假裝自己是一只斑馬的日本和牛。圖片來源：日本愛知縣農(nóng)業(yè)研究中心

撰文 | 苗開心

不開玩笑，或許有一天，你會發(fā)現(xiàn)你在農(nóng)場看到的牲畜都被畫上了斑馬條紋。聽起來看起來都匪夷所思，但其實這是在利用斑馬紋來保護(hù)牲畜——這已經(jīng)得到了研究證實，而且獲得了今年的搞笑諾貝爾獎。

斑馬紋有啥用？

這事兒困擾科學(xué)家一個多世紀(jì)了！

斑馬的條紋在動物界是非常奇特的存在。是什么促使它們演化出如此獨特的條紋？這個問題困擾了生物學(xué)家們100多年。

生物學(xué)家們最早猜測，斑馬的條紋是為了偽裝。例如 “生物地理學(xué)之父”阿爾弗雷德·華萊士（Alfred Russel Wallace）就認(rèn)為，斑馬的條紋有助于它們更好地隱藏在植被從里[1]。但這種說法后來飽受質(zhì)疑，包括提出我們熟知的進(jìn)化論的達(dá)爾文就反對這一點。達(dá)爾文指出，斑馬不出現(xiàn)在植被茂密的地方，而是更喜歡草叢短的開闊地[2]。

后面，也陸續(xù)有反駁者指出，斑馬并沒有表現(xiàn)出與擁有隱蔽色相關(guān)的行為，具體來說，它們遇到捕食者時，不會試圖躲藏，也不會靜止不動[3][4]。而且它們的花紋在近距離下十分顯眼突出，這也不像是隱蔽色該有的樣子。此外，許多斑馬的鬃毛邊緣有一條連續(xù)的黑線，這也會阻礙條紋發(fā)揮偽裝的作用[5][6]。

類似的證據(jù)還有很多，總之，所有證據(jù)都指向了一個結(jié)論——斑馬紋并不是為了幫斑馬偽裝。

不同角度斑馬的條紋。圖片來源：參考文獻(xiàn)[7]

另一個曾經(jīng)主流的觀點提出，斑馬的條紋或許有助于幫助它們在炎熱的熱帶草原上降溫[8][9][10][11]。這個觀點聽起來似乎有點不可思議？但在物理學(xué)上其實是有可能的。

這種觀點認(rèn)為，黑色的條紋可以吸熱，進(jìn)而調(diào)節(jié)身體溫度。此外，由于黑色條帶和白色條帶對熱的吸收和反射能力不一樣，還有可能起到協(xié)同作用，比如通過熱對流在體表產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，讓斑馬感覺相對更涼爽。

科學(xué)家推測的斑馬條紋形成的熱對流示意圖。圖片來源：參考文獻(xiàn)[12]

但2018年發(fā)表的一篇研究指出，從物理的角度來說，斑馬條紋對降溫似乎并沒什么作用[12]。這項研究的研究人員也是很有創(chuàng)意，他們用不同顏色的牛皮、馬皮和斑馬皮蒙在裝滿水的桶上，觀察在陽光照射下水桶的表面溫度。但遺憾的是，這項研究結(jié)果表明，僅考慮顏色，不考慮毛發(fā)、排汗等要素的情況下，沒有可靠證據(jù)能證明黑白條紋可以調(diào)節(jié)體溫。

研究者用裝滿水的鐵桶制作的實驗裝置。圖片來源：參考文獻(xiàn)[12]

此外，生物學(xué)家們還提出了多達(dá)十幾種假設(shè)[7]，包括斑馬條紋可能是用來嚇唬捕食者的警戒色、可能有助于斑馬與同類社交、可能是為了在躲避捕食者的過程中混淆捕食者的視覺等等，但這些假說大多都因為證據(jù)不足不能令生物學(xué)家們普遍信服。

但一個獨特的，看起來非常不可能的假設(shè)，卻越來越接近真相——斑馬紋是為了防范吸血昆蟲。

證據(jù)越來越多，

斑馬條紋居然能防范吸血昆蟲

吸血昆蟲是非洲動物面臨的常見威脅。馬蠅和采采蠅會傳播昏睡病、非洲馬瘟以及可能致命的馬流感等疾病。斑馬稀疏的毛發(fā)對叮咬類飛蟲幾乎構(gòu)不成屏障。但通過對采采蠅食譜的分析發(fā)現(xiàn)，其體內(nèi)并未檢測到斑馬血液的痕跡。為什么它們不吸或者很少吸斑馬的血？或許這和斑馬的條紋有關(guān)。

最早的研究是在上世紀(jì)七八十年代，科學(xué)家用斑馬皮圖案的物體和其它顏色的物體作比較，并在裝置旁增加捕蠅器，來計算不同圖案裝置捕獲的昆蟲數(shù)量，對比昆蟲的喜好。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，非洲的吸血昆蟲并不喜歡黑白條紋[13]。

上個世紀(jì)，科學(xué)家們設(shè)計的實驗裝置。圖片來源：參考文獻(xiàn)[13]

后來人們也想了各種辦法來驗證這一假設(shè)。比如下面這項研究，就把斑馬皮和別的動物皮放在同一個密閉的玻璃箱里面，并在玻璃箱里面放上饑餓的吸血蠅類，來對比吸血昆蟲更偏愛那個動物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些昆蟲似乎真的更討厭斑馬皮[14]。

左側(cè)為斑馬皮，右側(cè)為羚羊皮。圖片來源：參考文獻(xiàn)[14]

2014年，蒂姆·卡羅（Tim Caro）與其同事開展的研究提供了大規(guī)模實證——他們收集了氣候條件、獅群活動蹤跡與斑馬種群規(guī)模數(shù)據(jù)，并將這些因素與該地區(qū)斑馬的條紋特征進(jìn)行比對?？_發(fā)現(xiàn)，在馬蠅肆虐的環(huán)境中，斑馬身上的條紋會顯得更加鮮明濃重[15]。

還有更多的證據(jù)，不勝枚舉，都在指向一個事實——斑馬條紋可以用來抵御吸血昆蟲。

這些科學(xué)家給牛涂上了斑馬條紋

知道非洲的吸血昆蟲討厭斑馬條紋這件事兒對人類來說，除了能更了解斑馬的演化策略外，還有什么意義呢？這種條紋是不是對別的動物也有效呢？別的地方的昆蟲是不是也討厭這種條紋呢？

日本愛知縣農(nóng)業(yè)研究中心的研究員小島智樹在電視節(jié)目上看到了斑馬條紋功能的假設(shè)，這引起了他的好奇。和牛是日本的重要畜牧業(yè)家畜，也飽受吸血蠅類等昆蟲的危害。小島突發(fā)奇想，如果給和牛涂上條紋，會不會也能驅(qū)除牧業(yè)害蟲呢？[16]

說干就干，小島帶著他的團(tuán)隊招募了一些黑色的和牛，有的涂上白色條紋，有的涂上黑色條紋，并保留沒有涂色的牛作為對比，每天早晚觀察這些牛并計算它們的驅(qū)蠅行為，例如甩頭、跺腿和甩尾巴等。

涂上白色條紋的牛（a）、涂上黑色條紋的牛（b）和保留原色的牛（c）。圖片來源：參考文獻(xiàn)[17]

小島團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，身上涂有白色條紋的牛，體表蠅類數(shù)量顯著少于另外兩組，甩動身體驅(qū)趕蠅類的行為頻率也更低。這表明，類似斑馬的外觀確實能降低牛對吸血蠅的吸引力[17]。

這項研究成果在當(dāng)?shù)匾驳玫搅宿r(nóng)民的實踐，農(nóng)民驚訝地發(fā)現(xiàn)，給牛涂上顏料后，居然真的有效！這意味著，未來有可能通過這種方式來幫助我們的牲畜抵御吸血昆蟲，并減少殺蟲劑的使用。這也使小島的團(tuán)隊獲得了今年的搞笑諾貝爾獎。

事實上，更多動物的研究已經(jīng)開始展開。小島的研究受前文提到的卡羅研究的影響，而卡羅的團(tuán)隊已經(jīng)開始嘗試給馬穿上不同的“斑馬迷彩”來測試不同條紋對吸血昆蟲的抵御能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給馬穿上這種“斑馬迷彩服”也能有效地減少吸血昆蟲的叮咬[18]。

給馬穿上不同圖案外套的實驗。圖片來源：參考文獻(xiàn)[18]

這是人類對斑馬條紋的全新認(rèn)知，但也可能沒那么新。因為在非洲、澳大利亞等地區(qū)，當(dāng)?shù)夭柯湓谏砩贤可线@種條紋已經(jīng)有著悠久的歷史。科學(xué)家們用假人也做了測試，發(fā)現(xiàn)假人涂上條紋后確實也能有效地減少吸血昆蟲的降落

不同非洲地區(qū)部族的人體彩繪。圖片來源：參考文獻(xiàn)[19]

這意味著，可能在很早之前，這里的人們就開始模仿斑馬來抵御吸血昆蟲，從而減少患有相關(guān)傳染病的風(fēng)險了。這是當(dāng)?shù)赝林用駥游镉^察發(fā)現(xiàn)而做的主動選擇，還是這種文化也是自然選擇的一部分？我們不得而知。

或許有一天，我們再去農(nóng)場或牧場，發(fā)現(xiàn)那里的家畜都被涂上或者穿上了“斑馬迷彩”，請你不要覺得奇怪。又或許，在下一個夏天，你也可以試著換上條紋襯衫，看看你能不能讓自己開啟“免打擾模式”。

參考資料：

[1]Ross A. Slotten.The Heretic in Darwin’s Court: The Life of Alfred Russel Wallace.[M]. Columbia University Press,2006:354.

[2]Darwin C. R. (1871). The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex, Vol. 2. London: John Murray.

[3]Ruxton, G. D. (2002). The possible fitness benefits of striped coat coloration for zebra. Mammal Review 32, 237–244.

[4]Ioannou, C. C. & Krause, J. (2009). Interactions between background matching and motion during visual detection can explain why cryptic animals keep still. Biology Letters 5, 191–193.

[5] Stevens, M., Cuthill, I. C., Windsor, A. M. M. & Walker, H. J. (2006). Disruptive contrast in animal camouflage. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 273, 2433–2438.

[6] Troscianko, J., Skelhorn, J. & Stevens, M. (2017). Quantifying camouflage: how to predict detectability from appearance. BMC Evolutionary Biology 17, 7.

[7]Ireland, H.M. and Ruxton, G.D. (2025), Zebra stripes: the questions raised by the answers. Biol Rev.

[8]Cloudsley-Thompson J. L. (1984). How the zebra got his stripe – new solutions to an old problem. Biologist 31, 226–228.

[9]Kingdon J. (1984). The zebra’s stripes: an aid to group cohesion. In The Encyclopaedia of Mammals (ed. MacDonald D.), pp. 486–487. Oxford: Equinox.

[10] Morris D. (1990). Animal Watching. A Field Guide to Animal Behaviour. London: Jonathan Cape.

[11] Louw G. N. (1993). Physiological Animal Ecology. New York: Longman.

[12] Horváth G, Pereszlényi á, Száz D, Barta A, Jánosi IM, Gerics B, ?kesson S. Experimental evidence that stripes do not cool zebras. Sci Rep. 2018 Jun 19;8(1):9351.

[13]Waage, J. K. How the zebra got its stripes - biting flies as selective agents in the evolution of zebra coloration. J. Entomol. Soc. South. Afr. 44, 351–358 (1981).

[14]Tombak, K.J., Gersick, A.S., Reisinger, L.V. et al. Zebras of all stripes repel biting flies at close range. Sci Rep 12, 18617 (2022).

[15]Caro, T., Izzo, A., Reiner, R. et al. The function of zebra stripes. Nat Commun 5, 3535 (2014).

[16]Andrea Lius,Zebra Cows Repel Flies and Win Ig Nobel Prize[EB/OL].(2025/9/19)[2025/11/3].https://www.the-scientist.com/why-do-we-get-hangry-73284.

[17]Kojima T, Oishi K, Matsubara Y, Uchiyama Y, Fukushima Y, et al. (2020) Correction: Cows painted with zebra-like striping can avoid biting fly attack. PLOS ONE 15(3): e0231183.

[18]Tim Caro, Eva Fogg, Tamasin Stephens-Collins, Matteo Santon, Martin J. How; Why don't horseflies land on zebras?. J Exp Biol 15 February 2023; 226 (4): jeb244778.

[19]Horváth Gábor, Pereszlényi ádám, ?kesson Susanne and Kriska Gy?rgy 2019Striped bodypainting protects against horsefliesR. Soc. Open Sci.6181325

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