我們自幼就知道斑馬是有“黑白相間”條紋的，也許有人曾經(jīng)有過(guò)這樣的困惑：斑馬究竟是帶有黑色條紋的白馬，還是帶有白色條紋的黑馬？

一個(gè)小訣竅是，看看“小”斑馬。因?yàn)樵诎唏R胚胎發(fā)育初期是全黑的，隨著胚胎逐漸發(fā)育長(zhǎng)大，才開(kāi)始出現(xiàn)白色條紋，所以斑馬應(yīng)該算作帶有白色條紋的黑馬。

在過(guò)去一百五十多年里，生物學(xué)家與科學(xué)家們一直在思考斑馬身上為什么會(huì)有條紋？這樣的條紋具備什么樣的功能？人們因此產(chǎn)生了許多假說(shuō)。

有人認(rèn)為這樣的條紋可以幫助斑馬偽裝自己從而避開(kāi)天敵，有人認(rèn)為這是警示或迷惑捕食者的一種防御機(jī)制，也有人認(rèn)為這在向其他同伴發(fā)出信號(hào)、調(diào)節(jié)體溫保持涼爽、避免蟲(chóng)子叮咬等。

到現(xiàn)在，其實(shí)只有最后一種假說(shuō)能經(jīng)得起推敲。今天國(guó)際斑馬日之際，與熊貓君一起了解下這身黑白條紋裝的奧秘吧～

黑白條紋裝并不能偽裝自身

在這些個(gè)假說(shuō)中，偽裝自己避開(kāi)天敵是首個(gè)被人們關(guān)注的點(diǎn)，維多利亞時(shí)代的一些偉大的生物學(xué)家也曾就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行過(guò)討論。

例如，華萊士(Wallace AD)曾表示，根據(jù)在棲息地的實(shí)地觀察，黑白相間的條紋在黃昏時(shí)會(huì)“融合”在一起，呈現(xiàn)出一種灰色的色調(diào)，所以在不遠(yuǎn)的地方很難發(fā)現(xiàn)牠們[1]。

達(dá)爾文(Darwin CR)則表示，斑馬身上的條紋很明顯，無(wú)法在南非開(kāi)闊平原上為斑馬提供任何保護(hù)[2]。

也有觀點(diǎn)認(rèn)為，雖然條紋對(duì)身體輪廓有一定干擾作用，但斑馬在白天的大多數(shù)開(kāi)闊地帶仍會(huì)非常顯眼，只有在漸濃的暮色下，眼睛的分辨能力減弱，斑馬才會(huì)變得神秘莫測(cè)，這也是最為普遍的一種觀點(diǎn)[3]。

但以上觀點(diǎn)并沒(méi)有考慮到在自然條件下捕食者或同伴之間是如何看待條紋的，因?yàn)槿搜墼诿饕曈X(jué)條件下很敏銳，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了非靈長(zhǎng)類(lèi)哺乳動(dòng)物，這可能會(huì)導(dǎo)致我們高估了其他物種的情況[4]。

現(xiàn)有的研究[5]通過(guò)將實(shí)地?cái)?shù)據(jù)、數(shù)字圖像和心理物理學(xué)結(jié)合起來(lái)，并模擬了主要捕食者、同伴以及人類(lèi)對(duì)斑馬條紋的感知，指出條紋不太可能成為一種偽裝形式。

即在“暗主題”條件下，人與獅子、鬣狗和斑馬的觀察能力表現(xiàn)大致相當(dāng)，且肉食性動(dòng)物通常在黃昏時(shí)分才開(kāi)始捕食，因此在遠(yuǎn)距離時(shí)會(huì)更多地利用聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué)。

而且，這種條紋并不足以產(chǎn)生警示或迷惑作用。因?yàn)榘唏R的逃竄方式既不會(huì)使自己的輪廓更模糊，也不會(huì)使捕食者產(chǎn)生眩目的感覺(jué)，更不會(huì)誤導(dǎo)捕食方向[6]。

條紋是在向其他同伴發(fā)出信號(hào)的功能也未被證實(shí)，一是因?yàn)榘唏R群中偶爾也會(huì)出現(xiàn)少數(shù)無(wú)條紋的斑馬，但是并沒(méi)有受到排擠，二是純色馬主要通過(guò)臉的長(zhǎng)相和聲音來(lái)分辨誰(shuí)是誰(shuí)的，并不依賴(lài)條紋。

調(diào)節(jié)溫度的能力也被實(shí)驗(yàn)指出似乎是不可能的，且對(duì)野生斑馬、黑斑羚、水牛和長(zhǎng)頸鹿的熱成像測(cè)量顯示，斑馬并不比牠們生活在一起的其他物種更“涼爽”。

防馬蠅叮咬，這身?xiàng)l紋裝值得擁有

在斑馬生活的非洲地區(qū)，牠們很容易受到馬蠅攜帶的疾病感染，特別是一些致命的疾病，如錐蟲(chóng)病、馬傳染性貧血、非洲馬瘟和馬流感[7]。

為了證實(shí)條紋能夠防馬蠅叮咬及其避免機(jī)制，一項(xiàng)研究[8]曾對(duì)圈養(yǎng)斑馬和馴養(yǎng)馬進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)條紋可以防止馬蠅在斑馬身上有效降落，但不能阻止馬蠅從遠(yuǎn)處靠近。

之后研究團(tuán)隊(duì)還為馴養(yǎng)馬依次穿上了白色、黑色以及黑白相間條紋的“外套”來(lái)測(cè)試驅(qū)蟲(chóng)效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，馬蠅降落在條紋外套的次數(shù)要大大少于黑色或白色外套，但降落在馬頭部的次數(shù)并沒(méi)有顯著差異。

除了阻止馬蠅降落外，研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)馬蠅確實(shí)降落到斑馬身上時(shí)，牠們停留的時(shí)間比在馴養(yǎng)馬身上的時(shí)間要少，而且每次降落也不太可能叮咬吸血。

基于研究結(jié)果，條紋被證實(shí)在減少馬蠅叮咬與降落方面具有強(qiáng)大力量，但條紋發(fā)揮這些作用的機(jī)制仍不完全清楚。

去年發(fā)表的一份研究[9]幫助縮小了可能的范圍，指出這種效應(yīng)的潛在機(jī)制并不是通過(guò)孔徑效應(yīng)來(lái)干擾光流。

而且，條紋并不是斑馬避免叮咬的唯一方式，其他行為手段還包括頻繁擺動(dòng)尾巴、逃離馬蠅打擾等。

條紋會(huì)“掉色”，并不是沒(méi)墨了

斑馬其實(shí)并不是只有一種，而是有三種：平原斑馬(Equus quagga)、細(xì)紋斑馬(E. grevyi)和山斑馬(E. zebra)。

雖然黑白相間的條紋是所有斑馬具備的特征，但平原斑馬在條紋的強(qiáng)度、顏色和程度上則表現(xiàn)出了顯著的差異，這些差異也被用來(lái)描繪多個(gè)亞種。

在某些情況下，斑馬身上也被發(fā)現(xiàn)有不尋常的顏色圖案，像是大塊的黑色斑點(diǎn)或金色的淺條紋。

較為大家熟知的，比如2019年在肯尼亞馬賽馬拉國(guó)家自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，科學(xué)家們記錄到了這匹帶有斑點(diǎn)的小馬駒，牠深棕色的身體上布滿了白色斑點(diǎn)。

這類(lèi)情況通常是由基因突變影響了黑色素的產(chǎn)生所引起的，在哺乳動(dòng)物中很罕見(jiàn)。

一項(xiàng)發(fā)表在《分子生態(tài)學(xué)》(Molecular Ecology)的研究[10]對(duì)非洲九個(gè)地區(qū)的140匹平原斑馬（包括7匹條紋異常的斑馬）進(jìn)行基因分析后發(fā)現(xiàn)：

越為小型且孤立的斑馬群體，其遺傳多樣性也比較低，而這樣的孤立群體會(huì)更高幾率出現(xiàn)條紋異常的斑馬，這意味著基因突變很可能是由較低的遺傳多樣性造成的。

條紋異常個(gè)體的稀少，加上缺乏對(duì)圈養(yǎng)動(dòng)物的足夠觀察，使得我們很難了解條紋異常會(huì)如何影響斑馬的健康。但這樣奇特的形象可能會(huì)讓斑馬在捕食者面前更加明顯，這或許也印證了目前有記錄的條紋異常大多數(shù)都是小馬駒，而不是成年斑馬。

因此人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的棲息地碎片化以及種群隔離，是會(huì)對(duì)這種高度遷徙物種造成一定負(fù)面影響。

健康生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán)

斑馬，可能是最受大家熟知、最為知名的野生馬科動(dòng)物了。

三種斑馬里，平原斑馬是最為常見(jiàn)、分布最廣的一種，曾廣泛分布于非洲南部和東部大部分地區(qū)的草原和稀樹(shù)草原林地。

然而，在過(guò)去的幾十年里，棲息地破碎化和人類(lèi)活動(dòng)擴(kuò)張導(dǎo)致?tīng)瓊兊幕顒?dòng)范圍縮小，限制了區(qū)域性的移動(dòng)和遷徙，從而影響了基因流動(dòng)。自2002年以來(lái)，這導(dǎo)致了該物種種群數(shù)量下降了約25%[11]。

2016年，世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)受威脅物種紅色名錄將平原斑馬從“無(wú)?！闭{(diào)整為“近危”。目前平原斑馬在牠們的整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)數(shù)量約有50萬(wàn)匹，但許多都是小型孤立的群體。

此外，沙漠、濕地或雨林不適合斑馬生活，這意味著牠們可能更容易受到氣候變化的影響。

增加對(duì)斑馬的關(guān)注以及相關(guān)生態(tài)保育工作，對(duì)于草原來(lái)說(shuō)具有很重要的生態(tài)意義。在消耗大量植物的同時(shí)，牠們的排泄物也有利于植被的循環(huán)生長(zhǎng)。同時(shí)斑馬的存在也是許多肉食性動(dòng)物賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。

資料翻譯&整理：鵝子
排版：捷西本文數(shù)據(jù)資料來(lái)源：??Zebra Stripes through the Eyes of Their Predators, Zebras, and Humans?(2016)??Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses?(2019)??Population structure, inbreeding and stripe pattern abnormalities in plains zebras?(2020)

[1] Wallace AR (1896) Darwinism: an exposition of the theory of natural selection with some of its applications. London: Macmillan Co.

[2] Darwin CR (1906) The descent of man, and selection in relation to sex. 2nd edition. London: John Murray.

[3] Godfrey D, Lythgoe JN, Rumball DA (1987) Zebra stripes and tiger stripes: the spatial frequency distribution of the pattern compared to that of the background is significant in display and crypsis. Biol J Linn Soc 32: 427–33.

[4] Uhlrich DJ, Essock EA, Lehmkuhle S (1981) Cross-species correspondence of spatial contrast sensitivity functions. Behav Brain Res. 2: 291–9. pmid:6784738

[5] Amanda D. Melin ,Donald W. Kline,Chihiro Hiramatsu,Tim Caro.?Zebra Stripes through the Eyes of Their Predators, Zebras, and Humans (2016).

[6] Caro T. 2016Zebra stripes. Chicago, IL: University of Chicago Press.

[7] Foil LD. Tabanids as vectors of disease agents. Parsitol Today 1989;5: 88–96.

[8] Tim Caro ,Yvette Argueta,Emmanuelle Sophie Briolat,Joren Bruggink,Maurice Kasprowsky,Jai Lake,Matthew J. Mitchell,Sarah Richardson,Martin How.?Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses (2019).

[9] Martin J. How, Dunia Gonzales, Alison Irwin and Tim Caro.?Zebra stripes, tabanid biting flies and the aperture effect (2020).

[10] Brenda Larison, Christopher B. Kaelin, Ryan Harrigan, Corneliu Henegar, Daniel I. Rubenstein, Pauline Kamath, Ortwin Aschenborn, Thomas B. smith, Gregory S. Barsh.?Population structure, inbreeding and stripe pattern abnormalities in plains zebras (2020).

[11] King, S. R. B., & Moehlman, P. D. (2016). Equus quagga. The IUCN Red List of Threatened Species 2016: e.T41013A45172424.