A rejtély, hogy miért vannak a zebrák csíkok, végre megoldódott

A zebrák csíkokkal borítják a legyek harapását, csökkentve ezzel a képességüket ellenőrzött leszállásokhoz

írta: GrrlScientist forbes számára | @GrrlScientist

MEGJEGYZÉS: eredetileg: “Miért kell a lovaknak csíkos pizsamát viselni” cím alatt?

Az évszázadok során számos magyarázatot kaptak, hogy a zebráknak miért vannak csíkok, a lovaknak pedig nem. (Hitel: Igorowitsch / CC0)

A viselkedési és evolúciós ökológus, Tim Caro, aki a kaliforniai Davis Egyetemen tanulmányozza az állatok elszíneződését, és egy nemzetközi kutatócsoport újonnan közzétett tanulmánya szerint a zebrák csíkokat fejlesztettek ki, hogy csökkentsék az elragadtatást a legyek harapása révén. Ez a következtetés egy elegáns kísérleti sorozatból származott, amelyben lovakat, fogságban lévő egyszerű zebrákat és csíkos pizsamát viselt lovakat használtak, és amelyből kiderült, hogy a csíkos felületek megakadályozzák, hogy a harapó legyek ellenőrzött leszállást tegyenek (ref).

Olyan sok kíváncsi ember, oly sok kíváncsi ötlet

A tudósoktól, például Alfred Russel Wallace-től és Charles Darwin-tól a népszerű írókig, például Rudyard Kiplingig, az emberek régóta elgondolkodtak azon, hogy a zebrák miért vannak csíkosak, miközben közeli unokatestvéreik, a lovak, egyszerűek. Kb. Az elmúlt 150 évben a közönség számos magyarázatot szórakoztatott a zebracsíkokkal kapcsolatban, kezdve az álcázás (ref) nyújtásával, a ragadozók megzavarásával (ref & ref) és a többi zebrával történő jelzésig (ref: USA / UK). túlmelegedés (ref), de ezeket az ötleteket csak a közelmúltban vették elég komolyan ahhoz, hogy tudományosan teszteljék.

Pár évvel ezelőtt Caro professzor új és meglepő választ javasolt erre a régi kérdésre: a csíkok megakadályozzák, hogy a harapó legyek zebrára szálljanak (ref) - ez a hipotézis széles körben elfogadja a kutatók körében. De miért vagy hogyan csíkok ezt érik el? Senki sem tudta biztosan.

A harapós legyek súlyos egészségügyi kockázatot jelentenek

Azok, akik lovak közelében élnek vagy dolgoznak lovakkal, tudják, hogy a lóversenyek által okozott irritáló harapás milyen lehet. A harapás azonban életciklusuk kritikus része: a Tabanid nőstény legyeknek vér étkezésre van szükségük a tojások előállításához.

Afrikában, ahol zebrák élnek, a Tabanid legyek számos olyan betegséget hordoznak, amelyek halálosak a zebrákra, ideértve a trippanosomiasist, a ló fertőző vérszegénységét, az afrikai lópestist és a lóinfluenzát (ref). Harapásuk útján terjesztik ezeket a betegségeket, ami ugyanolyan invazív, mint a bőr alá adott fecskendő. A zebrák nagyon érzékenyek a rovarcsípések által okozott fertőzésre, mivel vékony bőrűek, így a harapó legyek könnyen hozzáférhetnek a kapillárishoz. De miért olyan hatékonyan csökkentik a csíkok a legyek támadásait? Mivel a vad zebrákhoz nehezen közelíthető meg, nehéz tudni, hogy a csíkok pontosan hogyan befolyásolják a legyek viselkedését.

A csíkos felületek átfedik a Tabanid legyeket, megakadályozva az ellenőrzött leszállásokat

A kutatócsoport összehasonlította a szárnyasok (Haematopota pluvialis és Tabanus bromius) viselkedését, amikor megpróbáltak három zebrát és kilenc egyenletes színű fehér, szürke, barna és fekete lovat fölszállni és megharapni, amelyek hasonló házakban élnek a Hill Livery-ben, Bristolban, Egyesült Királyság. A kutatók videón rögzítették az egyes lovakat és zebrákat, vagy jegyzeteket készítettek a közeli megfigyelésekből összesen 16,3 órán keresztül, miközben a szentjánosbogarak fújtak ezen állatok körül.

Ehhez a vizsgálathoz egy ló csíkos kabátot visel. (Hitel: Tim Caro)

Caro professzor és munkatársai beszámolnak arról, hogy a lóversenyek egyaránt közeledtek, köröztek és megérintették a tanulmányi lovakat és zebrákat, valószínűleg illatos vonzerejűek, ám a negyediknél kevesebb mint egynegyedszer leszálltak a zebrákra. Miért? Vajon ezt a hatást különböző illatok vagy különböző felületi színminták okozták? A kérdés megválaszolásához Caro professzor és munkatársai hét vizsgálati lovat szilárd fekete, szilárd fehér vagy fekete-fehér csíkos kabátba öltöztettek. Felfedezték, hogy a patkányok sokkal ritkábban szálltak le maga a csíkos kabáton (2. ábra) - de ugyanolyan gyakran szálltak le a vizsgálati ló csupasz fejére, hipotézisük elegáns megerősítésére.

2. ábra. A tabanid legyek átlagos (és SE) száma (a) megérintett vagy (b) eltérő árnyalatú és mintázatú szövetekkel borított, és © leszáll 7 különböző ló csupasz fején. *** = p <0,0001. (Doi: 10,1371 / journal.pone.0210831)

Mivel azonban a patkányok mind a lovakat, mind a zebrákat egyaránt csalják, mikor váltak nyilvánvalóvá a csíkok hatása? A kérdés megválaszolására a kutatók videofelvételt készítettek, vagy kiterjedt feljegyzéseket készítettek a lóverseny viselkedéséről a vizsgálati zebrák és néhány vizsgálati ló körül.

Megállapították, hogy ellentétben azzal, amit a lovaknál láttak, a lószárnyak sokkal gyorsabb sebességgel közeledett a zebrákhoz, és nem tudtak lelassulni, mivel bezárták az állat távolságát, és gyakran belekapaszkodtak a zebrába, mielőtt elindultak (3. ábra).

3. ábra: A tabanidok átlagos repülési sebessége (pixelben és videokeretben) a megközelítő lovak (folytonos vonal) és zebrák (szaggatott vonal) utolsó 0,5 másodpercében. Szürke terület = ± SE. N (ló megközelítése) = 39; N (zebra megközelítések) = 26. (doi: 10.1371 / journal.pone.0210831)

Ezt a hatást csak a lóhere megérkezésének utolsó pillanatában láthattuk, amikor egy-két méteres távolságra voltak a zebráktól. Így előfordulhat, hogy a zebrák csillognak és zavarodnak a közeledő lóversenyekhez. Caro professzor és munkatársai azt sugallják, hogy ez a zavar a lófélék alacsony felbontású látásából adódhat, amely a mozgás észlelésére támaszkodik. (Az ilyen nagy kontrasztú minták által létrehozott „mozgáskápráztatásról”, amely megzavarja a megfigyelő észlelését a csíkos tárgy mozgásáról, más rovarok esetében is beszámoltak [ref]).

Kíváncsi, hogy Caro professzor és munkatársai felfedezték, hogy a szürke lókat sokkal kevésbé valószínűleg körbefogják és megérintették a lóversenyek, mint a zebrákat, bár a leszállási arány mindkét esetben hasonló volt. Ez ellentétben áll a körkör és a tapintási sebességgel a zebrák és a nem szürke lovak esetében, amelyek azonosak voltak, bár a lópattogók sokkal ritkábban landoltak egy zebrán. Ez azért különleges, mert a zebrák távolról szürkenek tűnnek, a legyekig.

A zebrák agresszíven reagálnak a támadó patkányokra

A kutatók összehasonlították a vizsgált lovak és zebrák reakcióit a támadó patkányokkal is. Alapvetően a lovak reakciói sokkal passzívabbak voltak, mint a zebrák. Például Caro professzor és munkatársai megfigyelték, hogy a vizsgálati zebrák abbahagyták a táplálkozást, amikor ismételten egy légy körözött, gyakran a szájukkal gubancolva vagy akár elfutva - olyan viselkedést, amelyet soha nem figyeltek meg a vizsgálati lovakban.

A vizsgálati zebrák szintén sokkal magasabb farok-swishist mutattak, mint a vizsgálati lovak. Ez a megfigyelés összhangban van a vadon élő egyszerű zebrák, valamint a berlini állatkert által fogva tartott zebrák farok-swish arányával. Mivel azonban a zebrák farka csak a testének 25% -át érheti el, más tényezõknek is szerepelniük kell: ezek a káprázatos csíkok.

Az emberek sokat tanulhatnak a zebrákról

A zebrák csíkja kifinomult elrettentő eszköz a rovarok megharapása ellen. Ezzel szemben a lovak nem ugyanazon evolúciós nyomás jelenlétében fejlődtek ki, amellyel a zebrák szembesültek, és ezt tükrözi a csíkok hiánya. Ezt a tanulmányt azonban a lótartók és a tenyésztők adaptálhatják lovaik életminőségének javításához csíkos takaró biztosításával.

Sötét ló csíkos kabátban. (Hitel: Tim Caro.)

Ennek a tanulmánynak az eredményei az emberekre is vonatkoznak: a lakókocsik, túrázók, birderek és más szabadtéri emberek élvezhetik a csökkent rovarharapás előnyeit, ha nagy kontrasztú csíkokkal ellátott ruházatot és testfestéket viselnek. Valójában egy másik kutatócsoport csak egy hónappal ezelőtt tett közzé egy másik tanulmányt, amely megállapította, hogy a fekete-fehér csíkok jól működnek az emberek elleni repülési támadások csökkentésében (ref). Az ügyesen megtervezett tanulmány szerzői megfigyelték, hogy a fehér csíkos testfestés vagy a tetoválás az Afrika, Ausztrália és Pápua Új-Guinea őslakos népeiben szokásos gyakorlat. Ezeknek a népeknek sötétbarna bőrük van, és olyan régiókban élnek, ahol sok harapós rovar található. Noha a bejelentések szerint a csíkos minták fontos kulturális jelentőséggel bírnak ezeknek a népeknek, a csíkok szintén csökkentik az irritációt és a betegség terjedését a vért szoptató rovarok által.

Mint minden jó kutatás, ez a tanulmány érdekes kérdéseket vet fel. Például a Bristol lórepülők reakciói hasonlóak az Afrikában talált legyek és más harapós rovarok reakcióihoz? Hogyan befolyásolhatják azok a fajta anyagok, amelyekből a lovak kabátjait készítették, a válaszok? Hogyan befolyásolhatják a fekete és a fehér csíkok eltérő hőterhelései a lóhere azon képessége, hogy kiszállásakor kapillárisokat találjanak? És mi jobban összekeverni a harapó patkányokat: vékony vagy vastag csíkokkal? Caro professzor és kollégái már most keményen dolgoznak az utolsó kérdés megválaszolásában. Azt is vizsgálják, hogyan működhetnek más minták és különböző kontrasztos színek a lóversenyek sikeres leszállásához a gazdasejtükön.

Forrás:

Tim Caro, Yvette Argueta, Emmanuelle Sophie Briolat, Joren Bruggink, Maurice Kasprowsky, Jai Lake, Matthew J. Mitchell, Sarah Richardson és Martin How (2019). A zebrávok előnyei: a tabanid legyek viselkedése a zebrák és a lovak körül, PLoS ONE, 14 (2): e0210831 | doi: 10,1371 / journal.pone.0210831

Eredetileg a Forbes-ben 2019. február 21-én tették közzé.