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斑马神奇黑白条纹存新解 并非用于隐藏而是驱蝇

http://www.kexue.com 2012-02-11 09:49:06 腾讯科学  发表评论

  一个多世纪以来,鲁德亚德-吉卜林的故事《Just So》通过虚构的方式解释了为什么动物们看起来是这个样子,这让孩子们(还有成年人)感到高兴。但是虽然吉卜林讲述豹子的斑点和骆驼的驼峰,但他从不讲述斑马的条纹。一项最新的研究填补了这个空白,这次是真实的资料。

  抛开了一系列可能的解释,新的研究成果声称斑马黑白相间的条纹图案以一种方式反射光线来帮助它们远离传播病毒的苍蝇。饥饿的苍蝇或许不是推动斑马进化出条纹的唯一动力。但是这个发现或许能提供一些方法,来帮助防御动物甚至是帮助人们抵御一些昆虫。

  一位来自瑞典兰德大学的进化生物学教授苏珊娜说:“我们一直都在养殖动物来获取肉制品和奶制品,并且我们也不必关注它们皮毛的颜色和样式。或许这是我们需要考虑的事情,也许能从斑马那里学到某种策略来帮助我们。

  从十九世纪七十年代开始科学家们就一直在猜测斑马条纹的目的,当时查尔斯-达尔文批评了阿弗雷德-罗素-华莱士的理论,认为条纹在高高的草丛中提供伪装是错误的。达尔文争辩说:“斑马更喜欢开阔的大草原,那里的草非常短所以条纹很难成为有效的隐藏工具。”从那以后,科学家声称条纹作用包括斑马之间识别,抵御狮子们袭击,还有温度调节的作用,亮暗相间的皮毛或许会导致空气扰动从而帮助斑马保持凉爽。

  苏珊娜和她的同事们猜测,属于虻科群体的果蝇是否与这种情况有关。这些果蝇对于斑马、牛、马和相关的动物来说是主要的害虫。它们的叮咬会明显的减少动物进食,并且它们能够携带致命疾病。在之前的研究中,苏珊娜和她的团队发现黑色动物比白色动物对于马蝇来说更具新引力,很可能是由于不同表面的光线反射方式。直射的阳光充满了全方位闪烁的光线。但是当光线从水中反射或者在深棕色的牛、马表皮发生反射,它的反光水平的排成一行。

  虻科苍蝇被这种线性的偏振光所吸引:这通常引导它们飞向水坑,在那里它们能够产卵和交配。就跟平常一样,它们的偏振光感觉引导它们找到大型动物,带给它们叮咬和无尽的骚扰。

  既然斑马是黑白相间的条纹,研究人员猜想这些引人瞩目的动物是否对于苍蝇有着中水平的吸引力。为了查明,他们进行了一系列的试验,使用了充满油的盘子、无味的捕虫面板以及黑色、棕色、白色或者条纹的塑料模型。在夏天那几个周,匈牙利马场里的苍蝇每天都飞向它们喜欢的颜色模式并且被困在那里,研究人员收集这些昆虫,统计数量并测量它们的选择。

  研究人员在实验生物学杂志上公布了研究结果,不出所料的是数百只苍蝇在同样的情况下飞向了黑色物体,极少数的苍蝇在白色表面降落。令人惊奇的是条纹物体吸引了非常少的苍蝇,有时候比白色表面吸引的更少,而黑色条纹比白色条纹吸引了更多的苍蝇。

  当研究人员制造出比一只斑马图案更宽的黑色条纹,模型吸引了更多的苍蝇。测定结果确认最偏振的表面吸引了大多数的昆虫。苏珊娜说:“考虑到斑马借助这个主要的优势避免蚊虫叮咬,这些叮咬能够在它们生育前杀死它们。论文提供了一项强有力的证据进化出条纹是为了帮助动物们抵御昆虫和昆虫携带的疾病。

  加州大学戴维斯分校的行为生态学家蒂姆-卡罗说:“和新数据一样的牢固,然而这个故事还远未结束。”他正在写一本关于斑马外貌进化的书。如果条纹是这么有效,比方说,为什么不是所有的欧洲马都有条纹呢?与此同时,研究已经仔细的检查了大多数关于斑马进化的其它理论。为什么斑马是黑白相间的,这或许有许多的原因。

  卡罗说:“动物染色在军事和其它领域的应用已经有了一段很长的历史,黑白条纹的几何模型在第一次世界大战期间用于海军舰队的伪装技术。”尽管如此,像这次新研究一样的研究可能会在年轻人的心里造成最大的影响,引起他们对于科学和大自然极大的兴趣。

  卡罗说:“我认为对于这种研究老说真实存在着隐藏的或者间接的收益。当我们变得越来越城市化和依赖计算机,而不是在周日下午在小树林散步,我认为这些你用来捕捉孩子想象力的手段变得越来越重要。” (过客/编译)

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