Наука

Ученые из Великобритании узнали, зачем зебрам полоски на самом деле

Психоделические линии якобы сводят с ума кусачих мух и слепней
Ученые предположили, что полосатый окрас зебры может каким-то образом дезориентировать кусачих мух и слепней, воздействуя на их зрительную систему восприятия

Ученые предположили, что полосатый окрас зебры может каким-то образом дезориентировать кусачих мух и слепней, воздействуя на их зрительную систему восприятия

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН

Впервые за 150 лет изучения вопроса, зачем зебре полоски, в научном сообществе пришли к обоснованному пониманию того, как причудливый полосатый окрас может помогать зебрам. Зоологи из Университета города Бристоль в Великобритании изучили, какое влияние полоски зебры оказывают на адаптацию оптических систем зрения кусачих видов мух и слепней и опубликовали результаты исследования в журнале Королевского научного общества Proceedings of the Royal Society B.

Как устроена оптическая иллюзия?

Ученые предположили, что полосатый окрас зебры может каким-то образом дезориентировать кусачих мух и слепней, воздействуя на их зрительную систему восприятия. Гипотеза состояла в том, что кусачим мухам, например, мухам Цеце, распространенным в Африке, и слепням, атаковать зебр мешает «эффект апертуры», то есть оптическая иллюзия.

Подобную оптическую иллюзию можно наблюдать, например, если смотреть на вертикальный вращающийся белый столб, раскрашенный черными спиралевидными полосами. Если столб будет быстро вращаться, то наблюдателю станет казаться, что полоски поднимаются вверх и опускаются вниз, а не закручиваются. Это может сбивать с толку кусачих насекомых, создавая иллюзию, что зебра находится дальше, чем есть на самом деле.

Как проходил эксперимент?

Чтобы проверить гипотезу, ученые накрыли 22 лошади пятью видами покрывал из материала джерси: с горизонтальными черно-белыми полосками, с вертикальными черно-белыми полосками, однотонными серыми, однотонными черными, а также клетчатыми. Затем снимали на камеры всех лошадей, участвующих в эксперименте в Северном Сомерсете, Великобритания, с 13 по 20 июня 2018 года, и анализировали данные. Параметров для анализа было много, поэтому работа шла небыстро.

К каким результатам пришли ученые?

Наблюдения показали, что слепни садились на лошадей в полосатом и клетчатом камуфляже намного реже, чем на тех, которые были в сером или черном покрывале.

Британские ученые изучили и данные коллег из Венгрии, которые раньше применяли в похожих исследованиях ковры с рисунком в виде контрастных капель, то есть с узорами неправильной формы. Эти коврики также снижали вероятность посадки слепней на животное.

Замерили ученые и расстояние, на котором скорость слепней начинала падать. Оказалось, что примерно за 45 см от объекта слепни теряли свою уверенность и начинали сильно снижать скорость. Так происходило, когда насекомые подлетали к лошадям, покрытым покрывалами с клетчатыми и полосатыми узорами, что также опровергает гипотезу об «эффекте апертуры». Скорость не снижалась в случае, когда слепни собирались укусить лошадь под серым или черным покрывалом.

К тому же механизм апертурного эффекта предсказывал бы различия в траекториях полета слепней относительно ориентации полосы. Можно было бы предположить, что слепни «предпочитали» бы параллельные полосы из-за более низкого уровня визуального контраста и больше «невзлюбили» бы полосы вертикальные, то есть атаковали лошадей в покрывале с вертикальными полосами меньше, чем тех, которые были в покрывале с горизонтальными полосами. Но такого различия не наблюдалось.

Так было ли открытие?

Сам тот факт, что действие «эффекта апертуры» на насекомых удалось опровергнуть, - уже заключает в себе научное открытие. Полосы и другие регулярные контрастные узоры действительно вызывают дезориентацию насекомого, только вот пока механизм этот окончательно не ясен. Вероятно, каким-то образом контрастный рисунок нарушает четкость восприятия насекомым оптического потока.

Оптический поток - это картинка движения, которую получает насекомое. Когда муха летит с постоянной скоростью и приближается к заинтересовавшему ее объекту, она начинает снижать свою скорость, как только поверхность становится достаточно четкой. Это обеспечивает плавную и хорошо контролируемую посадку насекомого. Вероятно, контрастный рисунок нарушает четкость поверхности для насекомого и таким образом влияет на полет и на выбор насекомого, сесть или не сесть на поверхность.

Британские ученые решили продолжить исследования воздействия различного рода контрастных узоров на полет слепней и кусачих мух, поскольку научные данные можно будет применять для создания камуфляжа, защищающего от укусов мух и слепней домашний скот и скакунов. Возможно, это исследование облегчит жизнь и людям, работающим в сфере животноводства.

Какие гипотезы оказались несостоятельными?

Ранее ученые выдвигали несколько гипотез о том, зачем зебрам полоски. Например, были предположения, что полосатый окрас сбивает с толку львов и заставляет их промахиваться в охоте на животное. Однако эта теория не подтвердилась на практике. Еще одно предположение состояло в том, что контраст полос обеспечивает терморегуляцию зебры под жарким африканским солнцем. Но и эта гипотеза не нашла научного подтверждения.