图像处理有助于解决“为什么斑马有条纹?”这个古老的谜团。

发布的丽莎哈维，5月30日

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为什么斑马是有条纹的?这些假设多种多样。条纹的作用是伪装、调节温度，还是条形码，以便在群体中区分个体?

到目前为止，最流行的理论可以追溯到19世纪70年代查尔斯·达尔文的自然选择理论，即斑马条纹是一种伪装形式，可以抵御狮子等捕食者。去年,科学家们测试了并推翻了条纹在动物皮毛上创造小气候并帮助它们保持凉爽的理论。事实证明，这两种解释都不准确。

图片来源:Frans Lanting/国家地理创意

在他的书中斑马的条纹，加州大学戴维斯分校的蒂姆·卡罗教授描述了十年来对斑马条纹目的的各种假设的测试。他观察到，在咬人蝇或虻类大量存在的地方，剥离最为强烈。了解到斑马对苍蝇叮咬的易感性和对苍蝇携带的疾病的脆弱性，卡罗得出结论，黑白条纹是一种适应，以避免叮咬的苍蝇和它们携带的疾病，这些对斑马来说往往是致命的。

斑马:打扮成斑马的马

在最近发表于《公共科学图书馆•综合》，卡罗教授和埃克塞特大学、埃雷斯大学和布里斯托尔大学的一个团队表明，斑马的条纹是一种阻止苍蝇叮咬的机制。为了验证这一假设，研究人员拍摄了马蝇试图降落在斑马、马和穿着斑马纹的马身上的场景。然后，他们使用图像处理技术来分析飞行模式和tabanids的成功“着陆”的百分比，这些tabanids希望以动物为食。

图片来源:Tim Caro/UC Davis

研究人员从固定距离收集了斑马和马的录像。从这些视频中，记录了虻在动物皮毛上停留的时间长短，着陆的大致位置，以及虻是自愿离开还是被动物强迫离开。利用每0.02s标记一次位置的方法，从录像中提取出马和斑马附近虻的飞行轨迹MATLAB．使用定制的缩放工具，确保苍蝇的位置可以数字化到最近的像素，从而产生准确和可重复的轨迹。

虻虫的飞行路线以0.1秒为间隔用红色表示。蓝星表示接触点(着陆)。图片来源:蒂姆·卡罗/加州大学戴维斯分校，PLOS One。

虽然研究小组没有发现苍蝇在马和斑马附近盘旋的速度有显著差异，但他们确实看到了实际落在斑马身上的速度有显著下降。为了确保这不是由于斑马的气味不同，研究小组给马穿上斑马纹的衣服，并录下了它们的行为。斑马条纹再次发挥了作用。新的数据显示，穿着斑马图案的马比没有穿斑马图案的马着陆的次数要少得多。唯一的例外是马头，它们没有被斑马印花布覆盖。