Գիտնականները մի քանի տասնամյակ քննարկում են բանավեճը զեբրերի մարմնի վրա սև և սպիտակ շերտերի տեսքի էվոլյուցիոն պատճառների վերաբերյալ: Այս պահին նրանք ունեն երեք տեսություն կենդանիների անսովոր հյուսվածքի նպատակի վերաբերյալ. Դրանք կարող են անհրաժեշտ լինել միջատներից և գիշատիչներից պաշտպանվելու, հարազատների հեշտ ճանաչման և տաք աֆրիկյան պայմաններում ջերմության պատշաճ փոխանցման համար: Վերջին տեսությունը, կարծես, առավել հուսալի է, և շերտերի ջերմության փոխանցման հատկությունները վերջերս ապացուցվել են երկու սիրողական բնագետների կողմից:
Ուսումնասիրությունն իրականացրել են ամուսիններ Ստեփան և Ալիսոն Կոբս. Նրանք ամբողջ տարիներ անցկացրել են Աֆրիկայում և անցկացրել շրջակա միջավայրի զանազան ուսումնասիրություններ: Քենիայում մի շարք կենդանիների վերաբերյալ դաշտային տվյալների հավաքագրման ընթացքում նրանք իրականացրեցին առաջին հետազոտությունը, որը հայտնաբերել են զեբրե շերտերով ջերմային փոխանցման գործառույթները `իրենց բնական միջավայրում գտնվելու ընթացքում: Նախորդ ուսումնասիրությունները, որպես կանոն, իրականացվում էին հատուկ գրիչներով:
Heatերմության փոխանցման համար անհրաժեշտ են սև և սպիտակ զեբրե շերտեր:
Հետևելով երկու զեբրերը, գամասեղն ու արջը, հետազոտողները նկատել են սև և սպիտակ շերտերի ջերմաստիճանի տարբերություն. Նույնը նախկինում նկատվում էին նաև այլ գիտնականների կողմից: Ըստ կենսաբանների ՝ ջերմաստիճանի տարբերությունները օգնում են պահպանել կենդանու մարմնի ջերմաստիճանը օպտիմալ մակարդակում ՝ ստեղծելով կոնվեկտիվ օդային շարժումներ: Սակայն Կոբի զույգը նոր բացահայտում արեց:
Մեռած զեբրայի մարմնի ջերմաստիճանը չափելով ՝ նրանք պարզեցին, որ նույն գծավոր ծածկույթի առկայության դեպքում, այն ունի ավելի բարձր ջերմաստիճան, սա ակնհայտ նշան է, որ այլ պրոցեսներ ներգրավված են ջերմակարգավորման մեջ: Ըստ հետազոտողների, ջերմության կարգավորումը գործում է միայն կենդանի զեբրերի վրա, քանի որ նրանք ունեն զարմանալի հմտություն սև շերտերով մազերը բարձրացնելու համար, նույնիսկ սպիտակ շերտեր թողնելով: Նրանք վստահ են, որ դա է օգնում նրանց հեռացնել ավելորդ ջերմությունը իրենցից:
Ալիսոն Կոբը Նաիրոբիում, 1991
Նաև քրտինքի հեռացման մեթոդը կարևոր դեր ունի ջերմակարգավորման հարցում. Մաշկից ամբողջ խոնավությունը մազերի ծայրերին է փոխանցվում փրփրացող կաթիլների տեսքով, որոնք շատ ավելի արագ են գոլորշիանում, քան խոնավության սովորական կաթիլները:
Ebերմության մարմնում ջերմության կարգավորման մեխանիզմը շատ ավելի բարդ և հետաքրքիր գործընթաց է, քան մենք կարող էինք պատկերացնել: Լիովին հասկանալու համար, թե ինչպես են շերտերը օգնում զեբրերը վերահսկել ջերմաստիճանը, մենք դեռ շատ աշխատանք ունենք անելու ապացույցներ հավաքելու համար », - ասաց Ալիսոն Կոբը:
Սևը սպիտակ շերտերով:
Զեբրասը, էշերի նման, պատկանում է ձիասեռների ընտանիքին (Equus սեռ): Դրանցից երեքը ՝ զեբրերի արոտավայրերը, որոնք արածում են արևելյան և հարավային Աֆրիկայի սավաննաներում, սև մաշկի վրա բրդի սպիտակ, չմեղմված շերտերով բրդի միակ շերտավոր կենդանիներ են:
Խմբերի ձևը և դրանց հագեցվածությունը կախված են տեսակից և ապրելավայրից: Սովորաբար մենք փորձում ենք հասկանալ զեբրե շերտերի իմաստը `հիմնվելով գույնի այս տարբերության և այն դժվարությունների վրա, որոնք բախվում են զեբրերը վայրի բնության մեջ:
Շերտերի ծագումը և դրանց գործառույթը դեռևս գիտական քննարկման առարկա են: Բայց վերջին հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացել են միայն երեք պատճառի վրա `միջատների պաշտպանություն, ջերմակարգավորում և գիշատիչ պաշտպանություն:
Թրթուրները, որոնք կծում և արյուն են խմում, տարածված դժբախտություն են Աֆրիկայի կենդանիների համար: Բացի այդ, ձիապանները և ճանճերը կրում են այնպիսի հիվանդություններ, ինչպիսիք են ՝ քնած հիվանդությունը (լատգարային էնցեֆալիտ), աֆրիկյան ձիու ժանտախտը և պոտենցիալ մահացու ձի գրիպը:
Բարակ և կարճ զեբրա վերարկուն լավ չի պաշտպանում միջատների խայթոցներից: Բայց ահա թե ինչն է զարմանալի. Թռչունների անալիզի վերլուծությունը նրանց մարմիններում չի հայտնաբերել զեբր արյան որևէ հետք:
Գրեթե հարյուր տարվա ընթացքում բանավոր ապացույցները և անիմաստ մոդելների փորձերը ցույց են տվել կրկին ու կրկին. Ճանճերը, որպես կանոն, չեն ընկնում գծավոր մակերևույթի վրա:
Դրա լուրջ հաստատումը ձեռք է բերվել 2014 թվականին Կարոյի և նրա գործընկերների կողմից անցկացված ուսումնասիրության մեջ: Նրանք հավաքեցին տվյալներ եղանակի, առյուծների առկայության և զեբրերի նախիրի չափի վերաբերյալ և համեմատեցին այդ գործոնները որոշակի տարածքում ապրող զեբրերի խմբավորման հետ:
Ըստ Կարոյի, խմբավորումն ավելի ցայտուն էր, որտեղ ավելի շատ ձիավարություն կար:
«Այդ ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ մեզ համար իսկապես նշանակալի բան է», - ասում է Կարոն: «Ի դեպ, այլ վարկածների համար ապացույց չգտանք»:
Horse Studios- ի ուսումնասիրությունը, որն անցկացվել է 2019-ի սկզբին, նոր լույս սփռեց Կարոյի և նրա գործընկերների պատկերացումների վրա:
Նրանք ձիերի և զեբրերի ներկայությամբ դիտում էին ձիավոր վարք: Որոշ ձիեր հագնում էին սև, սպիտակ և գծավոր վերմակներ: Զեբերաներում և գծավոր վերմակներով ձիերի վրա նստած էին շատ ավելի քիչ ձիուկներ:
Թրթուրները փորձել են նստել գծավոր մակերևույթի վրա, բայց վայրէջքից առաջ նրանք չեն կարողացել դանդաղեցնել, նրանք պարզապես հարվածել են մակերեսին և ցատկել այն:
«Կարծես նրանք չկարողացան ճանաչել գծավոր մակերեսը որպես վայրէջք», - ասում է Կարոն:
Ըստ նրա, նա և իր գործընկերները աշխատում են չհրապարակված վիդեո տվյալների մեծ զանգվածի վրա, որտեղ գրված է, թե ինչպես են միջատները մոտենում այս կամ այն մակերեսին: Գիտնականները փորձում են հասկանալ, թե ինչպես են ժապավենները ազդում միջատների տնկման բնույթի վրա:
Մինչդեռ, Փրինսթոնի համալսարանում էվոլյուցիոն կենսաբան Դանիել Ռուբենշտեյնը և գործընկերները ուսումնասիրում են վիրտուալ իրականության մեջ այն, ինչ տեսնում են միջատները:
Սառեցման համակարգը
Այնուամենայնիվ, որոշ այլ զեբր հետազոտողներ, ներառյալ բրիտանացի Ալիսոն Կոբը և Սթիվեն Կոբը, գոհ չեն այս բացատրությունից: Նրանք կարծում են, որ շերտերը անհրաժեշտ են զեբրով հիմնականում ջերմակարգավորման համար:
Չնայած Ալիսոն Կոբը սատարում է Կարոյի հետազոտությանը, նա կարծում է, որ խայթող միջատները չափազանց քիչ ազդեցություն են ունեցել զեբրա շերտերի զարգացման վրա:
«Յուրաքանչյուր զեբրա պետք է խուսափի գերտաքացումից, և խայթող միջատները հայտնվում են տարվա որոշակի ժամանակահատվածներում և որոշակի տարածքներում, բայց չեն սպառնում նույն սպառնալիքին, որքան գերտաքացումը», - ասում է Կոբը:
Գաղափարն այն է, որ զեբրայի սև շերտերը առավոտյան կլանում են ջերմությունը, տաքացնում են կենդանուն, իսկ սպիտակ շերտերը ավելի լավ են արտացոլում արևի լույսը և օգնում են զեբրերին չլրացնել այն ժամանակ, երբ դրանք արածում են արևի տակ:
Նման թվացյալ պարզ տրամաբանությունը, սակայն, բոլորին չի համոզում:
Կարոն և նրա գործընկերները գտել են զեբրի գույնի և առավելագույն ջերմաստիճանների գործոնների միայն թույլ փոխադարձ համընկնումը:
Մեկ տարի անց սավաննան զեբրերի (ամենատարածվածը արևելյան և հարավային Աֆրիկայում) սիմվոլիկացված տարածքային ուսումնասիրությունը Լոս Անջելեսի Կալիֆոռնիայի համալսարանի Բրենդա Լարիսոնին հանգեցրեց ձևակերպման. ավելի ինտենսիվ արև ունեցող շրջաններ:
Այնուամենայնիվ, մինչդեռ փորձերը չեն հստակեցրել իրավիճակը ամբողջությամբ: 2018-ի ուսումնասիրության արդյունքում պարզվել է, որ շերտերով ներկված տակառներում ջուրը չի սառչում ավելին, քան ամուր ներկվածներում:
Բայց սա չհամոզեց Ռուբենշտեյնին: Նա կարծում է, որ այդ փորձի մեջ շատ քիչ նմուշներ և չափազանց շատ հակասական տվյալներ են եղել:
Ըստ Ռուբենշտեյնի, նա և իր գործընկերները իրականացնում են ուսումնասիրություն, որը ներառում է ավելի շատ շիշ ջուր, և այդ փորձերը ցույց են տալիս, որ շերտերը օգնում են սառեցնել անոթների պարունակությունը:
Այս տվյալները դեռ չեն հրապարակվել, բայց նա ասում է, որ իր գործընկերները ստուգում են կենդանիների մակերևույթի ջերմաստիճանը խառը նախիրներով և պարզել, որ գծավոր զեբրերում ջերմաստիճանը մի քանի աստիճան ցածր է, քան գծավոր կենդանիներում:
Այնուամենայնիվ, տակառներն ու շշերը չեն կարող լիովին ընդօրինակել զեբրայի սառեցման մեխանիզմը: Նման ուսումնասիրությունների մոտեցումը չափազանց պարզեցված է, որպեսզի լիովին բացատրվի զեբրե շերտերի իմաստը:
Ձիերի և մարդկանց նման, զեբրերը զովացնում են իրենց քրտինքը: Գոլորշիացնող քրտինքը հեռացնում է ավելորդ ջերմությունը, բայց գոլորշիացումը պետք է տեղի ունենա բավական արագ, որպեսզի քրտինքը չի կուտակվում և կենդանու համար մի տեսակ սաունա չի ստեղծում:
Ձիավոր օրգանիզմը պարունակում է laterin (սպիտակուց ՝ ձիու քրտինքի սպիտակուցային բաղադրիչ, որն ունի անսովոր հիդրոֆոբիկ հատկություններ. Հիդրոֆոբ մակերեսներին կցված, դրանք խոնավ է պահպանում): Նշում թարգմանիչ).
Հունիսին Ալիսոն և Ստեֆան Կոբբսը «Journal of Natural History» ամսագրում գրեցին, որ տաք ամիսներին զեբրայի մարմնի վրա մուգ գոտիները 12-15 աստիճան ջերմաստիճանով ավելի բարձր էին, քան սպիտակները:
Cobbs- ը ենթադրում է, որ ջերմաստիճանի այդպիսի կայուն տարբերությունը կարող է օդի փոքր տեղաշարժ ստեղծել:
Նրանք նաև պարզել են, որ սև շերտերով բուրդը բարձրանում է վաղ առավոտյան և կեսօրին: Այս եղանակով այն ցուրտ է պահում ցուրտ առավոտյան և օգնում է քրտինքը կեսօրին գոլորշիանալ:
Չեն թաքնվում, փախչում են
Ինչ վերաբերում է մեկ այլ վարկածի ՝ այն, որ շերտերը օգնում են զեբրերին պաշտպանվել իրենց գիշատիչներից, ապա Կարոն թերահավատ է:
2016-ին Zebra Stripes- ի մենագրության մեջ Կարոն թվարկում է բազմաթիվ վկայություններ, որոնք հերքում են այն փաստը, որ ենթադրաբար, զեբրերն օգտագործում են իրենց շերտերը ՝ գիշատիչներին վախեցնելու կամ նրանց խառնաշփոթելու համար:
Զեբրասն իր ժամանակի մեծ մասն անցկացնում է սավանայի բաց տարածքներում, որտեղ հարվածում են նրանց շերտերը, և շատ քիչ ժամանակ է անտառում, որտեղ շերտերը կարող էին քողարկման դեր խաղալ:
Բացի այդ, այս կենդանիները հակված են փախչել գիշատիչներից և չթաքցնել դրանցից: Եվ առյուծները, ըստ երևույթին, ոչ մի խնդիր չունեն գծավոր կենդանիներին կծելու համար:
Ռուբենշտեյնը, այնուամենայնիվ, դեռ աշխատում է այս վարկածի վրա ՝ ընդունելով այդ երեքի կարծիքը, ստուգելը ամենադժվարն է:
Նա շեշտում է, որ նախորդ ուսումնասիրություններում ստուգվել էր, թե արդյոք շերտերը կարող են մոլորեցնել մարդուն, ոչ թե առյուծին:
«Երբ խոսքը գնում է զեբրայի վրա հատուկ հարձակման մասին, մենք չգիտենք, թե որքան հաջող էր դա»: Նա և իր գործընկերները այժմ ուսումնասիրում են, թե ինչպես են առյուծները հարձակվում գծավոր և ոչ գծավոր առարկաների վրա:
Ինչպես տեսնում եք, հարցն այն է, թե ինչու է զեբրան ունի շերտեր, պարզվեց, որ շատ դժվար է, և նաև ռիսկային `Ստեֆան Կոբն արդեն կծել է թևը, և նա երկու անգամ հոսպիտալացվել է:
Չնայած վերջին ուսումնասիրությունների ողջ մանրակրկիտությանը և համառությանը, պատասխանը մնում է ոչ ամբողջությամբ համոզիչ: Հնարավոր է, որ շերտերը զարգացել են միանգամից մի քանի խնդիրներ լուծելու համար:
Ապացուցված է, որ նրանք կենդանիներին պաշտպանում են միջատներից: Հնարավոր է, որ հնարավոր լինի միանշանակ ապացուցել, որ դրանք կարևոր գործիք են զեբրի մարմնի գերտաքացման դեմ պայքարում:
Դժվարությունն այն է, որ սովորաբար կան շատ խայթող միջատներ, որտեղ այն ջերմ է և խոնավ:
«Ինչպե՞ս առանձնացնել այս երկու գործոնը: Սա հետազոտության ամենադժվար մասն է, ընդգծում է Ռուբենշտեյնը: «Ես դեմ չեմ լինի, եթե ինձ ասեն, որ աշխատում են միևնույն ժամանակ»:
Ինչու են զեբրա սև և սպիտակ շերտերը: Այլ տեսություններ
Այս ամենի հետ մի մոռացեք սև և սպիտակ շերտերի այլ հնարավոր ուղղությունների մասին զեբրերի մարմնի վրա, քանի որ դրանք միանգամից կարող են ունենալ մի քանի գործառույթ: Օրինակ ՝ նրանք միանշանակ վախեցնում են կենդանիների ճանճերից և այլ միջատներից. Դա ապացուցվեց փորձերի ժամանակ, երբ նրանք սովորական ձին հագնեցին գծավոր կոստյում:
Կենդանիները գիշատիչներից պաշտպանելու համար շերտերը կարող են օգտագործվել նաև որպես քողարկման միջոց: Այդ են վկայում այն ուսումնասիրությունները, որոնց արդյունքները հրապարակվել են PLoS ONE գիտական ամսագրում 2011 և 2013 թվականներին: Դուք կարող եք կարդալ մեր նյութում գիտնականների բոլոր ենթադրությունների մասին:
Երեք տեսություններից որն է ձեզ համար առավել իրատեսական: Դուք կարող եք կիսել ձեր կարծիքը մեկնաբանություններում կամ մեր Telegram զրուցարանում: