在斑馬的身上有著黑白分明的條紋。但一直以來,沒有人真正知道,為什么斑馬身上會有這種不同尋常的條形圖紋。其實早在150年前,維多利亞時期的偉大生物學家達爾文(Charles Darwin)與華萊士(Alfred Russel Wallace)就已對這個問題展開過討論。 從那時起就有許多想法被提上臺面,但直到最近幾年才有人嘗試認真地去檢驗它們。這些想法可以分為四大類: 1. 斑馬身上的條紋是為了躲避捕食者; 2. 斑馬身上的條紋是為了社交; 3. 斑馬身上的條紋是為了保持涼爽; 4. 斑馬身上的條紋是為了躲避蒼蠅的攻擊。 在這四種說法中,其實只有最后一個經得起反復推敲。一項由野生生物學教授Tim Caro所作的一項最新研究,為這一觀點填補了更多的細節(jié)。 ○ 偽裝?社交?涼爽?不、不、不…… | 圖片來源:Tim Caro 1. 斑馬條紋的優(yōu)點 黑白條紋能幫助斑馬避免成為掠食者的目標嗎? 其實這個想法存在很多問題。野外實驗表明,當斑馬在樹林中或草地上時,即使光照不足,也很引人注目。因此,斑馬的條紋遠遠談不上有什么偽裝效果。當斑馬逃避危險時,它們的行為方式也不會使任何由條紋造成的迷惑最大化,所以說,所謂的能讓捕食者暈眩的假設是站不住腳的。 更糟糕的是,獅子和斑鬣狗的視力遠不如我們人類。這類捕食者只能在非常靠近斑馬的時候才能分辨出條紋,在這樣的距離上它們可能早就已經聽到或聞到它們的獵物。因此條紋不太可能對躲避捕食者起到多大作用。 破壞性最強的一個原因是,斑馬是獅子的首選獵物。通過在非洲各地進行的一項又一項的研究表明,獅子殺死斑馬的數量遠超人們根據斑馬數量所作出的預期。所以斑馬的條紋并不能有效地防御這種重要的食肉動物。躲避捕食者假說止步于此。 那么條紋能幫助斑馬與同類交流的說法如何? 每只斑馬都有獨特的條紋圖案。它能起到個人識別作用嗎?反過來想想,沒有條紋的馬也能夠通過視覺和聽覺識別其他個體,因此這種可能性實則非常不可能。在馬科動物中,具有條紋的成員互相梳理毛發(fā)(一種社交形式)的次數也不比沒有條紋的馬科動物多。而且沒有條紋的斑馬也不會被斑馬群中的其它成員避開,它們仍能成功的繁衍。 那么條紋會不會可用于對抗非洲的烈日? 基于黑色條紋可能會吸收輻射,白色條紋會反射輻射的考慮,有一種說法認為,條紋會在斑馬的背上形成對流,從而使其降溫。 而事實再一次證明這幾乎是不可能的。研究人員為此進行了一系列嚴謹的實驗,他們取用了一些大型的水桶,將其中一些覆蓋上具有條紋的毛皮,一些覆蓋上顏色統(tǒng)一的毛皮;還將一些水桶漆上有條紋的圖案,一些漆成統(tǒng)一的顏色。但實驗結果表明,桶內裝有的水并沒有表現(xiàn)出溫度差異。此外,對野生的斑馬、黑斑羚、水牛和長頸鹿進行的熱像圖測量顯示,斑馬并不比與它們生活在一起的其他動物來得更涼快。 ○ 野外實驗測試了不同的顏色圖案會如何影響裝滿水的桶的溫度。 | 圖片來源:Gábor Horváth in Scientific Reports 最后一個關于條紋的說法是,條紋可以防止昆蟲叮咬。 乍聽之下這似乎很是荒謬,但這種說法卻得到了很多的支持。早在20世紀80年代就有一些實驗報告說,采采蠅和馬蠅會避免降落在具有條紋的表面之上,這一點在最近得到了證實。 然而,最令人信服的是一組來自7種現(xiàn)存馬科動物跨越地理分布的數據。其中有的是有條紋的斑馬,有的是沒有條紋的亞洲野驢,還有一些是有部分條紋的非洲野驢。在這些物種及其亞種中,條紋的強度與非洲和亞洲的蠅蟲叮咬的惱人程度非常相近。換句話說,原生于受馬蠅所擾持續(xù)時間較長的地區(qū)的野馬物種,最有可能出現(xiàn)條紋圖案。 研究人員認為馬科動物在非洲很需要條紋的原因是,非洲的蠅蟲叮咬會攜帶錐體蟲病、非洲馬瘟和馬流感等疾病,這些疾病對馬科動物來說是致命的。而斑馬特別容易因蠅蟲的口器探入受到感染,因為它們的皮毛很薄。因此,擁有能有助于躲避蠅蟲及其攜帶的致命疾病的毛皮圖案,是一種巨大的優(yōu)勢,這意味著這些條紋可以遺傳給后代。 2. 條紋和蠅蟲的測試 但是條紋究竟是如何對蠅蟲的叮咬產生影響的呢?研究人員在英國的薩默塞特郡對這點進行了調查,馬蠅會在夏季聚集在那里。 他們對馬和斑馬進行了近距離地觀察,很近地看到了馬蠅落下或飛過馬群。他們給馬穿上不同顏色的”馬甲“,拍攝了馬蠅是如何繞著這些馬飛行的。 ○ 顏色一致的馬比斑馬更容易被蒼蠅接近和著陸。| 圖片來源:Martin How 要記住,馬蠅的視力比人要差得多,這一點很重要。研究人員發(fā)現(xiàn),馬蠅接近斑馬和馬的次數其實差不多,這可能是因為被它們的氣味所吸引的,但是在斑馬的身上,馬蠅落下的次數要少很多。而在馬的周圍,馬蠅盤旋、環(huán)繞、旋轉,一次又一次地落在馬的身上。相比之下,斑馬周圍的馬蠅要么直接飛過它們,要么快速落在它們身上落下然后就再次飛走。 通過對視頻進行逐幀分析,研究人員發(fā)現(xiàn)馬蠅在接近棕馬或黑馬時會減緩速度,然后有控制地落在這些馬兒的身上。但當它們靠近的是斑馬時就不會減速。相反,它們會直接飛過,或者直接撞到斑馬身上然后被彈開。 ○ ○ 在顏色一致的馬的身上披上條紋馬甲,減少了馬蠅入侵身體被覆蓋部分的次數。 | 圖片來源:Tim Caro |
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