Fotó: Kriska György
A zebrák legfeltűnőbb jegye a fekete-fehér csíkmintázatuk. A zebrák fején, nyakán és törzsén a csíkok nagyjából függőleges lefutásúak, míg megközelítőleg vízszintesek a hátoldalon és a lábakon. A leggyakoribb faj az alföldi zebra (Equus burchelli, 12 alfajjal), amely Afrika déli és keleti részén egyaránt elterjedt. Az állat farán kétoldalt 26 széles csík látható, amelyek közül néhány a has irányába elhajlik. A Grévy-zebra (E. grevyi) a legtermetesebb faj, amely mindkét oldalán közel 80, a test hossztengelyére merőleges lefutású csíkkal rendelkezik, és Etiópia és Kenya nyugati részének félsivatagos füvespusztáin él. A hegyi zebrának (E. zebra) két alfaja él Afrika dél-nyugati részén. E faj hasa fehér, és annak mindkét oldalán 55 csík található, amelyek közül három vízszintesen fut a hátsó combokon. Az 1800-as évek végén kipusztult kvagga (E. quagga) rendelkezett még részben csíkozott kültakaróval, amely a legkifejezettebben a fejen, a nyakon és a test elülső részén alakult ki, míg a hátulsó testfél és a hátsó lábak sötétbarnák voltak.
A zebrák csíkos mintázatának szerepe régóta vitatott kérdés. Wallace (1867) azt föltételezte, hogy a csíkoknak a magas fűben való rejtőzködésben van szerepe. Charles Darwin (1871), aki intenzíven foglalkozott a lovak és zebrák színének öröklődésével is, bírálta e magyarázatot, mivel a zebrák nem a növényzettel sűrűn benőtt területeken élnek, hanem inkább a nyílt szavannákon, ahol alacsony a fű. Számos további elmélet látott még napvilágot arra vonatkozóan, hogy milyen funkciói és esetleges evolúciós előnyei lehetnek a zebrák fekete-fehér csíkmintázatának. Az egyes hipotéziseket Ruxton (2002) és Caro (2009) alapján foglaljuk össze:
Látszólagos méretnövekedés: A csíkok, egy vizuális illúzió révén, nagyobbnak láttathatják a zebrát a valóságos méreténél. Ez az illúzió előnyt jelenthet a zebrák számára a ragadozóikkal szembeni védekezés során.
Láthatóság csökkenése gyér fényviszonyok mellett: Gyengébb megvilágítási körülmények között (alkonyatkor, hajnalban, holdfényben) a csíkok megnehezíthetik a zebrák ragadozók általi fölismerését, különösen akkor, ha egyedeik elég közel állnak egymáshoz.
A mozgó csíkok látványa elkápráztathatja a ragadozókat: A csordában menekülő fürge zebrák ide-oda mozgó csíkjai megnehezíthetik a ragadozók számára a zebraegyedek elkülönítését. Akár egyetlen zebra csíkos testmintázata is elég lehet ahhoz, hogy vizuálisan megtévessze, elkápráztassa a ragadozót.
Rejtőzködés: A csíkos kültakaró lehetővé teheti a zebrák számára, hogy észrevétlenek maradjanak természetes környezetükben a test határvonalának nehezebb fölismerhetősége miatt. A csíkos kültakaróval nem rendelkező patás fajok többségénél a sebezhetőbb fiatal és a kifejlett nőstény egyedeknél is megfigyelhető a hatékonyabb álcázást biztosító csíkos testmintázat.
Szociális előnyök: Mivel a csíkos kültakaró egyedi jellegzetességeket mutat, akár csak az emberi ujjlenyomat, a zebrák esetleg azonosítani tudják egymást a csíkmintázatuk alapján. E képesség különösen fontos lehet az anyaállat és csikójának kapcsolattartásában vagy udvarláskor a hímek és nőstények közti kommunikációban. A csíkok vizuális csoportjegyeket is hordozhatnak, és információt szolgáltathatnak az egyedek ápoltságáról.
A fizikai állapot jelzése: A sebesülések, sérülések vagy valamilyen kóros elváltozás miatt kialakuló szabálytalanságok a csíkos mintázatban vizuálisan jelezhetik az egyed leromlottabb fizikai állapotát (fitneszét), ami hatással lehet a párválasztásra.
Hőszabályozás: A bőr alatti zsírszövet és a fekete csíkok elhelyezkedése összhangban áll egymással, miáltal e zsírszövetcsíkok egyfajta hőtároló szervként működhetnek, ami szerepet játszhat a test hőszabályozásában. Másrészt pedig a fekete és fehér csíkok eltérő mértékű fölmelegedése miatt a kültakaró fölött apró föl- és leszálló légáramok alakulhatnak ki, amelyek fokozhatják a hőleadást.
Védelem a cecelegyek ellen: Egyes megfigyelések szerint a zebrákat kevésbé támadják a vérszívó cecelegyek, mint más egyszínű patás állatokat. A csíkos kültakarónak egyik lehetséges célja, hogy a zebra védett legyen a cecelegyek támadásával szemben, amelyek vérszívásukkal súlyos betegségek, többek között az afrikai álomkór kórokozóit terjesztik.
Ruxton és Caro arra a következtetésre jutottak, hogy e hipotézisek többségét semmiféle kísérleti adatok sem támasztják alá, miáltal még ma sem tudjuk, hogy miért alakult ki a zebrák csíkos mintázata. Mindazonáltal, a legelfogadottabb magyarázat szerint a csíkok védhetnek a cecelegyek ellen (Waage 1981). Emellett attól függően, hogy a különböző bögölyfajoknak milyen a földrajzi eloszlása Afrika-szerte, e vérszívó legyek súlyos állategészségügyi problémákat jelenthetnek a zebráknak is.
Mint azonban korábban bemutattuk, a bögölyök kevésbé vonzódnak a fehér, mint a sötét (fekete, barna) szőrű emlősökhöz. Mivel a zebracsíkos kültakaró átmenetet képez az egyszínű fekete és fehér között, ezért az lenne várható, hogy a zebrák bögölyvonzó-képessége a fehér és fekete lovaké közé esik. E hipotézisünket négy terepkísérletben vizsgáltuk meg.
Az 1., 2. és 3. terepkísérletben használt fekete-fehér csíkos vízszintes csapdafelületek. Az 1. és 2. kísérletben étolajjal voltak töltve a tálcák, míg a 3. kísérletben átlátszó, színtelen ragacsos anyag fedte a tesztfelületeket (Fotó: Kriska György)
Az 1. és 2. kísérletben egy szokolyai és egy gödi lovastanya közelében három, étolajjal töltött, fekete és csíkozott tálcákat helyeztünk a földre, melyekből több héten keresztül, naponta begyűjtöttük a csapdázott bögölyöket.
Képalkotó polarimetria iránt érdeklődő pej a Szálender tanyán Horváth Gábor társaságában (Fotó: Kriska György)
Az 1. kísérletben azt tapasztaltuk, hogy minél sűrűbb volt a fehér színű rács az étolajjal töltött fehér keretes fekete tálcán, annál kevesebb bögölyt vonzott. A fehér keretes rács nélküli fekete tálca nagyobb hányadát (53,1 %) fogta meg a bögölyöknek, mint a 2, illetve 6 egymásra merőleges fehér csíkot viselő tálcák (39,8 %, illetve 7,1 %). A csapdázott bögölyök felületi sűrűsége 1167,3, 955,6 és 206,3 darab/m2 volt a rács nélküli, és a 2, illetve 6 fehér merőleges csíkkal borított tálcáknál. A fehér csíkok polarizálatlan fényt vertek vissza, míg a tálcák fekete tartományai erősen vízszintesen polárosat, ami nagyon vonzó a polarotaktikus bögölyök számára. E kísérlet azt demonstrálta, hogy a vízszintesen poláros fényt visszaverő fekete felületek egyre kevésbé vonzóak a bögölyöknek, ha a depolarizáló fehér csíkok száma nő.
Az 1. terepkísérlet Szokolyán (Fotó: Kriska György)
A 2. kísérletben az étolajjal töltött fehér és fekete tálca volt a legkevésbé, illetve leginkább vonzó a bögölyöknek, rendre 3 és 145 megfogott egyeddel. Minél kisebb volt a fekete/fehér csíkok száma, annál több bögöly esett csapdába: a 12, 6, illetve 2 csíkkal rendelkező tálca rendre 24, 66, illetve 138 bögölyt fogott. A tálcák fekete csíkjai erősen és vízszintesen poláros fényt vertek vissza, ami a polarotaktikus bögölyöket vonzotta. Másrészről a fehér csíkok nem voltak vonzóak, mert nagyon alacsony polarizációfokú, és nem mindig vízszintesen poláros fényt vertek vissza.
A 2. terepkísérlet a gödi Szálender tanyán (Fotó: Kriska György)
A 3. kísérletben a 2 csíkot tartalmazó ragadós tesztfelület vonzotta a legtöbb bögölyt (321 db), a 4-csíkos felület kevésbé volt vonzó (290 db), míg a 8-csíkos volt a legkevésbé vonzó (19 db). A ragadósságnak köszönhetően a leszálló bögölyök azonnal hozzáragadtak a tesztfelületekhez, így a landolás után már nem mozdulhattak el. Azt figyeltük meg, hogy az erősen és vízszintesen polarizáló fényes fekete csíkok 3-szor (8-csíkos tesztfelület), 3.5-szer (4-csíkos tesztfelület), illetve 5-ször (2-csíkos tesztfelület) több bögölyt vonzottak magukhoz, mint a gyengén, és nem mindig vízszintesen polarizáló fényes fehér csíkok.
A 3. kísérleti beállítás Szokolyán (Fotó: Kriska György)
A 4. kísérletben a fekete lómakett 562 db és a barna 334 db bögölyt csapdázott, a fehér sokkal kevésebbet, 22 db-ot, és meglepő módon a legkevésbé a fekete-fehér csíkos zebramodell vonzotta a bögölyöket, csupán 8 db-ot fogott be.
A 4. terepkísérletben ragacsos anyaggal bekent zebramodell (A), valamint a fehér (B), barna (C), és fekete (D) lómodellek képe. A fehér lómodellen jól látszanak a ragacsos felületre tapadt rovarok tetemei. (E–H) A ragacsos felületű zebramodell (E), valamint a fehér (F), barna (G), és fekete (H) lómodelleken talált bögölyök (Fotó: Kriska György)
A fekete és barna lómodell erősen poláros fényt vert vissza a Brewster-szög környékén, míg a fehér lómodell gyakorlatilag polarizálatlan fényt vert vissza. A zebramodell fekete és fehér csíkjairól visszaverődő fény polarizációfoka nagy, illetve kicsi volt. E polarizációs mintázatok részben magyarázzák a 4. kísérletben szereplő lómodellek bögölyvonzó-képességét. Méréseink szerint egy valódi, kitömött zebra (E. burchelli) polarizációs mintázatai gyakorlatilag megegyeztek a 4. kísérletben használt zebramodelléivel.
A 4. kísérletben használt zebracsíkos (A), fehér (B), barna (C), és fekete (D) ragacsos felületű lómodellek fényképei, valamint a róluk visszaverődő fény d lineáris polarizációfokának és függőlegestől mért a polarizációszögének a mintázatai oldalról és hátulról a spektrum kék (450 nm) tartományában képalkotó polarimetriával mérve, valamint a polarotaktikus bögölyök által víznek érzékelt területek (Fotó: Horváth Gábor)
A budapesti és a stockholmi Természettudományi Múzeumokban őrzött számos zebrabőr és kitömött zebra (Equus burchelli, Equus grevyi és Equus zebra) különböző testtájain (fej, nyak, törzs, far, farok felett, mellső láb, hátsó láb), ahol viszonylag egyenletesek a csíkok, hosszabb-rövidebb egyenesek mentén mértük a fekete és fehér csíkok szélességének átlagát és szórását.
Horváth Gábor és Kriska György csíkvastagság mérés közben (Fotó: Kriska György és Horváth Gábor)
Zebrabőr (A, Equus grevyi) és kitömött zebra (B, E. burchelli) testfelületének azon részei (1: fej, 2: nyak, 3: törzs, 4a: far, 4b: farok fölött, 5: mellső láb, 6: hátsó láb), ahol a fekete és fehér csíkok szélességét mértük (Fotó: Kriska György)
Az alábbi grafikon foglalja össze a négy terepkísérletünkben használt zebracsíkos tesztfelületek mért A vonzóképességét a fekete-fehér csíkok w szélességének függvényében. Az A(w) vonzóképességek bögölyökre nézve monoton csökkennek, ahogy a w csíkvastagság csökken, s e csökkenés mértéke egyre rohamosabb w < 15 cm esetén. Az átlagolt pontozott vonalú görbe szerint a vízszintes zebracsíkos felület elveszíti a bögölyvonzó-képességét (A = 0) 0 cm £ w £ 4,5 cm csíkvastagságok mellett. A leginkább figyelemre méltó, hogy az Equus burchelli, E. grevyi és E. zebra zebrafajok átlagos csíkvastagságai (0,23 cm < w < 7,47 cm, mely tartományt a függőleges szürke sáv szemlélteti) alig lépik túl e „bögölymentes tartományt”. Ez az oka a 4. kísérletben a zebramodell igen csekély bögölyvonzó-képességének. Arra a következtetésre jutottunk tehát, hogy a zebrák fekete-fehér csíkjai megfelelően keskenyek ahhoz, hogy minimalizálják a bögölyökre kifejtett vonzást.
Mindhárom zebrafajnak a fején és a lábain a legkeskenyebbek a csíkok, ahol a csíkszélesség annyira kicsi, hogy már gyakorlatilag nem is vonzza a bögölyöket. E jelenség az evolúciós alkalmazkodás egy szép példája. Számos érzékszerv a fejen található (szemek, fül, nyelv, orr, száj), amelyeknek a kifogástalan működése elengedhetetlen a zebrák túléléséhez. A lábaknak is a lehető legjobb állapotban kell lenniük, hiszen csak így tudnak elmenekülni a zebrák a ragadozóktól. Ezek miatt a fejet és a lábakat kell a legjobban védeni a vérszívó rovaroktól (például a bögölyöktől és a cecelegyektől), mert ezek bármelyikének sérülése nagyban lerontja a zebrák túlélési esélyeit. Továbbá a fejen és a lábakon vékonyabb a bőr, miáltal a vérszívó rovarok számára könnyebben hozzáférhetőek a vérerek, ezért itt fokozottabb „csíkos védelemre” van szükség, mint a többi testrészen.
A zebracsíkok megnehezíthetik a bögölyök rejtőzködését is, amelyek általában sötétbarnák vagy szürkék, különböző mintázatokkal. E tulajdonság előnyös, ha homogén sötét szőrű gazdaállatokra szállnak le, mert így nehezen veszik őket észre a rovarevő madarak, amelyek sokszor követik a nagytestű növényevő emlősöket, a bögölyök elsődleges gazdaállatait. Azonban mindez már csak részben igaz a csíkos zebraszőr esetében a térben gyorsan váltakozó sötét és világos területek és a bögölytest közötti nagy intenzitás- és színkontraszt miatt.
A terepkísérleteinkben használt zebracsíkos tesztfelületek A bögölyvonzó-képessége (%) a fekete-fehér csíkok w (cm) szélességének függvényében. A folytonos exponenciális görbék az 1., 2. és 3. kísérletben mért három eltérő An(wn), (n = 1, 2, 3) átlagértékre illeszkednek, míg a pontozott exponenciális görbe a 9 egyesített mérési pontra van illesztve. A három vízszintes szaggatott egyenes vonal a 4. kísérletbeli fekete, fehér és zebracsíkos lómodellek átlagos bögölyvonzó-képességét mutatja. A függőleges szürke oszlop (átlag minimuma – szórás = 0,23 cm < w < 7,47 cm = átlag maximuma + szórás) a zebrák csíkvastagságának mért tartományát öleli át
Egy későbbi terepkísérlet során azt is sikerült kimutatnunk, hogy a csíkos felület bögölytaszító hatása akkor is megjelenik, ha a csíkozottság csak a fénypolarizációs mintázatban jelenik meg. Ezt olyan lineáris polárszűrőkből összerakott beragacsozott tesztfelületekkel tudtuk bizonyítani, amelyek emberi szemmel nézve homogének és sötét szürkék voltak, ugyanakkor polarizációirány mintázatukat tekintve csíkosak voltak. Tereptapasztalataink szerint ez utóbbiak a fekete-fehér csíkos tesztfelületekhez hasonlóan taszították a bögölyöket.
Lineáris polárszűrő csíkokból összeállított tesztfelületek lineáris polárszűrő nélkül és ezen keresztül fényképezve (Fotó: Kriska György)
Korábban azt hitték, hogy a zebrák eredetileg fehérszőrű állatok voltak, melyek csak később fejlesztettek fekete csíkokat. Embriológiai bizonyítékok szerint a zebrák eredeti alapszíne fekete, a fehér csíkok (ahol a sötét pigment termelése gátlódik) csak az embrionális fejlődés későbbi szakaszában jelennek meg. A sötét pigmentek csak a szőrzetben fordulnak elő, a zebrák bőre színtelen. A zebrák eredetileg sötét szőrűek voltak, s a fehér csíkjaik csak később fejlődtek ki.
Forrás: