Neue Studie zeigt, dass Zebrastreifen die Körpertemperatur regulieren

Neue Forschungsergebnisse im Journal of Natural History . veröffentlicht weist darauf hin, dass Zebrastreifen doch dazu dienen, die Körpertemperatur zu regulieren – und zeigt zum ersten Mal einen neuen Mechanismus auf, wie dies erreicht werden kann.

Die Autoren argumentieren, dass die besondere Art und Weise, wie Zebras schwitzen, um sich abzukühlen, und die kleinen Konvektionsströme, die zwischen den Streifen erzeugt werden, die Verdunstung unterstützen, während die bisher nicht aufgezeichnete Fähigkeit der Zebras, ihre schwarzen Streifen aufzurichten, ein weiterer Beitrag zum Wärmeverlust ist. Diese drei Elemente sind der Schlüssel zum Verständnis, wie die einzigartige Musterung der Zebras ihnen hilft, ihre Temperatur in der Hitze zu kontrollieren.

Die Ergebnisse wurden diesen Monat im Journal of Natural History veröffentlicht , die wissenschaftliche Veröffentlichung des British Natural History Museum, von der Amateur-Naturforscherin und ehemaligen Biologie-Technikerin Alison Cobb und ihrem Zoologen-Ehemann Dr. Stephen Cobb. Gemeinsam haben sie viele Jahre in Subsahara-Afrika verbracht, wo er Umweltforschungs- und Entwicklungsprojekte geleitet hat.

Diese Studie ist das erste Mal, dass Zebras in ihrem natürlichen Lebensraum untersucht wurden, um die Rolle von Streifen bei der Temperaturkontrolle zu untersuchen. Die Forscher sammelten Felddaten von zwei lebenden Zebras, einem Hengst und einer Stute, zusammen mit einer Zebrahaut, die als Kontrolle über einen Wäscheständer drapiert war, in Kenia.

Die Daten zeigten einen Temperaturunterschied zwischen den schwarzen und weißen Streifen, der mit zunehmender Erwärmung des Tages zunimmt. Während sich dieser Unterschied bei lebenden Zebras während der mittleren sieben Stunden des Tages stabilisiert, wobei die schwarzen Streifen 12-15 °C heißer als die weißen sind, erwärmen sich die Streifen auf einer leblosen Zebrahaut weiter, um weitere 16 °C. Dies deutet darauf hin, dass es einen zugrunde liegenden Mechanismus gibt, der die Erwärmung bei lebenden Zebras unterdrückt. Es ist daher die Art und Weise, wie die Zebrastreifen als Teil ihres Kühlsystems genutzt werden, und nicht nur ihre kontrastierende Fellfarbe, die der Schlüssel zum Verständnis der einzigartigen Musterung dieser Tiere ist.

Wie alle Arten in der Pferdefamilie schwitzen Zebras, um sich abzukühlen. Neuere Forschungen zeigen, dass der Schweißtransport bei Pferden von der Haut zu den Haarspitzen durch ein Protein namens Latherin erleichtert wird, das auch in Zebras vorhanden ist. Dadurch schäumt der Schweiß auf, vergrößert seine Oberfläche und senkt seine Oberflächenspannung, damit er verdunstet und eine Überhitzung des Tieres verhindert wird.

Die Forscher schlagen vor, dass die unterschiedlichen Temperaturen und die Luftaktivität auf den schwarzen und weißen Streifen kleine konvektive Luftbewegungen innerhalb und direkt über den Streifen verursachen, die die Luft und den Wasserdampf an den Haarspitzen destabilisieren.

Bei der Feldforschung haben die Autoren auch – wahrscheinlich zum ersten Mal – beobachtet, dass Zebras eine unerwartete Fähigkeit haben, die Haare auf ihren schwarzen Streifen (wie Samt) aufzurichten, während die weißen flach bleiben. Die Autoren schlagen vor, dass das Aufziehen von schwarzen Haaren während der Hitze des Tages, wenn die Streifen unterschiedliche Temperaturen aufweisen, die Wärmeübertragung von der Haut auf die Haaroberfläche unterstützt und umgekehrt, wenn die Streifen in der Hitze die gleiche Temperatur haben am frühen Morgen und es gibt keine Luftbewegung, die erhabenen schwarzen Haare helfen dabei, Luft einzuschließen, um den Wärmeverlust zu dieser Zeit zu reduzieren.

Diese drei Komponenten – konvektive Luftbewegungen, schaumunterstütztes Schwitzen und Haarsträuben – wirken zusammen als ein Mechanismus, der es Zebras ermöglicht, den Schweiß von ihrer Haut wegzuleiten, damit er effizienter verdunsten und so beim Abkühlen helfen kann.

Die Autoren spekulieren auch, dass die mit den Streifen verbundene instabile Luft eine untergeordnete Rolle spielen könnte, um Stechfliegen davon abzuhalten, auf ihnen zu landen. Dieses Insektenverhalten wurde in kürzlich veröffentlichten Studien zu Zebrastreifen beobachtet und könnte Zebras einen zusätzlichen Vorteil verschaffen.

Es gibt Beweise aus anderen neueren Studien, die die Idee untermauern, dass die Wärmekontrolle der Schlüssel dazu sein kann, warum Zebras ihr auffälliges Fell haben. Es wurde gezeigt, dass die Zebrastreifen bei Tieren, die in den heißesten Klimazonen in der Nähe des Äquators leben, deutlich ausgeprägter werden. Zebras sind auch in der Nähe des Äquators am kleinsten und bieten ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, das die Fähigkeit der Tiere unterstützt, Wärme durch Verdunstung abzuleiten.

Alison Cobb, Hauptautorin des neuen Papiers, sagt:„Seit ich ‚How the Leopard Got His Spots‘ in Kiplings Just So Stories vor dem Zubettgehen gelesen habe, als ich ungefähr vier Jahre alt war, habe ich mich gefragt, wozu Zebrastreifen gut sind. In den vielen Jahren, die wir in Afrika verbracht haben, war uns immer wieder aufgefallen, wie viel Zeit Zebras in der prallen Hitze des Tages beim Grasen verbrachten und hatten das Gefühl, dass die Streifen ihnen helfen könnten, ihre Temperatur in gewisser Weise zu kontrollieren.“

„Meine ersten Versuche vor vierzig Jahren, diese Hypothese zu testen, bestand darin, die Temperaturen von Wasser in Ölfässern mit verschiedenfarbigen Filzmänteln zu vergleichen, aber mir schien dies nicht gut genug zu sein, und ich wollte sehen, wie sich die Streifen verhalten.“ lebende Zebras.“

„Steve, der Mann, der später mein Ehemann und Co-Autor wurde und Naturschutzbiologie an der Universität von Nairobi lehrte, hatte einen Studenten, der mit Zebras arbeitete und sagte, er könne sie in ihrem Schwarm beruhigen, indem er sie mit einem langstieligen Besen bürstete . Dies gab mir 1991 den Mut, um Erlaubnis zu bitten, in das Tierwaisenhaus im Nairobi-Nationalpark zu gehen, um zu sehen, ob ich eines der wilden Zebras im Fahrerlager zähmen könnte, indem ich es mit einer Dandy-Bürste bürstete. Abgesehen von seiner Gefangennahme war es noch nie von einem Menschen berührt worden. Zu meiner großen Freude fand es dieses Kitzeln sehr angenehm und im Laufe der Tage erlaubte es mir, es nach und nach überall zu streichen (siehe Foto). Zwei Jahre später kam ich zurück nach Nairobi und ging mit der Bürste ins Fahrerlager. Dieselbe Zebrastute hob den Kopf, sah mich eindringlich an und ging auf mich zu, um noch einmal gebürstet zu werden.“

„Erst Jahre später bekamen wir die Gelegenheit, einige Felddaten von Zebras in Afrika zu sammeln, als wir auch ihre Fähigkeit bemerkten, die Haare ihrer schwarzen Streifen aufzurichten, während die weißen flach lagen. Es war erst vor kurzem, als die Rolle von Latherin entdeckt wurde, das Pferdeschweiß hilft, kühl zu bleiben, und alles begann sich zu fügen.“

„Die Lösung für die Wärmebilanz-Herausforderung des Zebras ist klüger, komplexer und schöner, als wir es uns vorgestellt hatten. Natürlich ist noch viel zu tun, um Beweise zu sammeln und vollständig zu verstehen, wie die Streifen Zebras helfen, die Temperatur zu kontrollieren, aber ich bin jetzt 85 Jahre alt, also müssen andere das tun.“

[Neue Studie zeigt, dass Zebrastreifen die Körpertemperatur regulieren: https://de.sportsfitness.win/Zuschauersportarten/Pferderennen/1001052513.html ]