Randiga experiment

Varför är zebran randig? Det har biologer undrat i 150 år. Här är forskningen som till slut besvarade frågan.

 

Zebrornas avvikande utseende har varit föremål för het debatt. Varför är de skarpt svartvita när de flesta andra däggdjur har mer diskreta färger? Rändernas funktion har förklarats av fyra långlivade teorier:

  1. De används som kamouflage mot rovdjur.

  2. Varje zebra har ett unikt mönster som hjälper andra att identifiera den.

  3. Ränderna reglerar kroppstemperaturen.

  4. Ränderna stöter bort flugor.

Så har står sig var och en av teorierna idag.

Kamouflage. Detta är den äldsta förklaringen till zebrornas ränder och den går ända tillbaka till 1800-talets naturforskare. Charles Darwin och Alfred Russell Wallace tänkte mycket på evolution. De kom oberoende av varandra fram till att arter utvecklas från ett naturligt urval. När det handlade om zebror var de däremot inte överens.

Wallace menade att zebror är svåra att se när de befinner sig under träd. Grenarnas skuggor flyter ihop med zebrornas teckning och därför kamouflerar sig djuren där när de vilar. Darwin höll inte med. Han kunde inte föreställa sig att en zebra, som tillbringar så mycket tid i ett platt, gulbrunt landskap, skulle utveckla ett svartvitt kamouflage.

Stäppzebror. (Alandmanson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0))

Människor har skarpare syn än många savanndjur. Det komplicerar frågan eftersom vi överskattar hur bra zebrorna syns. En studie publicerad år 2016 fokuserade istället på hur rovdjuren såg zebrorna. Fotografier togs av zebror och gaseller i olika ljus, både på öppen savann och bland träd. Filter lades sedan på bilderna för att se hur de uppfattades av lejon, hyenor och andra zebror.

Lejon och hyenor ser bra i mörker men är dåliga på att uppfatta kontraster. Rovdjursfiltren visade att zebrorna ser grå ut på håll. Det är först på 30 – 50 meters avstånd som ränderna kan urskiljas.

I skogen flyter zebran ihop med bakgrunden, precis som Wallace sade. Problemet här är avståndet. Ett lejon måste vara nära zebran för att kamouflaget ska fungera. På så kort avstånd kan lejonet ändå känna lukten av zebran och höra varenda kvist den trampar på.

Dessutom är zebran ett av lejonets vanligaste bytesdjur. Det är ett ganska dåligt betyg för ett kamouflagemönster.

Zebror i dagsljus som de uppfattas av människa (överst) och lejon (underst). Lejon och hyenor behöver stå nära zebrorna för att urskilja deras ränder. På håll ser djuren grå ut och kamouflageeffekten går förlorad.
(Bild: Melin m fl. Länk: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145679. Modifierad under http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Igenkänning. En zebras teckning är lika unik som våra fingeravtryck. Det faktumet har lett till en populär teori – håller zebrorna reda på varandra med hjälp av ränderna?

Fotostudien testade också hur zebror uppfattar andra zebror. Det visade sig att de kan se ränderna på ganska långt håll (även fast människor gör det bättre). Det är därför inte omöjligt att ränderna är ett slags streckkoder. Problemet är bara att hästar ofta är enfärgade. De är nära släkt med zebror, har liknande sociala strukturer och har antagligen samma synskärpa. De har inga problem med att identifiera varandra.

Värmereglering. Det är stekhett på den afrikanska savannen. Kanske kan zebrornas ränder hjälpa dem att bli av med överskottsvärme?

Idén bygger på att svarta ytor fångar värme medan vita ytor stöter bort den. Ovanför de svarta ränderna blir luften varmare medan den är svalare ovanför de vita delarna. Den varma luften stiger och lämnar ett tomrum som behöver fyllas. Därför skapas svalkande luftströmmar, ungefär på samma sätt som när vindbyar uppstår.

År 2018 testade några forskare saken med ett experiment. De placerade ut ett antal vattenfyllda tunnor på en solig yta. En tunna täcktes med vit hud, en med svart och en med zebraskinn. Om ränderna fungerade som det var tänkt borde vattnet i zebratunnan vara kallare. Det var det inte och det finns idag inget stöd för värmeregleringsteorin.

En tunna täckt med zebraskinn var inte bättre på att avleda värme. (Horvath m fl. Länk: https://doi.org/10.1038/s41598-018-27637-1. Modifierad under http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Flugskydd. Kan ränderna stöta bort flugor? Det vore onekligen användbart. Afrikanska bromsar och andra bitande flugor bär på dödliga sjukdomar som sömnsjuka, infektiös hästanemi och hästinfluensa. Zebrorna är extra mottagliga eftersom de har tunn hud.

Principen är att ränderna skapar en optisk illusion som gör flugorna förvirrade. De skarpa kontrasterna tillsammans med streck som rör sig förstör insekternas avståndsbedömning. Effekten – som på engelska kallas ”the barber pole effect” – syns på de snurrande spiralerna utanför barberare. När diagonala streck rör sig åt sidan ser de ut att röra sig vertikalt.

En barberarstolpe skapar en synvilla. Diagonala streck rör sig åt sidan men verkar vara på väg uppåt.

Sakurambo / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Det är känt sedan länge att flugor ogärna landar på streckade ytor men hur testar man om zebrornas ränder fungerar? Man klär ut hästar till zebror och ser om de får färre bett.

Sommaren 2017 gjorde några forskare just detta. Platsen var Lively Hill, en hästfarm i Bristol som också är en avelsstation för zebror. Även fast engelska bromsar är harmlösa följer de samma biologiska regler som sina afrikanska släktingar. Med närgånga kameror fångades deras beteende runt zebror, hästar och randiga hästar.

Zebrorna klarade sig med få bett. Bromsarna närmade sig snabbt och lyckades ironiskt nog inte bromsa. De kraschlandade på zebrorna med huvudet före och stannade bara en kort stund. Värre var det med hästarna. Flugorna bet dem oftare och uppehöll sig längre runt dem. För att vara säkra på att bromsar inte bara föredrar hästar över zebror tittade forskarna på hur bromsarna betedde sig runt zebrahästarna. Resultatet var tydligt – zebratäckena ledde till mycket färre bett och landningar. Trots att de andra hästarna också hade täcken – enfärgade – blev de hårt angripna.

Hästarna med zebratäcken fick mycket färre bromsbett än sina nakna vänner. (Bild: Tim Caro)

Efter 150 års tvivel är det nu tydligt vad som drivit fram zebrornas ränder. Det är varken rovdjur eller värme, det är sjukdomar. Darwin och Wallace fick aldrig klarhet i vad det naturliga urvalet gjort med zebrorna men deras diskussioner satte igång en process. Den processen visar exakt vad forskning handlar om – att bygga vidare på andras tankar och att testa idéer. Och – sist men inte minst – att vara påhittig.

2 reaktioner på ”Randiga experiment”

  1. Så intressant! Perfekt längd och pedagogiskt skrivet. Det är vanligt med zebramönstrade ansiktsmasker och täcken till hästar, men visste inte att de verkligen var så effektiva.

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *