Зебра какого цвета белого или черного

Вся правда о полосках зебры: тайна почти разгадана

Полосатых животных на Земле, мягко говоря, немного, а среди семейства лошадиных зебра и вовсе одна такая. Загадка ее полосатости мучила многих, выдвигались разные версии, никак не подкрепленные научно. Но в последние годы исследователи решили взяться за этот вопрос всерьез, с применением последних достижений науки.

Редьярд Киплинг в сказке "Как леопард получил свои пятна" когда-то выдвинул свою, сказочную версию появлению полосок на зебре: "От неравномерно ложившихся теней жираф, прятавшийся под деревьями, сделался пятнистым, зебра сделалась полосатой".

Но далеко ли от подобных предположений ушли современные ученые?

Интереснейший эксперимент прошел в феврале 2019 года на одном конном дворе в Великобритании. Группа эволюционных биологов из Калифорнийского университета (Дэвис) и их британские коллеги исследовали тот самый вечный вопрос: почему зебра полосатая.

Во имя науки они переодели несколько домашних лошадей: накинули на них попоны с полосками как у зебры, поместили их в загон с настоящими зебрами и начали за ними наблюдать.

Автор фото, Getty Images

Идея одевать лошадей зебрами приходит в голову не только эволюционным биологам: на снимке — лошадь, накрытая полосатой попоной, на шоу в Керкбиморсайд (Англия) в августе прошлого года

У хозяйки конного двора Терри Хилл живет стадо зебр, которых она приобрела у разных британских зоопарков.

Хилл — убежденная сторонница сохранения диких непарнокопытных, ее стадо зебр — один из способов сохранить этих животных от исчезновения.

Слегка одомашненные зебры конного двора Хилл предоставили Тиму Каро, экологу из Сент-Эндрюсского университета (Шотландия), изучающему зебр почти 20 лет, редкую возможность находиться в метрах от них и наблюдать за ними в непосредственной близости.

"Люди более века обсуждают полосатость зебр, а надо просто провести ряд хорошо продуманных экспериментов, чтобы разобраться в феномене", — говорит он.

На протяжении последних ста лет ученые выдвигали множество причин (по меньшей мере 18!) появления полос на шкуре зебр — от маскировки и угрозы до уникальной для каждого животного маркировки, схожей с отпечатками пальцев человека.

Однако в прошлом теории выдвигались без серьезной научной проверки.

Черные с белыми полосками?

Зебры, как и ослы, принадлежат к роду лошадей (Equus genus) семейства лошадиных. Среди них три вида зебр, пасущихся в саваннах восточной и южной Африки, — единственные полосатые животные, с белыми, непигментированными полосками шерсти на черной шкуре.

Рисунок полос и их насыщенность зависят от вида и ареала обитания. Обычно мы пытаемся понять смысл полосатости зебр, основываясь на этой разнице в окрасе и трудностях, с которыми зебры сталкиваются в дикой природе.

Происхождение полосок и их функция — по-прежнему предмет научных споров. Но последние исследования в основном сконцентрированы только на трех причинах: защита от насекомых, терморегуляция и защита от хищников.

Автор фото, Getty Images

Насекомые приносят много беспокойства животным Африки. Полоски зебры — защитный механизм?

Насекомые, которые кусают и пьют кровь, — общая напасть для животных Африки. Кроме того, слепни и мухи цеце переносят такие заболевания, как сонная болезнь (летаргический энцефалит), африканская чума лошадей и потенциально смертельный конский грипп.

Тонкая и короткая шерсть зебры плохо защищает от укусов насекомых. Но вот что удивительно: анализы мух цеце не нашли в их организме следов крови зебр.

На протяжении почти ста лет устные свидетельства и эксперименты с неодушевленными моделями раз за разом показывали: мухи, как правило, не садятся на полосатую поверхность.

Серьезное подтверждение этому было получено в 2014 году, в исследовании Каро и его коллег. Они собрали данные о погоде, присутствии львов и размерах стада зебр и сравнили эти факторы с полосатостью зебр, обитающих в той или иной местности.

Согласно Каро, полосатость была более явной там, где было больше слепней.

"То исследование ясно показало кое-что по-настоящему значительное для нас, — рассказывает Каро. — И, кстати, мы не нашли никаких подтверждений другим гипотезам".

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

Конец истории Реклама подкастов

Исследование на конном дворе Хилл, которое было проведено в начале 2019 года, пролило новый свет на догадки Каро и его коллег.

Они наблюдали за поведением слепней в присутствии лошадей и зебр. На некоторых лошадей надели черные, белые и полосатые попоны. На зебр и лошадей в полосатых попонах садилось гораздо меньше слепней.

Насекомые пытались сесть на полосатую поверхность, но у них не получалось притормозить перед посадкой — они просто ударялись о поверхность и отскакивали от нее.

"Выглядело это так, будто они не могут распознать полосатую поверхность в качестве посадочной", — говорит Каро.

По его словам, он с коллегами работает над большим массивом неопубликованных видеоданных, где заснято, как насекомые приближаются к той ли иной поверхности. Ученые пытаются понять, как полоски влияют на характер посадки насекомых.

Между тем в Принстонском университете эволюционный биолог Дэниел Рубенстайн с коллегами изучает в виртуальной реальности, что видят насекомые.

Система охлаждения

Однако некоторых других исследователей зебр, среди которых британцы Элисон Кобб и Стивен Кобб, не удовлетворяет такое объяснение. Они считают, что полосы нужны зебре в основном для терморегуляции.

И хотя Элисон Кобб одобряет исследования Каро, она считает, что кусачие насекомые оказали слишком малый эффект на развитие полосатости зебр.

"Каждой зебре нужно избегать перегрева, а жалящие насекомые появляются в определенное время года и в определенных районах, но не представляют из себя такую же угрозу, как перегрев", — говорит Кобб.

Автор фото, Getty Images

Среди зеленовато-коричневой гаммы африканской саванны черно-белая раскраска выглядит необычно

Идея состоит в том, что черные полоски зебры поглощают тепло по утрам, согревая животное, а белые полоски лучше отражают солнечный свет и помогают зебрам не перегреваться, пока те пасутся на солнцепеке.

Такая, казалось бы, простая логика, однако, убеждает далеко не всех.

Каро и его коллеги обнаружили лишь слабое взаимное наложение факторов расцветки зебр и максимальных температур.

Год спустя смоделированное территориальное исследование саванных зебр (наиболее распространенных в восточной и южной Африке) привело к тому, что Бренда Ларисон из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес) сформулировала: более яркие рисунки полос, кажется, более свойственны зебрам, обитающим в более теплых регионах или регионах с более интенсивным солнцем.

Однако пока эксперименты не прояснили ситуацию полностью. Исследование 2018 года пришло к выводу, что вода в бочках, окрашенных в полоску, не охлаждается сильнее, чем в однотонно окрашенных.

Но это не убедило Рубенстайна. Он считает, что в том эксперименте было слишком мало образцов и слишком много противоречивых данных.

По словам Рубенстайна, он с коллегами проводит исследование, в котором задействовано больше бутылок с водой, и эти эксперименты показывают, что полоски помогают охлаждать содержимое сосудов.

Эти данные еще не опубликованы, но он говорит, что его коллеги проверяли температуру на поверхности тела животных в смешанных стадах и обнаружили: у полосатых зебр температура была на несколько градусов ниже, чем у неполосатых животных.

Однако бочки и бутылки не могут полностью имитировать механизм охлаждения зебры. Подход подобных исследований слишком упрощен, чтобы полностью объяснить смысл полосатости зебр.

Автор фото, Getty Images

Эксперименты раз за разом показывали: мухи, как правило, не садятся на полосатую поверхность

Как и лошади, как и люди, зебры охлаждают себя, потея. Испаряющийся пот выводит излишки тепла, однако испарение должно происходить достаточно быстро, чтобы пот не накопился и не создал для животного подобие сауны.

В организме лошадиных содержится латерин (протеин, белковый компонент пота лошади, обладает необычными гидрофобными свойствами: прикрепляясь к гидрофобным поверхностям, сохраняет их влажными. — Прим. переводчика).

В июне Элисон и Стивен Коббы написали в Journal of Natural History ("Журнал естествознания"), что в более теплое время суток у темных полос на теле зебры температура была на 12-15 градусов Цельсия выше, чем у белых.

Коббы предполагают, что такая постоянная разница в температуре может создавать легкое движение воздуха.

Они также обнаружили, что шерсть на черных полосах поднимается в ранние утренние часы и в полдень. Таким образом она сохраняет тепло холодным утром и помогает испарению пота в полдень.

Они не прячутся, они убегают

Что касается еще одной гипотезы — насчет того, что полоски помогают зебрам защититься от хищников, — то тут Каро настроен скептично.

В монографии "Полоски зебры", вышедшей в 2016 году, Каро перечисляет многочисленные свидетельства, которые опровергают то, что зебры якобы используют свою полосатость для отпугивания хищников или для того, чтобы сбить их с толку.

Зебры проводят большую часть времени на открытых пространствах саванны, где их полоски бросаются в глаза, и совсем мало времени — в лесах, где полоски могли бы играть роль камуфляжа.

Кроме того, этим животным свойственно убегать от хищников, а не прятаться от них. И львы, судя по всему, не испытывают никаких проблем, чтобы закусить полосатым животным.

Автор фото, Getty Images

Зебры обычно убегают от хищников, а не прячутся от них

Рубенстайн, однако, все еще работает над этой гипотезой, признавая, что из трех она — самая трудная для проверки.

Он подчеркивает, что в предыдущих исследованиях проверялось, могут ли полоски ввести в заблуждение человека, а не льва.

"Когда речь идет о каком-либо конкретном нападении на зебру, мы не знаем, насколько оно было успешным". Он с коллегами сейчас изучает, как львы нападают на полосатые и неполосатые объекты.

Как видите, вопрос о том, почему у зебры полоски, оказался очень трудным, да к тому же и рискованным — Стивена Кобба уже кусали за руку, и он дважды попадал в больницу.

Несмотря на всю тщательность и настойчивость последних исследований, ответ остается не до конца убедительным. Вполне возможно, что полоски эволюционировали, чтобы решать сразу несколько проблем.

Доказано, что они защищают животных от насекомых. Возможно, что удастся окончательно доказать, что они — важный инструмент в борьбе с перегревом тела зебры.

Трудность состоит в том, что жалящих насекомых обычно много там, где тепло и влажно.

"Как вы разделите два этих фактора? Это самая сложная часть исследований, — подчеркивает Рубенстайн. — Я не буду возражать, если мне скажут, что они работают одновременно".

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Какого цвета зебра: черно-белая или бело-черная

Кажется, этим вопросом задаются все, но теперь вы сами сможете на него ответить!

Окрас зебры начинает формироваться, когда она еще находится на стадии эмбриона. Но изначально, все эмбрионы полностью черные. Клетки, называемые меланоцитами, вырабатывают черный пигмент меланин, который окрашивает волосы и кожу зебры. После меланин проникает в клетки кожи и стержень волоса.

Эта пигментация контролируется активацией или ингибированием определенных генов, участвующих в производстве и транспортировке меланина.

На последней стадии развития эмбриона зебры у меланоцитов в определенных областях отключаются гены, продуцирующие меланин, что приводит к появлению белых полос, которые мы видим у зебры. Этот тип пигментации называется селективной пигментацией.

Однако кожа зебры не становится белой в этих местах! Таким образом, кожа зебры остается черной, в то время как мех может быть белым и черным.

Однако полосатый узор бывает разным. Он говорит о различия видов зебр. В зависимости от того, когда гены-окраски включаются, и формируются полосатые узоры. Исследования показали, что чем раньше созревает меланоцит, тем толще полосы у зебры.

Но зачем зебре нужны полоски?

На этот вопрос до сих пор нет однозначного ответа, но существует несколько гипотез:

Камуфляж

Полосы зебры на самом деле служат маскировкой от хищников: львов и гиен. Поскольку животные собираются вместе, эксперты полагают, что масса полос может сбить хищников с толку, действуя как оптическая иллюзия.

Регуляция температуры

Зебры проводят много времени на открытых равнинах, а это значит, что им приходится длительное время находится на солнце. Животные с наиболее заметными полосами на туловище обычно обитают в северной экваториальной области своего ареала. Напротив, те, у кого менее заметные полосы на туловище, чаще встречаются в южных, более прохладных регионах. Такое географическое распределение подтверждает предлагаемую полезность полос в качестве инструмента регулирования тепла.

Защита от паразитов

Самая последняя и наиболее доказанная теория гласит, что полосы помогают защищаться от мух Цеце. Узор зебры сбивает мух с толку. Исследование, опубликованное в 2014 году в журнале Nature, показало, что мухи, считающиеся обычным вредителем для зебр, с меньшей вероятностью будут сидеть на поверхностях в черно-белую полоску. А в 2019 году японские исследователи, покрасив коров в черно-белый цвет, обнаружили, что укусы мух сократились на 50%.

Зебры — белые в чёрную полоску или чёрные в белую?

Зебры известны своим необычайным окрасом, но задумывались ли вы когда-нибудь, зебры — они белые с чёрными полосками или чёрные с белыми полосками?
На этот вопрос есть точный ответ: зебры- чёрные с белыми полосками.

На первый взгляд может показаться, что всё наоборот — в конце концов, чёрные полоски зебр заканчиваются на животе и по направлению к внутренним сторонам ног, показывая, что всё остальное белое. Тот самый случай, когда внешность кажется обманчивой.

Потрясающая чёрно-белая окраска шкуры зебры резко контрастирует с сухими коричнево-зелёными лугами и лесами саванн в Восточной и Южной Африке. Окраска уникальна для каждой зебры, как отпечатки пальцев у человека. На сегодняшний день существует три вида зебр — равнинная зебра (Equus quagga), горная зебра (E. zebra) и зебра Греви (E. grevyi) — и у каждого из этих видов также есть свой рисунок полос. У одних тёмные участки шкуры чёрного цвета, у других — коричневого, а у некоторых полосы только на теле, но не на ногах. По данным проекта Quagga, вымерший подвид равнинной зебры, называемый квагга (E. quagga quagga), имел немного полос на голове, гриве и шее.

Равнинная зебра

Горная зебра

Зебра Греви

Несмотря на разные узоры и окраску, у всех зебр один и тот же цвет кожи: чёрный.
Бритая зебра без каких-либо полосок могла бы быть неузнаваема как полностью чёрное животное. Однако это не ответ на другой вопрос: чёрный ли у них мех с белыми полосками или наоборот. Для этого надо обратить внимание на меланоциты зебры или клетки, вырабатывающие пигмент для их шерсти.

Хотя у зебр чёрная кожа, цвет их меха определяется различными процессами развития, точно так же, как у светлокожего человека могут быть тёмные волосы. На самом деле у зебр больше светлых волос, чем тёмных — их животы обычно светлые, поэтому может показаться, что зебры белые с чёрными полосками.

Весь мех зебры, как чёрный, так и белый, вырастает из фолликулов, содержащих клетки меланоцитов. Эти клетки присутствуют у всех животных и в первую очередь отвечают за выработку пигмента, придающего цвет коже и волосам — меланин. У зебр химические посредники определяют, какие меланоциты доставляют пигмент в какой участок шерсти, создавая тем самым чёрно-белый узор. Что важно, так это то, что белый мех зебр означает отсутствие меланина. Поскольку белые полосы существуют только потому, что пигмент «отключен», чёрный считается цветом по умолчанию.

Пример волосяных фолликул человека

Однако исследователи до сих пор не уверены, почему у зебр вообще есть полоски. За всю историю изучения зебр исследователи предложили 18 различных теорий о том, почему у зебр есть полосы, с объяснениями, варьирующимися от маскировки до защиты от хищников и до отметок уникальности.

Согласно исследованию Тима Каро, уникальный узор защищает зебр от укусов насекомых. В исследовании, опубликованном в 2020 году, он и его коллеги обнаружили, что африканские слепни реже приземляются на лошадей, накрытых полосатыми или клетчатыми ковриками, чем на лошадей с однотонными ковриками. Эти кусающие мухи могут переносить болезни, смертельные для зебр.

«На самом деле очень мало млекопитающих с контрастными полосами, как у зебры», — сказал Каро. «У окапи есть аналогичные полосы на крупе, но кроме этого, ни у одного другого вида нет действительно чётких чёрных и белых полос. Я предполагаю, что функция отпугивания мух уникальна для непарнокопытных, потому что они настолько восприимчивы к болезням, которые переносятся определёнными насекомыми, обитающими в Африке».

Хотя это одна из наиболее проверенных теорий по проблеме полос зебр, не все учёные убеждены в этом. Зоотехник Элисон Кобб считает, что защита от укусов насекомых недостаточная причина, чтобы вызвать такую ​​эволюционную особенность, как полосы. Она поддерживает теорию терморегуляции, которая утверждает, что чёрные полосы сохраняют тепло в утреннюю прохладу, а белые полосы отражают свет, чтобы охладить зебр в послеполуденную жару. Кобб сказала: «Кусающие мухи будут появляться в определённых местах и ​​в определённое время года, но они ни в коем случае не представляют такой частой угрозы, как перегрев».

Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, какая теория верна. По крайней мере, мы точно знаем, какого цвета зебры на самом деле.