要說世界上哪種動物的皮毛比較有特色,有著黑白相間條紋的斑馬可以算是其中之一。那么,斑馬這身漂亮的條紋到底有什么用?
此前,有人提出斑馬的條紋可以幫助它降溫。但近日英國《科學報告》雜志官網發布的一項新研究顯示,條紋并不能幫助斑馬“降溫”。
其實關于斑馬條紋的作用,100多年前人們就展開了爭論,甚至連達爾文也曾參與其中,但直到現在,依然眾說紛紜。
所有哺乳動物的毛發顏色都由黑色素生成細胞決定,美國阿拉巴馬州哈森阿爾法生物技術研究院遺傳學家格雷·戈巴什說,這種黑色素細胞位于控制皮膚顏色的毛囊之間。
實際上,在胚胎早期,斑馬是全黑色的,到胚胎后期,黑色素的生成被抑制,才出現了白色條紋。2015年,《皇家學會開放科學》雜志發表了一項研究,美國加州大學洛杉磯分校的生物學家布倫達·拉爾松博士和同事在非洲共觀察了16群草原斑馬,并研究了其條紋圖樣。實驗表明,條紋與溫度有著莫大的關聯。具體來說,溫暖環境中斑馬的條紋更多。
溫度為什么會影響條紋呢?拉爾松博士猜測可能與“降溫氣旋”理論有關。由于黑色比白色更加吸熱,當風吹到斑馬身上時,氣流在黑色部分的運動更快更強,而在白色部分則較緩慢。這兩股相反的氣流一旦交匯,就會產生小氣旋,有助于斑馬表皮降溫。因此,在溫度越高的地方生活的斑馬身上的條紋就越多。
不過,在《科學報告》雜志官網發布的新研究顯示,研究人員通過實驗否定了這種推測。該研究團隊分別將黑白灰3種顏色的馬皮、牛皮以及條紋式樣的斑馬毛皮覆蓋在數個裝滿水的金屬水桶上。在為期4個月的跟蹤調查中,研究人員將這些水桶放置于露天環境,并持續監測中心溫度。結果發現,條紋并不能幫助斑馬“降溫”。
馬類全年都會飽受蒼蠅叮咬之苦,而有研究已經證明,斑馬黑白相間的條紋能夠干擾蒼蠅視線。
2012年,《實驗生物學雜志》發布了瑞典蘭德大學演化生態學家艾克森等人的一項研究成果。該研究發現,虻科昆蟲會比較喜歡純色反射的整齊光譜模式,而斑紋圖案反射回的是多種光圖樣。因此,與純色相比,斑紋圖案對虻科昆蟲的吸引力更低。
2014年,一個科學家團隊在《自然·通訊》雜志上發表研究報告稱,“皮不夠糙”的斑馬在蒼蠅的口器面前尤其脆弱,且蒼蠅身上攜帶的細菌也會給它們帶來致命傷害。蠅科昆蟲采采蠅(別稱舌蠅)是非洲吸血蟲,能傳播昏睡病和非洲錐蟲病等,它們利用物體的光學特征來尋找食物和水。黑白條紋則可以干擾采采蠅、馬蠅等昆蟲對光的感受。澳大利亞昆士蘭大學感知神經生物學家馬歇爾則認為,條紋會擾亂昆蟲大腦,讓昆蟲們覺得這種表面不易降落。

圖/東方IC
中科院動物研究所博士、中國科普作家協會會員張勁碩比較認同斑馬的條紋有利于“防蚊蟲叮咬”這一說法。他指出,條紋會影響偏振光,模糊昆蟲的視線。
人們一直認為當斑馬在奔跑時,條紋會產生一種光學錯覺,天敵們很難判斷獵物的實際速度和動向,使捕食變得更困難。也就是說,條紋起到了保護斑馬的作用。據說當斑馬集結成群時,條紋所帶來的益處最為明顯,這一理論也被廣泛用于軍事上,在兩次世界大戰時,許多戰船戰車都被涂上了復雜的顏色和圖案,意圖迷惑敵軍。
但劍橋大學的專家卻表示,斑馬的條紋并不是如人們所認知的那樣起到隱蔽和保護作用,反而是條紋顏色較深的斑馬更容易受到獅子和獵豹等天敵捕食。
專家們請了60位志愿者來幫助完成了一項實驗。志愿者們的任務是玩一個電腦游戲,當屏幕中有圖案閃過時,要迅速點擊“抓捕”圖案。一些圖案是全灰的,其他則是黑白條紋的,有時是幾個圖案同時出現,試圖模仿捕獵過程中看到斑馬和灰馬一起出現的情況。
實驗證明,當只有一個圖案出現時,黑白條紋的圖案很容易被“捕獲”,反而是全灰的圖案不易被“抓捕”;而當多個圖案同時出現時,黑白條紋的圖案總是被更快“抓獲”。
研究人員安娜·休斯說道:“令人驚訝的是,我們發現當數個目標同時出現時,斑馬的黑白條紋并沒有為其帶來任何益處,和我們先前預測的條紋在某種場景下一定會發揮作用背道而馳。”
達爾文也曾表示,在南非開闊的平原上,黑白條紋起不到任何保護作用。張勁碩也稱,條紋可以起保護作用這種解釋比較牽強,“如果為了在草原上尋求保護,那應該長黃色或是綠色條紋”。
世界上現存的斑馬有三種:山斑馬、草原斑馬和格氏斑馬。每種斑馬的條紋都不一樣,主要區別在于條紋的多少、粗細、分布和顏色的深淺。就好像人類的膚色和指紋一樣,黑白條紋仿佛是自然界賜給斑馬的“條形碼”,成了斑馬獨特的身份標識。
有研究者認為,“條形碼”對于斑馬來說很重要,通過相互觀察條紋,斑馬可以認出彼此以及它們的家人。據外媒報道,曾有一位攝影師在肯尼亞大草原上拍攝到了一匹長相特殊的斑馬。它身上除了長著黑白條紋外,還長出了白色的斑點,也許是因為長得過于與眾不同,它遭到了同伴的排擠。該攝影師稱,這匹特殊的斑馬總是形單影只,從不和斑馬群待在一起,而且一旦有人接近,脾氣就變得非常暴躁。
在斑馬的求偶期,條紋也起著重要的識別作用。達爾文曾寫道:一匹母斑馬不會接受一頭公驢的求愛,除非那頭公驢被涂上條紋,看上去像一匹斑馬。但也有人質疑這種看法,畢竟,無論是雌性斑馬還是雄性斑馬身上都有黑白條紋。此外,斑馬也會用其他方式來識別彼此,比如身上的氣味,或者它們發出的聲音。
澳大利亞昆士蘭大學的科學家馬丁·郝也認可條紋有明顯的社會功能。“但是,也有可能條紋的出現是有其他用處的,社會功能隨后才出現。”(據《科技日報》、環球網)