fot. Derek Keats/FlickrZebry są „chłodniejsze” – to właśnie sugerują najnowsze badania na temat wzorów sierści zwierząt. Czarno-białe paski zebry są najprawdopodobniej używane do kontrolowania temperatury ciała, twierdzą nowe badania, z mechanizmem opisanym jako bardziej złożony niż kiedykolwiek sobie wyobrażano. Tajemnica pasków ciągle nurtuje naukowców, do tej pory twierdzono, że ich główną funkcją jest utrudnienie lądowania owadom – przeczytacie o tym TUTAJ.
Po raz kolejny – po co te paski?
Niektórzy naukowcy sugerują, że wzór ma na celu dezorientację drapieżników, podczas gdy inni sugerują, że ma on na celu powstrzymanie gryzących owadów. Najnowsze badania sugerują, że jest „zaprojektowany”, aby pomóc w utrzymaniu niższej temperatury ciała zebr.
Nowe badania opublikowane w Journal of Natural History wskazują, że paski są używane do kontrolowania temperatury ciała i po raz pierwszy ujawniają nowy mechanizm umożliwiający osiągnięcie tego chłodzenia.
Autorzy twierdzą, że jest to szczególny sposób, w jaki zebry się pocą, aby się ochłodzić, a prądy konwekcyjne na małą skalę powstają między paskami, które wspomagają parowanie – a tym samym chłodzenie.
Te trzy elementy są kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób unikalne wzory zebry pomagają im zarządzać temperaturą podczas wysokich temperatur.
Odkrycia zostały opracowane przez byłą technik biologii Alison Cobb i jej męża zoologa, dr Stephena Cobba. Wspólnie spędzili wiele lat w Afryce Subsaharyjskiej, gdzie kierowali projektami badań i rozwoju środowiskowego.
Ich badanie jest pierwszym, w którym zebry zostały ocenione w ich naturalnym środowisku, aby zbadać rolę pasów w kontroli temperatury.
Para zebrała dane terenowe z dwóch żywych zebr w Kenii – ogiera i klaczy. Skóra zebry stanowiła próbę kontrolną.
Dane ujawniły różnicę temperatur między czarno-białymi paskami, które zwiększają się w miarę wzrostu temperatury w ciągu dnia.
Podczas gdy ta różnica stabilizuje się na żywych zebrach w ciągu siedmiu godzin dnia, z czarnymi paskami o 12-15 stopni Celsjusza cieplejszymi niż białe, paski na martwej skórze zebry nadal się nagrzewają, aż o kolejne 16 stopni.
Wskazuje to, że istnieje mechanizm hamujący ogrzewanie żywych zebr. To właśnie sposób, w jaki paski zebry są wykorzystywane jako jedna część ich systemu chłodzenia, jest kluczem do zrozumienia, dlaczego te zwierzęta mają swój unikalny wzór.
Jak działa system chłodzenia u zebr?
fot. Wikimedia Commons
Podobnie jak wszystkie gatunki z rodziny koni, zebry się pocą, w celu kontroli temperatury ciała, wychładzania się.
Przejście potu u koni ze skóry na czubki włosów ułatwia białko zwane latherinem, które jest również obecne u zebr. Powoduje to, że pot się pieni, zwiększając jego powierzchnię i obniżając napięcie powierzchniowe, dzięki czemu odparowuje i zapobiega przegrzaniu zwierzęcia.
Naukowcy sugerują, że różnice temperatur i aktywność powietrza na czarno-białych paskach powodują małe ruchy powietrza konwekcyjnego w obrębie i tuż nad paskami, które destabilizują powietrze i parę wodną na końcach włosów.
Podczas badań terenowych autorzy zaobserwowali także – prawdopodobnie po raz pierwszy – że zebry mają nieoczekiwaną zdolność do podnoszenia włosów na czarnych pasach, podczas gdy białe pozostają płaskie, leżą blisko skóry.
Jego autorzy sądzą, że podnoszenie czarnych włosów podczas upałów w ciągu dnia, kiedy paski są w różnych temperaturach, pomaga w przenoszeniu ciepła ze skóry na powierzchnię włosów i odwrotnie, gdy paski są w tej samej temperaturze wcześnie rano i nie ma ruchu powietrza, uniesione czarne włosy pomogą zatrzymać powietrze w celu zmniejszenia strat ciepła w tym czasie.
fot. Martie Swart/Flickr
Te trzy elementy – konwekcyjne ruchy powietrza, pocenie się wspomagane pianą i podnoszenie włosów – współpracują ze sobą jako mechanizm umożliwiający zebrom odprowadzanie potu ze skóry, aby mógł on bardziej skutecznie odparować, aby pomóc im ochłodzić się.
Wykazano, że paski zebry stają się znacznie bardziej wyraźne u zwierząt żyjących w najgorętszym klimacie, w pobliżu równika. Zebry te są również najmniejsze w pobliżu równika, zapewniając duży stosunek powierzchni do objętości, co pomaga zdolności zwierząt do rozpraszania ciepła poprzez parowanie.
„W ciągu wielu lat spędzonych w Afryce byliśmy zawsze pod wrażeniem tego, ile czasu zebry spędzają na wypasaniu w płonącym upale dnia i czuliśmy, że paski mogą im pomóc w kontrolowaniu temperatury w jakiś sposób. Moje wczesne próby 40 lat temu podczas testowania tej hipotezy nie były to wystarczające dobre i chciałam zobaczyć, jak zachowują się paski żywej zebry.” – mówi Alison Cobb.
„Dopiero po latach mieliśmy okazję zebrać pewne dane terenowe z zebry żyjącej w Afryce, wtedy zauważyliśmy także ich zdolność do podnoszenia włosów z ich czarnych pasków, podczas gdy białe leżały płasko. Dopiero ostatnio odkryto rolę latherinów w pomaganiu koniom w poceniu się, i wtedy wszystko się zaczęło układać w całość.”
„Rozwiązanie wyzwania równowagi cieplnej zebry jest bardziej złożone i piękne niż sobie wyobrażaliśmy. Oczywiście jest jeszcze wiele do zrobienia, trzeba zebrać więcej dowodów i w pełni zrozumieć, w jaki sposób paski pomagają kontrolować temperaturę ciała zebry, ale teraz mam 85 lat, więc to już jest praca dla innych. ”
Źródło: Alison Cobb & Stephen Cobb (2019) Do zebra stripes influence thermoregulation?, Journal of Natural History, 53:13-14, 863-879, DOI: 10.1080/00222933.2019.1607600
