为什么斑马的条纹是苍蝇的禁飞区

为什么斑马的条纹是苍蝇的禁飞区


科学测试关注斑马条纹外套的优点。 蒂姆卡罗, CC BY-ND

斑马以其对比鲜明的黑白条纹而闻名 - 但直到最近,没有人真正知道为什么他们会运用他们不寻常的条纹图案。 早在十几年前,就像查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士这样伟大的维多利亚生物学家就已经讨论过这个问题了。

从那以后,许多想法都摆在桌面上,但只是在过去的几年里才有认真的尝试来测试它们。 这些想法分为四大类:斑马有条纹逃避掠食者捕获,斑马因社会原因而条纹,斑马条纹保持凉爽,或者它们有条纹以避免咬苍蝇攻击。

只有最后一个才能经得起审查。 和 我们最新的研究 有助于填写更多有关原因的详细信息。

斑马条纹有什么优势?

条纹可以帮助斑马避免成为捕食者的一餐吗? 这个想法有很多问题。 野外实验表明,即使光照较差,斑马在树木间或草地中也会突出人眼 - 它们似乎远非伪装。 当逃离危险时,斑马不会表现出最大化可能由条纹引起的混乱,做出假设 令人眼花缭乱的掠食者站不住脚的想法.

更糟糕的是,这个想法,狮子和斑点鬣狗的视力比我们的弱得多; 这些掠食者只能在斑马非常近距离时解决条纹,无论如何它们都可能听到或闻到猎物。 所以有条纹 在反捕食者防御中不太可能有用.

最具破坏性的, 斑马是狮子的首选猎物 - 在非洲研究后的研究中,狮子会杀死它们的数量超过预期。 因此条纹不能成为对抗这种重要食肉动物的非常有效的反捕食者防御。 对于逃避掠夺者假设而言,这么多。


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条纹有助于斑马与自己物种的成员交往的想法怎么样? 每只斑马都有独特的条纹图案。 它可以用于个人识别吗? 鉴于均匀着色的家养马可以,这种可能性似乎非常不可能 通过视觉和声音认出其他人。 马家庭的条纹成员 不要互相修饰 - 一种社会联系的形式 - 不仅仅是无条件的等距物种。 非常不寻常 群体成员不会回避无条纹的个体斑马,他们成功繁殖。

那种对抗非洲炎热太阳的防御怎么样? 鉴于黑色条纹可能会吸收辐射并且白色条纹反射它,一个想法提出条纹沿着动物的背部设置对流,从而冷却它。

再次,这似乎不太可能:仔细的实验​​,其中大型水桶用条纹或均匀的彩色毛皮覆盖,或涂有条纹或无条纹,显示 内部水温无差异。 此外,野外斑马,黑斑羚,水牛和长颈鹿的热成像测量显示斑马 不冷 比他们与之生活的其他物种相比。

条纹的最后一个想法在第一次腮红时听起来很荒谬 - 条纹阻止昆虫叮咬获得血粉 - 但它有很多支持。

1980s的早期实验报告了采采蝇和马蝇 避免落在条纹表面上 并一直 最近确认 .

然而,最令人信服的是来自七种马类生活物种的地理范围内的数据。 这些物种中的一些是条纹(斑马),一些不是(亚洲驴),一些是部分条纹(非洲野驴)。 跨物种及其亚种, 条纹强度与咬蝇烦恼密切相关 在非洲和亚洲。 也就是说,在一年中长时间延长马蝇烦恼的地区的野生马科动物最有可能具有明显的条纹图案。

我们认为非洲需要条纹的原因是非洲叮咬苍蝇携带锥虫病,非洲马病和马流感等疾病,这些疾病对于马科动物来说可能是致命的。 斑马是 特别容易通过咬飞蝇口器进行探测 因为他们短的外套。 拥有一种有助于逃避果蝇及其携带的致命疾病的毛皮模式将是一个强大的优势,意味着条纹将传递给后代。

测试条纹和苍蝇不混合的想法

但条纹如何真正对咬苍蝇施加影响? 我们开始研究这个问题 在英国萨默塞特(Somerset)穿着制服,在夏天收集马蝇。

我们很幸运能与制服主人Terri Hill合作。 我们可以非常接近她的马匹和驯服平原斑马,让我们真正看到苍蝇登陆或飞过马场。 我们还在动物周围录制了飞行行为,并在马上放置了不同颜色的外套。

重要的是要记住,苍蝇的视力比人们差。 我们发现斑马和马匹从马蝇那里获得了相似数量的方法,可能被它们的气味所吸引 - 但是斑马的上岸次数却少得多。 在马匹周围,苍蝇盘旋,螺旋和转弯,然后一次又一次地降落。 相比之下,斑马周围的苍蝇要么飞过它们,要么快速着陆并再次飞行。

我们视频的逐帧分析显示,在进行受控着陆之前,苍蝇在接近棕色或黑色马时会缓慢减速。 但他们接近斑马时未能减速。 相反,他们会直接飞过或者直接碰到动物并反弹。

为什么斑马的条纹是苍蝇的禁飞区
普通彩色马匹上的条纹外套减少了身体覆盖部位的飞行入侵次数。
蒂姆卡罗, CC BY-ND

当我们在同一匹马上放置黑色外套或白色外套或条纹外套以控制动物行为或气味的任何差异时,苍蝇也没有落在条纹上。 但是马的裸头上的着陆率并没有差别,表明条纹发挥作用近距离但不会妨碍远处的飞行进近。

它向我们展示了目前由两家公司出售的条纹马大衣确实有效。

所以现在我们知道条纹会影响马蝇真正的近距离,而不是远处,实际上离主机几英寸的距离是多少? 一个想法就是 条纹设置了一种视错觉 这会扰乱苍蝇接近斑马时所经历的预期运动模式,从而阻止其正常着陆。 另一个想法是,苍蝇不会将斑马视为一个坚实的实体,而是一系列薄的黑色物体。 只有在非常接近的时候,他们才会意识到他们会打出一个坚实的身体,而不是转过身去。 我们现在正在研究这些可能性。

因此,我们对飞行行为的基础研究不仅告诉我们为什么斑马是如此美妙的条纹,而且它对马具行业有真正的意义,有可能使骑马和马匹维护对马和骑手都不那么痛苦。谈话

作者简介

Tim Caro,野生生物,鱼类与保护生态学教授, 美国加州大学戴维斯分校 和Martin How,生物科学研究员, 布里斯托大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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