Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Почему зебры полосатые?

Кирилл Стасевич. Фото Натальи Домриной

Вопрос «Почему зебра полосатая?» звучит по-детски, но биологи ищут ответ на него очень давно — со времён Чарльза Дарвина и Альфреда Уоллеса, отцов-основателей эволюционного учения. Логично предположить, что у прародителей зебр полосатые особи имели какие-то преимущества перед неполосатыми и в ходе естественного отбора остались только те, у кого были полоски. Но в чём заключалось это преимущество?

В частном заповеднике Торнибуш на территории национального парка Крюгера (Южно-Африканская Республика) зебры имеют обыкновение собираться на коллективный водопой.
В заповеднике Хама Рино (Ботсвана).
Зоологи из университета Будапешта (Венгрия) измерили ширину светлых и тёмных полос у зебр разных видов. Оказалось, что она меняется в диапазоне от 2,3 см до 7,47 см. В колонке слева отмечена ширина полос разного цвета на разных частях туловища. Иллюстрация из статьи: Ádám Egri et al. J. Exp. Biol. 215, 736—745, 2012.
В заповеднике Хама Рино (Ботсвана).
Горные зебры в Национальном парке Голден Гейт Хайлендс (ЮАР).

Существует несколько гипотез. Первая и самая популярная: полосы помогают маскироваться от хищников, делают зебр незаметными. Это объяснение со временем отвергли, потому что на самом деле зебры довольно сильно выделяются на фоне окружающего ландшафта. Вторая гипотеза, похожая на первую, предполагает, что хищник, в общем, может заметить полосатую зебру, но если решится на прыжок, то с большой вероятностью промахнётся: полосы собьют его с толку, особенно если зебр много, а сосредоточиться нужно на какой-то одной. Есть версии, склоняющиеся к тому, что полосатые узоры — это опознавательные знаки, по которым зебры отличают одних членов стада от других.

Недавно получила подтверждение следующая гипотеза: полосы защищают зебр от мух цеце, слепней и прочих кровососущих насекомых.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Некоторые насекомые в поисках «добычи» обращают внимание на поляризацию света, отражённого от предмета. Световой луч — это электромагнитная волна. С большой натяжкой его можно уподобить вибрирующей гитарной или скрипичной струне, причём биения «струн» могут происходить в разных плоскостях. В отражённом свете преобладают колебания в одной плоскости, то есть свет становится частично или полностью поляризованным.

Оказалось, что слепни летят на свет, поляризованный определённым образом, и именно такой свет отражается от тёмноокрашенной шерсти. Эксперимент, поставленный зоологами из университета Будапешта (Венгрия), показал, что чёрная, коричневая и вообще тёмная масть животного очень привлекательна для кровососущих двукрылых. Белую лошадь те же слепни беспокоили гораздо меньше, чем чёрную. А вот зебровая окраска оказалась для них ещё менее привлекательной, чем белая. Любопытно, что в данном случае важную роль играла ширина полосок: если они оказывались шире, чем надо, слепни радостно устремлялись на чёрные участки. Видимо, чередование полос определённого размера создавало в глазах насекомых совершенную неразбериху, так что они не могли разглядеть жертву.

Чтобы подтвердить антипаразитическую функцию полосок, нужно было найти и другие доказательства. Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) сопоставили ареалы семи видов зебр, лошадей и ослов с особенностями окраски животных. Зоологов интересовало, есть ли у данного вида полосы, на какой части тела и как часто они расположены, какой они ширины. Исследователи сравнивали окраску животных в разных местах обитания — в лесистой местности, на открытых пространствах, проверяли, есть ли по соседству крупные хищники и паразиты, какой там температурный режим.

Гипотеза о взаимосвязи полосатости зебр и угрозы от кровососущих паразитов полностью подтвердилась. Выяснилось, что полосы наиболее сильно выражены у тех видов и у тех популяций, которые с большей вероятностью сталкиваются с паразитами. Именно слепни и мухи цеце были тем самым фактором отбора, который «нарисовал» полосы на зебрах и некоторых их сородичах. Но возникает вопрос: «Почему только зебры из всех копытных Африки получили такие полосы?». Возможно, всё дело в том, что зебры единственные из копытных, у кого шерсть короче, чем жалящие хоботки кровососущих мух.

Зоологи из Австралии и Великобритании попытались выяснить, действительно ли окраска зебр может сбивать зрение с толку. Полоски на шкуре создают целых две оптические иллюзии. Это эффект крутящегося колеса (когда нам кажется, что спицы стоят на месте или крутятся в обратную сторону) и ещё одна иллюзия, которую можно продемонстрировать с помощью цилиндра с нарисованными на нём спиральными полосами. Если такой цилиндр покрутить, то, несмотря на спиральное нанесение полосок, будет казаться, что они движутся не вбок, а по вертикальной оси вверх или вниз. То есть зебра потенциально может спровоцировать оптическую иллюзию в глазах паразитов или решившего напасть на неё хищника. В этом эксперименте зебровую окраску изучали с помощью компьютерного моделирования. А как живой хищник видит живую зебру и вообще способны ли африканские львы видеть оптические иллюзии — пока неведомо.

Оспорить объяснение с кровососущими насекомыми попытались сторонники ещё одной гипотезы — терморегуляционной. Зоологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) сравнили полоски в популяциях зебр из разных районов Африки и пришли к выводу, что самый чёткий рисунок носят те, кто живёт в самых жарких районах. Расцветку зебр сравнивали и с распространением мухи цеце, но в этом случае соответствие было не таким заметным, как в сравнении с температурой окружающего воздуха. Как полосы могут охлаждать зебру? Белые и чёрные участки нагреваются по-разному, и оттого у поверхности тела формируются охлаждающие микропотоки воздуха. Однако у этой гипотезы есть несколько серьёзных минусов.

Из всех кровососов зоологи выбрали только муху цеце. А если зебры защищаются вовсе не от цеце, а от какого-нибудь слепня? Кроме того, «микроветерки», гуляющие над зебровой шкурой, — это пока лишь предположение. Есть они или нет, предстоит проверить в эксперименте. Может быть, полосы не только защищают зебр от слепней и от перегрева, но нужны и для каких-то других целей, о которых мы ещё не знаем. Все самые интересные открытия впереди.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Не слишком известные сведения о животных»