最近有研究破解咗點解班馬有條紋 :o

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2019-04-24 22:38:34
《科學公共圖書館.總刊》(PLOS ONE)最近發表了一篇新研究,試圖解開一個從達爾文時代便困擾著科學家們的謎題:斑馬究竟為什麼長著條紋?答案可能沒有我們想的那麼複雜── 條紋能夠避免蟲子的叮咬。

在過去的150多年裡,關於斑馬條紋之謎的假說有將近20個。最普遍的說法是,條紋在自然界中起到了偽裝色的作用;也有說條紋造成對流,能夠幫斑馬在炎熱的環境中降溫;還有的認為這獨特的紋理有社交功能,能讓斑馬在野外辨認出同伴。

但是,這些假設都被一個個推翻了 ──條紋偽裝對於獅子來說不太起作用,因為獅子視力並不好,在遠距離時主要是靠聽覺和嗅覺來發現獵物。​



左邊一列是人類視角,右邊一列是獅子視角 | Caro et al. 2016

至於降溫,對斑馬和其他野生動物進行熱成像測量後發現,斑馬並不比身邊的其他動物「更涼爽」。那麼社交呢?事實上,純色馬可以通過臉和聲音來辨識彼此,並不需要依賴條紋。而且偶爾也會出現沒有條紋的斑馬,牠們並不會被其他斑馬排斥。

所以只剩下條紋驅蟲一說。

為了證明這僅剩的一種假說,加州大學戴維斯分校(University of California, Davis)的生物學家提姆.卡羅(Tim Caro)和同事們來到英國薩默賽特(Somerset)的一家馬場。在這裡,他們得以近距離地觀察純色馬和斑馬,以及嗡嗡飛的馬蠅。

馬蠅很少在斑馬身上多做停留
數蟲子不是一件容易的事。兩個研究員一左一右,站在距離馬2公尺內的位置,用肉眼觀察,並用攝像機記錄下馬和馬蠅的一舉一動,然後一幀一幀地分析錄像。

他們發現,純色馬和斑馬吸引到的馬蠅數量差不多,但是,真正停留在斑馬身上的馬蠅要遠遠少於純色馬。這讓人有點費解。

先來看看純色的棕馬。周圍的馬蠅盤旋、轉圈、逐漸減速,然後穩穩地降落在了馬身上,至少能停留10秒,最長能停20分鐘。


純色棕馬周圍的馬蠅飛行路線 | Martin How

斑馬就不一樣了,大多數馬蠅直接飛過了牠們,或者只短暫停留了不到1秒就飛走了。


馬蠅飛行路線 | Martin How

「停留」這個詞用得還不夠準確,被斑馬吸引到的這些馬蠅幾乎沒有減速,反而直接撞了上去然後被彈開,像是走路不注意看路的人撞上了玻璃。

可見條紋是真的能驅趕馬蠅?研究員們還不敢妄下定論,因為影響馬蠅飛行軌跡的因素還有很多,比如說氣味、溫度、風速等。為了控制這些變數,研究員們又設計了一個實驗。

給馬穿上外套
他們給同一匹馬分別穿上白色、黑色以及條紋三種不同的外套,看看在同樣的時長內,究竟哪一種的驅蟲效果最好。

實驗結果應驗了之前的猜想,條紋又一次贏了。停留在條紋外套上的馬蠅數量,要遠遠低於白色或黑色外套上的。


跟白色或黑色相比,條紋外套上的馬蠅要少得多(圖a&b)。但是光裸的頭部吸引到的馬蠅數量是差不多的(圖c) | Caro et al. 2019

但是外套只遮住了身體,頭部還是裸露著的。一隻穿著條紋衫的馬還是會吸引馬蠅,只是這些馬蠅在靠近的時候選擇調轉方向,停在光裸的馬頭上。

實驗結果讓研究員們得出一個結論:馬蠅在遠處並不能分清斑馬和純色馬,只有在靠近到一定距離時,黑白條紋才會開始發揮作用。

到底是什麼作用?科學家們猜想,黑白條紋會產生一種視覺錯覺,在馬蠅逼近時擾亂牠們的運動模式,牠們無法正常降落。

還有一種猜想聽起來更有趣:馬蠅們在遠處時看不清斑馬,誤把斑馬當成了一個個黑色的物體,像是一排樹,牠們試圖從樹之間的縫隙飛過去。只有在靠近斑馬時,馬蠅們才意識到那是一個實實在在的物體,來不及剎車就撞了上去。

研究的結果有什麼意義?
你也許會想,我這一輩子都見不到幾次斑馬,我知道牠們條紋的奧秘有什麼用?科學家研究斑馬的意義是什麼呢?

一個重要的科技應用是自駕車。昆蟲有著不同尋常的視覺處理能力,給自駕車的人工視覺和碰撞檢測系統提供了豐富的靈感。現在我們已經知道黑白條紋對馬蠅的飛行活動是有影響的,那是否對自駕車的系統也有影響呢?自駕車的應對系統可以升級起來了。

對養馬行業或者愛騎馬的人來說,這個研究也很有意義,可以考慮給馬和騎手定制條紋套裝,讓他們免受馬蠅的煩擾。

對於我們普通人來說,這個研究給我們的實用啟示再簡單不過:給自己添兩件條紋T桖,畢竟夏天就要到了呢。

https://www.natgeomedia.com/science/article/content-7940.html
2019-04-24 22:40:57
祖記
2019-04-24 22:41:15
著間條衫可唔可以驅蚊
2019-04-24 22:42:07
2019-04-24 22:49:14
再睇多次篇文
2019-04-25 01:46:50
舊登咪今朝講咗
2019-04-25 01:54:49
班馬真係好廢,比人擸果時除左走同起下飛腳之外仲可以點保護自己
2019-04-25 01:56:12
咁你咪死返舊登
2019-04-25 08:34:22
好撚偉大
人類終於唔使比蚊咬!
2019-04-25 08:36:32
浪費時間研究d咁既野
2019-04-25 08:36:53
馬蠅=蚊
2019-04-25 08:45:19
好耐之前已經發現啦點解會變左最近
2019-04-25 08:50:55
咁你俾人追殺嗰陣又可以點保護自己呀高手
2019-04-25 10:01:24
抄post
2019-04-25 12:55:50
覺得呢個咩點解某啲動物會進化到咁既研究好唔科學
可以話係其中一樣優勢 但個講法
根本成個理論係unfalsifiable 可唔可以話係理論都成問題
2019-04-25 12:56:15
覺得呢啲咩點解某啲動物會進化到咁既研究好唔科學
可以話係其中一樣優勢 但個講法
根本成個理論係unfalsifiable 可唔可以話係理論都成問題
2019-04-25 13:27:09
其實係記者用字唔好姐,研究生物演化既科學家,一係諗演化徵有咩作用,一係諗點樣push到呢個演化方向,而唔係為左某個需要而演化,未睇sesearch份paper就唔好judge人地既研究成果啦

佢個實驗就係指出其一作用真係防蚊
2019-04-25 13:34:01
2019-04-25 13:42:31
2019-04-25 13:42:35
點解有用 咪點解有紋囉 我同你講 碌鳩用黎繁殖 唔會講埋碌鳩點黎掛?
2019-04-25 13:45:19
因為有個作用就更favour到演化,例如蚊會傳病令班馬祖先死,但開始mutate到d色而防到蚊,就會存活率大d,可以將呢個基因傳比下一化,最後dominant左個族群

但永遠但唔可以話因為咁而進化,大自然太複雜冇可以搵得曬所有有影響既因素
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