Misteri Mengapa Zebra Memiliki Garis-Garis Akhirnya Dipecahkan

Zebra stripes menggigit lalat yang menggigit, mengurangi kemampuan mereka untuk melakukan pendaratan yang terkendali

oleh GrrlScientist untuk Forbes | @GrrlScientist

CATATAN: aslinya diterbitkan dengan judul: "Mengapa Kuda Harus Memakai Piyama Bergaris"

Selama berabad-abad, ada banyak penjelasan mengapa zebra memiliki garis dan kuda tidak.
(Kredit: Igorowitsch / CC0)

Sebuah makalah yang baru diterbitkan oleh ahli ekologi perilaku dan evolusi, Tim Caro, yang mempelajari pewarnaan hewan di University of California di Davis, dan tim peneliti internasional melaporkan bahwa zebra mengembangkan garis-garis untuk mengurangi predasi dengan menggigit lalat. Kesimpulan ini datang dari serangkaian eksperimen elegan menggunakan kuda, zebra tawanan dataran, dan kuda yang memakai piyama bergaris, yang mengungkapkan bahwa permukaan bergaris mencegah lalat menggigit membuat pendaratan terkontrol (ref).

Begitu banyak orang yang ingin tahu, begitu banyak ide yang ingin tahu

Dari ilmuwan seperti Alfred Russel Wallace dan Charles Darwin hingga penulis terkenal seperti Rudyard Kipling, orang telah lama merenungkan mengapa zebra bergaris sedangkan sepupu dekat mereka, kuda, polos. Selama lebih dari 150 tahun terakhir, publik telah menghibur berbagai penjelasan untuk garis-garis zebra mulai dari menyediakan kamuflase (ref), predator yang membingungkan (ref & ref), dan pensinyalan ke zebra lain (ref: US / UK), hingga pengurangan overheating (ref), tetapi baru-baru ini saja ide-ide ini dianggap cukup serius untuk diuji secara ilmiah.

Beberapa tahun yang lalu, Profesor Caro mengusulkan jawaban baru dan mengejutkan untuk pertanyaan kuno ini: garis-garis mencegah lalat menggigit mendarat di zebra (ref) - sebuah hipotesis yang mendapatkan penerimaan luas dari para peneliti. Tetapi mengapa atau bagaimana garis-garis mencapai ini? Tidak ada yang tahu pasti.

Menggigit lalat menimbulkan risiko kesehatan yang serius

Mereka yang tinggal di dekat atau bekerja dengan kuda tahu bagaimana gigitan menjengkelkan dari kuda bisa. Tetapi menggigit adalah bagian penting dari siklus hidup mereka: lalat Tabanid betina membutuhkan makanan darah untuk menghasilkan telur.

Di Afrika tempat zebra hidup, lalat Tabanid membawa sejumlah penyakit yang mematikan bagi zebra, termasuk trypanosomiasis, anemia menular kuda, penyakit kuda Afrika dan equine influenza (ref). Mereka menularkan penyakit ini melalui gigitan mereka, yang invasif seperti jarum suntik hipodermik. Zebra sangat rentan terhadap infeksi melalui gigitan serangga karena mereka berkulit tipis, memungkinkan lalat menggigit akses mudah ke kapiler. Tapi mengapa garis sangat efektif dalam mengurangi serangan lalat? Karena zebra liar sulit untuk didekati, sulit untuk mengetahui bagaimana tepatnya garis memengaruhi perilaku lalat.

Permukaan bergaris bedazzle Lalat Tabanid, mencegah pendaratan yang terkendali

Tim peneliti membandingkan perilaku kuda (Haematopota pluvialis dan Tabanus bromius) ketika mereka mencoba untuk mendarat dan menggigit tiga zebra dan sembilan kuda putih, abu-abu, coklat dan hitam yang hidup seragam di kandang yang sama di Hill Livery di Bristol, Inggris. Video para peneliti merekam masing-masing kuda dan zebra atau mencatat dari pengamatan dekat selama total 16,3 jam ketika kuda-kuda berdengung di sekitar hewan-hewan ini.

Seekor kuda memakai mantel bergaris untuk penelitian ini.
(Kredit: Tim Caro)

Profesor Caro dan kolaboratornya melaporkan bahwa kuda mendekati, melingkari, dan menyentuh kuda-kuda studi dan zebra secara merata, mungkin tertarik dengan aroma, tetapi sering mendarat di zebra kurang dari seperempat. Mengapa? Apakah efek ini karena aroma yang berbeda atau pola warna permukaan yang berbeda? Untuk menjawab pertanyaan ini, Profesor Caro dan rekan-rekannya berpakaian tujuh kuda studi dalam mantel hitam bergaris-garis hitam putih solid. Mereka menemukan bahwa kuda tidak terlalu sering mendarat di mantel bergaris itu sendiri (Gambar 2) - tetapi mereka masih sering mendarat di kepala telanjang kuda penelitian, sebuah konfirmasi elegan dari hipotesis mereka.

Gambar 2. Jumlah rata-rata (dan SE) lalat tabanid (a) menyentuh atau (b) mendarat di atas mantel kain dengan warna dan pola yang berbeda, dan © mendarat di kepala telanjang 7 kuda yang berbeda. *** = p <0,0001.
(doi: 10.1371 / journal.pone.0210831)

Tetapi karena kuda-kuda itu merecoki kuda dan zebra secara setara, kapan efek garis-garis itu menjadi jelas? Untuk menjawab pertanyaan ini, video para peneliti merekam atau membuat catatan luas tentang perilaku kuda di sekitar zebra penelitian dan beberapa kuda studi.

Mereka menemukan bahwa, tidak seperti apa yang mereka lihat untuk kuda, kuda-kuda itu mendekati zebra dengan kecepatan yang jauh lebih cepat, gagal melambat ketika mereka menutup jarak ke binatang, sering menabrak zebra sebelum terbang menjauh (Gambar 3).

Gambar 3. Kecepatan terbang rata-rata (dalam piksel per bingkai video) dari tabanid selama 0,5 detik terakhir kuda mendekat (garis solid) dan zebra (garis putus-putus). Area abu-abu = ± SE. N (pendekatan kuda) = 39; N (pendekatan zebra) = 26.
(doi: 10.1371 / journal.pone.0210831)

Efek ini hanya terlihat pada saat terakhir dari pendekatan horsefly, ketika mereka berada dalam jarak satu hingga dua meter dari zebra. Dengan demikian, ada kemungkinan bahwa garis-garis zebra berbeda dan membingungkan kuda-kuda yang mendekat. Profesor Caro dan rekan-rekannya mengusulkan bahwa kebingungan ini mungkin hasil dari visi resolusi rendah kuda, yang bergantung pada mendeteksi gerakan. ("Gerak cahaya" seperti itu yang diciptakan oleh pola kontras tinggi yang mengganggu persepsi pengamat tentang gerakan objek bergaris telah dilaporkan untuk serangga lain, juga [ref]).

Anehnya, Profesor Caro dan rekan-rekannya menemukan bahwa kuda abu-abu jauh lebih kecil kemungkinannya untuk dilingkari dan disentuh oleh kuda daripada zebra, meskipun tingkat pendaratannya sama untuk keduanya. Ini kontras dengan angka berputar-putar dan menyentuh untuk zebra dan kuda non-abu-abu, yang sama, meskipun kuda lebih jarang mendarat di zebra. Ini aneh karena zebra tampak abu-abu dari jarak jauh ke lalat.

Zebra bereaksi agresif terhadap serangan kuda

Para peneliti juga membandingkan reaksi dari studi kuda dan zebra terhadap serangan kuda. Pada dasarnya, respons kuda jauh lebih pasif dari pada zebra. Sebagai contoh, Profesor Caro dan rekan-rekannya mengamati bahwa zebra belajar berhenti makan ketika berulang kali dilingkari oleh lalat, sering membentaknya dengan mulut mereka atau bahkan melarikan diri - perilaku yang tidak pernah diamati dalam studi kuda.

Zebra penelitian juga menunjukkan tingkat yang lebih tinggi dari ekor yang mengibas daripada yang dilakukan oleh kuda yang diteliti. Pengamatan ini konsisten dengan laju desir ekor zebra biasa dan zebra tawanan yang dipegang oleh Kebun Binatang Berlin. Tetapi karena ekor zebra hanya bisa mencapai 25% dari panjang tubuhnya, pasti ada faktor lain yang juga berperan: garis-garis yang menyilaukan itu.

Orang bisa belajar banyak dari zebra

Garis-garis Zebra adalah pencegah canggih untuk menggigit serangga. Sebaliknya, kuda tidak berevolusi di hadapan tekanan evolusi yang sama yang dihadapi oleh zebra, dan ini tercermin oleh kurangnya garis-garis mereka. Tetapi temuan penelitian ini dapat diadaptasi oleh pemelihara kuda dan peternak untuk meningkatkan kualitas kehidupan kuda mereka dengan memberi mereka selimut bergaris.

Seekor kuda hitam dengan mantel bergaris.
(Kredit: Tim Caro.)

Hasil dari penelitian ini juga berlaku untuk orang-orang: berkemah, pejalan kaki, birder, dan orang-orang lain di luar ruangan yang dapat menuai manfaat dari pengurangan gigitan serangga dengan mengenakan pakaian dan cat tubuh yang memiliki garis kontras tinggi. Faktanya, penelitian lain diterbitkan hanya satu bulan yang lalu oleh tim peneliti berbeda yang menemukan bahwa garis hitam-putih bekerja dengan baik untuk mengurangi serangan lalat pada manusia (ref). Para penulis studi yang dirancang dengan cerdik itu mengamati bahwa lukisan tubuh atau tato bergaris putih adalah praktik umum di antara masyarakat adat Afrika, Australia dan Papua Nugini. Orang-orang ini memiliki kulit coklat gelap dan mereka tinggal di daerah di mana ada banyak serangga yang menggigit. Meskipun desain bergaris dilaporkan memiliki signifikansi budaya yang penting bagi orang-orang ini, garis juga mengurangi iritasi dan penularan penyakit oleh serangga penghisap darah.

Seperti semua penelitian yang baik, penelitian ini menimbulkan beberapa pertanyaan menarik. Misalnya, apakah reaksi kuda Bristol mirip dengan lalat dan serangga penggigit lainnya yang ditemukan di Afrika? Bagaimana macam-macam bahan dari mana mantel kuda dibuat memengaruhi respons kuda-kuda itu? Bagaimana perbedaan beban panas dari garis hitam dan putih memengaruhi kemampuan horsefly untuk menemukan kapiler begitu mendarat? Dan apa yang lebih baik untuk membingungkan gigitan kuda: garis-garis tipis atau tebal? Profesor Caro dan rekan-rekannya sudah bekerja keras untuk menjawab pertanyaan terakhir ini. Mereka juga sedang menyelidiki bagaimana pola-pola lain dan warna-warna kontras yang berbeda dapat bekerja untuk mengurangi horseflies dari berhasil mendarat di tuan rumah mereka.

Sumber:

Tim Caro, Yvette Argueta, Emmanuelle Sophie Briolat, Joren Bruggink, Maurice Kasprowsky, Danau Jai, Matthew J. Mitchell, Sarah Richardson, dan Martin How (2019). Manfaat garis zebra: Perilaku tabanid terbang di sekitar zebra dan kuda, PLoS ONE, 14 (2): e0210831 | doi: 10.1371 / journal.pone.0210831

Awalnya diterbitkan di Forbes pada 21 Februari 2019.