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Jan. 16 2015

斑馬為什麼會有條紋?

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  • 斑馬為什麼會有條紋?新研究認為跟溫度有關。

生活在較溫暖地區的斑馬身上的條紋比較多,也許是為了讓牠們保持涼快或維持健康。(更新:讓我們來看看2019年的新研究怎麼說!

花豹或許無法改變身上的斑點,但某些斑馬卻能改變身上的條紋。一份研究顯示,生活在較溫暖地方的斑馬條紋比較多,這可能有助於解答一個古老的問題:條紋是做什麼用的?

研究者在《Royal Society Open Science》期刊中指出,答案也許很單純:讓斑馬保持涼快,並趕走較炎熱地區比較常見的致病蚊蟲。

三種斑馬都有鮮明的黑白條紋,在比較黯淡的非洲吃草動物(例如水牛和羚羊)之間特別搶眼,尤其是以平淡無奇的稀樹草原為背景的時候。而外貌搶眼似乎會讓斑馬更容易成為獅子的午餐。

這個「條紋之謎」困擾了科學家超過一個世紀,包括達爾文在內。斑馬為什麼有條紋?有五大假說:驅趕蚊蟲、透過某種視覺假象形成保護色、讓捕食者困惑、降低體溫,以及協助斑馬認出彼此。

草原斑馬(plains zebra)是最常見的斑馬,從衣索比亞到南非都有牠們的蹤影。科學家針對草原斑馬進行了一項分析,卻無法從中推斷究竟哪一個假說才是最後贏家。

但它確實顯示,跟條紋最有關聯的因素是溫度:說得更具體一些就是天氣愈熱,斑馬身上的條紋就愈多。

 

各式條紋

在一項由國家地理研究與探險委員會贊助的計畫中,加州大學洛杉磯分校生物學家 Brenda Larison 和同事造訪了非洲各地的16個斑馬族群,研究牠們的條紋樣式。(看更多《國家地理》雜誌的斑馬照片。)

接著團隊測量了29種不同的的環境因素——例如土壤溼度、降雨量、帶病采采蠅的盛行率、獅子的分布情形等等,然後把它們輸入電腦模型,看看哪些因素跟斑馬條紋樣式的不同有關。

Larison 說,影響最大的兩個因素是某個地區氣溫的穩定度,以及該地區在最冷季節的平均溫度。

接著研究員更進一步,用兩種溫度變數來預測他們未曾研究的斑馬族群身上的條紋樣式。

「我們可以證明我們預測得相當準確,」Larison 說。

 

冷卻效果?

至於溫度為什麼會影響條紋就是另一個問題了,她說,但可能的原因有兩個。

一個是「冷卻漩渦」理論。當空氣接觸到斑馬的身體時,黑色部分上方的氣流會比較強、比較快速(因為黑色比白色吸熱),白色部分上方的則比較慢。在這兩股反向氣流的交會處,可能會有小小的氣漩形成,具有冷卻斑馬皮膚的效果。(下載斑馬紋桌布。)

例如,Larison 說,有證據顯示條紋明顯的斑馬皮膚溫度比同一地區其他沒有條紋的哺乳動物還要低了攝氏 3 度。

另一個可能是條紋也許具有防堵疾病的效果,因為像馬蠅之類會咬人的帶病蒼蠅通常喜歡熱一點。田野實驗已經顯示,會咬人的蒼蠅不喜歡降落在有條紋的表面上。

加州大學戴維斯分校生物學家 Tim Caro 支持疾病理論。「這跟我們的發現有很多相似之處,」Caro 說,他自己的研究也顯示,條紋跟驅蠅之間是有關聯的。

「馬蠅攜帶的疾病非常可怕,」他說。「牠們可以攜帶很多種疾病,例如馬流感,而這些疾病在較暖、較溼的條件下可能更麻煩。」

 

獅子假說的死亡之吻

不論是這份研究還是 Caro 的研究,都沒有在條紋跟獅子族群之間發現任何關聯性。

「很多人都認為條紋跟混淆捕食者的視覺有關,」他說。「這份研究算是為那個想法送上了死亡之吻。」

撰文:Christine Dell’Amore, National Geographic

編譯:魏靖儀

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