Nieuwe studie geeft aan dat zebrastrepen de lichaamstemperatuur reguleren

Nieuw onderzoek gepubliceerd in het Journal of Natural History geeft aan dat strepen van zebra's toch worden gebruikt om de lichaamstemperatuur te regelen - en onthult voor het eerst een nieuw mechanisme hoe dit kan worden bereikt.

De auteurs beweren dat het de speciale manier is waarop zebra's zweten om af te koelen en de kleinschalige convectiestromen die tussen de strepen worden gecreëerd die de verdamping bevorderen, terwijl het voorheen niet-geregistreerde vermogen van zebra's om hun zwarte strepen op te richten een verder hulpmiddel is bij warmteverlies. Deze drie elementen zijn essentieel om te begrijpen hoe de unieke patronen van de zebra's hen helpen hun temperatuur in de hitte te beheersen.

De bevindingen zijn deze maand gepubliceerd in hetJournal of Natural History , de wetenschappelijke publicatie van het British Natural History Museum, door amateur-natuuronderzoeker en voormalig biologietechnicus, Alison Cobb en haar zoöloog, dr. Stephen Cobb. Samen hebben ze vele jaren doorgebracht in Afrika bezuiden de Sahara, waar hij onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten op milieugebied heeft geleid.

Deze studie is de eerste keer dat zebra's in hun natuurlijke habitat zijn beoordeeld om de rol van strepen bij temperatuurregeling te onderzoeken. De onderzoekers verzamelden veldgegevens van twee levende zebra's, een hengst en een merrie, samen met een zebrahuid gedrapeerd over een droogrek als controle, in Kenia.

De gegevens onthulden een temperatuurverschil tussen de zwarte en witte strepen dat groter wordt naarmate de dag warmer wordt. Terwijl dit verschil zich stabiliseert op levende zebra's gedurende de middelste zeven uur van de dag, met de zwarte strepen 12-15ºC heter dan de witte, blijven de strepen op een levenloze zebrahuid opwarmen, tot wel 16ºC. Dit geeft aan dat er een onderliggend mechanisme is om de verwarming bij levende zebra's te onderdrukken. Het is daarom de manier waarop de zebrastrepen worden gebruikt als onderdeel van hun koelsysteem, in plaats van alleen hun contrasterende vachtkleur, die de sleutel is om te begrijpen waarom deze dieren hun unieke patronen hebben.

Zoals alle soorten in de paardenfamilie, zweten zebra's om koel te blijven. Recent onderzoek toont aan dat de doorgang van zweet bij paarden van de huid naar de haarpunten wordt vergemakkelijkt door een eiwit dat latherin wordt genoemd en dat ook in zebra's aanwezig is. Dit maakt het zweet schuimend, vergroot het oppervlak en verlaagt de oppervlaktespanning zodat het verdampt en voorkomt dat het dier oververhit raakt.

De onderzoekers stellen voor dat de verschillende temperaturen en luchtactiviteit op de zwart-witte strepen kleine convectieve luchtbewegingen binnen en net boven de strepen veroorzaken, die de lucht en de waterdamp aan de haarpunten destabiliseren.

Tijdens het veldonderzoek zagen de auteurs ook – waarschijnlijk voor de eerste keer – dat zebra's een onverwacht vermogen hebben om het haar op hun zwarte strepen (zoals fluweel) op te heffen terwijl de witte plat blijven. De auteurs stellen voor dat het opsteken van zwarte haren tijdens de hitte van de dag, wanneer de strepen verschillende temperaturen hebben, helpt bij de overdracht van warmte van de huid naar het haaroppervlak en omgekeerd, wanneer de strepen dezelfde temperatuur hebben in de vroeg in de ochtend, en er is geen luchtbeweging, zullen de opgestoken zwarte haren helpen lucht vast te houden om warmteverlies op dat moment te verminderen.

Deze drie componenten - convectieve luchtbewegingen, door het schuim ondersteund zweten en huiveringwekkende werking - werken samen als een mechanisme om zebra's in staat te stellen het zweet van hun huid af te voeren, zodat het efficiënter kan verdampen en hen helpt af te koelen.

De auteurs speculeren ook dat de onstabiele lucht die gepaard gaat met de strepen een secundaire rol kan spelen bij het afschrikken van bijtende vliegen om erop te landen. Dit insectengedrag is waargenomen in recent gepubliceerde studies over zebrastrepen en zou een bijkomend voordeel kunnen opleveren voor zebra's.

Er is bewijs uit andere recente onderzoeken dat het idee ondersteunt dat warmtebeheersing de sleutel kan zijn tot waarom zebra's hun opvallende vacht hebben. Het is aangetoond dat de zebrastrepen opmerkelijk meer uitgesproken worden bij dieren die in de heetste klimaten rond de evenaar leven. Zebra's zijn ook het kleinst in de buurt van de evenaar, wat zorgt voor een grote verhouding tussen oppervlakte en volume, wat het vermogen van de dieren helpt om warmte af te voeren door verdamping.

Alison Cobb, hoofdauteur van het nieuwe artikel, zegt:"Sinds ik 'How the Leopard Got His Spots' in Kipling's Just So Stories voor het slapengaan las toen ik een jaar of vier was, heb ik me afgevraagd waar zebrastrepen voor zijn. In de vele jaren dat we in Afrika woonden, viel het ons altijd op hoeveel tijd zebra's doorbrachten met grazen in de brandende hitte van de dag en we voelden dat de strepen hen op de een of andere manier zouden kunnen helpen om hun temperatuur onder controle te houden."

“Mijn vroege pogingen, veertig jaar geleden om deze hypothese te testen, omvatten het vergelijken van de temperaturen van water in olievaten met verschillend gekleurde vilten jassen, maar het leek mij dat dit niet voldoende was als experiment, en ik wilde zien hoe de strepen zich gedroegen op levende zebra's.”

“Steve, de man die later mijn echtgenoot en co-auteur werd, die natuurbeschermingsbiologie doceerde aan de Universiteit van Nairobi, had een student die met zebra’s werkte, die zei dat hij ze kon kalmeren als ze verliefd waren door ze te borstelen met een bezem met lange steel. . Dit gaf me in 1991 de moed om toestemming te vragen om naar het Animal Orphanage in Nairobi National Park te gaan om te zien of ik een van de wilde zebra's in de paddock kon temmen door hem met een dandy brush te borstelen. Afgezien van de vangst, was het nog nooit door een mens aangeraakt. Tot mijn groot genoegen vond het kriebelen erg prettig en naarmate de dagen verstreken, kon ik het geleidelijk over het hele lichaam borstelen (zie foto). Twee jaar later kwam ik terug naar Nairobi en liep met de borstel de paddock in. Dezelfde zebramerrie tilde haar hoofd op, keek me strak aan en liep naar me toe om me weer te laten borstelen.”

"Pas jaren later kregen we de kans om wat veldgegevens van zebra's in Afrika te verzamelen, toen we ook merkten dat ze de haren van hun zwarte strepen konden oprichten, terwijl de witte plat lagen. Pas veel recenter, toen de rol van latherine werd ontdekt bij het helpen van paarden om koel te blijven, begon alles op zijn plaats te vallen.”

"De oplossing voor de uitdaging van de warmtebalans van de zebra is slimmer, complexer en mooier dan we hadden gedacht. Natuurlijk moet er nog veel werk worden verzet om bewijsmateriaal te verzamelen en volledig te begrijpen hoe de strepen zebra's helpen de temperatuur onder controle te houden, maar ik ben nu 85, dus dat moeten anderen doen."

[Nieuwe studie geeft aan dat zebrastrepen de lichaamstemperatuur reguleren: https://nl.sportsfitness.win/Spectator-Sport/Horse-Racing/1002052513.html ]