Dlaczego zebry mają paski
Podpowiedź: nie dla kamuflażu

To zakłada jednak, że paski były lub są adaptacją. Być może wzór nie został dobrany dla niego samego, ale był produktem ubocznym jakiegoś innego aspektu biologii zebry. Być może są, na przykład, tylko fizjochemicznym rezultatem ograniczeń rozwojowych w tworzeniu jakiegokolwiek ubarwienia u zebr. Sądzę, że jest to możliwe; ale podejrzewam, biorąc pod uwagę ten charakterystyczny wzór, że naprawdę dawał zebrom jakieś korzyści reprodukcyjne lub daje je obecnie. Załóżmy, że podnosił i podnosi szanse przeżycia i rozmnożenia się zebr i zobaczmy, czy możemy znaleźć wyjaśnienie, jak to robi.

Omawiałem poprzednio jedną teorię dotyczącą ewolucji pasków: odporność na gryzące muchy. Wkrótce omówię nową pracę na ten temat, ale dzisiaj zbadamy inną hipotezę: paski dostarczają kamuflażu, który ukrywa zebry przed drapieżnikami, głównie hienami (które polują na młode zebry) i lwami.

Najpierw jednak wyliczmy hipotezy na temat pasków: kamuflaż, odporność na gryzące muchy, które nie lądują na przedmiotach w paski (więcej o tym w tym tygodniu); “rozpoznanie gatunku”, żeby paski pomagały zebrom znajdować inne osobniki lub stado; “aposematyzm”: widoczne ubarwienie, które mówi drapieżnikom: “Trzymaj się z daleka! Umiem gryźć i kopać!”; i sposób ochładzania się przez redukowanie nadmiaru ciepła.

Hipoteza “kamuflażu” jest właściwie kilkoma hipotezami: paski ukrywają zebry w terenie trawiastym lub leśnym, powodując, że trudniej je dostrzec; albo, paski załamują kontury ciała, więc drapieżniki nie potrafią ich rozróżnić jako “zwierzyny”; albo, paski dezorientują napastników atakujących stado, powodując, że trudno im wybrać jedno zwierzę do ataku.

Niedawno opublikowany artykuł w PLoS ONE autorstwa Amandy Delin i. in.  (odnośnik i link poniżej) testuje pierwsze dwie części hipotezy kamuflażu. Zrobili to przez ustalenie odległości, na jaką cztery gatunki (lwy, hieny, inne zebry i ludzie) potrafią dostrzec wzór pasków w trzech różnych oświetleniach: przy świetle dziennym, o zmroku i w ciemności (w noc bezksiężycową). (Większość drapieżników poluje na zebry o zmroku.) Używali pomiarów oczu tych gatunków, fotografii skór zebry, jak również żywych zebr w naturze oraz oszacowań ostrości wzroku zaczerpniętych z tego, co wiemy o wzroku kotów domowych i przez przesuwanie fotografii zebr przez filtr naśladujący wzrok kota.

Badacze chcieli wiedzieć, przy jakiej odległości wszystkie cztery gatunki (a szczególnie lwy i hieny) potrafią dostrzec paski. Używali kryterium „dostrzegania pasków” z dobrego powodu: drapieżniki atakują z odległości i jeśli z tej odległości nie widzą pasków, to te paski nie mogą mieć funkcji ukrywania zwierzęcia. (Nadal jednak mogą służyć do dezorientowaniu napastnika w trakcie ataku.)

Wynik: drapieżniki  bardzo kiepsko dostrzegają paski nawet na umiarkowane odległości, znacznie krótsze od dystansu, na którym drapieżnik rusza do ataku. Zebry i ludzie (szczególnie ludzie) są znacznie lepsi w widzeniu pasków na odległość niż hieny i lwy, a zdolność dostrzegania pasków pogarsza się wykładniczo w miarę zapadania nocy.

Wniosek: obecnie nie wydaje się, by paski kamuflowały zebry przed drapieżnikami.

Nie będę wdawał się w detale, ale poniżej są tabele danych, które pokazują odległości, na jakie te cztery gatunki potrafią odróżnić paski w otwartym habitacie – przy trzech warunkach świetlnych. Tabela poniżej daje maksymalną odległość w metrach, na którą paski są rozpoznawane na różnych częściach ciała (trzy gatunki zebr, dwie części ciała dla każdego). Wychodziło to poza margines, więc szósty rząd można zobaczyć poniżej:

Ludzie potrafią dość dobrze dostrzegać paski w świetle dziennym, ale o zmierzchu (a szczególnie w nocy) nie widzi się pasków na większą odległość niż 170 metrów od jakiejkolwiek zebry.

Wzrok zebry:

Zebry nie widzą pasków równie dobrze jak ludzie, ale nadal widza je dość dobrze w świetle dziennym (przynajmniej wystarczająco dobrze, by widzieć członków swojego gatunku na odległość 75-200 metrów), więc może paski pomagają zwierzętom znaleźć kolegów ze stada.

Tabele poniżej pokazują, że drapieżniki bardzo kiepsko widzą paski, szczególnie w słabym świetle (czyli wtedy, kiedy polują). O zmroku lwy nie widzą pasków, kiedy zebra jest w większej odległości niż 50 metrów, a w bezksiężycowe noce muszą być tuż przy zebrze, by zobaczyć paski. Ponieważ lwy rozpoczynają atak z odległości znacznie większych niż 50 metrów, wydaje się, że paski nie chronią zebr przed zobaczeniem ich przez lwa. Z odległości ponad 50 metrów zebry wyglądają bardzo podobnie do zwierzyny bez pasków: kob śniady i sasebi.

Hieny są jeszcze bardziej krótkowzroczne, jeśli chodzi o paski: powyżej 30 metrów zebra wygląda dla hieny jak każda inna jednobarwna zwierzyna.

Tutaj jest kilka zdjęć pokazujących, jak zebry wyglądają dla ludzi i lwów z odległości zaledwie 15,4 metra. Oto podpis:

Fig 3. Mała grupa zebr stepowych; zdjęcia zrobione jako odpowiednik odległości 16,4 m. jak mogą wyglądać dla człowieka (a,c,e) i lwa (b,d,f) widzeniu fotopowym (jasno; światło dzienne), mezopowym (światło przyciemnione; zmierzch) i skotopowym (ciemno; noc bezksiężycowa). Widzialność pasków zmniejsza się od widzenia człowieka do widzenia lwa oraz w miarę spadku natężenia światła.

To jest z bliskiej odległości 16,4 metra. Ale nawet z tej odległości paski nie są zbyt widoczne w świetle o zmierzchu (mezopowym), podczas nocy bezksiężycowej (widzenie skotopowe) zebry są tylko szarymi plamami i wyglądają podobnie do antylopy. Jak powiedziałem, lwy atakują ze znacznie większych odległości, więc zebra o zmierzchu wygląda dla nich jak każda inna zwierzyna. Innymi słowy, paski nie wydają się kamuflować zebry na odległości potrzebne do chronienia ich przed drapieżnikami.

Jest jednak nadal możliwe, że paski mogą zmylić drapieżnika, kiedy już jest pośrodku uciekającego stada zebr. Nie sądzę jednak, by było to zbyt prawdopodobne, bo atakujący lew na ogół wybiera jedno zwierzę do ataku, podczas gdy hieny działają jako grupa, kiedy polują.

Autorzy stwierdzili, że paski istotnie powodują, że zebry są mniej widoczne w lesie, bo pionowe paski ukrywają je wśród pionowych roślin. To także działa tylko na bliską odległość.

A co z innymi hipotezami? Aposematyzm nadal może być zasadny, bo kiedy lew jest blisko zebry, może odskoczyć z powodu pasków sygnalizujących: “nie zadzieraj ze mną!”. Można to sprawdzić przez pomalowanie zebr w naturze, ale mnie ta hipoteza niezbyt przekonuje.

Hipoteza “rozpoznania społecznego” nadal jest zasadna. Autorzy próbują ją jednak zbyć, mówiąc:

Dlatego nie możemy odrzucić hipotezy, że paski mogą pomóc w rozpoznawaniu członków własnego gatunku, chociaż paski promujące rozpoznawanie gatunkowe wydają się nieprawdopodobne przy ograniczonej allopatrii tych trzech gatunków zebr. Obserwacje w terenie nie popierają tezy, że paski wzmacniają więzi społeczne, rozpoznanie osobników ani że są wskaźnikiem fenotypowej jakości zdrowia. Paski nie są też związane z szerszymi kategoriami organizacji społecznej, a mianowicie poliginii broniącej haremu lub środków obrony wśród koniowatych, gdzie mogą różnić się wymagania społeczne. Wreszcie, konie domowe są zdolne do wyrafinowanego rozpoznawania osobniczego przy użyciu wskazówek wizualnych pod nieobecność pasków, a więc wydaje się nieco mało przekonujące, że ich bliscy krewni, zebry, potrzebują do tego pasków.

No cóż, “rozpoznanie gatunkowe” i tak nie jest specjalnie mocną hipotezą i zaakceptuję zdanie autorów, że paski nie podnoszą rozpoznawania osobników ani innych form więzi. Paski mogą nadal jednak pomagać zebrom w łatwiejszym znajdowaniu swoich stad, a oczywiście jest wiele korzyści w odnalezieniu własnego stada i dołączeniu do niego, jeśli się zgubiłeś. Fakt, że konie potrafią znajdować swoje stada, mimo że nie mają pasków, jest nieistotny: pytanie brzmi, czy paski zebr dają im większą zdolność pozostawania ze swoim stadem. Po prostu nie znamy na nie odpowiedzi.

W następnym poście za kilka dni (zakładając, że ludzie przeczytają ten post) omówię artykuł sprzed dwóch lat grupy Tima Caro, by dać poprawne wyjaśnienia adaptacyjne pasków. Tak, moi drodzy, to chroni przed gryzącymi muchami. Ta praca nie przekonuje mnie w 100%, ale jest bardziej przekonującym wyjaśnieniem niż kamuflaż i są tam istotne dane. Napiszę o tym więcej.

h/t: Grania

________

Delin, A. D., D. W. Kline, C. Hiramatsu, and T. Caro. 2015. Zebra stripes through the eyes of their predators, zebras, and humans. PLoS ONE: doi: 10.1371/journal.pone.0145679

Why zebras have stripes hint it's not for camouflage

Why Evolution Is True, 31 stycznia 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska