Uusi tutkimus osoittaa, että seepraraidat säätelevät kehon lämpötilaa

Uusi tutkimus julkaistu Journal of Natural History -lehdessä osoittaa, että seepran raitoja käytetään lopulta kehon lämpötilan säätelyyn – ja paljastaa ensimmäistä kertaa uuden mekanismin, kuinka tämä voidaan saavuttaa.

Kirjoittajat väittävät, että seepran erityinen hikoilutapa jäähtyä ja raitojen väliin syntyvät pienimuotoiset konvektiovirrat edistävät haihtumista, kun taas seeprojen aiemmin kirjaamaton kyky pystyttää mustia raitoja on lisäapua lämpöhäviölle. Nämä kolme elementtiä ovat avainasemassa sen ymmärtämisessä, kuinka seepran ainutlaatuinen kuviointi auttaa niitä hallitsemaan lämpötilaansa helteessä.

Löydökset on julkaistu tässä kuussa Journal of Natural History -lehdessä , British Natural History Museumin tieteellinen julkaisu, amatööriluonnontutkija ja entinen biologian teknikko Alison Cobb ja hänen eläintieteilijämiehensä tohtori Stephen Cobb. Yhdessä he ovat viettäneet vuosia Saharan eteläpuolisessa Afrikassa, missä hän on johtanut ympäristöalan tutkimus- ja kehitysprojekteja.

Tämä tutkimus on ensimmäinen kerta, kun seeprat on arvioitu niiden luonnollisessa elinympäristössä tutkiakseen raitojen roolia lämpötilan hallinnassa. Tutkijat keräsivät Keniassa kenttätietoja kahdesta elävästä seeprasta, orista ja tammasta, sekä seepranahasta, joka oli verhoiltu vaatehevosen päälle.

Tiedot paljastivat mustien ja valkoisten raitojen välisen lämpötilaeron, joka kasvaa päivän lämmetessä. Vaikka tämä ero tasaantuu elävillä seeproilla vuorokauden keskitunnin aikana, jolloin mustat raidat ovat 12-15 ºC lämpimämpiä kuin valkoiset, elottomassa seepranahassa raidat kuumenevat edelleen, jopa 16 ºC. Tämä osoittaa, että taustalla on mekanismi, joka estää elävien seeprojen kuumenemisen. Siksi juuri se tapa, jolla seepraraidat on valjastettu osaksi niiden jäähdytysjärjestelmää, ei vain niiden kontrastiväristä karvapeitettä, on avainasemassa ymmärtää, miksi näillä eläimillä on ainutlaatuinen kuviointi.

Kuten kaikki hevosperheen lajit, seeprat hikoilevat pysyäkseen viileinä. Viimeaikaiset tutkimukset paljastavat, että hevosten hien kulkeutumista iholta karvojen kärkiin helpottaa vaahtoproteiini, jota esiintyy myös seeprassa. Tämä tekee hiestä vaahtoavaa, lisää sen pinta-alaa ja alentaa sen pintajännitystä, jolloin se haihtuu ja estää eläimen ylikuumenemisen.

Tutkijat ehdottavat, että mustien ja valkoisten raitojen lämpötilaerot ja ilman aktiivisuus aiheuttavat pienimuotoisia konvektiivisia ilman liikkeitä raitojen sisällä ja juuri niiden yläpuolella, mikä horjuttaa ilmaa ja vesihöyryä karvojen päissä.

Kenttätutkimuksen aikana kirjoittajat havaitsivat myös - luultavasti ensimmäistä kertaa -, että seeproilla on odottamaton kyky nostaa karvoja mustista raidoistaan ​​(kuten sametista), kun taas valkoiset pysyvät litteinä. Kirjoittajat ehdottavat, että mustien karvojen kohoaminen päivän helteellä, jolloin raidat ovat eri lämpötiloissa, edistävät lämmön siirtymistä iholta hiusten pintaan ja päinvastoin, kun raidat ovat samassa lämpötilassa varhain aamulla ilman liikettä, kohonneet mustat karvat auttavat pidättämään ilman lämpöhäviön vähentämiseksi tuolloin.

Nämä kolme komponenttia – konvektiiviset ilmanliikkeet, vaahtoava hikoilu ja hiusten nostaminen – toimivat yhdessä mekanismina, jonka avulla seeprat voivat siirtää hiki pois iholtaan, jotta se voi haihtua tehokkaammin ja auttaa niitä jäähtymään.

Kirjoittajat spekuloivat myös, että raidoihin liittyvällä epävakaalla ilmalla voi olla toissijainen rooli purevien kärpästen laskeutumisen estämisessä niille. Tämä hyönteisten käyttäytyminen on havaittu äskettäin julkaistuissa seepraraitoja koskevissa tutkimuksissa, ja se voi tarjota lisäetua seepralle.

On olemassa todisteita muista viimeaikaisista tutkimuksista, jotka tukevat ajatusta, että lämmön hallinta voi olla avain siihen, miksi seeproilla on silmiinpistävä turkki. On osoitettu, että seepraraidat tulevat huomattavasti selvemmiksi eläimillä, jotka elävät kuumimmissa ilmastoissa, päiväntasaajan lähellä. Seeprat ovat myös pienimmät lähellä päiväntasaajaa, mikä tarjoaa suuren pinta-alan ja tilavuuden suhteen, mikä auttaa eläinten kykyä haihduttaa lämpöä haihtumalla.

Uuden lehden johtava kirjoittaja Alison Cobb sanoo:"Aina siitä lähtien, kun luin noin neljävuotiaana nukkumaan mennessäni Kiplingin Just So Storiesin "Kuinka leopardi sai pisteet" -julkaisusta, olen miettinyt, mitä varten seepraraidat ovat. Monien Afrikassa asuvien vuosien aikana olimme aina hämmästyneitä siitä, kuinka paljon aikaa seeprat viettivät laiduntaen päivän helteessä, ja tunsimme, että raidat saattoivat auttaa heitä jollain tavalla säätelemään lämpötilaansa.”

"Varhaiset neljäkymmentä vuotta sitten tekemäni kokeiluni testata tätä hypoteesia sisälsivät veden lämpötilojen vertaamisen öljytynnyreissä eriväristen huopapäällysteiden kanssa, mutta minusta tuntui, että tämä ei ollut tarpeeksi hyvä koe, ja halusin nähdä kuinka raidat käyttäytyivät elävät seeprat.”

"Steve, mies, josta tuli myöhemmin aviomieheni ja kirjoittajani, opetti luonnonsuojelubiologiaa Nairobin yliopistossa, työskenteli seeprojen parissa, ja hän sanoi voivansa rauhoittaa ne ihastuksestaan ​​harjaamalla niitä pitkävartisella luudalla. . Tämä antoi minulle rohkeutta vuonna 1991 pyytää lupaa mennä eläinten orpokotiin Nairobin kansallispuistossa nähdäkseni, voisinko kesyttää yhden karjan villiseepran harjaamalla sitä dandyharjalla. Sen vangitsemista lukuun ottamatta ihminen ei ollut koskaan koskenut siihen. Suureksi ilokseni se piti tätä kutitusa erittäin miellyttävänä, ja päivien kuluessa se antoi minulle mahdollisuuden harjata sitä kauttaaltaan (katso valokuva). Kaksi vuotta myöhemmin palasin Nairobiin ja kävelin pihaan harjan kanssa. Sama seepratamma kohotti päätään, katsoi minuun tiukasti ja käveli luokseni saadakseen taas harjauksen."

”Vasta vuosia myöhemmin saimme mahdollisuuden kerätä kenttätietoja seeproista Afrikassa, kun huomasimme myös niiden kyvyn nostaa mustien raitojensa karvoja, kun taas valkoiset makasivat tasaisesti. Vasta paljon äskettäin, kun vaahdon rooli havaittiin hevosten hikoilun auttajana pysymään viileänä, kaikki alkoi loksahdella paikoilleen.”

"Ratkaisu seepran lämpötasapainohaasteeseen on älykkäämpi, monimutkaisempi ja kauniimpi kuin kuvittelimme. Tietysti on vielä paljon tehtävää todisteiden keräämiseksi ja sen ymmärtämiseksi, kuinka raidat auttavat seeproja säätelemään lämpötilaa, mutta olen nyt 85-vuotias, joten se on muiden tehtävä.”

[Uusi tutkimus osoittaa, että seepraraidat säätelevät kehon lämpötilaa: https://fi.sportsfitness.win/penkkiurheilu/kilparatsastus/1005052513.html ]