斑马斑马，条纹到底干嘛用？

我们自幼就知道斑马是有“黑白相间”条纹的，也许有人曾经有过这样的困惑：斑马究竟是带有黑色条纹的白马，还是带有白色条纹的黑马？

一个小诀窍是，看看“小”斑马。因为在斑马胚胎发育初期是全黑的，随着胚胎逐渐发育长大，才开始出现白色条纹，所以斑马应该算作带有白色条纹的黑马。

在过去一百五十多年里，生物学家与科学家们一直在思考斑马身上为什么会有条纹？这样的条纹具备什么样的功能？人们因此产生了许多假说。

有人认为这样的条纹可以帮助斑马伪装自己从而避开天敌，有人认为这是警示或迷惑捕食者的一种防御机制，也有人认为这在向其他同伴发出信号、调节体温保持凉爽、避免虫子叮咬等。

到现在，其实只有最后一种假说能经得起推敲。今天国际斑马日之际，与熊猫君一起了解下这身黑白条纹装的奥秘吧～

黑白条纹装并不能伪装自身

在这些个假说中，伪装自己避开天敌是首个被人们关注的点，维多利亚时代的一些伟大的生物学家也曾就这个问题进行过讨论。

例如，华莱士(Wallace AD)曾表示，根据在栖息地的实地观察，黑白相间的条纹在黄昏时会“融合”在一起，呈现出一种灰色的色调，所以在不远的地方很难发现牠们[1]。

达尔文(Darwin CR)则表示，斑马身上的条纹很明显，无法在南非开阔平原上为斑马提供任何保护[2]。

也有观点认为，虽然条纹对身体轮廓有一定干扰作用，但斑马在白天的大多数开阔地带仍会非常显眼，只有在渐浓的暮色下，眼睛的分辨能力减弱，斑马才会变得神秘莫测，这也是最为普遍的一种观点[3]。

但以上观点并没有考虑到在自然条件下捕食者或同伴之间是如何看待条纹的，因为人眼在明视觉条件下很敏锐，已经远远超过了非灵长类哺乳动物，这可能会导致我们高估了其他物种的情况[4]。

现有的研究[5]通过将实地数据、数字图像和心理物理学结合起来，并模拟了主要捕食者、同伴以及人类对斑马条纹的感知，指出条纹不太可能成为一种伪装形式。

即在“暗主题”条件下，人与狮子、鬣狗和斑马的观察能力表现大致相当，且肉食性动物通常在黄昏时分才开始捕食，因此在远距离时会更多地利用听觉和嗅觉。

而且，这种条纹并不足以产生警示或迷惑作用。因为斑马的逃窜方式既不会使自己的轮廓更模糊，也不会使捕食者产生眩目的感觉，更不会误导捕食方向[6]。

条纹是在向其他同伴发出信号的功能也未被证实，一是因为斑马群中偶尔也会出现少数无条纹的斑马，但是并没有受到排挤，二是纯色马主要通过脸的长相和声音来分辨谁是谁的，并不依赖条纹。

调节温度的能力也被实验指出似乎是不可能的，且对野生斑马、黑斑羚、水牛和长颈鹿的热成像测量显示，斑马并不比牠们生活在一起的其他物种更“凉爽”。

防马蝇叮咬，这身条纹装值得拥有

在斑马生活的非洲地区，牠们很容易受到马蝇携带的疾病感染，特别是一些致命的疾病，如锥虫病、马传染性贫血、非洲马瘟和马流感[7]。

为了证实条纹能够防马蝇叮咬及其避免机制，一项研究[8]曾对圈养斑马和驯养马进行观察，发现条纹可以防止马蝇在斑马身上有效降落，但不能阻止马蝇从远处靠近。

之后研究团队还为驯养马依次穿上了白色、黑色以及黑白相间条纹的“外套”来测试驱虫效果。结果发现，马蝇降落在条纹外套的次数要大大少于黑色或白色外套，但降落在马头部的次数并没有显著差异。

除了阻止马蝇降落外，研究还发现，当马蝇确实降落到斑马身上时，牠们停留的时间比在驯养马身上的时间要少，而且每次降落也不太可能叮咬吸血。

基于研究结果，条纹被证实在减少马蝇叮咬与降落方面具有强大力量，但条纹发挥这些作用的机制仍不完全清楚。

去年发表的一份研究[9]帮助缩小了可能的范围，指出这种效应的潜在机制并不是通过孔径效应来干扰光流。

而且，条纹并不是斑马避免叮咬的唯一方式，其他行为手段还包括频繁摆动尾巴、逃离马蝇打扰等。

条纹会“掉色”，并不是没墨了

斑马其实并不是只有一种，而是有三种：平原斑马(Equus quagga)、细纹斑马(E. grevyi)和山斑马(E. zebra)。

虽然黑白相间的条纹是所有斑马具备的特征，但平原斑马在条纹的强度、颜色和程度上则表现出了显著的差异，这些差异也被用来描绘多个亚种。

在某些情况下，斑马身上也被发现有不寻常的颜色图案，像是大块的黑色斑点或金色的浅条纹。

较为大家熟知的，比如2019年在肯尼亚马赛马拉国家自然保护区内，科学家们记录到了这匹带有斑点的小马驹，牠深棕色的身体上布满了白色斑点。

这类情况通常是由基因突变影响了黑色素的产生所引起的，在哺乳动物中很罕见。

一项发表在《分子生态学》(Molecular Ecology)的研究[10]对非洲九个地区的140匹平原斑马（包括7匹条纹异常的斑马）进行基因分析后发现：

越为小型且孤立的斑马群体，其遗传多样性也比较低，而这样的孤立群体会更高几率出现条纹异常的斑马，这意味着基因突变很可能是由较低的遗传多样性造成的。

条纹异常个体的稀少，加上缺乏对圈养动物的足够观察，使得我们很难了解条纹异常会如何影响斑马的健康。但这样奇特的形象可能会让斑马在捕食者面前更加明显，这或许也印证了目前有记录的条纹异常大多数都是小马驹，而不是成年斑马。

因此人类活动导致的栖息地碎片化以及种群隔离，是会对这种高度迁徙物种造成一定负面影响。

健康生态系统中的重要一环

斑马，可能是最受大家熟知、最为知名的野生马科动物了。

三种斑马里，平原斑马是最为常见、分布最广的一种，曾广泛分布于非洲南部和东部大部分地区的草原和稀树草原林地。

然而，在过去的几十年里，栖息地破碎化和人类活动扩张导致牠们的活动范围缩小，限制了区域性的移动和迁徙，从而影响了基因流动。自2002年以来，这导致了该物种种群数量下降了约25%[11]。

2016年，世界自然保护联盟(IUCN)受威胁物种红色名录将平原斑马从“无危”调整为“近危”。目前平原斑马在牠们的整个活动范围内数量约有50万匹，但许多都是小型孤立的群体。

此外，沙漠、湿地或雨林不适合斑马生活，这意味着牠们可能更容易受到气候变化的影响。

增加对斑马的关注以及相关生态保育工作，对于草原来说具有很重要的生态意义。在消耗大量植物的同时，牠们的排泄物也有利于植被的循环生长。同时斑马的存在也是许多肉食性动物赖以生存的基础。

资料翻译&整理：鹅子
排版：捷西本文数据资料来源：➤ 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.