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斑馬紋演化之謎:絕非調控體溫

2018/7/12 — 17:33

圖片來源:《Madagascar》劇照

圖片來源:《Madagascar》劇照

斑馬紋的作用到 2018 年的今日,人類都未完全掌握到;學界更有多達 18 個不同假說,解釋這種非洲馬科動物為何演化出黑白間紋。去年,我曾介紹過美國野生生物學家 Tim Caro 去到好盡地在非洲做實驗,否定某些斑馬紋作用的假說,並將記錄撰寫成《斑馬紋 (Zebra Stripes) 》一書

之前,曾有學者發現生活於較溫暖氣候的斑馬比較冷的全身有更多斑紋,故此推測斑紋有助斑馬於日光下降溫。不過, Caro 已在書中否定說法,指斑馬紋絕非用以調控體溫;而上月刊於《自然》旗下的《科學報告》研究亦發現這說法並不正確,學界要解開馬紋演化之謎又邁進一小步。

該有趣的研究由匈牙利羅蘭大學的 Gábor Horváth 領導,團隊用不同顏色的皮毛圍在六個鐵水桶上,以模仿野生動物在草原上的體溫,該六種皮毛分別為:白牛皮、灰牛皮、黑牛皮、灰馬皮與真假兩種斑馬紋皮。團隊在連續 4 個月期間,不停以熱影像儀記錄這些鐵水桶的溫度改變,並將之對比真‧野生斑馬的真實體溫。

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團隊發現,兩種斑馬紋鐵水桶在日照下的溫度改變與真‧野生野生斑馬的體溫變化相類似,但當對比其他鐵桶的溫度時,團隊則發現在非常炎熱的日子下,斑馬紋鐵桶的溫度與灰色鐵桶無太大分別,顯示斑馬並不因為要降溫才演化出斑紋。至於各鐵桶的平均溫度則如以下次序遞增:白牛皮、灰牛皮、真斑馬紋皮、假斑馬紋皮、灰馬皮與黑牛皮。

正如文首所講,學界有多達 18 個不同假說解釋斑馬紋的作用,其中保護色與社交兩個作用已肯定被 out 。另外兩個被認為有科學根據:第一個是斑馬紋在斑馬跑動時能夠混淆捕獵者。不過由於獅子獵食斑馬已有為數不少的文獻記載, Caro 認為「混淆假說」並不正確。

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第二個則是驅趕吸血昆蟲。 2012 年 Horváth 的團隊曾發現,黑白間紋會反射偏振光阻止昆蟲降落在斑馬身上,這個說法亦可解釋到為何越溫暖的地區,斑馬有更多斑紋。 Caro 亦曾披上牛羚皮與斑馬皮在高溫下親身測試,甚至走進角馬群中,要求助手數身上吸血的采采蠅數目,並發現采采蠅較不喜斑馬紋。

另外, Caro 也發現斑馬與其無紋近親亞洲野驢分佈地區,斑馬身處的地方有較少吸血昆蟲品種,換言之斑馬紋有「抗蟲」功效是現時較為可取的說法。

不要少看 Caro 的研究,此前的不文諾貝爾生物獎就曾有分別扮羊與扮鹿的 Thomas Thwaites 、 Charles Foster 瓜分,扮鬼扮馬對科學也有重要貢獻。至於斑馬紋演化之謎比大家想像中更複雜,未必能在短時間內完全解開,唯有靠有心的學者繼續努力了。

報告:
Horváth, G., Pereszlényi, Á., Száz, D. & et al. (2018). Experimental evidence that stripes do not cool zebras. Scientific Reports volume 8, Article number: 9351 (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-27637-1

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