Почему зебра полосатая

Почему зебра полосатая?

Причина, по которой зебры в ходе эволюции приобрели свою характерную окраску, уже не одно столетие мучает зоологов. Новое исследование пересмотрело взгляды на природу черных и белых полосок.

На детский вопрос: «Почему зебра полосатая?» биологи пытаются ответить едва ли не со времён Чарльза Дарвина. Существует несколько эволюционных объяснений, почему на шкуре у зебр чередуются черные и белые полоски. Им, например, приписывают защитную функцию: якобы полосатая окраска сбивает с толку львов во время атаки. Возможно, предков современных зебр от хищников такая окраска и спасала, но сейчас большие кошки уже не испытывают серьезных трудностей, когда хотят на обед полосатую лошадь. Другая гипотеза состоит в том, что полосатая окраска – это форма мимикрии, она делает животное менее заметным на окружающем фоне. Версия весьма спорная, учитывая, что с подобной окраской зебра может спрятаться разве что в березовой роще. Найти березу на африканском континенте, наверное, можно с той же вероятностью, что и встретить зебру в подмосковном лесу. Следующее объяснение предполагает социальную роль полосатой окраски. Каждая зебра имеет свой уникальный рисунок, подобно отпечаткам пальцев, и животные могли бы запоминать и узнавать друг друга по индивидуальным узорам: например, детеныш мог бы запоминать полоски на матери.

Четвёртая гипотеза связана с насекомыми-кровососами, которые, как недавно выяснилось, однотонные поверхности предпочитают полосатым. Если полосатые предки зебр меньше страдали от пресловутой мухи цеце, то в дальнейшем они могли бы получить эволюционное преимущество перед однотонными особями. Наконец, последнее объяснение связывает полосатость с терморегуляцией. Существует предположение, что черно-белая окраска способна лучше охлаждать животное, чем одноцветная. Дело в том, что черные и белые области тела по-разному нагреваются: белые слабее, черные сильнее. Возникающая разница в температурах вызывает микроциркуляцию воздушных потоков рядом с животным, что помогает зебре жить под жарким солнцем саванны. Так что же на этот раз было открыто в зебре, которую уже исследовали вдоль и поперек каждой ее полоски?

Команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) провела компьютерное исследование взаимосвязи между особенностями окраски зебр и условиями их ареала. С одной стороны, было выбрано 29 различных факторов, описывающих окружающие условия. С другой стороны в программу была заложена окраска зебр из разных регионов. Цвет, интенсивность, длина и ширина полосок – зебру полностью представили в виде массива чисел. Дальнейшие расчеты показали, какие внешние условия коррелируют с характером окраски. Допустим, если у зебр, питающихся одним видом травы, полоски на спине в среднем шире, чем у другой группы зебр, которые питаются другой травой. В таком случае можно говорить о том, что рацион зебры связан с её расцветкой, что между одним и другим есть корреляция.

Подвергнув математическому анализу такие параметры, как зоны распространения мухи цеце, численность хищников и ряд других, исследователи выяснили, что ни один из них не коррелирует в должной степени с характером окраски зебр, кроме одного – температуры окружающей среды. То есть климат, в котором живут зебры, в наибольшей степени влияет на их окраску. Чем выше средняя температура, тем ярче и шире черные полоски. И, наоборот, в более холодных областях окраска зебр более тусклая, и даже не все части тела полосатые. Но в африканской саванне живут не только зебры. Почему же мы не видим антилоп с расцветкой «под зебру»? Авторы работы объясняют это тем, что зебры расщепляют съеденную растительность с меньшей эффективностью, чем прочие местные копытные. Относительное несовершенство пищеварительной системы заставляет их больше есть, а значит, и больше времени проводить на солнце. Потому они и нуждаются в дополнительном охлаждении.

Возможно, полосы действительно способствует лучшей терморегуляции животного за счет микроциркуляции воздуха. Поскольку зебры большую часть времени проводят на открытых территориях, для них фактор теплообмена с окружающей средой более важен, чем все прочие. А с точки зрения эволюции, главным врагом зебр являются не голодные львы или опасные мухи цеце, а палящее солнце.

Ученые выяснили, почему зебры полосатые

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Читать еще:  Когда у кошек начинается первая течка

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Исследователи из Венгрии и Швеции утверждают, что им удалось отыскать ответ на вопрос, каким образом у зебр появились их характерные черно-белые полосы. Эта загадка была предметом горячих споров в научной среде на протяжении десятилетий.

Путем экспериментов ученые пришли к выводу, что полосы нужны животным для того, чтобы уберечься от кровососущих насекомых.

В статье, опубликованной в Журнале экспериментальной биологии, они пишут, что узкие полосы делают зебру “непривлекательной” для оводов и слепней.

Ключ к разгадке заключается в том, как испещренная полосами поверхность отражает свет.

Скептики в ответ задаются встречным вопросом, почему из всего множества животных, страдающих от назойливых насекомых, полосатая окраска встречается только у зебр.

Белокурым живется легче

“Мы начали с изучения лошадей черной, гнедой и белой масти, – объясняет Сьюзан Акессон из Университета Лунда, участница международной научной группы, которая провела исследование. – Обнаружилось, что черный и гнедой окрас дает горизонтальную поляризацию света”.

Подобный эффект делает темных лошадей весьма привлекательными для мух.

  • Существует множество теорий, объясняющих наличие полос у зебр
  • По мнению одних ученых, обилие полос в большом стаде сбивает с толку хищников
  • Другие приводят аргументы в пользу того, что полосы помогают регулировать теплообмен
  • По мнению третьих, полосы нужны зебрам, чтобы узнавать друг друга
  • Изучение зародышей зебры показало, что вначале они имеют черную окраску, приобретая белые полосы со временем

Это означает, что отраженный от темной лошадиной шерсти свет, попадающий в поле зрения голодного слепня, распространяется в горизонтальной плоскости – как змея, которая движется, не отрывая тела от поверхности.

Доктор Акессон с коллегами обнаружила, что слепней весьма привлекают именно такие, “плоские” световые волны.

Светлый окрас дает при отражении неполяризованный свет, говорит Акессон. Волны неполяризованного света распространяются во всех плоскостях и привлекают внимание насекомых в гораздо меньшей степени. Как результат, белые лошади значительно меньше страдают от слепней, чем их темные сородичи.

Установив цветовые предпочтения мух, ученые заинтересовались зебрами. Они захотели понять, что происходит со светом, когда он отражается от полосатой поверхности тела зебры, и какое впечатление он производит на жалящих насекомых – злейших врагов лошадей.

“Мы создали экспериментальный стенд, на котором установили доски, окрашенные в разные цвета”, – рассказала Акессон в интервью Би-би-си. Доски были выкрашены в черный, белый цвета, а также в сочетания белых и черных полос разной ширины, и установлены на коневодческой ферме в сельской местности в Венгрии.

Липнут как мухи

“Мы нанесли на доски клейкий состав и принялись считать, сколько насекомых привлечет каждая из них”, – вспоминает она.

Как оказалось, на полосатую поверхность, наиболее близкую к природной окраске зебры, налипало значительно меньшее число кровососущих, чем на прочие, – даже меньше, чем на белую, отражавшую неполяризованный свет.

Это оказалось неожиданным, поскольку на полосатой поверхности все равно имеются темные участки, отражающие горизонтально поляризованный свет.

Однако чем более узкими – и более “зеброподобными” – были полоски, тем меньше они интересовали насекомых.

Чтобы испытать реакцию слепней на более реалистичные, объемные тела, ученые поставили в поле липкие модели лошадей в натуральную величину – одну гнедую, одну черную, одну белую и одну полосатую – как зебра.

Исследователи собирали прилипших к их моделям насекомых каждые два дня и в результате обнаружили, что к полосатой слепни клеились меньше всего.

Профессор Мэттью Кобб, биолог-эволюционист из Университета Манчестера, назвал опыт, поставленный его коллегами, “очень скрупулезным и захватывающим” и подчеркнул, что он не исключает и другие теории, объясняющие окраску зебр.

“Прежде всего, для того, чтобы признать это объяснение подлинным, авторы должны предъявить подтверждение того, что укусы слепней оказывают значительное влияние на процесс селекции именно у зебр, в отличие от лошадей и ослов, которые водятся по всему миру, но полосатых среди них нет”, – сказал он Би-би-си.

“Они признают это обстоятельство в своей работе, и интуиция подсказывает мне, что это не единственное объяснение. В том, что зебры полосатые, задействованы и другие факторы”, – резюмирует профессор.

Почему зебра полосатая?

Прежде всего, отметим, что зебры относятся к тому же роду, что и домашняя лошадь – Equus, и что сегодня нам известно о трех видах зебр, и все они полосатые.

Читать еще:  Выращивание осетровых рыб на ферме

У горной зебры полоски широкие, у пустынной – белое брюхо и узкие черные полосы, у бурчелловой зебры широкие полосы начинаются на спине и переходят на задние ноги. Известно, что раньше на планете жили зебры еще одного вида – квагги, у которых полоски располагались только на передней части туловища (голове, груди, шее), а остальная часть была коричневой. Но из-за неконтролируемой охоты квагги исчезли с лица Земли более ста лет назад.

Что касается современных зебр, то нельзя сказать, что они имеют четко выраженную черно-белую окраску: очень часто между основными полосами располагаются менее видимые «теневые».

Кстати, в материнской утробе все детеныши зебры имеют ровный черный окрас, и лишь перед родами покрываются светлыми полосками. О том, почему это происходит, ученые спорят уже двести лет, но никак не могут прийти к какому-нибудь общему решению.

Самые популярные версии

Полоски защищают зебру от хищников. Авторы этой теории полагают, что полосы на туловище зебр создают визуальные иллюзии, увеличивая размер животного, и это может отпугнуть потенциального охотника.

Рисунок, как камуфляж, может помочь зебре слиться с окружающим ландшафтом – высокой травой саванны – и в сумерках или на рассвете, в условиях слабого освещения, спасти животному жизнь. При некоторых углах освещения полосы могут слепить хищников и затруднять охоту на зебр.

Регулярный рисунок многие ученые склонны рассматривать как способ коммуникации внутри вида: индивидуальный рисунок полос может использоваться как способ распознавания самца – самкой, детеныша – матерью. Таким образом зебры могут оценивать приспособленность особей: чем хаотичнее рисунок, тем слабее способность особи к деторождению и сохранению рода.

Еще одна версия – полосы нужны зебре для терморегуляции. Черный и белый цвета по-разному отражают солнце и нагреваются с разной скоростью, а когда они чередуются, происходит конвекция воздуха, и тело животного не перегревается.

Еще одна распространенная теория гласит: полосы помогают зебрам защищаться от мух цеце. Эти насекомые избегают полосатых поверхностей и «посадок» на зебр. Именно эта теория на сегодняшний день имеет под собой почву.

Эксперименты ученых

Показателен в этом плане эксперимент, который провели не так давно венгерские ученые. Им удалось доказать, что не только мухи цеце, но и слепни избегают полосатых поверхностей. И главная причина, по мнению ученых, состоит в том, что белые и черные участки по-разному отражают поляризованный свет.

Неслучайно самые узкие полоски находятся у зебры в области головы и ног – именно на тех участках, которые для животного важнее всего при ориентации на местности и при передвижении. В ходе исследования преимущества черно-белого окраса зебр были доказаны экспериментально.

Но критики теории отмечают: для слепней имеет значение не только окраска, но и запах животного, и выдыхаемый им углекислый газ. Поэтому черно-белая расцветка не является стопроцентной гарантией того, что на зебру не сядет слепень.

А в Калифорнийском университете исследовали взаимосвязь между ареалом обитания зебр и особенностями их окраски – интенсивностью, длиной и шириной полос. Сопоставили расцветку зебр из разных регионов и три десятка факторов, которые описывают окружающие животных условия, включая данные о распространении мухи цеце, хищных животных и прочие факторы.

Оказалось, что ареал обитания и рацион животных действительно влияет на окраску, но основной фактор – это климат, точнее, температура воздуха. Чем выше среднегодовая температура, тем ярче и шире черные полосы. Чем прохладнее в регионе обитания, тем бледнее контраст между полосами, и тем больше на теле зебры белых фрагментов.

Это в какой-то степени перекликается с теорией о конвекции воздуха: в жарких регионах зебра проводит больше времени на палящем солнце, и ее расцветка там контрастнее, чем в областях с более щадящим климатом. К слову, именно солнце, а не хищники или мухи цеце, считается главным врагом зебр с точки зрения эволюции.

Ученые выяснили, почему зебры полосатые

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Читать еще:  Королевская цапля: фото, описание

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Исследователи из Венгрии и Швеции утверждают, что им удалось отыскать ответ на вопрос, каким образом у зебр появились их характерные черно-белые полосы. Эта загадка была предметом горячих споров в научной среде на протяжении десятилетий.

Путем экспериментов ученые пришли к выводу, что полосы нужны животным для того, чтобы уберечься от кровососущих насекомых.

В статье, опубликованной в Журнале экспериментальной биологии, они пишут, что узкие полосы делают зебру “непривлекательной” для оводов и слепней.

Ключ к разгадке заключается в том, как испещренная полосами поверхность отражает свет.

Скептики в ответ задаются встречным вопросом, почему из всего множества животных, страдающих от назойливых насекомых, полосатая окраска встречается только у зебр.

Белокурым живется легче

“Мы начали с изучения лошадей черной, гнедой и белой масти, – объясняет Сьюзан Акессон из Университета Лунда, участница международной научной группы, которая провела исследование. – Обнаружилось, что черный и гнедой окрас дает горизонтальную поляризацию света”.

Подобный эффект делает темных лошадей весьма привлекательными для мух.

  • Существует множество теорий, объясняющих наличие полос у зебр
  • По мнению одних ученых, обилие полос в большом стаде сбивает с толку хищников
  • Другие приводят аргументы в пользу того, что полосы помогают регулировать теплообмен
  • По мнению третьих, полосы нужны зебрам, чтобы узнавать друг друга
  • Изучение зародышей зебры показало, что вначале они имеют черную окраску, приобретая белые полосы со временем

Это означает, что отраженный от темной лошадиной шерсти свет, попадающий в поле зрения голодного слепня, распространяется в горизонтальной плоскости – как змея, которая движется, не отрывая тела от поверхности.

Доктор Акессон с коллегами обнаружила, что слепней весьма привлекают именно такие, “плоские” световые волны.

Светлый окрас дает при отражении неполяризованный свет, говорит Акессон. Волны неполяризованного света распространяются во всех плоскостях и привлекают внимание насекомых в гораздо меньшей степени. Как результат, белые лошади значительно меньше страдают от слепней, чем их темные сородичи.

Установив цветовые предпочтения мух, ученые заинтересовались зебрами. Они захотели понять, что происходит со светом, когда он отражается от полосатой поверхности тела зебры, и какое впечатление он производит на жалящих насекомых – злейших врагов лошадей.

“Мы создали экспериментальный стенд, на котором установили доски, окрашенные в разные цвета”, – рассказала Акессон в интервью Би-би-си. Доски были выкрашены в черный, белый цвета, а также в сочетания белых и черных полос разной ширины, и установлены на коневодческой ферме в сельской местности в Венгрии.

Липнут как мухи

“Мы нанесли на доски клейкий состав и принялись считать, сколько насекомых привлечет каждая из них”, – вспоминает она.

Как оказалось, на полосатую поверхность, наиболее близкую к природной окраске зебры, налипало значительно меньшее число кровососущих, чем на прочие, – даже меньше, чем на белую, отражавшую неполяризованный свет.

Это оказалось неожиданным, поскольку на полосатой поверхности все равно имеются темные участки, отражающие горизонтально поляризованный свет.

Однако чем более узкими – и более “зеброподобными” – были полоски, тем меньше они интересовали насекомых.

Чтобы испытать реакцию слепней на более реалистичные, объемные тела, ученые поставили в поле липкие модели лошадей в натуральную величину – одну гнедую, одну черную, одну белую и одну полосатую – как зебра.

Исследователи собирали прилипших к их моделям насекомых каждые два дня и в результате обнаружили, что к полосатой слепни клеились меньше всего.

Профессор Мэттью Кобб, биолог-эволюционист из Университета Манчестера, назвал опыт, поставленный его коллегами, “очень скрупулезным и захватывающим” и подчеркнул, что он не исключает и другие теории, объясняющие окраску зебр.

“Прежде всего, для того, чтобы признать это объяснение подлинным, авторы должны предъявить подтверждение того, что укусы слепней оказывают значительное влияние на процесс селекции именно у зебр, в отличие от лошадей и ослов, которые водятся по всему миру, но полосатых среди них нет”, – сказал он Би-би-си.

“Они признают это обстоятельство в своей работе, и интуиция подсказывает мне, что это не единственное объяснение. В том, что зебры полосатые, задействованы и другие факторы”, – резюмирует профессор.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector