Загадочные полоски зебры веками интриговали ученых. Новое исследование неожиданно объяснило эволюционный смысл ее уникального окраса. Узнайте удивительные факты о том, почему у зебры полоски и как они помогают выживать в жаркой Африке.
История вопроса о полосатости зебры
Еще легендарный писатель Редьярд Киплинг в своей сказке "Как леопард получил свои пятна" высказал предположение, что полосатость зебры возникла из-за "неравномерно ложившихся теней жираф, прятавшийся под деревьями". На протяжении более чем 100 лет ученые выдвигали множество гипотез о назначении удивительного окраса зебры:
- Маскировка от хищников.
- Защита от насекомых.
- Уникальные "отпечатки" для распознавания особей.
- Терморегуляция в жарком климате.
Однако большинство этих версий не получили серьезного научного подтверждения. И лишь в последние годы исследователи провели ряд экспериментов, чтобы разгадать феномен полосатости.
Эксперимент с переодетыми лошадьми
В феврале 2019 года на конном дворе в Великобритании группа эволюционных биологов из UC Дэвис и их британские коллеги поставили необычный опыт. Они взяли несколько домашних лошадей и нарядили их в попоны с черно-белыми полосками, как у зебры. Животных поместили вместе с настоящими зебрами и начали наблюдать.
Цель состояла в том, чтобы выяснить влияние окраса на поведение кусающих насекомых, в частности слепней.
Для эксперимента предоставила свое стадо зебр владелица конного двора Терри Хилл. Ее зебры были приобретены у различных британских зоопарков. Тим Каро, эколог из Сент-Эндрюсского университета, уже почти 20 лет изучает зебр и это стадо дало ему редкую возможность наблюдать за этими животными в непосредственной близости.
Результаты опыта оказались впечатляющими:
- На зебр и лошадей в полосатых попонах слепней садилось гораздо меньше.
- Насекомые пытались сесть, но не могли затормозить перед полосатой поверхностью.
- Выглядело так, словно они не видят полоски как место для посадки.
Таким образом, полосатая раскраска действительно мешает кровососущим насекомым атаковать зебр!
Это открытие подтвердило данные предыдущего исследования Каро в 2014 году. Ученый проанализировал зависимость окраса зебр от таких факторов как:
- Количество слепней в местах обитания.
- Численность хищников.
- Размер стада.
- Другие характеристики окружающей среды.
Оказалось, что яркость полос напрямую коррелирует с присутствием кусачего насекомого. Это было веским аргументом в пользу того, что полосатость защищает зебр от назойливых мух и слепней.
Однако не все ученые разделяют эту точку зрения. Некоторые считают главной функцией окраса не защиту от вредителей, а терморегуляцию. Рассмотрим подробнее эту гипотезу.
Система охлаждения зебры
Согласно предположению британских исследователей Элисон и Стивена Коббов, полосатость помогает зебрам лучше переносить жаркий климат Африки. В чем заключается эта версия?
Черные и белые участки тела по-разному нагреваются на солнце. Это создает разницу температур и микроциркуляцию воздуха вокруг животного.
Более темные полосы греют зебру по утрам, а светлые отражают излишки тепла днем. Таким образом поддерживается оптимальная температура тела. Коббы также обнаружили, что на солнцепеке шерсть на черных участках поднимается, усиливая испарение пота и охлаждение.
Однако результаты модельных экспериментов с емкостями, окрашенными в полоску, не подтвердили лучшее охлаждение. Ученые из Принстона по-прежнему разрабатывают эту гипотезу и планируют новые испытания.
Возможно, правильнее рассматривать окрас зебры как комплексный механизм, решающий сразу несколько задач выживания в африканской саванне:
- Защита от кровососущих насекомых.
- Баланс температуры тела.
- Камуфляж или запутывание хищника (эта версия все еще спорна).
Компьютерный анализ корреляций
Для того чтобы оценить относительную значимость разных факторов в формировании окраса зебры, в 2019 году был проведен компьютерный анализ. Группа ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе собрала данные по 29 параметрам окружающей среды обитания этих животных.
Одновременно окрас каждой популяции зебр был описан в виде числовых данных с учетом таких характеристик как:
- Цвет полос.
- Их интенсивность.
- Длина.
- Ширина.
Затем эти два массива данных были сопоставлены при помощи математического анализа. Выяснилось, что единственным фактором, тесно коррелирующим с особенностями полосатости, является температура окружающей среды.
В более жарких местах обитания у зебр наблюдались более яркие и широкие черные полосы. И наоборот, в прохладных регионах окрас был более бледный и размытый.
Это свидетельствует в пользу гипотезы о терморегуляторной роли характерной раскраски.
Почему только у зебры полоски?
Остается, однако, вопрос: почему среди африканских копытных такой окрас есть только у зебр? Ведь в жарком климате обитает множество антилоп и газелей.
Согласно одной из версий, зебры обладают менее эффективной системой пищеварения. Им приходится больше времени тратить на поедание травы и, соответственно, нахождение под палящим солнцем.
Меняется ли окрас зебры с возрастом
Интересный вопрос - сохраняется ли у зебр привычная раскраска на протяжении всей жизни? Или же с возрастом происходят какие-то изменения?
Детеныши зебр рождаются с коричневой шерстью, которая постепенно сменяется характерными полосами. Окончательный взрослый окрас формируется к возрасту 4-5 лет.
В дальнейшем на протяжении всей жизни чередование темных и светлых полос остается неизменным. Однако с возрастом некоторое потускнение все же происходит.
Кроме того, исследователи обратили внимание, что старые самки чаще имеют седину в виде светлых вкраплений в темных полосах. Возможно, это тоже играет определенную роль в терморегуляции.
Роль полосатости в социальном поведении
Почему зебра полосатая - вопрос не только биологического, но и социального порядка. Ведь у каждой особи свой уникальный рисунок полос, что позволяет животным распознавать друг друга.
Было высказано предположение, что такие "отпечатки" облегчают:
- Узнавание матери детенышами.
- Сплочение группы животных.
- Выбор полового партнера.
Однако пока эта гипотеза недостаточно подтверждена научно. Необходимы дальнейшие исследования поведения зебр для анализа роли окраса в социальных взаимодействиях.
Эволюция окраса зебры
Возникает еще один закономерный вопрос: а как в процессе эволюции появился такой необычный окрас у предков современных зебр?
Согласно наиболее обоснованной версии, их далекими прародителями были полосатые ослы, жившие в лесах Африки 5-6 миллионов лет назад.
Постепенно в результате климатических изменений леса сменились открытыми пространствами саванн. Тогда и возникла потребность в более эффективной терморегуляции с помощью окраса.
Те особи, которые имели полосатость, лучше переносили жару и давали больше потомства. Так этот признак закрепился в популяции древних зебр.
Зебры в неволе
Многие зоопарки содержат зебр. Как показывает практика, жизнь в неволе не влияет существенно на их окрас.
Однако наблюдения показали интересную закономерность: у зебр, живущих в северных широтах, полосы немного бледнее и размытее по сравнению с их дикими сородичами.
Возможно, это связано с тем, что в условиях более прохладного климата они нуждаются в менее интенсивной терморегуляции.
Угрозы популяции зебр
Несмотря на свою приспособленность к африканской среде обитания, зебры испытывают определенные угрозы из-за деятельности человека.
Основные факторы, негативно влияющие на численность этих животных:
- Уничтожение естественной среды обитания.
- Браконьерство ради мяса и шкур.
- Столкновения с транспортом на дорогах.
Поэтому сохранение полосатых обитателей африканских саванн по-прежнему остается актуальной задачей.
Перспективы дальнейших исследований
Несмотря на множество накопленных данных, загадка происхождения необычного окраса зебры все еще не до конца решена. Ряд вопросов требует уточнения и дальнейшего изучения.
В частности, интерес представляют такие направления как:
- Роль полосатости в социальном поведении зебр.
- Влияние разных типов окраса на репродуктивный успех.
- Особенности восприятия полос хищниками.
Поэтому ученые продолжают свои исследования, чтобы окончательно решить загадку уникального окраса этих удивительных животных.
