Научные испытания сосредоточились на преимуществах полосатой шерсти зебры. Тим Каро, CC BY-ND

Зебры славятся своими контрастными черно-белыми полосами, но до недавнего времени никто не знал, почему они носят свой необычный полосатый рисунок. Этот вопрос обсуждался еще в 150 много лет назад великими викторианскими биологами, такими как Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес.

С тех пор было предложено много идей, но только в последние несколько лет были предприняты серьезные попытки их проверить. Эти идеи делятся на четыре основные категории: зебры полосатые, чтобы избежать захвата хищниками, зебры полосатые по социальным причинам, зебры полосатые, чтобы сохранять хладнокровие, или у них есть полоски, чтобы избежать нападения кусающими мухами.

Только последний выдерживает проверку. А также наши последние исследования помогает заполнить более подробную информацию о том, почему.

В чем преимущество полос зебры?

Могут ли полоски помочь зебрам не стать хищной едой? Есть много проблем с этой идеей. Полевые эксперименты показывают, что зебры выделяются человеческому глазу, когда они находятся среди деревьев или на пастбищах, даже при плохом освещении - они кажутся далеко не замаскированными, И когда убегая от опасности, зебры не ведут себя таким образом, чтобы максимизировать любую путаницу, которая может быть вызвана полосами, делая гипотетическую идеи о ослепительных хищниках несостоятельны.

Еще хуже то, что зрение львов и пятнистых гиен намного слабее нашего; эти хищники могут разглядеть полосы только тогда, когда зебры находятся очень близко, на расстоянии, когда они все равно могут слышать или чувствовать запах добычи. Так что полосы вряд ли пригодится для защиты от хищников.

Самый разрушительный, зебры - любимая добыча львов - в исследованиях после исследований по всей Африке львы убивают их больше, чем можно было бы ожидать от их численного обилия. Таким образом, полосы не могут быть очень эффективной защитой от хищников от этого важного хищника. Вот вам и гипотеза об уклоняющихся хищниках.

Как насчет идеи о том, что полосы помогают зебрам взаимодействовать с представителями своего вида? Каждая зебра имеет уникальный рисунок чередования. Может ли это быть полезным для индивидуального признания? Эта возможность кажется крайне маловероятной, учитывая, что однотонные домашние лошади могут узнавать других людей по зрению и звуку, Полосатые члены семьи лошадей не ухаживать друг за другом - форма социального сближения - больше, чем нетронутые конские виды. И очень необычно отдельные полосатые зебры не избегают членов группыи они успешно размножаются.

Как насчет защиты от жаркого африканского солнца? Учитывая, что черные полосы могут поглощать излучение, а белые полосы отражают его, одна идея предложила, чтобы полосы создавали конвекционные потоки вдоль спины животного, тем самым охлаждая его.

Опять же, это кажется невероятным: тщательные эксперименты, в которых большие бочки с водой были задрапированы в полосатые или однотонные шкурки или были окрашены в полоску или без полос, показали нет разницы во внутренних температурах воды, Кроме того, термографические измерения зебры, импалы, буйвола и жирафа в дикой природе показывают, что зебры не круче чем эти другие виды, с которыми они живут.

Последняя идея для чередования звучит нелепо на первый взгляд - полоски перестают кусать насекомых от получения кровяной муки - но это имеет большую поддержку.

Ранние эксперименты на 1980 показали, что мухи цеце и слепни избегать посадки на полосатых поверхностях и был подтвердил совсем недавно .

Наиболее убедительными, однако, являются данные по всему географическому ареалу семи живых видов лошадей. Некоторые из этих видов полосатые (зебры), некоторые нет (азиатские ослы), а некоторые частично полосатые (африканская дикая задница). Через виды и их подвиды, Интенсивность чередования тесных параллелей, кусающих муху, раздражение в Африке и Азии. То есть, дикие прислуги, коренные в районах, где раздражение от слепней продолжается в течение года, - это те, которые с наибольшей вероятностью имеют заметные полосы.

Мы полагаем, что причина, по которой конские лошади должны быть полосатыми в Африке, заключается в том, что африканские кусающие мухи переносят такие заболевания, как трипаносомоз, африканская болезнь лошадей и грипп лошади, которые могут быть смертельными для лошадей. И зебры особенно восприимчив к зондированию, кусая муху из-за их коротких укороченных пальто. Наличие рисунка меха, который помог уклониться от мух и смертельных болезней, которые они несут, было бы сильным преимуществом, означая, что полосы будут переданы будущим поколениям.

Проверка идеи, что полоски и мухи не смешиваются

Но как полоски на самом деле оказывают влияние на укусов мух? Мы решили изучить это на ливрее в Сомерсете, Великобритания, где летом собирают слепней.

Нам повезло работать с Терри Хилл, владельцем ливреи. Мы могли бы подойти очень близко к ее лошадям и прирученным равнинам зебрам, что позволило бы нам фактически наблюдать за мухами, приземляющимися или пролетающими мимо лошадей. Мы также снимали на видео поведение мух вокруг животных и наносили разноцветные пальто на лошадей.

Важно помнить, что у мух зрение намного хуже, чем у людей. Мы обнаружили, что зебры и лошади получили одинаковое количество подходов от слепней, вероятно, привлеченных их запахом - но у зебр было намного меньше посадок. Вокруг лошадей мухи парят, крутятся и поворачиваются, прежде чем снова и снова касаться. Напротив, вокруг зебр мухи либо пролетали мимо них, либо совершили одну быструю посадку и снова улетели.

Покадровый анализ наших видео показал, что мухи медленно замедлялись, приближаясь к коричневым или черным лошадям, прежде чем совершить контролируемую посадку. Но они не смогли замедлиться, приближаясь к зебрам. Вместо этого они пролетали бы мимо или буквально натыкались на животное и отскакивали.

Полосатые пальто на лошадях однотонного цвета уменьшали количество вторжений мух на покрытые части тела. Тим Каро, CC BY-ND

Когда мы помещали черные пальто или белые пальто или полосатые пальто на одну и ту же лошадь, чтобы контролировать любые различия в поведении или запахе животных, снова мухи не попадали на полосы. Но не было никакой разницы в скорости приземления на голую голову лошади, показывая, что полосы оказывают свое действие близко, но не препятствуют подлету на расстоянии.

И это показало нам, что полосатые шубы, которые в настоящее время продаются двумя компаниями, действительно работают.

Итак, теперь, когда мы знаем, что полоски затрагивают слепней действительно близко, а не на расстоянии, что на самом деле происходит в нескольких дюймах от хозяина? Одна идея состоит в том, что полосы создают оптическую иллюзию это нарушает ожидаемый характер движения, которое муха испытывает при приближении к зебре, не позволяя ей правильно приземлиться. Другая идея заключается в том, что мухи видят не зебру как твердую сущность, а серию тонких черных объектов. Только когда они окажутся очень близко, они осознают, что собираются ударить в твёрдое тело, и вместо этого отклонятся. Мы сейчас рассматриваем эти возможности.

Таким образом, наше фундаментальное исследование поведения мух не только говорит нам, почему зебры так красиво полосатые, но и имеет реальные последствия для конной индустрии, с потенциалом сделать езду и уход за лошадью менее болезненными как для лошади, так и для всадника.

Об авторах

Тим Каро, профессор дикой природы, рыб и экологии, Университет Калифорнии, Дэвис и Мартин Хау, научный сотрудник в области биологических наук, Бристольского университета

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon