為什么天氣越熱斑馬的條紋越多?
己亥
天氣熱的地方生活的斑馬條紋更多。這可能是因?yàn)檩^多的條紋有利于斑馬皮膚表面散熱,或是這樣的地方會(huì)有更多的蚊蟲,而蚊蟲并不喜歡落在斑紋上。
現(xiàn)生的三種斑馬都有著顯眼的黑白條紋,在其他顏色灰暗的非洲食草動(dòng)物(比如水牛和羚羊)中間特別引人注目——尤其是當(dāng)背景是平淡無奇的熱帶稀樹草原時(shí)。而這顯眼的外表似乎會(huì)讓斑馬更容易成為獅子的午餐。
斑馬的“條紋之謎”困擾了科學(xué)家一個(gè)世紀(jì)之久,連達(dá)爾文也無法解答。關(guān)于斑馬的條紋有五大假說:驅(qū)趕蚊蟲、通過某種視錯(cuò)覺形成偽裝、讓捕食者感到困惑、降低體溫,以及讓斑馬辨認(rèn)彼此。
在一項(xiàng)由美國國家地理學(xué)會(huì)的研究與探索委員會(huì)贊助的項(xiàng)目中,加州大學(xué)洛杉磯分校生物學(xué)家布倫達(dá)·拉瑞森(Brenda Larison)與同事造訪了非洲各地16個(gè)普通斑馬(Equus quagga)種群,研究了它們的條紋圖案。盡管還是沒能弄清哪種假說才是最終贏家,不過與條紋最有相關(guān)性的因素是溫度。具體來說,溫度越高,斑馬身上的條紋越多。
普通斑馬是最常見的一種斑馬,從埃塞俄比亞到南非都有它們的蹤跡。研究團(tuán)隊(duì)總共測(cè)量了29種環(huán)境因素,如土壤濕度、降雨量、攜帶病菌的采采蠅以及獅子的分布情形等,然后把這些環(huán)境因素輸入到電腦模型中,以檢測(cè)哪些因素和斑馬條紋的差異有關(guān)。
結(jié)果表明,對(duì)斑馬的條紋影響最大的兩個(gè)因素是當(dāng)?shù)貧鉁氐姆€(wěn)定性,以及該地區(qū)最冷月份的平均溫度。
隨后,研究人員又進(jìn)一步用這兩個(gè)溫度變量來預(yù)測(cè)研究范圍之外的斑馬種群身上的條紋圖案。拉瑞森表示:“我們能夠證明,我們預(yù)測(cè)得相當(dāng)準(zhǔn)確。”而至于為什么溫度會(huì)影響斑馬的條紋,那就是另一個(gè)問題了,不過她認(rèn)為,可能的原因有兩個(gè):
①一個(gè)可能的解釋是“冷卻渦流”理論("cooling eddy" theory):當(dāng)空氣接觸斑馬的身體時(shí),黑色條紋上方的氣流更快、更強(qiáng)(因?yàn)楹谏盏臒崃勘劝咨啵?,而白色部分上方的氣流較慢。在這兩股相反氣流的交匯處,空氣中可能會(huì)形成小漩渦,從而降低斑馬皮膚的溫度。拉瑞森舉例說,有證據(jù)顯示,斑馬的皮膚溫度比同地區(qū)其他沒有條紋的哺乳動(dòng)物低5.4華氏度(3攝氏度)。
②另一個(gè)可能的原因是,條紋也許是抵御疾病的屏障,因?yàn)槿珩R蠅(Tabanidae)這類攜帶疾病的蚊蟲通常喜歡更熱的溫度。田野實(shí)驗(yàn)也表明,這些蚊蟲不喜歡降落在有條紋的表面上。
加州大學(xué)戴維斯分校生物學(xué)家蒂姆·卡洛(Tim Caro)支持第二個(gè)理論。他表示:“我們的研究發(fā)現(xiàn)有很多相似之處。”他自己的研究也顯示,條紋與驅(qū)趕蚊蟲有關(guān)。“馬蠅攜帶的疾病對(duì)斑馬來說很嚴(yán)重。”他說,“它們可以攜帶多種疾病,比如馬流感,而且這些疾病在較為溫暖潮濕的條件下可能會(huì)變得更危險(xiǎn)。”
然而,不論是這項(xiàng)新研究還是卡洛的研究,都沒有發(fā)現(xiàn)條紋和獅子的數(shù)量之間有任何相關(guān)性。許多人認(rèn)為條紋是為了讓捕食者感到困惑。這項(xiàng)研究可以說是終結(jié)了這種假說。