴,还有一些是有部分条纹的非洲野驴。在这些物种及其亚种中,条纹的强度与非洲和亚洲的蝇虫叮咬的恼人程度非常相近。换句话说,原生于受马蝇所扰持续时间较长的地区的野马物种,最有可能出现条纹图案。


研究人员认为马科动物在非洲很需要条纹的原因是,非洲的蝇虫叮咬会携带锥体虫病、非洲马瘟和马流感等疾病,这些疾病对马科动物来说是致命的。而斑马特别容易因蝇虫的口器探入受到感染,因为它们的皮毛很薄。因此,拥有能有助于躲避蝇虫及其携带的致命疾病的毛皮图案,是一种巨大的优势,这意味着这些条纹可以遗传给后代。


2. 条纹和蝇虫的测试


但是条纹究竟是如何对蝇虫的叮咬产生影响的呢?研究人员在英国的萨默塞特郡对这点进行了调查,马蝇会在夏季聚集在那里。


他们对马和斑马进行了近距离地观察,很近地看到了马蝇落下或飞过马群。他们给马穿上不同颜色的”马甲“,拍摄了马蝇是如何绕着这些马飞行的。


 颜色一致的马比斑马更容易被苍蝇接近和着陆。| 图片来源:Martin How


要记住,马蝇的视力比人要差得多,这一点很重要。研究人员发现,马蝇接近斑马和马的次数其实差不多,这可能是因为被它们的气味所吸引的,但是在斑马的身上,马蝇落下的次数要少很多。而在马的周围,马蝇盘旋、环绕、旋转,一次又一次地落在马的身上。相比之下,斑马周围的马蝇要么直接飞过它们,要么快速落在它们身上落下然后就再次飞走。


通过对视频进行逐帧分析,研究人员发现马蝇在接近棕马或黑马时会减缓速度,然后有控制地落在这些马儿的身上。但当它们靠近的是斑马时就不会减速。相反,它们会直接飞过,或者直接撞到斑马身上然后被弹开。


 在颜色一致的马的身上披上条纹马甲,减少了马蝇入侵身体被覆盖部分的次数。 | 图片来源:Tim Caro

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