科学家们仍在理清斑马条纹的历史

斑马引人注目的黑白条纹一直让生物学家感到困惑。在过去的几十年里，科学家们想出了许多理论来解释这种图案的奇怪存在：也许这种斑纹对于保持动物凉爽或融入环境至关重要；或者它对于驱赶害虫或帮助动物交朋友也至关重要。最新的证据——来自一位意想不到的研究人员——表明，鲜明的颜色可以缓解动物经常生活在酷热的环境中。

本周在《自然历史杂志》上共同发表了最新研究成果的艾莉森·科布在 40 多岁时才接受过任何正式的科学培训。由于父亲劝阻她不要从事科学研究或任何大学学位，她直到晚年才接受生物学和生物化学方面的培训。她成为了现在的英国牛津布鲁克斯大学的一名技术员，后来离开家去非洲与丈夫团聚，在那里他从事保护研究。

如今，这位 85 岁的业余科学家发表了她的第一篇科学研究报告，该报告由她的丈夫史蒂文·科布（动物学家兼环境顾问）共同撰写。该研究使用了这对夫妇 2003 年肯尼亚之行的数据。她说，在当地人的帮助下，科布夫妇接触到了两只半驯服的斑马，其中一只“极其顽皮”的宠物，被允许喝可口可乐。

以这两匹斑马为实验对象，将一张铺在衣架上的斑马皮作为对照（以观察条纹对活体动物是否有不同的影响），他们开始收集现场数据。科布用激光红外温度计测量了这两匹斑马和斑马皮上的六条条纹：颈部有两条相邻的黑白条纹，中间有两条，臀部有两条。白天，她每隔十五分钟记录一次这些地点的温度。

在一天的时间里，黑白条纹之间的温差不断增大，黑色条纹的温度高出 18 到 27 华氏度。在 Cobb 之前的其他研究表明，这种温差会产生对流——热量转移产生的气流可以使动物降温。

但科布斯夫妇认为事情远不止如此。她说，对流可能正在发生，但它太小，不足以冷却整个动物。他们认为，其中有更复杂的机制在起作用。

斑马和马一样，会通过出汗来降温。它们出汗时，汗液会起泡沫，从而放松汗液的表面张力，使汗液更容易在毛尖蒸发。科布认为，条纹内温差产生的微小气流会造成“毛表面上方混乱的空气运动”，从而进一步加速蒸发过程。

在实地调查过程中，科布还首次注意到斑马可以竖起黑色毛发（看起来和摸起来几乎像天鹅绒），而白色毛发则保持平直。这一特性可能还有助于空气流过兽皮并有助于蒸发。这些发现还有助于解释为什么斑马兽皮温度比活斑马高出 29 华氏度。动物的降温方式远比条纹复杂得多。

加州大学戴维斯分校的野生动物生物学家蒂姆·卡罗表示，尽管条纹间存在微小对流的想法是可能的，但他并不十分确信。他说，对流很容易被运动和风干扰。卡罗本人认为，斑马条纹背后最有力的理论是它们可以驱赶叮咬苍蝇，尽管并非所有专家都同意这一点。

事实上，正是这些研究表明斑马条纹可以驱赶苍蝇，促使科布斯夫妇在旅行十多年后回顾他们自己的数据。

“我们认为，这不足以成为条纹进化的充分理由，”科布谈到驱蝇理论时说道。观察不同的非洲斑马种群后发现，大多数（但不是全部）条纹斑马都集中在赤道附近，而且越靠近气候温和的地方，它们身上的条纹就越少。她说，有一种趋势表明，条纹可能首先是为了应对温度而进化出来的。但驱蝇理论和她自己的理论之间可能存在某种联系。

也许我们无法察觉到不同温度条纹产生的微小气流，但却让这些苍蝇在非常尴尬和动荡的环境中着陆；就像一架小型飞机在阵风中挣扎着着陆一样。今年早些时候，卡罗的一项研究表明，在着陆前的几毫秒内，试图降落在斑马身上的苍蝇会失去控制，与它们想要的午餐相撞并反弹。体温调节可能还有额外的好处，可以阻止讨厌和危险的苍蝇。

卡罗说，科布夫妇的观察结果并不能证明他们的理论，“但能得到这些信息还是不错的。”“我不确定它是否能查明问题的根源，”他说，“但这是一项很好的描述性研究。”

尽管科布、卡罗和许多其他科学家对斑马条纹的作用有自己的看法，但没有人能够准确理解其中涉及的机制。

尽管如此，科布对自己的贡献还是很满意。她给新同事留下了很多思考的空间，比如为什么只有黑色的头发会竖起来，或者如何检测条纹上方的微小气流。但这些都留给他们去探索，她说，“我已经 85 岁了。”