Найти тему
Совсем как люди

Полосатая история: зачем зебре полоски?

Как часто вы слышали от детей вопросы "А почему зебра в черно-белую полоску?" Поскольку я работала с детьми, мне приходилось такое слышать не раз. Самое забавное, мои ответы тоже были разными в зависимости от того, каково было мнение науки на этот счет. Всего существует около 20 (!) различных теорий, которые в целом можно разделить на четыре группы. Ниже я расскажу о каждой из этих групп - какие-то теории более состоятельные, какие-то менее, так что выбирайте на свой вкус!

Image by Lynn Greyling from Pixabay
Image by Lynn Greyling from Pixabay

Полоски нужны, чтобы охлаждаться

Весьма популярная и очень симпатичная гипотеза гласит, что контрастный окрас шкуры зебры способствует охлаждению в безветренную погоду [1]. Как известно, черные объекты нагреваются быстрее белых за счет поглощения падающего на них света, поэтому и воздух над черными полосами горячее, чем над белыми. Разница температур создает восходящие и нисходящие потоки воздуха, которые, как своеобразная вентиляция, охлаждают спину зебры. Любопытно, что бока при этом будут охлаждаться неравномерно, поскольку там воздух ведёт себя иначе, менее предсказуемо.

Предполагаемая схема охлаждения тела зебры за счет разницы в температуре над черными и белыми полосами, в безветренную погоду формирующими нисходящие и восходящие потоки воздуха. Адаптировано из статьи "Experimental evidence that stripes do not cool zebras", Nature, 2018.
Предполагаемая схема охлаждения тела зебры за счет разницы в температуре над черными и белыми полосами, в безветренную погоду формирующими нисходящие и восходящие потоки воздуха. Адаптировано из статьи "Experimental evidence that stripes do not cool zebras", Nature, 2018.

Несмотря на то, что гипотеза поддерживалась многими учеными, существует и серьёзная критика. Противники этой теории утверждают, что температура поверхности тела, то есть шкурки (даже если она действительно ниже, чем однотонных объектов) не коррелирует с нагревом самого тела, а при условии даже легкого ветра такая система не эффективна. Экспериментальные данные также показали, что температура серых объектов такая же, как и у полосатых, так что в данном случае никаких эволюционных преимуществ полосок на теле нет [2].

Полоски нужны, чтобы узнавать и запоминать друг друга

Малышка Дирия и её мама, живущие неподалеку от национального парка Восточный Цаво в Кении, подверглись атаке львов. К сожалению, мама погибла, а Дирия осталась сиротой. Она попала в фонд Шелдрика, осуществляющий реабилитацию слонов и других диких животных. Чтобы жеребенок привык к ним, они придумали небольшой трюк - работая с Дирией, они носят халат в черно-белую полоску, имитирующий окрас взрослой зебры. Это помогло им завоевать её доверие и при этом не вызывая привыкания к какому-то определенному человеку - любой, кто носит халат, теперь ассоциируется у Дирии с мамой.

Жеребёнок зебры Дирия принимает процедуры по очистке шерстки от смотрителя фонда Шелдрика, одетого в специальный полосатый халатик. Source: Sheldrick Wildlife Trust
Жеребёнок зебры Дирия принимает процедуры по очистке шерстки от смотрителя фонда Шелдрика, одетого в специальный полосатый халатик. Source: Sheldrick Wildlife Trust

Этот процесс называется импринтингом или запечатлением. Импринтинг - важная штука для детенышей многих животных и птиц. Обычно первое, что видит, слышит и ощущает малыш после рождения (вылупления) - это родители, реже - сиблинги (братья и сестры), поэтому, как правило, детеныш запечатлевает их образы, запахи и звуки как что-то очень важное. В дальнейшем могут запечатлеться естественные враги, пища, среда обитания. Считается, что жеребята зебры запечатлевают рисунок полос матери, которые у каждой зебры по-своему уникальны, чтобы потом ему было проще её найти и отличить от сородичей.

Конрад Лоренц, первооткрыватель явления импринтинга, и следующие за ним гуси, запечатлевшие образ ученого. Пример того, как далекий от образа матери объект используется для поведенческой реакции запоминания и следования.
Конрад Лоренц, первооткрыватель явления импринтинга, и следующие за ним гуси, запечатлевшие образ ученого. Пример того, как далекий от образа матери объект используется для поведенческой реакции запоминания и следования.

Несмотря на кажущиеся экспериментальные подтверждения теории социальных взаимодействий за счет полосок, это может быть не так важно при коммуникации. Тем более импринтинг происходит за счет многих факторов - запах и голос матери тоже может быть использован в качестве ориентира, а порой запечатлеться может вообще не родственный малышу вид (например, человек).

Полоски нужны для оптической иллюзий, маскировки, отвлечения хищника

Пожалуй, самая старая и самая обсуждаемая гипотеза. И это неудивительно, ведь как у нас рябит в глазах, когда мы смотрим на табун зебр, скачущих вдали.

Группа зебр на водопое. Полосатость зебр затрудняет фиксацию взгляда на конкретном животном за счет оптических иллюзий. Особенно это сложно в движении. Image by Hilde Swets from Pixabay
Группа зебр на водопое. Полосатость зебр затрудняет фиксацию взгляда на конкретном животном за счет оптических иллюзий. Особенно это сложно в движении. Image by Hilde Swets from Pixabay

Некоторые исследования, посвященные исследованию камуфляжа зебр, действительно предполагают, что окраска зебр может вводить хищников в заблуждение, особенно в случае движения зебр целым стадом [3]. Другие же ученые решили пропустить изображения зебр через специальные фильтры, моделирующие зрение крупных хищников (льва и пятнистой гиены), человека и самой зебры. На удивление, несмотря на проблемы с разрешением полосок окраса зебры глазами хищников, едва ли то мешает им на них охотиться - зебры заметны для хищников приблизительно так же, как и другие копытные [4].

Полоски нужны, чтобы отгонять мух

Данная теория, пожалуй, самая уверенная с точки зрения экспериментальных подтверждений. Всё благодаря Тиму Каро - экологу, эволюционисту и специалисту по поведению животных, автору книги "Полоски зебры". Тим Каро проводил множество полевых исследований, в том числе сам - наряжаясь в сшитый на заказ костюм зебры, он бродил на природе, считая, какое количество насекомых сядет на него за это время. Он устанавливал макеты лошадей и зебр, наблюдал за копытными в естественных условиях, измерял температуру их тела и устанавливал ловушки для кровососов. Но главная подсказка оказалась спрятана в библиотечных книгах - проверив ареалы обитания непарнокопытных с полосатым и равномерным окрасом, он заметил, что полосатые животные живут в местах, богатых кусающими мухами, в то время как их монотонные собратья избегают такого соседства. Свои многолетние труды он вместе с со-авторами опубликовал в статье в 2014 году.

Тим Каро, эколог, эволюционист и специалист по поведению животных, автор книги "Полоски зебры" и самый известный популязатор гипотезы о важности контрастных полос зебры в защите от насекомых.
Тим Каро, эколог, эволюционист и специалист по поведению животных, автор книги "Полоски зебры" и самый известный популязатор гипотезы о важности контрастных полос зебры в защите от насекомых.

Но и этого мало - в статье 2019 года Тим Каро провел, пожалуй, самые наглядные эксперименты. Он проанализировал видеозаписи лошадей различного окраса и зебр и проследил траектории полета слепней. Оказалось, что слепни проводят гораздо меньше времени на шкуре зебры, потому что полоски приводят их в замешательство и они не замедляются перед приземлением на корпус зебры. Поэтому большинство слепней пролетает как бы по касательной, всего лишь касаясь зебры. Помимо этого, зебры проявляли более беспокойное поведение, стараясь убежать или сбить хвостом муху, в то время как лошади чаще всего просто подергивали кожей в ответ на укус.

Сравнение траектории полета слепней вокруг лошадей (a, b, c) и зебр (d, e, f). "Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses", PLOS One, 2019.
Сравнение траектории полета слепней вокруг лошадей (a, b, c) и зебр (d, e, f). "Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses", PLOS One, 2019.

Какая теория самая интересная и убедительная - решать вам! Ставьте лайки, оставляйте комментарии - это очень помогает развитию канала!

#наука