Ученые давно спорят о функции черных и белых полос на шкуре зебр. Венгерские физики и биологи показали, что черно-белый рисунок зебр не привлекателен для слепней - кровососущих насекомых, отравляющих жизнь многим копытным. Черные и белые полосы по-разному отражают поляризованный свет, и оказывается, это является ключевым моментом для насекомых, которые воспринимают поляризацию света. Это исследование является первой серьезной работой, в которой экспериментально продемонстрировано преимущество полосатой окраски зебр.

Зебры относятся к роду Equus - тому же, что и домашняя лошадь. Выделяют три вида зебр - бурчеллову, пустынную и горную (рис. 1). Примечательно, что все эти три вида не являются между собой более близкими родственниками, чем по отношению к другим лошадиным, например, куланам или ослам. В то же время, у всех зебр детеныши, находящиеся в утробе матери, имеют черную окраску, и только на самых поздних стадиях развития покрываются белыми полосками. Начиная с XIX века ученые спорят о функции черных и белых полос на шкуре зебр. За это время было высказано много разных предположений. Некоторые из которых стоит перечислить.

1) Полосы могут создавать зрительные иллюзии, увеличивающие размер тела животного, что может быть полезно при защите от хищника.

2) Полосы могут использоваться как камуфляж. Например, такой рисунок может помогать зебрам сливаться с фоном в высокой траве саванн. В условиях пониженной освещенности полосы плохо различимы даже на близком расстоянии.

3) Полосы у передвигающихся зебр могут ослеплять хищников и затруднять им охоту.

4) Полосы могут использоваться при внутривидовой коммуникации. Поскольку каждая зебра имеет индивидуальный рисунок полос, зебры могут использовать этот рисунок для распознавания матери детенышами или доминантного самца самкой.

5) С помощью регулярного рисунка зебры могут оценивать приспособленность особей. Отсутствие регулярности в рисунке может служить индикатором неблагополучной, больной или раненой особи.

6) Полосы могут помогать при терморегуляции. Поскольку черные и белые полосы по-разному нагреваются на солнце, совместно они могут вызывать конвекцию воздуха и таким образом способствовать охлаждению животного.

7) Защита от мухи цеце. Известно, что мухи цеце стараются не садиться на полосатые поверхности, а предпочитают концентрироваться на однотонных объектах.

Примечательно, что большинство из этих потенциальных функций черно-белых полос у зебр не нашло экспериментальных подтверждений. На сегодняшний день только последняя гипотеза убедительно доказана - действительно, мухи цеце не любят садиться на зебр, от чего зебры, несомненно, выигрывают.

В последнем номере венгерские физики и биологи из разных институтов, в частности, из , предложили новую функцию полос у зебр. Они предположили, что слепни, мухи из семейства Tabanidae , меньше привлекаются черно-белыми полосами зебр, чем однотонным рисунком других лошадей. Cлепни - одни из самых докучливых насекомых, постоянно отравляющих жизнь копытным. На сегодняшний день в данном семействе описано более 4154 видов. Эти насекомые неизменно присутствуют около источников воды, куда приходят на водопой многие копытные. Показано, что слепни привлекаются горизонтально поляризованным светом, который отражается от поверхности воды. Здесь надо сделать небольшое отступление и напомнить читателю, что означает поляризованный свет.

Видимый свет представляет собой электромагнитные волны; длины волн лежат в диапазоне от 380 (фиолетовый) до 740 (красный) нм. Электромагнитные волны являются поперечными, то есть, их колебания перпендикулярны направлению распространения волны. Свет, испускаемый многими источниками (солнцем, обычной электрической лампой) не поляризован, то есть, в нем присутствуют колебания самых разных направлений. Если же пропустить такой свет через поляроид , пластинку, сделанную из специального материала и пропускающую волну с определенным направлением колебаний, то мы получим поляризованный свет. Свет может оказаться поляризованным при отражении или рассеянии. В частности, голубой свет от неба частично или полностью поляризован. Свет, отражающийся от воды, поляризован горизонтально, то есть колебания происходят вправо-влево под прямым углом к линии распространения света.

В последние годы группа венгерских физиков и биологов из будапештских университетов (Университета имени Лоранда Этвёша , Szent Istvan University) исследует, как различные копытные привлекают кровососущих насекомых, в первую очередь слепней. Известно, что все насекомые воспринимают поляризацию света благодаря особенностям строения своих фасеточных глаз и активно используют это свойство при ориентации. Венгерские ученые показали, что слепни плохо садятся на белых лошадей, зато коричневые и черные лошади их очень привлекают. Белые лошади отражают в основном неполяризованный свет, тогда как темные лошади - в основном поляризованный (Horváth et al. An unexpected advantage of whiteness in horses: the most horsefly-proof horse has a depolarizing white coat . Proceedings of the Royal Society of London. Series&nbps;B . 2010). В своем новом исследовании, опубликованном в мартовском номере Journal of Experimental Biology , авторы попытались решить новую задачу: как зебры привлекают слепней? Если считать, что зебра представляет собой промежуточный вариант между белой и черной лошадьми, то привлекательность зебр должна быть также промежуточной.

Венгерские ученые поставили шесть экспериментов по исследованию привлекательности для слепней различных полосатых поверхностей и муляжей зебр, для которых варьировали степень и угол поляризации (угол между направлением колебаний и вертикальной осью). Перед тем, как проводить эксперименты со слепнями, авторы провели измерения поляризационных характеристик муляжей зебры при разном освещении (рис. 2). Муляж, покрытый шкурой бурчелловой зебры, имел очень сходные характеристики с муляжом, выкрашенным черными полосами, который использовался в экспериментах. В зависимости от освещения, положения зебры и положения солнца, черные полосы на спине зебры отражали высокополяризованный свет.

В первых двух экспериментах ученые использовали пластиковые подносы размером 50 на 50 см, заполненные растительным маслом для привлечения слепней. В первом эксперименте черные подносы были раскрашены двумя и шестью ортогональными белыми полосами, причем ширина полос была одинаковой; во втором эксперименте ширину полос варьировали таким образом, что один поднос был наполовину белый и наполовину черный, второй имел три черных и три белых полосы, а третий - шесть белых и шесть черных полос (рис. 3А). Эти подносы выкладывали на лошадиных фермах и держали под открытым воздухом в течение нескольких недель. После попадания в растительное масло слепни уже не выбирались из своих ловушек. По окончании экспериментов считали количество слепней, оказавшихся в разных подносах.

Какие же результаты дали два первых эксперимента? Самое большое число слепней было обнаружено в подносах с минимальным количеством белых полос. И наоборот, меньше всего слепней было в подносах с максимальным числом белых полос. Таким образом, авторы заключили, что черные поверхности, отражающие горизонтально поляризованный свет, менее привлекательны для слепней, если число белых полос, которые отражают неполяризованный свет, возрастает.

Однако из этих экспериментов было неясно, на какую поверхность изначально предпочитают садиться слепни. Для этого авторы провели третий эксперимент, в котором использовали раскрашенные пластиковые щиты, покрытые особым, прозрачным и приманивающим слепней, клеем. Один щит был раскрашен наполовину белым и наполовину черным, второй щит - двумя белыми полосами, третий - четырьмя белыми полосами (рис. 3А). Слепни приземлялись на щит и сразу же приклеивались к липкой поверхности. В результате опять было показано, что слепни предпочитают щит, выкрашенный наполовину белым, тогда как меньше всего прилетало на щит с четырьмя белыми полосами (рис. 3В). Кроме того, оказалось, что слепни садились на черную поверхность в 2,8, 3,5 и 4,7 раз чаще, чем на белую поверхность, в случае щитов с 4, 2 и 1 белыми полосами, соответственно.

Далее авторы провели четвертый эксперимент с муляжами лошадей. Все муляжи были одинаковые по размеру и форме, но выкрашены по-разному: черная, коричневая, белая и полосатая (рис. 3А). Читатель не удивится, если узнает, что больше всего слепней летело на черную лошадь. Второй по привлекательности была коричневая лошадь. На белую лошадь летело очень мало слепней. Но самое удивительное было то, что на полосатую лошадь прилетело еще меньше слепней, чем на белую (рис. 3В).

В пятом эксперименте авторы решили исследовать, имеет ли значение для слепней ширина и направление полос, нанесенных на вертикальные поверхности. (Напомним, что в экспериментах 1–3 тестировали только горизонтальные поверхности.) Каждая вертикально ориентированная поверхность щита была разбита на четыре квадрата, на которых были прочерчены по-разному ориентированные белые полосы (рис. 3А). Щиты были вымазаны клеем, как и в третьем эксперименте. В результате слепни наиболее активно летели на щиты с наименьшим числом полос, тогда как существенно меньше слепней оказалось на щитах с большим числом полос (рис. 3В). Опять, подобно результатам третьего эксперимента, черные полосы привлекали достоверно больше насекомых, чем белые полосы, причем независимо от ориентации полос. В пятом эксперименте опять получилось, что чем у же полосы, тем меньше разница в привлекательности черных полос. Возможно, это связано с тем, что точность приземления не очень высока.

Наконец, авторы поставили шестой эксперимент, в котором решили проверить только влияние направления поляризации. Дело в том, что во всех предыдущих экспериментах меняли не только поляризацию, но и яркость. В шестом эксперименте щиты состояли из параллельных полосок одинакового серого цвета, но которые были линейно поляризованы. На двух щитах полосы с ортогональным направлением поляризации чередовались друг с другом (в одном случае - 9 полос, в другом – 17), тогда как на третьем щите все полосы имели одно направление поляризации. Щит с одинаково поляризованными полосами выглядел как абсолютно гомогенная поверхность, тогда как ортогонально поляризованные полосы делали щит полосатым (рис. 4).

На эти щиты, состоящие из линейно поляризованных полос, слепни летели по-разному. Поскольку щиты были опять вымазаны клеем, можно было оценить количество прилетевших насекомых. Больше всего насекомых оказалось на щите с одинаково поляризованными полосами, меньше - на щите с 9, и еще меньше - с 17 ортогонально поляризованными полосами (рис. 3В).

Итак, венгерские ученые впервые убедительно показали, что поверхности с чередующимися белыми и черными полосами избегаются слепнями по той причине, что по-разному отражают поляризованный свет. Меньше всего привлекают слепней полосатые поверхности с шириной полос, близкой к таковой у современных видов зебр. Из рисунка 1 видно, что самые узкие полосы расположены на голове и на ногах у всех трех видов зебр, то есть на тех частях тела, которые наиболее важны для животных. На голове расположены жизненно важные органы (глаза, уши, рот, ноздри), а ноги нужны, чтобы убегать от хищников. Очень вероятно, что это отражает эволюционную адаптацию рисунка зебр: слепни реже всего должны садиться именно на эти части тела.

Это исследование является первой серьезной работой, в которой экспериментально показано преимущество черно-белого рисунка зебр. Конечно, это не означает, что слепни совсем не садятся на этих животных. В конце концов, не только окраска лошадей имеет значение; слепни летят на запах лошадей и на углекислый газ, выдыхаемый животными. Критики могут также придраться к тому, что эксперименты проводились на венгерских, а не на африканских фермах - ведь в Африке распространены другие виды слепней. Тем не менее, способность различать поляризованный свет свойственна всем насекомым. Не исключено, что муха цеце не садится на зебр именно по той же самой причине, что и слепни на венгерских фермах.

Почему в процессе эволюции все лошади не выработали себе полосатой окраски, а остались темными и очень привлекательными для слепней? Возможно, темная окраска дает другие преимущества; например, во многих биотопах она может иметь лучшие маскировочные характеристики, чем полосатая окраска. С другой стороны, некоторые лошади имеют полосы на отдельных частях тела: сомалийский осел - на ногах, а истребленная в XIX веке квагга - на голове и шее. То есть, следы полосатости можно наблюдать и у других лошадей.

Прежде всего, отметим, что зебры относятся к тому же роду, что и домашняя лошадь – Equus, и что сегодня нам известно о трех видах зебр, и все они полосатые.

У горной зебры полоски широкие, у пустынной – белое брюхо и узкие черные полосы, у бурчелловой зебры широкие полосы начинаются на спине и переходят на задние ноги. Известно, что раньше на планете жили зебры еще одного вида – квагги, у которых полоски располагались только на передней части туловища (голове, груди, шее), а остальная часть была коричневой. Но из-за неконтролируемой охоты квагги исчезли с лица Земли более ста лет назад.

Что касается современных зебр, то нельзя сказать, что они имеют четко выраженную черно-белую окраску: очень часто между основными полосами располагаются менее видимые «теневые».

Кстати, в материнской утробе все детеныши зебры имеют ровный черный окрас, и лишь перед родами покрываются светлыми полосками. О том, почему это происходит, ученые спорят уже двести лет, но никак не могут прийти к какому-нибудь общему решению.

Самые популярные версии

Рисунок, как камуфляж, может помочь зебре слиться с окружающим ландшафтом – высокой травой саванны – и в сумерках или на рассвете, в условиях слабого освещения, спасти животному жизнь. При некоторых углах освещения полосы могут слепить хищников и затруднять охоту на зебр.


Регулярный рисунок многие ученые склонны рассматривать как способ коммуникации внутри вида: индивидуальный рисунок полос может использоваться как способ распознавания самца – самкой, детеныша – матерью. Таким образом зебры могут оценивать приспособленность особей: чем хаотичнее рисунок, тем слабее способность особи к деторождению и сохранению рода.

Еще одна версия – полосы нужны зебре для терморегуляции. Черный и белый цвета по-разному отражают солнце и нагреваются с разной скоростью, а когда они чередуются, происходит конвекция воздуха, и тело животного не перегревается.

Еще одна распространенная теория гласит: полосы помогают зебрам защищаться от мух цеце. Эти насекомые избегают полосатых поверхностей и «посадок» на зебр. Именно эта теория на сегодняшний день имеет под собой почву.

Эксперименты ученых

Показателен в этом плане эксперимент, который провели не так давно венгерские ученые. Им удалось доказать, что не только мухи цеце, но и слепни избегают полосатых поверхностей. И главная причина, по мнению ученых, состоит в том, что белые и черные участки по-разному отражают поляризованный свет.


Неслучайно самые узкие полоски находятся у зебры в области головы и ног – именно на тех участках, которые для животного важнее всего при ориентации на местности и при передвижении. В ходе исследования преимущества черно-белого окраса зебр были доказаны экспериментально.

Но критики теории отмечают: для слепней имеет значение не только окраска, но и запах животного, и выдыхаемый им углекислый газ. Поэтому черно-белая расцветка не является стопроцентной гарантией того, что на зебру не сядет слепень.

А в Калифорнийском университете исследовали взаимосвязь между ареалом обитания зебр и особенностями их окраски – интенсивностью, длиной и шириной полос. Сопоставили расцветку зебр из разных регионов и три десятка факторов, которые описывают окружающие животных условия, включая данные о распространении мухи цеце, хищных животных и прочие факторы.

Оказалось, что ареал обитания и рацион животных действительно влияет на окраску, но основной фактор – это климат, точнее, температура воздуха. Чем выше среднегодовая температура, тем ярче и шире черные полосы. Чем прохладнее в регионе обитания, тем бледнее контраст между полосами, и тем больше на теле зебры белых фрагментов.


Это в какой-то степени перекликается с теорией : в жарких регионах зебра проводит больше времени на палящем солнце, и ее расцветка там контрастнее, чем в областях с более щадящим климатом. К слову, именно солнце, а не хищники или мухи цеце, считается главным врагом зебр с точки зрения эволюции.

Ученые давно спорят о функции черных и белых полос на шкуре зебр. Венгерские физики и биологи показали, что черно-белый рисунок зебр не привлекателен для слепней - кровососущих насекомых, отравляющих жизнь многим копытным. Черные и белые полосы по-разному отражают поляризованный свет, и оказывается, это является ключевым моментом для насекомых, которые воспринимают поляризацию света. Это исследование является первой серьезной работой, в которой экспериментально продемонстрировано преимущество полосатой окраски зебр.

Зебры относятся к роду Equus - тому же, что и домашняя лошадь. Выделяют три вида зебр - бурчеллову, пустынную и горную (рис. 1). Примечательно, что все эти три вида не являются между собой более близкими родственниками, чем по отношению к другим лошадиным, например, куланам или ослам. В то же время, у всех зебр детеныши, находящиеся в утробе матери, имеют черную окраску, и только на самых поздних стадиях развития покрываются белыми полосками. Начиная с XIX века ученые спорят о функции черных и белых полос на шкуре зебр. За это время было высказано много разных предположений. Некоторые из которых стоит перечислить.

1) Полосы могут создавать зрительные иллюзии, увеличивающие размер тела животного, что может быть полезно при защите от хищника.

2) Полосы могут использоваться как камуфляж. Например, такой рисунок может помогать зебрам сливаться с фоном в высокой траве саванн. В условиях пониженной освещенности полосы плохо различимы даже на близком расстоянии.

3) Полосы у передвигающихся зебр могут ослеплять хищников и затруднять им охоту.

4) Полосы могут использоваться при внутривидовой коммуникации. Поскольку каждая зебра имеет индивидуальный рисунок полос, зебры могут использовать этот рисунок для распознавания матери детенышами или доминантного самца самкой.

5) С помощью регулярного рисунка зебры могут оценивать приспособленность особей. Отсутствие регулярности в рисунке может служить индикатором неблагополучной, больной или раненой особи.

6) Полосы могут помогать при терморегуляции. Поскольку черные и белые полосы по-разному нагреваются на солнце, совместно они могут вызывать конвекцию воздуха и таким образом способствовать охлаждению животного.

7) Защита от мухи цеце. Известно, что мухи цеце стараются не садиться на полосатые поверхности, а предпочитают концентрироваться на однотонных объектах.

Примечательно, что большинство из этих потенциальных функций черно-белых полос у зебр не нашло экспериментальных подтверждений. На сегодняшний день только последняя гипотеза убедительно доказана - действительно, мухи цеце не любят садиться на зебр, от чего зебры, несомненно, выигрывают.

В последнем номере венгерские физики и биологи из разных институтов, в частности, из Университета имени Лоранда Этвёша , предложили новую функцию полос у зебр. Они предположили, что слепни, мухи из семейства Tabanidae , меньше привлекаются черно-белыми полосами зебр, чем однотонным рисунком других лошадей. Cлепни - одни из самых докучливых насекомых, постоянно отравляющих жизнь копытным (рис. 2). На сегодняшний день в данном семействе описано более 4154 видов. Эти насекомые неизменно присутствуют около источников воды, куда приходят на водопой многие копытные. Показано, что слепни привлекаются горизонтально поляризованным светом, который отражается от поверхности воды. Здесь надо сделать небольшое отступление и напомнить читателю, что означает поляризованный свет.

Ádám Egri, Miklós Blahó, György Kriska, Róbert Farkas, Mónika Gyurkovszky, Susanne Åkesson, Gábor Horváth. Polarotactic tabanids find striped patterns with brightness and/or polarization modulation least attractive: an advantage of zebra stripes // Journal of Experimental Biology . 2012. Vol. 215. Pp. 736–745.

При подготовке использована Варвары Ведениной на «Элементы»

Не кажется ли вам странным, что животное имеет такую расцветку на таком фоне? По идее окрас животного должен быть оберегающим и скрывающим его от хищника. Вот и биологи пытаются ответить на этот вопрос едва ли не со времён Чарльза Дарвина.

А как вы считаете, зебра белая в черную полоску или черная в белую полоску? Отвечайте пока на этот вопрос...

А под катом я вам расскажу какие зебры на самом деле и какие есть теории насчет именно такого их окраса.

Многие полагают, что зебра — это белая лошадь в чёрную полосу, так как у зебр белые животы. Однако исследования зебр на эмбриональной стадии показывают, что фоновый цвет животного — именно чёрный, поэтому зебру правильнее считать чёрной в белую полосу.

Так как чёрные полосы обуславливаются генетическим процессом селективной пигментации (наличием пигмента), следовательно, чёрный цвет — основной пигмент, а белые полосы являются его отсутствием. Так что зебра все таки черная в белую полоску.

Существует несколько эволюционных объяснений, почему на шкуре у зебр чередуются черные и белые полоски. Им, например, приписывают защитную функцию: якобы полосатая окраска сбивает с толку львов во время атаки. Возможно, предков современных зебр от хищников такая окраска и спасала, но сейчас большие кошки уже не испытывают серьезных трудностей, когда хотят на обед полосатую лошадь.

Другая гипотеза состоит в том, что полосатая окраска - это форма мимикрии, она делает животное менее заметным на окружающем фоне. Версия весьма спорная, учитывая, что с подобной окраской зебра может спрятаться разве что в березовой роще. Найти березу на африканском континенте, наверное, можно с той же вероятностью, что и встретить зебру в подмосковном лесу.

Следующее объяснение предполагает социальную роль полосатой окраски. Каждая зебра имеет свой уникальный рисунок, подобно отпечаткам пальцев, и животные могли бы запоминать и узнавать друг друга по индивидуальным узорам: например, детеныш мог бы запоминать полоски на матери.

Четвёртая гипотеза связана с насекомыми-кровососами, которые, как недавно выяснилось, однотонные поверхности предпочитают полосатым. Если полосатые предки зебр меньше страдали от пресловутой мухи цеце, то в дальнейшем они могли бы получить эволюционное преимущество перед однотонными особями.

"Мы начали с изучения лошадей черной, гнедой и белой масти, - объясняет Сьюзан Акессон из Университета Лунда, участница международной научной группы, которая провела исследование. - Обнаружилось, что черный и гнедой окрас дает горизонтальную поляризацию света".
Подобный эффект делает темных лошадей весьма привлекательными для мух.

Это означает, что отраженный от темной лошадиной шерсти свет, попадающий в поле зрения голодного слепня, распространяется в горизонтальной плоскости - как змея, которая движется, не отрывая тела от поверхности.

Доктор Акессон с коллегами обнаружила, что слепней весьма привлекают именно такие, "плоские" световые волны.
Светлый окрас дает при отражении неполяризованный свет, говорит Акессон. Волны неполяризованного света распространяются во всех плоскостях и привлекают внимание насекомых в гораздо меньшей степени. Как результат, белые лошади значительно меньше страдают от слепней, чем их темные сородичи.

Установив цветовые предпочтения мух, ученые заинтересовались зебрами. Они захотели понять, что происходит со светом, когда он отражается от полосатой поверхности тела зебры, и какое впечатление он производит на жалящих насекомых - злейших врагов лошадей.
"Мы создали экспериментальный стенд, на котором установили доски, окрашенные в разные цвета", - рассказала Акессон в интервью Би-би-си. Доски были выкрашены в черный, белый цвета, а также в сочетания белых и черных полос разной ширины, и установлены на коневодческой ферме в сельской местности в Венгрии.

"Мы нанесли на доски клейкий состав и принялись считать, сколько насекомых привлечет каждая из них", - вспоминает она.
Как оказалось, на полосатую поверхность, наиболее близкую к природной окраске зебры, налипало значительно меньшее число кровососущих, чем на прочие, - даже меньше, чем на белую, отражавшую неполяризованный свет.

Это оказалось неожиданным, поскольку на полосатой поверхности все равно имеются темные участки, отражающие горизонтально поляризованный свет.

Наконец, последнее объяснение связывает полосатость с терморегуляцией. Существует предположение, что черно-белая окраска способна лучше охлаждать животное, чем одноцветная. Дело в том, что черные и белые области тела по-разному нагреваются: белые слабее, черные сильнее. Возникающая разница в температурах вызывает микроциркуляцию воздушных потоков рядом с животным, что помогает зебре жить под жарким солнцем саванны.

Так что же на этот раз было открыто в зебре, которую уже исследовали вдоль и поперек каждой ее полоски?

Команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) провела компьютерное исследование взаимосвязи между особенностями окраски зебр и условиями их ареала. С одной стороны, было выбрано 29 различных факторов, описывающих окружающие условия. С другой стороны в программу была заложена окраска зебр из разных регионов. Цвет, интенсивность, длина и ширина полосок - зебру полностью представили в виде массива чисел. Дальнейшие расчеты показали, какие внешние условия коррелируют с характером окраски. Допустим, если у зебр, питающихся одним видом травы, полоски на спине в среднем шире, чем у другой группы зебр, которые питаются другой травой. В таком случае можно говорить о том, что рацион зебры связан с её расцветкой, что между одним и другим есть корреляция.

Подвергнув математическому анализу такие параметры, как зоны распространения мухи цеце, численность хищников и ряд других, исследователи выяснили, что ни один из них не коррелирует в должной степени с характером окраски зебр, кроме одного - температуры окружающей среды. То есть климат, в котором живут зебры, в наибольшей степени влияет на их окраску. Чем выше средняя температура, тем ярче и шире черные полоски. И, наоборот, в более холодных областях окраска зебр более тусклая, и даже не все части тела полосатые. Но в африканской саванне живут не только зебры. Почему же мы не видим антилоп с расцветкой «под зебру»? Авторы работы объясняют это тем, что зебры расщепляют съеденную растительность с меньшей эффективностью, чем прочие местные копытные. Относительное несовершенство пищеварительной системы заставляет их больше есть, а значит, и больше времени проводить на солнце. Потому они и нуждаются в дополнительном охлаждении. Темноокрашенные и светлоокрашенные полосы нагреваются по-разному, и получается конвекция воздуха — некий природный кондиционер.

Возможно, полосы действительно способствует лучшей терморегуляции животного за счет микроциркуляции воздуха. Поскольку зебры большую часть времени проводят на открытых территориях, для них фактор теплообмена с окружающей средой более важен, чем все прочие. А с точки зрения эволюции, главным врагом зебр являются не голодные львы или опасные мухи цеце, а палящее солнце.

Так какая же версия единственно верная? Или все же тут комбинация факторов?

Утверждают, что все эти причины, объясняющие, почему зебры полосатые, взаимно дополняют друг друга. Сработал комплекс факторов. Скорее всего, сначала появились полосатые особи в ходе мутации или работы спрятанных генов. Элементы полосатости встречаются и у домашних, и у диких лошадей, а также у ослов. Но у них эти полосы не бывают такими контрастными, как у зебр. Полосатость и контрастность полос усиливались из поколения в поколение, потому что полосатые особи оказались более жизнеспособными. Это оказалось эволюционно выгодным адаптивным признаком для популяции.

Считается, что исходно все дикие животные имеют более однотонную темную окраску. Конечно, на туловище окраска оказывается неоднородной: брюшная сторона всегда светлее спинной. Скорее всего, и предки зебр были темного цвета, а белый цвет появился вторично.

АПД: Кстати, в комментах вполне логичено подсказали еще про одну версию такой окраски. Вот почитайте про

Причина, по которой зебры в ходе эволюции приобрели свою характерную окраску, уже не одно столетие мучает зоологов. Новое исследование пересмотрело взгляды на природу черных и белых полосок.

На детский вопрос: «Почему зебра полосатая?» биологи пытаются ответить едва ли не со времён Чарльза Дарвина. Существует несколько эволюционных объяснений, почему на шкуре у зебр чередуются черные и белые полоски. Им, например, приписывают защитную функцию: якобы полосатая окраска сбивает с толку львов во время атаки. Возможно, предков современных зебр от хищников такая окраска и спасала, но сейчас большие кошки уже не испытывают серьезных трудностей, когда хотят на обед полосатую лошадь. Другая гипотеза состоит в том, что полосатая окраска - это форма мимикрии, она делает животное менее заметным на окружающем фоне. Версия весьма спорная, учитывая, что с подобной окраской зебра может спрятаться разве что в березовой роще. Найти березу на африканском континенте, наверное, можно с той же вероятностью, что и встретить зебру в подмосковном лесу. Следующее объяснение предполагает социальную роль полосатой окраски. Каждая зебра имеет свой уникальный рисунок, подобно отпечаткам пальцев, и животные могли бы запоминать и узнавать друг друга по индивидуальным узорам: например, детеныш мог бы запоминать полоски на матери.

Ширина черных полосок на задних ногах и четкость полосок на корпусе, для 16 популяций зебр, на основе расчетов по методу «Random Forest». Более интенсивные и широкие полоски характерны для животных, живущих ближе к экватору, в то время как для зебр, обита

Четвёртая гипотеза связана с насекомыми-кровососами, которые, как недавно выяснилось, однотонные поверхности предпочитают полосатым. Если полосатые предки зебр меньше страдали от пресловутой мухи цеце, то в дальнейшем они могли бы получить эволюционное преимущество перед однотонными особями. Наконец, последнее объяснение связывает полосатость с терморегуляцией. Существует предположение, что черно-белая окраска способна лучше охлаждать животное, чем одноцветная. Дело в том, что черные и белые области тела по-разному нагреваются: белые слабее, черные сильнее. Возникающая разница в температурах вызывает микроциркуляцию воздушных потоков рядом с животным, что помогает зебре жить под жарким солнцем саванны. Так что же на этот раз было открыто в зебре, которую уже исследовали вдоль и поперек каждой ее полоски?

Команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) провела компьютерное исследование взаимосвязи между особенностями окраски зебр и условиями их ареала. С одной стороны, было выбрано 29 различных факторов, описывающих окружающие условия. С другой стороны в программу была заложена окраска зебр из разных регионов. Цвет, интенсивность, длина и ширина полосок – зебру полностью представили в виде массива чисел. Дальнейшие расчеты показали, какие внешние условия коррелируют с характером окраски. Допустим, если у зебр, питающихся одним видом травы, полоски на спине в среднем шире, чем у другой группы зебр, которые питаются другой травой. В таком случае можно говорить о том, что рацион зебры связан с её расцветкой, что между одним и другим есть корреляция.

Подвергнув математическому анализу такие параметры, как зоны распространения мухи цеце, численность хищников и ряд других, исследователи выяснили, что ни один из них не коррелирует в должной степени с характером окраски зебр, кроме одного – температуры окружающей среды. То есть климат, в котором живут зебры, в наибольшей степени влияет на их окраску. Чем выше средняя температура, тем ярче и шире черные полоски. И, наоборот, в более холодных областях окраска зебр более тусклая, и даже не все части тела полосатые. Но в африканской саванне живут не только зебры. Почему же мы не видим антилоп с расцветкой «под зебру»? Авторы работы объясняют это тем, что зебры расщепляют съеденную растительность с меньшей эффективностью, чем прочие местные копытные. Относительное несовершенство пищеварительной системы заставляет их больше есть, а значит, и больше времени проводить на солнце. Потому они и нуждаются в дополнительном охлаждении.

Возможно, полосы действительно способствует лучшей терморегуляции животного за счет микроциркуляции воздуха. Поскольку зебры большую часть времени проводят на открытых территориях, для них фактор теплообмена с окружающей средой более важен, чем все прочие. А с точки зрения эволюции, главным врагом зебр являются не голодные львы или опасные мухи цеце, а палящее солнце.