斑馬條紋:一個複雜的進化問題

2020-12-05 大科技雜誌社

斑馬有著黑白相間的條紋,但這身條紋是怎麼來的?在進化中起什麼作用?

曾經有過一種猜想,說斑馬的黑白條紋能起到偽裝的作用。這個想法初看起來很荒謬,因為顯然,條紋非但沒讓斑馬隱身,反而讓它們更顯眼了,何來偽裝呢?

不過支持這一猜想的人說,這種偽裝不是靜態的偽裝,而是需要運動起來,才能起效的。當斑馬奔跑起來,身上的條紋可以創造出讓掠食者炫目的效果,使它們很難跟蹤斑馬的運動。尤其當一群斑馬向不同方向飛奔的時候,草地上跳動的一個個黑白條紋,會讓掠食者看花眼,不知道該選擇追蹤哪一個好。

2014年,曾有過一項基於電腦模擬的實驗,證實斑馬的條紋確實能混淆捕食者視力。最近一項新的實驗又為這一假說提供了新的證據。

在斑馬生活的非洲地區,有一種吸血的馬蠅,它們攜帶致命的病菌。顯然,斑馬最好避免被它們叮咬。科學家由此猜想,斑馬的條紋或許不僅能混淆掠食者的視力,還能在某種程度上混淆馬蠅的視力,使之不落在它們身上。

於是,他們開展了一項實驗,來驗證這一猜想。他們觀察了圈養的斑馬和馬,發現雖然馬蠅都圍繞著兩者盤旋,但更經常地落在馬身上。然後,他們將模仿斑馬條紋的人造外套披在馬背上,發現馬蠅落在馬背上的次數明顯減少了,但因為頭上沒披,所以仍頻繁地落在頭部。這說明,條紋圖案對馬蠅具有真正的炫目效果。

炫目假說雖然得到了進一步的證實,但這是否意味著它是斑馬進化出條紋的唯一原因呢?進化學家說,不一定。比如,2017年有研究者認為,斑馬的條紋也可能是針對其他食草動物發出的一種信號,鼓勵它們來與斑馬一起吃草,因為多種動物混合的畜群,各種動物可以發揮各自的防禦優勢,因此能更有效地對付掠食者。當然,目前這還只是一個假說。

進化學家警告我們,在為進化現象提供解釋時,我們不要以為某種進化現在的用途必定也是過去的用途。斑馬條紋在今天能起炫目的作用,但最初是不是為此目的進化來的?這一點事實上我們並不清楚,因為進化是為了適應當時的環境,也許這種進化在環境發生變化時,會產生別的作用。

哺乳動物眼睛的晶狀體就是一個很好的例子。晶狀體最早可能是作為保護視網膜而出現的,它一方面要擋在視網膜前面起保護作用,另一方面又要讓光線透過,所以必須透明。後來才發展出聚焦光線的功能。但現在在我們看來,製造更清晰的圖像倒成了它最明顯的功能了。斑馬條紋的進化也可能有著類似的複雜歷史。

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