斑马的是非条纹一向以来都是生物学研讨的难题。最近,研讨人员总算理解了条纹的奇特作用。
假如身上有“斑纹”该怎么办?这未必是什么缺点:斑马那一身是非条纹,彻底无碍它们在草原中的位置。即便因为人类活动,近年来斑马的数量有所削减,但在非洲,仍有约80万匹斑马奔驰草原。从进化的视点来看,斑马的是非条纹肯定算得上成功,它对斑马有着至关重要的作用。那详细是啥作业呢?
这一难题一向困扰着生物学家。最近,由蒂姆·卡罗(Tim Caro)和马丁·豪(Martin How)领头的一支世界动物学家团队发现了“条纹衫”的真实用处。他们给马穿上斑马的是非条纹“外套”,意外发现这些是非条纹能避免马被烦人的蚊虫吸食。
在非洲,像虻或舌蝇(采采蝇)等双翅目昆虫会传达导致马匹逝世的马传染性贫血病或非洲人类锥虫病(昏睡病)。为了不被“死神”盯上,最好的方法是逃避吸食。其实几十年前,科学家就已知道,大型蝇类不怎么吸食有条纹的动物,可这究竟是怎么回事呢?
所以,蒂姆·卡罗和马丁·豪的团队着手霸占这一难题。不过,他们实验室不在非洲,而是英国南部一处草场的马厩里。2016年和2017年夏天,团队别离细数了斑马和一般马匹身上的蝇类数量。成果发现,两种一般马匹身上的虻的数量差不多,但逗留在斑马身上的虻的数量却少了75%。这又是什么导致的?莫非是因为这些斑马有难闻的气味?
为了扫除气味难闻这种可能性,他们将部分马扮成斑马的姿态,并给另一部分马穿上纯色的外套。成果证明,条纹的确有驱虫作用:虻在“条纹”立刻逗留的数量比在纯色立刻逗留的明显削减,所以这跟气味不要紧。但为何虻类不肯吸食带条纹的马呢?
为了进一步了解,研讨人员用摄像机记载下了这些双翅目昆虫的特写镜头。他们惊讶地发现,在接近斑马前的半秒钟,虻类是无法减速的,因此无法成功在斑马背上着陆。有些虻乃至直接撞在了斑马的背上,并被弹了回来。
对此,团队提出了两种假定。第一种假定是虻类在是非替换的条纹间飞翔时,犹如从空位飞入树林。它们想要飞到白域,但在最终一秒却发现,这是一个需求逃避的物体,可为时太晚!第二种假定则是虻先被草原上马群的气味招引,自傲地向马群飞去,可间隔一米远的时分,是非条纹会营造出一种“颤动”般的视错觉,使它们宛如坠入五里云雾之中。这导致虻和舌蝇难以辨识它们的吸食方针。
对快速飞翔中的蝇类来说,其眼中的斑马条纹不是固定的,而是一向在晃动。这使得它们难以确定下降目的地。比方,坐落斑马臀部的斜纹,在飞蝇眼中如同在向上滑动(见图①黑色箭头)。
这与理发店门口旋转柱的视觉原理是相同的。当三色灯柱旋转时,三色条纹水平运动,看起来如同不断消失于上方。这与蝇类看斑马身上的斜纹是相同的作用,仅有不同的是蝇类在做水平运动(见图②黑色箭头)。
综上,研讨证明了蝇类难以在斑马身上着陆。即便有单个幸运下降在斑马身上,也无法逗留太久,因为它们要么被斑马尾巴甩飞,要么在斑马奔驰过程中,因为是非条纹的视觉搅扰作用增强,而变得更晕乎乎。当然,这两种解说都还仅仅假定。马丁·豪正在做进一步研讨加以证明。一个极大的疑问是,斑马自带的“蚊帐”是如安在进化过程中占有一席之地的?这一疑团或许永久都无法解开,咱们只可以又一次惊叹于自然界的巨大发明。