Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Badanie oparte jest na zestawie szczegółowych danych, których podstawą była obserwacja dwóch zebr, ogiera i klaczy, żyjących w swoim naturalnym środowisku w subsaharyjskiej Kenii. Okazuje się, że różnica temperatury między białymi a czarnymi pasami utrzymuje się na poziomie 12-15 stopni Celsjusza w czasie dziennego cyklu życia zebry, a więc wraz z dziennym wzrostem temperatury rośnie o zaledwie 3 stopnie, podczas gdy różnica kolorów mogłaby być znacznie większa i rosnąć nawet o 16 stopni (co zaobserwowano na martwych zwierzętach). Wyciągnięto z tego wniosek, że musi istnieć mechanizm redukujących te różnice, a specyficzny wzór umaszczenia odgrywa tu zasadniczą rolę.

Trzy elementy – jak twierdzą badacze – są kluczowe do zrozumienia tego, jak pasy, ten wyjątkowy i niespotykany u innych gatunków, a różnych nawet u poszczególnych gatunków zebr sposób umaszczenia, pomagają zebrom kontrolować temperaturę swojego ciała. Po pierwsze – to jak zebry się pocą, po drugie – w jaki sposób odbywa się konwekcja (przemieszczanie się ciepła) między poszczególnymi pręgami i po trzecie – specyficzna, nie znana dotąd zdolność zebr do stroszenia czarnych pasów.

Jak wszystkie inne koniowate, zebry pocą się, żeby się schłodzić. Za przepływ potu od skóry do końcówki włosów u koni odpowiada białko zwane lateryną. Jak pokazują wcześniejsze badania, jest ona obecna również u zebr. To dzięki niej pot przedostaje się przez zasadniczo nieprzemakalne namaszczenie tych zwierząt, a potem rozprowadzany jest w postaci dobrze znanej hodowcom koni białej piany.

Autorzy opisują, jak różnica temperatur między pasami powoduje konwekcję, czyli przemieszczanie się ciepła, pomiędzy włosami i tuż nad nimi, co powoduje pojawiające się na niewielką skalę ruchy powietrza i pary wodnej w okolicy końcówek włosów zebr.

Badacze zaobserwowali również zjawisko, które co prawdopodobnie nie było wcześniej znane zoologom. Okazuje się, że zebry mają niezwykłą zdolność do stroszenia czarnej części swojej sierści, podczas gdy biała leżały zupełnie płasko. Zdaniem autorów, zwierzęta wykorzystują tę zdolność, kiedy rośnie temperatura i dzięki niej zwiększają oddawanie ciepła ze skóry.

Te trzy elementy składają się wspólnie na niezwykły mechanizm, który zdaniem badaczy, bardzo sprzyja ochładzaniu się zwierząt w upalnych, subsaharyjskich regionach.

Odkrycie opisano w "Journal of Natural History", czasopiśmie British Natural History Museum. Co ciekawe, jego autorami nie są naukowcy przypisani do którejś z najlepszych światowych uczelni, ale przyrodniczka-amatorka i była technik biologii Alison Cobb oraz jej mąż, zoolog, dr Stephen Cobb. Oboje spędzili wiele lat w subsaharyjskim regionie Afryki i publikują swoje wyniki już jako osoby w podeszłym wieku.

Publikacja nie jest jedyną próbą odpowiedzi na zagadkę zebrzych pasów, jaka pojawiła się w ostatnich latach. W 2014 roku grupa badaczy z University of California in Davis opublikowała w „Nature Communication” artykuł, w którym pokazuje, że główną przyczyną powstania i utrzymania się pasów u zebr jest obrona przed ukąszeniami bąków i much tze-tze. Okazuje się, że te owady dość niechętnie siadają na pasiastych powierzchniach, a badania statystyczne pokazują wyraźną zależność między występowaniem na danym terenie tych uporczywych „wampirów”, a ilością pasów u gatunków zebr obecnych w tych samych okolicach.

Nie są to oczywiście teorię rywalizujące o jedyną słuszność – ewolucja zwykle jest wynikiem kompleksu różnych czynników. Autorzy nowej publikacji nawet wspierają poprzednią teorię, łącząc ją z własną. Ich zdaniem niechęć afrykańskich insektów do siadania na pasiastej skórze zebry może wynikać właśnie z konwekcyjnej niestabilności powietrza, która zniechęca muchy i bąki.

Źródło badań: Alison Cobb et al, Do zebra stripes influence thermoregulation?, “Journal of Natural History” (2019). DOI: 10.1080/00222933.2019.1607600

Opracowano na podstawie artykułu Zebras' stripes could be used to control their temperature, reveals new study opublikowanego na portal phys.org.