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斑马条纹的妙用

 汐钰文艺范 2019-08-12

张明致刻

  在庞大的马类家族中,有一种马的外表甚是引人注目,相较于马儿们朴素的纯色表皮,无时无刻穿着黑白条纹“夹克”的斑马就显得有些特立独行。我们知道,生物的形态结构总是与生长环境相适应,那么,斑马的条纹又有什么样的用处呢?对于这个问题,科学家们竟探索了一百多年。

  过去百余年的历史中,科学家们对此现象提出了近二十个假说,其中最普遍的就是伪装色作用、降温调节以及社交功能这几个说法。但是,这些都被一一推翻:首先,作为斑马天敌的狮子视力不好,它们在捕猎时依赖于敏锐的听觉和嗅觉,所以猎物身上的体征并没有差别;其次,科学家们在对比斑马与其他野生动物的热成像后发现,斑马的身体较与同类也没有更加低温的表现;而在社交方面,纯色马是通过声音与脸部来辨别同类,但对于有条纹的斑马,它们也同样接纳。最后只剩下条纹驱虫这一假说还尚未被确认了。

  为了验证这一假设,来自加州大学的生物学家蒂姆和同伴们来到了英国的一所马场,通过近距离观察马蝇与纯色马、斑马之间的数量关系,来为假说进行论证。

  初步观测的结果也证明了这一实验方向的正确——观察过程中,研究人员可以明显地看到,虽然斑马和纯色马吸引到的马蝇数量相差不多,但最终停留在身上的马蝇数量却远远少于纯色马。而进一步对观察录像进行逐帧分析后,研究人员还发现了一个有趣的现象:马蝇在飞向纯色马时,往往会慢慢减速,然后稳稳地停在马匹身上;而在飞向斑马时,却像走路不注意的行人一样,直接撞向斑马身上并被弹开。

  由此就可以得出斑马条纹能够驱蚊的结论吗?研究人员还不敢就此下结论。为了排除温度、风向等客观因素的影响,研究人员又设计了一个实验:他们为同一匹纯色马分别穿上白色、黑色、条纹三种特制“外套”,观察同一时长内哪种“外套”的驱蚊效果最好。而实验结果也验证了这一猜想:条纹“外套”上停留的马蝇数量远少于其他两种颜色的,并且在同一匹马身上,条纹“外套”覆盖的部分也比裸露在外的部分马蝇数量更少。

  那么,条纹到底有什么“神秘力量”呢?研究人员猜想,黑白条纹会让马蝇产生一种视觉错位,它们在远处时并不能分辨斑马与纯色马,误以为斑马的条纹其实是植物之间的间隔,它们会试图从缝隙之间飞过。而只有在靠近斑马身体时,马蝇们才发现这是一个实实在在的物体,因此才来不及“刹车”,发生“坠机”事故了。

  这项研究对于自动驾驶系统的优化有着重要意义。昆虫拥有不同寻常的视觉处理能力,而黑白条纹却能对马蝇的飞行产生影响,因此,自动驾驶汽车的人工视觉和碰撞检测系统将会在此基础上进行进一步改善升级,为将来的正式投入使用降低安全风险。

  (本栏长期征集“日知录”三字篆刻,投稿邮箱:rizhilu999@163.com)

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