Müsteerium, miks sebradel triibud on, on lõpuks lahendatud

Sebra triibud hävitavad kärbseid hammustades, vähendades nende võimet teha kontrollitud maandumisi

autor Forbesi teadlane Grrl | @GrrlScientist

MÄRKUS: algselt avaldatud pealkirja all: “Miks hobused peaksid kandma triibulisi pidžaamasid”

Läbi sajandite on olnud palju seletusi, miks sebral on triibud ja hobustel mitte. (Krediit: Igorowitsch / CC0)

Davise California ülikoolis loomade värvimist uurinud käitumusliku ja evolutsioonilise ökoloogi Tim Caro äsja avaldatud artikkel ja rahvusvaheline teadlaste meeskond teatasid, et sebradel tekkisid triibud kärbeste hammustamise vähendamiseks. See järeldus tuli elegantses katseseerias, kus kasutati hobuseid, vangistuses olevaid tasandikke sebrasid ja triibulisi pidžaamasid kandvaid hobuseid, millest selgus, et triibulised pinnad takistavad kärbeste hammustamast kontrollitud maandumist (viide).

Nii palju uudishimulikke inimesi, nii palju uudishimulikke ideid

Alates teadlastest, nagu Alfred Russel Wallace ja Charles Darwin, kuni selliste populaarsete kirjanike nagu Rudyard Kiplingni, on inimesed juba pikka aega mõelnud, miks sebrad on triibulised, kuna nende lähedased nõod hobused on lihtsad. Umbes viimase 150 aasta jooksul on üldsus lõbustanud sebraribade mitmesuguseid seletusi alates maskeerimise (ref) pakkumisest, kiskjate segadusse ajamisest (ref & ref) ja teistele sebratele signaalitamisest (ref. USA / UK) kuni vähendamiseni ülekuumenemine (ref), kuid alles hiljuti on neid ideesid võetud piisavalt tõsiselt, et neid teaduslikult kontrollida.

Paar aastat tagasi pakkus professor Caro välja uue ja üllatava vastuse sellele vanusele küsimusele: triibud takistavad kärbeste hammustamist sebrale maanduda (ref) - hüpotees, mis on uurijate seas laialt levinud. Kuid miks või kuidas triibud seda täidavad? Keegi ei teadnud seda kindlalt.

Kärbeste hammustamine on tõsine terviserisk

Need, kes elavad hobuste lähedal või töötavad hobustega, teavad, kui ärritavad võivad olla hobuste kärbsed. Kuid hammustamine on nende elutsükli kriitiline osa: emased Tabanidi kärbsed vajavad munade tootmiseks verejahu.

Aafrikas, kus elavad sebrad, kannavad Tabanidi kärbsed mitmeid sebradele surmavaid haigusi, sealhulgas trüpanosomiasis, hobuste nakkavat kehvveresust, hobuste aafrika katku ja hobuste gripp (ref). Nad edastavad neid haigusi oma hammustuse kaudu, mis on sama invasiivne kui nahaalune süstal. Seebid on putukahammustuste tõttu väga vastuvõtlikud nakkustele, kuna need on õhukese nahaga, võimaldades hammustavatel kärbestel hõlpsalt kapillaari pääseda. Kuid miks on triibud kärbeste rünnakute vähendamisel nii tõhusad? Kuna metsikuid sebrasid on raske lähedale saada, on keeruline teada, kuidas triibud kärbeste käitumist täpselt mõjutavad.

Tabanidi kärbsed on triibulistel pindadel, takistades kontrollitud maandumisi

Uurimisrühm võrdles hobukärbeste (Haematopota pluvialis ja Tabanus bromius) käitumist, kui nad üritasid maanduda ja hammustada kolme sebra ja üheksa ühtlaselt värvitud valget, halli, pruuni ja musta hobust, kes elavad sarnastes hoidmiskohtades Suurbritannia Bristoli mäe Livery lähedal. Teadlaste video salvestas üksikuid hobuseid ja sebrasid või tegi märkmeid lähedaste vaatluste põhjal kokku 16,3 tundi, kui hobuste ümber sumisesid hobused.

Selle uuringu jaoks kannab hobune triibulist mantel. (Krediit: Tim Caro)

Professor Caro ja tema kaastöötajad teatavad, et hobused lähenesid, tiirlesid ja katsusid õppehobuseid ja sebrasid võrdselt, tõenäoliselt lõhna tõttu, kuid maandusid sebrad vähem kui veerandi jooksul nii sageli. Miks? Kas see mõju oli tingitud erinevatest lõhnadest või erinevatest pinnavärvide mustritest? Sellele küsimusele vastamiseks riietasid professor Caro ja tema kaastöötajad seitse õppehobust kas tahkesse musta, tahke valge või mustvalge triibulise kasukaga. Nad avastasid, et hobukärbsed maandusid palju harvemini triibulisel mantel ise (joonis 2) - kuid nad maandusid ikkagi sama sageli õppehobuste paljaste peade peal, mis oli nende hüpoteesi elegantne kinnitus.

Joonis 2. Tabaniidkärbeste keskmine (ja SE) arv (a) puudutamisel või (b) laskumisel erineva varjundiga ja mustriga riidest mantlitele ning © maandumisel 7 erineva hobuse paljale peale. *** = p <0,0001. (doi: 10.1371 / ajakiri.pone.0210831)

Kuid kuna hobukärbsed petsid nii hobuseid kui ka sebrasid võrdselt, millal triibude mõju ilmnes? Sellele küsimusele vastamiseks lindistasid teadlased videolõike või tegid ulatuslikke märkusi hobuseraba käitumise kohta uuringu sebrate ja mõnede uuringuhobuste ümber.

Nad leidsid, et erinevalt sellest, mida nad nägid hobuste jaoks, lähenesid hobukärbsed sebratele palju kiirema kiirusega, laskudes aeglustada, kuna sulgesid vahemaa looma poole, ja kukkusid enne lendamist sageli sebra alla (joonis 3).

Joonis 3. Tabaniidide keskmine lennukiirus (pikslites videokaadri kohta) lähenevate hobuste (püsiv joon) ja sebrate (kriipsjoon) viimase 0,5 sekundi jooksul. Hall piirkond = ± SE. N (hobuse lähenemine) = 39; N (sebra lähenemised) = 26. (doi: 10.1371 / ajakiri.pone.0210831)

Seda efekti nähti alles hobuseraua lähenemise viimasel hetkel, kui nad asusid sebradest ühe kuni kahe meetri raadiuses. Seega on võimalik, et sebra triibud pimestavad ja ajavad lähenevat hobuseraba segadusse. Professor Caro ja tema kaastöötajad pakuvad, et see segadus võib tuleneda hobuste kärbeste madala eraldusvõimega nägemisest, mis põhineb liikumise tuvastamisel. (Sellist suure kontrastsusega mustrite tekitatud „liikumispimestust”, mis segab vaatleja tajumist triibulise objekti liikumisest, on teatatud ka teiste putukate kohta [ref]).

Kummalisel kombel avastasid professor Caro ja tema kaastöötajad, et hallid hobused olid hobuste ümber tiirutamisel ja puudutamisel palju vähem tõenäolised kui sebrad, kuigi maandumiskiirus oli mõlemal sarnane. See on vastupidine sebrade ja mittehallide hobuste ringlemis- ja katsumismääradele, mis olid ühesugused, kuigi hobused maandusid sebral palju harvemini. See on omapärane, kuna sebrad tunduvad eemalt kärbestena hallid.

Sebrad reageerivad rünnatavate hobuste vastu agressiivselt

Teadlased võrdlesid ka uuringuhobuste ja sebrate reaktsioone hobuste kärbeste rünnakule. Põhimõtteliselt olid hobuste reaktsioonid palju passiivsemad kui sebrate puhul. Näiteks täheldasid professor Caro ja tema kaastöötajad, et uuringusseebrad lõpetasid toitmise, kui neid korduvalt kärbselt ringi tiirutati, sageli suuga lüües või isegi põgenedes - käitumist, mida õppehobustel kunagi ei täheldatud.

Uuringu sebrad näitasid samuti palju kõrgemat saba kiikumise määra kui uuringuhobused. See tähelepanek on kooskõlas nii Berliini loomaaia valduses olevate looduslike tavaliste kui ka vangistuses peetavate sebrade sabade ujumise määraga. Kuid kuna sebra saba võib ulatuda ainult 25% -ni tema keha pikkusest, peavad mängul olema ka muud tegurid: need pimestavad triibud.

Inimesed saavad sebrast palju õppida

Sebra triibud on keerukas hoiatusvahend putukate hammustamise vastu. Seevastu hobused ei arenenud samade evolutsioonisurvede korral, kus sebrad silmitsi seisavad, ja seda näitab nende triibude puudumine. Kuid hobuste pidajad ja tõuaretajad saavad seda uuringu tulemusi kohandada oma hobuste elukvaliteedi parandamiseks, pakkudes neile triibulisi tekke.

Tume hobune triibulises mantlis. (Autor: Tim Caro.)

Selle uuringu tulemused on rakendatavad ka inimestele: laagrilised, matkajad, talitajad ja muud õues elavad inimesed saaksid vähendatud putukahammustustest kasu, kandes rõivaid ja kehavärvi, millel on kõrge kontrastsusega triibud. Tegelikult avaldas vaid üks kuu tagasi üks teine ​​teadlaste meeskond ühe teise uuringu, mis leidis, et mustvalged triibud aitavad hästi inimeste kärbeste rünnakuid vähendada (ref). Selle nutikalt kavandatud uuringu autorid märkisid, et valgetriibulised kehamaalingud või tätoveeringud on Aafrika, Austraalia ja Paapua Uus-Guinea põlisrahvaste seas levinud tava. Nendel rahvastel on tumepruun nahk ja nad elavad piirkondades, kus on palju hammustavaid putukaid. Ehkki väidetavalt on triibulistel kujundustel nende rahvaste jaoks oluline kultuuriline tähtsus, vähendavad triibud ärritust ja haiguste edasikandumist vere imemiseks mõeldud putukate poolt.

Nagu kõik head uuringud, tõstatab ka see uuring huvitavaid küsimusi. Näiteks kas Bristoli hobuste kärbeste reaktsioonid on sarnased Aafrikas leiduvate kärbeste ja muude hammustavate putukate reaktsioonidega? Kuidas võiksid materjalid, millest hobuste mantlid valmistati, mõjutada hobuste kärbseid? Kuidas mõjutavad mustade ja valgete triipude erinev soojuskoormus hobuseraua võimet leida kapillaari pärast selle maandumist? Ja mis sobib paremini hammustushobuste segadusse ajamiseks: õhukesed või paksud triibud? Juba on professor Carol ja tema kolleegidel sellele viimasele küsimusele vastamine raske. Samuti uurivad nad, kuidas muud mustrid ja erinevad kontrastsed värvid võivad aidata hobuste kärbeste edukal maandumisel nende peremeestele.

Allikas:

Tim Caro, Yvette Argueta, Emmanuelle Sophie Briolat, Joren Bruggink, Maurice Kasprowsky, Jai Lake, Matthew J. Mitchell, Sarah Richardson ja Martin How (2019). Sebraribade eelised: sebranide ja hobuste ümber lendavate tabaniidide käitumine, PLoS ONE, 14 (2): e0210831 | doi: 10.1371 / ajakiri.pone.0210831

Algselt avaldati Forbes 21. veebruaril 2019.