斑马是白底黑条纹,还是黑底白条纹?

科技 11个月前 社科兔
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斑马是白底黑条纹,还是黑底白条纹?

  这是一个“非黑即白”的问题。

  撰文|珍妮弗·韦尔什(Jennifer Welsh)

  编译|郑昱虹

  审校|二七

  斑马最明显的的标志,就是它们一身黑白相间的皮毛。这种配色与它们栖息地中的棕色和绿色(非洲东部和南部的无树草原和草原林地)形成了鲜明的对比。你有没有思考过,黑白相间的斑马究竟是白底黑条纹还是黑底白条纹的呢?很多人会认为,因为斑马的腹部通常是浅色的,所以斑马的浅色毛发比深色毛发多,故而斑马应该是白底黑条纹。但事实并非如此。

  已知的现生的斑马共有三种:平原斑马(Equus quagga)、山斑马(Equus zebra)和细纹斑马(Equus grevyi),它们的条纹模式各不相同。平原斑马已经灭绝的一个亚种“斑驴”(Equus quagga quagga),甚至只在头部、脖子和鬃毛位置有少量条纹。每一只斑马个体的条纹也是独一无二的:有些斑马的深色条纹是黑色,有些则是棕色;有的斑马只在身体上有条纹,而腿上没有。

  斑马的毛色不一定相同,但它们的皮肤颜色其实都一样:黑色。不过我们想讨论的问题是,斑马的“毛发”是白底黑条纹还是黑底白条纹。美国加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California, Davis)的行为与演化生态学家、保护生物学家蒂姆·卡罗(Tim Caro)介绍说:“虽然斑马的皮肤是黑色的,但决定它们毛发颜色的是另一套发育过程,就像肤色浅的人类也可能有深色的头发一样。”所以为了回答这个问题,我们需要研究斑马毛发中产生色素的细胞(黑色素细胞)。

  根据2005年发表在《皮肤病学研究杂志》上的一篇评论文章,每一根头发,不论颜色深浅,都来自一个充满黑色素细胞的毛囊。这些细胞产生的黑色素决定了头发和皮肤的颜色:大量的黑色素形成深色,如深棕色或黑色;少量黑色素形成浅色,如褐色或金色。

  斑马的黑色毛发充满黑色素,但白色毛发不存在黑色素。这是因为长出白色毛发的毛囊“关闭”了黑色素细胞生产黑色素的过程。所以黑色是斑马毛发的默认颜色,而白色是条纹。

  斑马形成条纹的确切生物学过程尚不明确。在非洲条纹老鼠(Rhabdomys pumilio)毛茸茸的身体上也有浅色和深色的条纹。根据2016年发表于《自然》的一项研究,非洲条纹老鼠的Alx3基因在浅色条纹上比在深色条纹上更活跃。研究人员发现,Alx3阻止了负责黑色素细胞发育的主调节基因发挥作用,使对应区域毛发变浅。

  那么,斑马为什么要在黑底色上长出白色条纹呢?根据卡罗和同事2020年发表在《英国皇家学会学报B》的一项研究,这种独特的花纹可以防止苍蝇叮咬。他们给马分别披上纯色、条纹或格子的毯子后,发现非洲牛虻(会叮咬马和斑马,可能携带对马科动物致命的疾病)落在纯色毯子上的概率明显更高。

斑马是白底黑条纹,还是黑底白条纹?霍加狓(图片来源:Daniel Jolivet/Wikipedia)

  卡罗说:“很少有哺乳动物能拥有像斑马一样高对比度的条纹。只有霍加狓的臀部有类似的条纹,但除此之外,没有其他动物有真正明显的黑白条纹。我猜测黑白条纹的防蝇功能是马科动物独有的,因为它们很容易感染非洲某些牛虻携带的疾病。”

版权声明:社科兔 发表于 2022年1月23日 pm2:04。
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