Ny studie indikerar att zebraränder reglerar kroppstemperaturen

Ny forskning publicerad i Journal of Natural History indikerar att zebrors ränder trots allt används för att kontrollera kroppstemperaturen – och avslöjar för första gången en ny mekanism för hur detta kan uppnås.

Författarna hävdar att det är det speciella sättet som zebror svettas för att svalna och de småskaliga konvektionsströmmarna som skapas mellan ränderna som underlättar avdunstning, medan den tidigare oregistrerade förmågan hos zebror att resa sina svarta ränder är ytterligare ett hjälpmedel för värmeförlust. Dessa tre element är nyckeln till att förstå hur zebrornas unika mönster hjälper dem att hantera sin temperatur i värmen.

Fynden har publicerats denna månad i Journal of Natural History , den vetenskapliga publikationen av British Natural History Museum, av amatörnaturforskaren och före detta biologiteknikern Alison Cobb och hennes zoologman, Dr Stephen Cobb. Tillsammans har de tillbringat många år i Afrika söder om Sahara, där han har lett miljöforskning och utvecklingsprojekt.

Denna studie är första gången zebror har bedömts i sin naturliga livsmiljö för att undersöka ränders roll i temperaturkontroll. Forskarna samlade in fältdata från två levande zebror, en hingst och ett sto, tillsammans med en zebraskinn draperad över en klädhäst som kontroll, i Kenya.

Uppgifterna avslöjade en temperaturskillnad mellan de svarta och vita ränderna som ökar när dagen blir varmare. Även om denna skillnad stabiliserar sig på levande zebror under de mellersta sju timmarna på dygnet, med de svarta ränderna 12-15ºC varmare än de vita, fortsätter ränderna på en livlös zebrahud att värmas upp med så mycket som ytterligare 16ºC. Detta indikerar att det finns en underliggande mekanism för att undertrycka upphettning hos levande zebror. Det är därför hur zebraränderna utnyttjas som en del av deras kylsystem, snarare än bara deras kontrasterande pälsfärg, som är nyckeln till att förstå varför dessa djur har sina unika mönster.

Som alla arter i hästfamiljen svettas zebror för att hålla sig svala. Ny forskning avslöjar att passagen av svett hos hästar från huden till hårspetsarna underlättas av ett protein som kallas latherin som också finns i zebror. Detta gör svetten skummande, ökar dess yta och sänker dess ytspänning så att den avdunstar och förhindrar att djuret överhettas.

Forskarna föreslår att temperaturskillnaden och luftaktiviteten på de svarta och vita ränderna skapar småskaliga konvektiva luftrörelser inom och strax ovanför ränderna, vilket destabiliserar luften och vattenångan vid hårspetsarna.

Under fältforskningen observerade författarna också – förmodligen för första gången – att zebror har en oväntad förmåga att höja håret på sina svarta ränder (som sammet) medan de vita förblir platta. Författarna föreslår att höjningen av svarta hårstrån under dagens hetta, när ränderna har olika temperaturer, hjälper till med överföringen av värme från huden till hårytan och omvänt, när ränderna har samma temperatur i håret. tidigt på morgonen, och det finns ingen luftrörelse, kommer de upphöjda svarta hårstråna att hjälpa till att fånga luft för att minska värmeförlusten vid den tiden.

Dessa tre komponenter - konvektiva luftrörelser, lödderunderstödd svettning och hårresning - arbetar tillsammans som en mekanism för att göra det möjligt för zebror att transportera bort svetten från huden så att den kan avdunsta mer effektivt, för att hjälpa dem att svalna.

Författarna spekulerar också i att den instabila luften i samband med ränderna kan spela en sekundär roll för att avskräcka bitande flugor från att landa på dem. Detta insektsbeteende har observerats i nyligen publicerade studier om zebraränder och kan ge en ytterligare fördel för zebror.

Det finns bevis från andra nya studier som stödjer tanken att värmekontroll kan vara nyckeln till varför zebror har sina slående rockar. Det har visat sig att zebraränderna blir anmärkningsvärt mer uttalade på djur som lever i de varmaste klimaten, nära ekvatorn. Zebror är också minst nära ekvatorn, vilket ger ett stort förhållande mellan yta och volym som hjälper djurens förmåga att avleda värme genom avdunstning.

Alison Cobb, huvudförfattare till den nya tidningen, säger:"Ända sedan jag läste "How the Leopard Got His Spots" i Kiplings Just So Stories vid läggdags när jag var ungefär fyra, har jag undrat vad zebraränder är för något. Under de många år vi tillbringade i Afrika slogs vi alltid av hur mycket tid zebror spenderade på att beta i dagens glödande hetta och kände att ränderna kunde hjälpa dem att kontrollera sin temperatur på något sätt.”

"Mina tidiga försök för fyrtio år sedan att testa denna hypotes innebar att jämföra temperaturen på vatten i oljefat med olikfärgade filtrockar, men det verkade för mig att detta inte var ett tillräckligt bra experiment, och jag ville se hur ränderna betedde sig på levande zebror.”

"Steve, mannen som senare blev min man och medförfattare, undervisade i naturvårdsbiologi vid University of Nairobi, hade en student som arbetade med zebror, som sa att han kunde lugna dem i deras förälskelse genom att borsta dem med en kvast med långskaft . Detta gav mig mod 1991 att be om tillåtelse att gå in på djurbarnhemmet i Nairobi nationalpark för att se om jag kunde tämja en av de vilda zebrorna i hagen genom att borsta den med en dandyborste. Förutom att den fångats, hade den aldrig vidrörts av en människa. Till mitt oerhörda nöje fann den detta kittlande mycket behagligt och allt eftersom dagarna gick tillät det mig gradvis att borsta över det hela (se bild). Två år senare kom jag tillbaka till Nairobi och gick in i hagen med borsten. Samma zebrasto lyfte på huvudet, tittade hårt på mig och gick fram till mig för att bli borstad igen.”

”Det var inte förrän år senare som vi fick möjlighet att samla in lite fältdata från zebror i Afrika, när vi också märkte deras förmåga att höja hårstrån på sina svarta ränder, medan de vita låg platt. Det var först mycket mer nyligen, när läderinets roll upptäcktes för att hjälpa hästar att svettas för att hålla sig svala, som allt började falla på plats.”

"Lösningen på zebrans värmebalansutmaning är smartare, mer komplex och vacker än vi hade föreställt oss. Naturligtvis finns det mycket mer arbete att göra för att samla bevis och helt förstå hur ränderna hjälper zebror att kontrollera temperaturen, men jag är 85 nu, så det är upp till andra att göra.”

[Ny studie indikerar att zebraränder reglerar kroppstemperaturen: https://sv.sportsfitness.win/Åskådarsporter/Hästar/1012052513.html ]