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斑纹可驱蝇?

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斑纹

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去过非洲吗?如果你下次去那里旅行,可别忘了带上一件经典尤文图斯球衣—最新研究证实,这样的斑马条纹衫或许能让你免遭蚊蝇烦扰。

在所有的奇蹄目马科动物中,斑马是惟一有斑纹的(过去非洲还有一种斑驴,已灭绝)。其胚胎证实,斑马在发育初期还是黑色的,白色条纹是后天产生的。

在过去的一个世纪里,人们都在积极寻找斑马斑纹的答案,并给出了很多假设。较有说服力的理论包括:

种群里的大量斑纹可以起到迷惑捕食者的作用;

斑纹类似于人类的指纹,每匹斑马都不一样,它们可以通过斑纹来辨别同类;

斑纹可以吸引异性,判断对方健康情况;

斑纹可以调节体温;

……

最近,瑞典和匈牙利的生态学家拿出了更有说服力的证据,解释了这些斑纹的秘密所在。在2月的《实验生物学期刊》(J EXP BIOL,2011年影响因子3.04),研究者称,窄条纹图案能让斑马避开讨厌的吸血蝇。

在非洲稀树大草原,困扰食草动物的虻类有几种,尤其是生活在水边的舌蝇和马蝇。瑞典隆德大学的进化生态学家阿克森(Susanne Akesson)及同事在早期的研究中已经发现,相比白马,蝇类更喜欢黑马。

这些昆虫为何喜欢深肤色的马?原来,深色会反射同方向的光波。这种偏振光与它们在产卵的水池里发射出来的光一样,而白色则不会反射类似的偏光。

在弄清楚这点后,科学家又转而对斑马感兴趣起来。他们很想知道,斑马条纹会如何反射光线,又是如何影响马蝇这个头号公敌的。

于是,在匈牙利的实验场地上,研究团队先设计了一个试验装置,并在上面涂上不同的花纹图案:黑色、白色及宽度不等的黑白条纹板。

 

“我们把昆虫胶涂在板上,等上一段时间,然后去数一下每块板粘住的马蝇有多少,”阿克森说,最像斑马图案的那块条纹板,吸引的马蝇最少,“甚至比白色板还要少。”

“这种现象很令人惊奇,因为在条纹图案中,仍存在反射水平极化(偏振)光波的深颜色。但是,条纹分布越密集(更像斑马),越不容易吸引马蝇。”

为了测试马蝇对更真实的模型的反应,研究团队又放置了4个与真马一样大小的黏土模型,从黑色、棕色、斑马条纹到黑白斑点。

每隔两天,研究小组就去收集一次马蝇,结果还是相同,最终有斑马条纹的模型吸引到的马蝇数最少。

阿克森解释说,很可能是因为斑纹反射的是多种光,而其他纯色的外观则反射单一的光—虻类更喜欢这种单一光。因此,对马蝇来说,即使白色也比斑纹有吸引力。

到目前为止,这是解密斑马条纹最严密、最有趣的实验性研究了。

不过,一些科学家也指出,就算该研究是正确的,还是无法排除其他斑马条纹起源的假说。而且,“最重要的是,研究者必须证明马蝇的存在,是斑马主要的选择压力,而不是世界随处可见的其他马或驴的,要知道它们都没有条纹。”曼切斯特大学的进化学生物学家柯布(Matthew Cobb)分析。

柯布补充说:“研究团队也意识到了这一点。而直觉告诉我,对此不会有一个单一解释,斑马条纹的演化会涉及很多因素。”


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