鬣狗

斑马是什么颜色了解斑马的条纹形成机制

发布时间:2024/12/26 15:52:52   
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你一定见过斑马,它们身上有着黑白相间的条纹,就像是穿着一件漂亮的外套一样。但是,你知道吗?斑马的条纹并不是天生就有的,而是经过了很长时间的变化和选择而形成的。那么,斑马的条纹到底有什么用处呢?它们是怎么形成的呢?

斑马的条纹有什么用处?

斑马的条纹可能是动物界中最特别的图案之一,也是科学家们研究的热门话题之一。很多年来,科学家们想出了很多关于斑马条纹作用的想法,但都没有找到确凿的证据。其中最常见的几种想法如下:

伪装:有人觉得,当一群斑马跑起来时,身上的条纹能让捕食者看不清楚,分散其注意力,从而提高逃生的机会。但是,实验发现,除非距离非常近,否则狮子和鬣狗等捕食者根本分辨不出斑马的条纹。

散热:有人觉得,黑色条纹比白色条纹加热更快,形成循环气流使斑马更凉快。但是,最近一项研究也发现了这个想法不对:覆盖斑马皮和普通马皮的水桶加热速度一样。

社交:有人觉得,斑马的条纹能够增强对异性的吸引力或者增加群体内部的凝聚力。但是,这种想法也没有生态学上的证据。

最近,一个科学家团队做了一项研究,并得出了一个令人惊讶的结论:斑马条纹的最大意义在于赶走令人讨厌的、吸血的、携带病菌的苍蝇。

斑马如何赶走苍蝇?

苍蝇可以说是斑马的死敌。斑马非常容易受到致命疾病的影响,包括锥虫病、非洲马瘟和马瘟等,这些疾病都是由马蝇和舌蝇等传播的。而且,斑马的毛发很短,使得苍蝇更容易刺穿它们的皮肤,找到血管。而斑马的条纹,就是对抗苍蝇的保护色。

年,一个科学家团队发现,在苍蝇较多的地区,有三种条纹最密集的斑马(草原斑马、山斑马和细纹斑马)身上的马蝇和舌蝇数量最少。经过实验发现,苍蝇无法识别黑白条纹的目标。他们把一匹马身上左边涂了黑白条纹,右边正常的皮肤。结果涂了条纹的那一侧几乎没有叮咬,而另一侧则被叮咬数次。通过高速摄像机,苍蝇毫无减速地直接撞上黑白条纹的那一侧皮肤,或者根本没看到一样从那一侧飞过去。

科学家团队认为,黑白条纹可能会干扰苍蝇的视觉系统。苍蝇用视觉来测量它们与物体之间的距离和速度。黑白条纹可能会让苍蝇看不清楚斑马在哪里,或者误以为斑马是一个静止的物体。这就是为什么斑马能够用条纹来赶走苍蝇的原因。

斑马的条纹是怎么形成的?

既然我们知道了斑马的条纹有什么用处,那么我们再来看看它们是怎么形成的吧。其实,斑马在胚胎发育的早期是纯黑色的,到了胚胎发育晚期,黑色素的生成被抑制,才出现了白色的条纹。但是,这个过程是怎么控制的呢?有没有什么规律呢?

为了回答这个问题,我们要提到一个伟大的科学家——图灵。你可能知道他是计算机科学和密码学的先驱,但你可能不知道他也对生物学感兴趣。年,他提出了一个数学模型,来解释动物皮肤上图案的形成机制。

他认为,动物皮肤上有两种化学物质,一种叫做激活剂,一种叫做抑制剂。激活剂能够促进自己和抑制剂的生成,并且能够在皮肤上扩散;抑制剂能够抑制激活剂和自己的生成,并且能够在皮肤上扩散。当这两种化学物质之间存在一定比例和距离时,就会形成稳定的图案。这种图案叫做图灵斑图。

图灵斑图可以解释很多动物皮肤上复杂而有规律的图案,比如豹子身上的斑点,虎身上的条纹,蝴蝶翅膀上的花纹等等。那么,斑马的条纹也是图灵斑图吗?

答案是肯定的,但是有一点不同。斑马的条纹不是由分泌到皮肤上的化学物质产生的,而是由两种不同类型的细胞产生的。这两种细胞分别叫做黑色素细胞和非黑色素细胞。

黑色素细胞能够产生黑色素,使皮肤变黑;非黑色素细胞不能产生黑色素,使皮肤保持白色。这两种细胞之间也存在着激活和抑制的关系,使得斑马皮肤上形成了黑白相间的条纹。

斑马的条纹是一种非常聪明的自然设计,它们能够帮助斑马赶走苍蝇,保护自己免受疾病的侵害。我们也发现,斑马的条纹是由两种不同类型的细胞互相影响而形成的,这种机制与图灵提出的数学模型非常相似。我们可以说,斑马是一种既美丽又神奇的动物,它们身上的条纹是自然界中最精妙的艺术品之一。



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