Misterij zašto su zebre pruge pruge konačno riješen

Zebra prugice u bedazzleu ugrize muhe, smanjujući njihovu sposobnost izvršavanja kontroliranih slijetanja

autor GrrlScientist za Forbes | @GrrlScientist

NAPOMENA: izvorno objavljen pod naslovom: „Zašto konji trebaju nositi prugaste pidžame“

Kroz stoljeća postojalo je mnogo objašnjenja zašto zebre imaju pruge, a konji ne.
(Kredit: Igorowitsch / CC0)

Nedavno objavljeni rad bihevioralnog i evolucijskog ekologa Tima Caroa, koji proučava obojenost životinja na Sveučilištu Kalifornija u Davisu, i međunarodni tim istraživača izvijestio je da su zebre razvile pruge kako bi smanjile grabežljivost ugrizajući muhe. Ovaj zaključak proizašao je iz elegantnog niza eksperimenata koji su upotrebljavali konje, zebre u zatočeništvu i konje koji nose prugastu pidžamu, a koji su otkrili da prugaste površine sprječavaju da ugrize muhe izvršavaju kontrolirano slijetanje (ref).

Toliko znatiželjnika, toliko znatiželjnih ideja

Od znanstvenika poput Alfreda Russela Wallacea i Charlesa Darwina do popularnih pisaca poput Rudarda Kiplinga, ljudi su dugo razmišljali zašto su zebre u pruzi, dok su njihovi bliski rođaci, konji, obični. U posljednjih 150 godina ili više, javnost je dobivala razna objašnjenja za pruge zebre, u rasponu od pružanja kamuflaže (zbrinjavanja), zbunjivanja grabežljivaca (ref & ref) i signalizacije drugim zebrama (ref: US / UK), do smanjenja pregrijavanje (ref), ali tek nedavno su se te ideje shvatile dovoljno ozbiljno da se mogu znanstveno testirati.

Prije nekoliko godina profesor Caro predložio je novi i iznenađujući odgovor na ovo vjekovno pitanje: pruge sprječavaju da ugrize muhe slijeću na zebru (ref) - hipoteza koja sve više prihvaća istraživače. Ali zašto ili kako pruge to postižu? Nitko sigurno nije znao.

Ujedne muhe predstavljaju ozbiljan zdravstveni rizik

Oni koji žive u blizini ili rade s konjima znaju koliko iritantni ugrizi mogu biti koprive. Ali grickanje je presudan dio njihovog životnog ciklusa: ženkama tabanidskih muha potreban je krvni obrok za proizvodnju jaja.

U Africi, u kojoj žive zebre, tabanidske muhe nose brojne bolesti koje su za zebre smrtonosne, uključujući tripanosomijazu, zaraznu anemiju kopitara, konjsku kugu i gripu kopita (ref). Te bolesti prenose svojim ugrizom, koji je jednako invazivan kao i hipodermična šprica. Zebre su vrlo osjetljive na infekciju putem uboda insekata jer su tanke kože što omogućuje da ugrize muhe lako pristupaju kapilarima. Ali zašto su pruge tako učinkovite u smanjenju napada muva? Kako se divlje zebre teško približavaju, teško je znati kako točno pruge utječu na ponašanje muva.

Striped površine bedazzle Tabanid leti, sprečavajući kontrolirano slijetanje

Istraživački tim usporedio je ponašanje konjskih muha (Haematopota pluvialis i Tabanus bromius) dok su pokušavali sletjeti i ugristi tri zebre i devet jednobojnih bijelih, sivih, smeđih i crnih konja koji žive u sličnim kućicama na brdu Livery u Bristolu, Velika Britanija. Video snimci istraživača zabilježili su pojedine konje i zebre ili uzeli bilješke iz bliskih promatranja ukupno 16,3 sati dok su konjice zujale oko ovih životinja.

Konj nosi prugast kaput za ovo istraživanje.
(Kredit: Tim Caro)

Profesor Caro i njegovi suradnici izviještaju da su konjice prilazile, kružile i dotakle studijske konje i zebre podjednako, vjerojatno privučene mirisom, ali sletjele su na zebre manje od jedne četvrtine koliko često. Zašto? Je li to posljedica zbog različitih mirisa ili različitih uzoraka boje površine? Da bi odgovorili na to pitanje, profesor Caro i njegovi suradnici obukli su sedam konja u čvrsti crni, čvrsti bijeli ili crno-bijeli prugasti kaput. Otkrili su kako konjski mladići daleko rjeđe sleću na prugasti kaput (slika 2) - ali i dalje se slijevaju jednako često kao na gole glave ispitivanih konja, što je elegantna potvrda njihove hipoteze.

Sl. 2. Srednji (i SE) broj tabanidskih muha (a) koji se dodiruju ili (b) slijetanju na platnene kapute različite sjene i uzorka, a © slijetanje na gole glave 7 različitih konja. *** = p <0,0001.
(Doi: 10,1371 / journal.pone.0210831)

Ali zato što su konjske dlake podjednako poharale i konje i zebre, kad su efekti pruga postali vidljivi? Da bi odgovorili na to pitanje, istraživači su snimili ili zabilježili opsežne napomene o ponašanju konjica oko studijskih zebri i nekih od proučenih konja.

Otkrili su da su, za razliku od onoga što su vidjeli za konje, konjske vile približavale zebri daleko većom brzinom, ne usporavajući tako što su zatvorile udaljenost do životinje, često se srušivši u zebru prije nego što su odletjele (slika 3).

Slika 3. Srednja brzina leta (u pikselima po video kadru) tabanida tijekom posljednjih 0,5 sekundi približavanja konjima (puna linija) i zebri (isprekidana linija). Sivo područje = ± SE. N (pristup konju) = 39; N (prilazi zebri) = 26.
(Doi: 10,1371 / journal.pone.0210831)

Taj se efekt primjetio tek u posljednjem trenutku prilaska konju, kada su se nalazili unutar jednog do dva metra zebre. Stoga je moguće da zebre pruga u obliku bedre i zbunjuju prilazeće muhe. Profesor Caro i njegovi suradnici predlažu da ta zbrka može nastati iz vida konjica niske rezolucije, koji se oslanja na otkrivanje kretanja. (Takva "zasljepljivanje pokreta" stvorena uzorcima visokog kontrasta koji ometaju promatračevo kretanje prugastog predmeta prijavljena je i za ostale insekte [ref]).

Zanimljivo je da su profesor Caro i njegovi suradnici otkrili da je sive konje daleko manje vjerojatno da će ih zaokružiti i dodirnuti konjice nego zebre, iako je stopa slijetanja bila obojica slična. To je u suprotnosti s kružnim i dirljivim stopama za zebre i ne-sive konje, koji su bili isti, mada su i mlađi krajevi sletili na zebru. Ovo je osebujno jer se čini da su zebre udaljene od siva.

Zebre agresivno reagiraju na napadu konjica

Istraživači su također uspoređivali reakcije konja i zebri u napadu na konjice. U osnovi, odgovori konja bili su mnogo pasivniji od reakcija zebri. Na primjer, profesor Caro i njegovi suradnici primijetili su da su se proučavane zebre prestale hraniti kad ih je više puta zaokružio muh, često ih snalazeći ustima ili čak bježeći - ponašanja koja nikada nisu primijećena kod studija na konjima.

Zebre u studiji također su pokazale mnogo veće stope zamaha repa nego kod konja u studiji. Ovo opažanje u skladu je s stopom divljenja repa divljih običnih zebri kao i zubima u zatočeništvu koje drži Berlinski zoološki vrt. Ali zato što rep zebre može doseći samo 25% duljine tijela, moraju biti i drugi čimbenici: one zasljepljujuće pruge.

Ljudi mogu puno naučiti od zebri

Trake zebre su sofisticirano sredstvo za sprječavanje ujeda insekata. Suprotno tome, konji se nisu razvijali u prisutnosti istih evolucijskih pritisaka s kojima su suočene zebre, a to se odražava na nedostatak pruga. Ali otkriće ove studije čuvari konja i uzgajivači mogu prilagoditi kako bi poboljšali kvalitetu života svojih konja pružajući im prugaste deke.

Tamni konj u prugastom kaputu.
(Kredit: Tim Caro.)

Rezultati ove studije primjenjivi su i na ljude: kamperi, planinari, ptičari i drugi ljudi na otvorenom mogu iskoristiti prednosti smanjenih uboda insekata noseći odjeću i boje tijela koji imaju pruge visokog kontrasta. Zapravo je prije jednog mjeseca objavila druga studija drugog tima istraživača koji je otkrio da crno-bijele pruge djeluju dobro na smanjenje napada muha na ljude (ref). Autori te pametno dizajnirane studije primijetili su da su slika tijela ili tetovaže bijelim prugama uobičajena praksa kod starosjedilačkih naroda Afrike, Australije i Papue Nove Gvineje. Ovi narodi imaju tamno smeđu kožu i žive u regijama u kojima ima puno ugriza insekata. Iako se navodi da prugasti dizajni imaju važan kulturni značaj za ove narode, pruge također smanjuju iritaciju i prijenos bolesti insektima koji sišu krv.

Kao i sva dobra istraživanja, i ova studija postavlja neka zanimljiva pitanja. Na primjer, jesu li reakcije bristolskih konja slične reakcijama muha i ostalih kukaca koji se kupe u Africi? Kako bi vrste materijala od kojih su napravljeni konjski kaputi mogli utjecati na odgovore konja? Kako različita toplotna opterećenja od crnih naspram bijelih pruga utječu na sposobnost konja da pronađe kapilar nakon što je sleti? A što djeluje bolje da zbunite ugrize konja: tanke ili debele pruge? Već je profesor Caro i njegovi kolege teško odgovoriti na ovo posljednje pitanje. Oni također istražuju kako mogu djelovati i drugi obrasci i različite kontrastne boje kako bi se smanjile konjske kuje od njihovog uspješnog slijetanja na domaćine.

Izvor:

Tim Caro, Yvette Argueta, Emmanuelle Sophie Briolat, Joren Bruggink, Maurice Kasprowsky, Jai Lake, Matthew J. Mitchell, Sarah Richardson i Martin How (2019). Prednosti traka zebre: Ponašanje tabanidskih muha oko zebri i konja, PLOS ONE, 14 (2): e0210831 | doi: 10,1371 / journal.pone.0210831

Izvorno objavljen u Forbesu 21. veljače 2019. godine.