Полоски зебр помогают контролировать температуру тела, показало новое исследование

Новое исследование, опубликованное в Journal of Natural History, указывает, что полоски зебр действительно используются для контроля температуры тела, и впервые раскрывает новый механизм, как это может достигаться.

Авторы утверждают, что ключевую роль играют особый способ потоотделения зебр, мелкомасштабные конвекционные потоки между полосками, способствующие испарению, и ранее незафиксированная способность зебр поднимать чёрные полосы шерсти.

Исследование, опубликованное в этом месяце, стало первой оценкой зебр в естественной среде обитания для изучения роли полосок в терморегуляции. Данные собирались в Кении с двух живых зебр (жеребца и кобылы) и с шкуры зебры, наброшенной на подставку (контроль).

Данные выявили разницу температур между чёрными и белыми полосами, которая увеличивается в течение дня. У живых зебр эта разница стабилизируется в середине дня: чёрные полосы становятся на 12–15°C горячее белых. На неживой шкуре разница продолжала расти, достигая дополнительных 16°C, что указывает на наличие у живых зебр механизма подавления нагрева.

Как и другие лошади, зебры потеют, чтобы охладиться. Белок latherin, присутствующий и у зебр, способствует движению пота от кожи к кончикам волос, делая его пенистым. Это увеличивает площадь поверхности и снижает поверхностное натяжение, ускоряя испарение.

Исследователи предполагают, что разница температур и активности воздуха на чёрных и белых полосах создаёт мелкомасштабные конвекционные движения воздуха. Это дестабилизирует воздух и водяной пар на кончиках волос, способствуя испарению.

Также авторы, вероятно впервые, наблюдали способность зебр поднимать шерсть на чёрных полосах (как бархат), в то время как белые остаются плоскими. Поднятие чёрных волос в жару, когда полосы имеют разную температуру, может помогать передаче тепла от кожи к поверхности волос. Утром, когда температуры выравниваются, поднятые волосы могут удерживать воздух для уменьшения теплопотерь.

Три компонента — конвекционные потоки воздуха, потоотделение с участием latherin и поднятие шерсти — работают вместе, позволяя зебрам эффективнее отводить пот с кожи для испарения и охлаждения.

Авторы также предполагают, что нестабильный воздух над полосками может играть второстепенную роль в отпугивании кровососущих мух, что согласуется с недавними исследованиями.

Идею о ключевой роли терморегуляции подтверждают и другие работы: полоски наиболее выражены у зебр, живущих в самых жарких климатах у экватора. Размер тела зебр у экватора наименьший, что обеспечивает большое отношение площади поверхности к объёму и способствует рассеиванию тепла.

Ведущий автор исследования Элисон Кобб отмечает: «Решение проблемы теплового баланса у зебр оказалось умнее, сложнее и красивее, чем мы imagined. Конечно, предстоит ещё много работы, чтобы собрать доказательства и полностью понять, как полоски помогают зебрам контролировать температуру».