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斑马纹是怎么来的?

斑马是典型的共产主义者。它们一起吃草,互相帮助梳洗毛发,成群呆在一块以避免食肉动物的攻击。尽管有报道说斑马群有携带后宫的现象,但是最近的一项研究表明,斑马两性之间也是平等的。

不过,让人认识斑马的并非平等主义,而是它们与众不同的黑白条纹。几百年来,黑白条纹的秘密一直困扰着生物学家。匈牙利布达佩斯罗兰大学的艾格瑞(Adam Egri)和他的同事终于得到了一个答案:他们认为,斑马进化出条纹是为了避免吸血昆虫的侵扰。

再熙熙攘攘的羚牛群,也无法阻挡这只斑马的脱颖而出。不过,黑白纹身可不是为抢镜头而生。

再熙熙攘攘的羚牛群,也无法阻挡这只斑马的脱颖而出。不过,黑白纹身可不是为抢镜头而生。

解说纷纭,斑马条纹进化之谜

斑马在胚胎发育的早期是纯黑色的,到了胚胎发育晚期,黑色素(dark pigmentation)的生成被抑制,才出现了白色的条纹。每只斑马的黑白条纹都有细微的差别,就好像它们各自天然的条形码一样。

达尔文当初就想知道这些条形码到底有什么用。一个在19世纪和现在都很流行的理论是说,斑马进化出条纹状皮毛是为了在高灌木中隐藏起来。但是,达尔文强调:“在南非开阔的平原上,黑白条纹起不到任何保护作用。”

更近一些时候,生物学家观察到,斑马在遇到食肉动物的时候,并没有试图静止不动来隐藏自己。动物学家莫里斯(Desmond Morris)在他的著作《动物观察:了解动物行为的领域》(Animal Watching: A Field Guide To Animal Behaviour )中说:“相比于非洲平原上的很多有蹄类动物,斑马显然要更机动更吵闹,而且从来没有想伪装躲避的意思。”

达尔文提出,斑马发展出它们独一无二的条纹是为了认识彼此,特别是在求偶期,这一点对公母斑马很重要。达尔文写道:“一只母斑马不会接受一只公驴的求爱,除非那只公驴被涂上条纹,看上去像一只斑马。”

澳大利亚昆士兰大学的马丁郝(Martin How)认可条纹有明显的社会功能。“但是,也有可能条纹的出现是有其他用处的,社会功能随后才出现的。”

郝声称他有尚未发表的证据表明,斑马进化出条纹,是为了迷惑捕食者,让斑马得到关键时间可以逃走。他用一个运动观测程序模拟了动物大脑中是怎么记录运动的,然后用这个程序观测了斑马的运动。他说,斑马的条纹样式产生了一种视觉假象,可以迷惑肉食动物。这种迷惑效果在这些动物成群运动的时候特别强大。

被母狮追得花枝乱颤,拼命逃跑的斑马群

被母狮追得花枝乱颤,拼命逃跑的斑马群

其他意见认为,条纹可以产生视觉假象,这种假象让斑马看起来比实际更大。也有可能,条纹会有助于斑马的体温调节。但是这些理论很少有证据支持,所以斑马的黑白条纹的进化解释依然是个谜。

老调新弹,蚊虫叮咬说的逆袭

艾格瑞的研究小组重拾了一个1930年就有人提出的理论,这种理论在1981年得到了支持,彼时已有人证明,相比于黑色或者白色的动物模型,叮斑马的舌蝇对条纹动物模型最没兴趣。现在,艾格瑞的研究更进一步证明,牛虻也不喜欢条纹。昆虫的叮咬不但能造成伤痛,还会传播很多马科动物疾病,比如马传染性贫血。

在布达佩斯一个蚊蝇遍布的农场,研究小组把盘子画上各种不同的黑白条纹,然后把盘子装满沙拉油来吸引牛虻。画水平条纹的盘子比画斜线条纹的盘子吸引到的牛虻少,比纵横交错的盘子也少。而模仿斑马条纹的细条盘子吸引到的牛虻比粗条纹盘子少。

“条纹会扰乱昆虫的大脑,”同样在昆士兰大学的感知神经生物学家马歇尔(Justin Marshall)说,“条纹会迷惑它们,让它们觉得这种表面不易降落。”

根据艾格瑞研究小组的解释,条纹还会影响偏振光,使斑马的条纹对那些讨厌的牛虻没那么有吸引力。这是因为,牛虻的生活、交配、产卵都需要用水,而它们会被水平的偏振光吸引,通过水平偏振现象察觉到水的存在。

“这个革新式的研究解决了长久以来困扰哺乳动物学家的疑惑。”澳大利亚新南威尔士大学的进化生物学家阿彻(Mike Archer)赞不绝口,“我自己被虻咬过很多次,真是很疼,这个新解释对我来说就很有意义。”

本文编译自New Scientist报道 Zoologger: Don't bite – how the zebra got its stripes

本文中关于斑马条纹“蚊虫叮咬说”的最新研究,果壳网环球科技观光团也曾做过报道, 具体请戳 《斑马的黑白条纹到底有什么用?》 一文。

相关阅读: 斑马的条纹:黑底白条还是白底黑条?

The End

发布于2012-02-15, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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