问题

斑马的条纹到底是干嘛用的?

回答
说起斑马,最先映入脑海的,绝对是它们那标志性的黑白条纹。这身“礼服”简直就是它们的身份证,独一无二,辨识度极高。但你有没有好奇过,这精心设计的条纹,到底有什么用?是单纯为了好看?还是背后藏着什么生存的秘密?

关于斑马条纹的用途,科学家们也研究了好些年,提出了各种各样的理论,有的听起来挺有道理,有的则充满了想象力。我们不妨一条条来捋一捋,看看这些条纹到底能帮斑马做些什么。

1. 迷惑捕食者,让它们“眼花缭乱”

这是最广为人知、也最让人信服的一个说法。想象一下,当一群斑马在草原上奔跑,那黑白相间的条纹在快速移动中会产生一种视觉上的错觉。

群体迷惑: 对于狮子、鬣狗这样的捕食者来说,它们擅长追踪单一、明显的猎物。但当面对一大群斑马时,它们可能难以锁定哪一只才是目标。成千上万道快速移动的条纹交织在一起,看起来就像一团模糊的、混乱的影像。捕食者的大脑很难在这样的“条纹海洋”中区分出个体,从而降低了捕食的成功率。这就像一个巨大的“视觉干扰器”,让猎人难以瞄准。
个体迷惑(“斑马混合”理论): 更有趣的是,一些科学家认为,当斑马在近距离遇到捕食者时,它们可能会聚集在一起,并且晃动身体,进一步加剧了条纹的混乱感。这被称为“斑马混合”(Zebra Mixing)效应。捕食者可能会发现,当它试图聚焦于一只斑马时,它的视野里突然出现了好几只,而且它们都在以同样的方式移动,这会让它感到困惑,甚至产生眩晕感,从而失去攻击的优势。

2. 驱赶吸血昆虫,保持健康

这个理论近些年也获得了不少支持。你可能会觉得奇怪,条纹怎么就能驱赶虫子呢?

光线反射和干扰: 研究发现,苍蝇、牛虻等吸血昆虫(它们是传播疾病的重要媒介)在起飞和降落时,会被黑白相间的条纹所迷惑。昆虫的复眼对条纹的反射和散射非常敏感。白色的条纹反射的光线更强,而黑色的条纹吸收光线。当昆虫靠近斑马时,这种明暗交错的光线反射会干扰它们的视觉系统,让它们难以准确判断降落的“着力点”,或者在近距离就匆忙飞走。
研究证据: 有科学家做过实验,用不同颜色、不同条纹图案的马匹进行观察。结果发现,披着条纹“外套”的马匹,苍蝇等吸血昆虫的叮咬次数明显减少。这对于生活在非洲草原,尤其是在雨季,昆虫数量众多的环境中,斑马来说,无疑是提高生存和繁殖能力的重要手段。

3. 体温调节,保持凉爽

非洲草原的日照强度可不容小觑,尤其是在白天。那么,这身条纹能不能帮助斑马“降温”呢?

黑白温差效应: 这是一个比较有争议的说法,但也有一定的科学依据。黑色的条纹吸收热量,温度会升高;白色的条纹反射热量,温度相对较低。当有微风吹过时,这些黑白区域之间的温差可能会在皮肤表面产生微小的对流,帮助散热。
不同的观点: 然而,也有研究者认为,这种温差效应可能不足以产生显著的散热效果,而且在白天,斑马主要依靠饮水和躲避阳光来调节体温。所以,体温调节可能不是条纹的主要功能,但也不能完全排除它在其中的辅助作用。

4. 社会识别,认识“家人”和“朋友”

虽然我们觉得所有斑马看起来都差不多,但实际上,每一只斑马的条纹图案都是独一无二的,就像人类的指纹一样。

个体辨识: 这种独特的条纹图案,很可能在斑马的社会交往中发挥着重要的作用。它们或许能够通过条纹来辨认自己的家人、群体成员,甚至可能是在繁殖季节识别出潜在的伴侣。
避免近亲繁殖: 独特的条纹也可能帮助它们避免与近亲交配,从而维护种群的基因多样性。

5. 警告信号(不太可能)

还有一种说法是,条纹可能是一种警告信号,用来向捕食者表明“我很难捕获”或者“我身上可能有寄生虫”。但目前没有太多证据支持这一点,而且从捕食者的角度来看,鲜明的黑白对比反而可能更容易被发现,所以这种可能性相对较低。

总结一下,斑马条纹最可能的作用是:

迷惑捕食者(最主要的功能),尤其是在群体中。
驱赶吸血昆虫,减少疾病传播,提高生存率。

至于体温调节和社会识别,可能也是条纹在漫长演化过程中附带产生的一些次要功能。

所以,下次你看到斑马,不妨想想它们身上这套“自然设计的服装”,可不仅仅是为了好看,而是实实在在地为它们的生存保驾护航,充满了智慧和生命的力量。这大自然的鬼斧神工,总是能给我们带来无尽的惊喜和思考。

网友意见

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我想多数人都会觉得是为了迷惑捕食者,但现有研究将条纹的功能指向了防叮咬

迷惑捕食者这个功能之所以不好说,因为这是一种猜测,并没有人做实验来验证。

防叮咬这个功能是真的验证出来了。


实验 1 [1]

Susanne Akesson在匈牙利一个马场进行了一系列条纹实验。

他使用了纯黑、纯白、黑白条纹等表面的盘子,

同时也调用了黑色、棕色、白色以及有斑纹的、和实物一样大的塑料马。

此外,还测试了有不同宽度和数量条纹的灰色表面,以确定这些图案模式会怎样影响马蝇的喜好。

科学家用植物油来吸引场地上的虻科昆虫,并在塑料马上涂上了无色无气味的胶,这样就可以在虫子落下来时粘住它们。

结果显示,斑纹是最不吸引叮咬的纯色反射的是整齐的模式,虻科昆虫会比较喜欢,而斑纹图案反射回的是多种光图样。因此,相比斑纹图案,虻科昆虫会更喜欢纯白色。


实验 2 [2]

科学家找来了真的马和斑马来做实验。除了以上实验对象,有些给它们身上分别套上了黑外套、白外套和条纹斑马外套。

同样的,也是用来测试虫子对每一套衣服颜色的反应。

从一定距离内,不管马和斑马穿什么衣服,它们似乎都能吸引虻科。但当虫子靠近穿条纹外套的马(斑马)或者斑马时,它们就会乱套阵脚,有的撞到外套上,有的朝一个随机的方向就飞走。在黑色或者白色马匹身上则会选择骚扰个不停。

最终结果是,斑马或穿条纹外套的马和斑马被咬的次数大大减少。


实验 3 [3]

日本科学家看了上述这些实验,就打算直接将斑马纹应用在牛身上了。

研究人员在6头怀孕的日本黑奶牛身上画上了4到5厘米宽的白色条纹。这些条纹是手绘的,使用的颜料是容易褪色的“商用水性白漆”。

其中2头牛被涂上了白色的条纹,2头涂上了黑色的条纹,还有2头没有涂,作为对照。

结果,研究人员在“斑马牛”身上只观察到55只牛蝇,而在黑色奶牛身上观察到111只牛蝇,在对照奶牛身上观察到128只牛蝇。斑纹驱虫率约为50%。


实验4 [4]

要不来个人体实验?

根据一项新的研究表明,土著所用的斑马状彩绘图案可以减少一个人被马蝇叮咬的次数,最多可以减少10倍。

在这项研究中,研究团队使用了三个人体模型,就像你在服装店看到的那些一样。其中一个模特的皮肤是黑色的,另一个是浅色的,第三个模特的皮肤是斑马纹。在上面都涂上了粘合剂,这样马蝇飞上去就会被粘住,以便进行数据统计。

研究结束后,研究小组计算了每个人体模型收集到的马蝇和其他咬人昆虫的数量。总的来说,深色皮肤的假人身上粘有的马蝇数量是有条纹的假人的10倍,是浅色皮肤假人的2倍。


所以为了防叮咬要不要考虑一下斑马纹身

的衣服。

参考

  1. ^ https://jeb.biologists.org/content/215/5/736.abstract
  2. ^ https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0210831
  3. ^ https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0223447
  4. ^ https://www.zmescience.com/other/feature-post/people-attract-mosquitoes-others/

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