home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / bio / 4750 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-02  |  9.7 KB

  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!wupost!micro-heart-of-gold.mit.edu!uw-beaver!news.u.washington.edu!carson.u.washington.edu!jespah
  2. From: jespah@carson.u.washington.edu (Kathleen Hunt)
  3. Newsgroups: sci.bio
  4. Subject: Re: why (evolutionarily) are zebras striped?
  5. Date: 3 Jan 1993 01:45:06 GMT
  6. Organization: University of Washington, Seattle
  7. Lines: 167
  8. Distribution: usa
  9. Message-ID: <1i5gf2INN7ea@shelley.u.washington.edu>
  10. References: <1992Dec31.204015.18922@husc3.harvard.edu> <crystal.725914988@glia> <1JAN199320283193@utkvx3.utk.edu>
  11. NNTP-Posting-Host: carson.u.washington.edu
  12. Summary: more than you wanted to knowe
  13.  
  14. >>In <1992Dec31.204015.18922@husc3.harvard.edu> mlevin@husc8.harvard.edu (Michael Levin) writes:
  15. >>>    Does anyone have any ideas why zebras are striped? Surely in the
  16. >>>sense of camouflage, those yellowish african plains call for a
  17. >>>monotone antelope-like color. Why are they striped? Please reply to
  18. >>>mlevin@husc8.harvard.edu. 
  19. >> 
  20. >>>Mike Levin
  21.  
  22. Coincidentally I have just been doing some research on the natural history of 
  23. zebras.  There are several hypotheses as to why the stripes evolved, but none
  24. has much supporting evidence  (it's hard to get research funding for the 
  25. pressing question of the function of zebra stripes...:-)
  26.  
  27. Some of the hypotheses have already been mentioned by others:
  28.  
  29. 1. Camouflage -- stripes blend with grasses
  30. >In article <crystal.725914988@glia>, crystal@glia.biostr.washington.edu (Crystal) writes...
  31. >>Tall grasses have light and dark shadows.  Try to find a zebra in the tall
  32. >>grasses of some of those plains. :>
  33.  
  34. This has been a common answer since about the turn of the century, but the  
  35. problems that leap to mind are that zebras mostly live in short grass plains
  36. (or the plains zebra does, anyway), and that zebras always seem to be 
  37. *extremely* obvious when seen on TV nature programs (which is where most of
  38. see them :-)  As _The Encyclopedia of Mammals_ says, "Zebras are active, 
  39. noisy, and alert.  They never attempt to conceal themselves or to "freeze"
  40. in response to predators and they prefer to rest, grouped, in exposed 
  41. localities where they have the advantage of a good view at the cost of being
  42. conspicuous themselves.  The widespread theory that their stripes are 
  43. camouflage is therefore contradicted by the zebra's behavior."
  44.  
  45. "The Natural History of Zebras" concurs:  "It is hard to imagine a 
  46. concealing function for the zebra's bold stripe patterns...Concealing
  47. coloration is of doubtful value among social animals like zebras, whose
  48. nervous behavior probably relates to the fact that their stripes are
  49. conspicuous.  Instead of freezing when alarmed, as do most animals whose
  50. markings blend with their surroundings, zebras bolt away."
  51.  
  52. 2. Camouflage -- stripes blur at a distance
  53. Field biologists uniformly report that stripes don't blend in noticably 
  54. with grasses, but at a *distance* they blur to camouflage the zebra.  For
  55. instance, in mixed herds viewed at a distance, non-striped animals like
  56. wildebeest appear as distinct dark blobs, while zebras blur into a formless
  57. gray mass.  Conceivably a predator in the initial stages of picking out a
  58. prey animal might overlook the zebra and head for the wildebeest.  This
  59. blurring effect is reportedly most pronounced at dawn, dusk, and at night,
  60. when zebras are particularly vulnerable to predators.  The blurring effect
  61. works less well in the heat of midday, when instead the stripes can seem 
  62. to vibrate.
  63.  
  64. The stripe pattern -- thin vertical stripes changing to wide horizontal
  65. stripes on the rump -- reportedly accentuates the blurring effect so that
  66. a real zebra appears almost invisible at night, while a "pseudozebra" of
  67. uniform horizontal stripes can be seen much better.
  68.  
  69. 3. Camouflage -- insects don't recognize a striped animal as an animal
  70. Biting insects use a variety of cues to find prey animals, including heat,
  71. but at least some insects rely to some extent on vision, and selectively
  72. land on large, solid-colored objects.  Thus a striped animal might confuse 
  73. biting insects.  This hypothesis has been tested at least once -- there's
  74. an abstract in Cambridge Life Sciences from a few years ago, though of course
  75. I don't remember the authors -- they put up large solid-colored sheets and
  76. large striped sheets, and confirmed that insects land preferentially on
  77. the solid-colored sheets.  (I can't remember if the solid-colored sheets were
  78. light or dark, or if the authors addressed the issue of other cues used by
  79. insects.)
  80.  
  81. 4. Predator Confusion -- can't pick out individual from herd.
  82. It's been suggested that in a mass of fleeing zebras, the stripes might 
  83. confuse a predator so that it can't pick out an individual zebra.  In theory
  84. the dancing stripes would dazzle the predator and make it misjudge its leap,
  85. and the vertical-horizontal stripe transition would disrupt the form of a
  86. single zebra.  I'm unconvinced that that the stripe transition would have
  87. that effect (to me the horizontal stripes just yell out "this is a zebra's
  88. rump!")  Also, when viewed from *behind* the stripes practically make a
  89. bull's-eye.
  90.  
  91. "The Encyclopedia of Mammals" adds:  "These theories founder on the 
  92. observable confidence with which lions kill zebras and on the fact that in
  93. those places for which there are records, zebras are killed broadly in
  94. proportion to their relative abundance."
  95.  
  96. 5. Sexual Selection
  97. >I would imagine someone has proposed stripes as a form of sexual
  98. >selection, though the lack of sexual dimorphism would seem to
  99. >cast doubt on that hypothesis. Anyone?
  100. I don't think this will work because, as you say, there is very little
  101. sexual dimorphism (true of equines in general) in *any* morphological
  102. trait -- certainly none in the stripes that I'm aware of.
  103.  
  104. 6. Individual Recognition
  105. Zebras have individually distinct stripes, so these social animals may
  106. be able to recognize individuals by stripes.  I imagine this might be one
  107. function of stripes, but not the function they originally evolved for.
  108. (teleologically speaking. Of course stripes only evolved because of some
  109. increase in fitness enjoyed by zebras with stripes, not with any goal in 
  110. mind...let's nip that "Evolution Is Not Goal Oriented" flame war in the bud...)
  111.  
  112. 7. Species Recognition
  113. Certainly zebras must be able to notice each other immediately because of
  114. the stripes.  They can undoubtedly also tell if the other zebras are the
  115. right species (the two sympatric zebra species (Grevy's and Plains) have
  116. very distinct stripe patterns, and have very distinct conformation anyway,
  117. and also all 3 zebra species have unique butt patterns which might be of
  118. help to a solitary zebra trying to figure out which herd to follow.)
  119. There is some evidence that zebras are generally attracted toward stripes,
  120. even striped panels.
  121.  
  122. 8. Some vague thermoregulatory function
  123. Unfortunately for this fuzzy theory, zebra stripes do not vary in accordance
  124. with the wide variety of climates and elevations that zebras live in.
  125.  
  126. 9. Other intraspecific social functions...
  127. "The Enc. of Mam." describes a theory that links the evolutionary origin
  128. of stripes with social grooming, an important social behavior in equines:
  129. "Many animals have visual 'markers' to direct companions to particular
  130. parts of the body.  In horses and zebras the preferred area is the mane and
  131. the withers.  Extreme bending at the base of the neck causes skin wrinkles,
  132. so it is possible that the evolutionary origin of stripes lie in enhancement
  133. of this natural characteristic.  Once the optical mechanism was established
  134. on this small target area, its effectiveness would have been enhanced by
  135. spreading over the entire animal.  Significantly, the three contemporary
  136. species are most alike in the flat panel area of neck and shoulder..."
  137.  
  138. In addition, *all* living equines show a tendency for striping across the
  139. shoulder area.  The minimal striping for a wild equine is a dark dorsal
  140. stripe down the spine (on all wild equines and many domestic horses), often
  141. accompanied by a few vertical shoulder stripes and a couple horizontal
  142. stripes on the legs.  Shoulder stripes are the last to go in the southern
  143. subspecies of plains zebras that have lost some of their striping (for
  144. example the quagga, the now-extinct southernmost subspecies, had a solid-
  145. colored trunk and legs but retained a striped neck and head.)  So maybe there 
  146. is something about the neck & shoulder in particular that makes stripes 
  147. useful there??
  148.  
  149. 10. Shadows from Grasses stuck on the zebra
  150. When the Giraffe and the Zebra left the high veldt, they scuttled for days
  151. and days till they came to a great forest, 'sclusively full of trees and 
  152. bushes and stripy, speckly, patchy-blatchy shadows...and after another long
  153. time, what with standing half in the shade and half out of it, and what with
  154. the slippery-slidy shadows of the trees falling on them, the Giraffe grew
  155. blotchy, and the Zebra grew stripy...
  156.   Oops!  That's a Rudyard Kipling Just So Story.  Sorry.  :-)
  157.  
  158. Just as a side note, stripe extent and color vary in different subspecies.
  159. (and of course in species too).  After having spent many years seeing the
  160. Damara plains zebras at the local zoo, with their slightly brownish stripes
  161. on a creamy background, I was stunned when I saw some Grant's plains zebras
  162. with absolutely jet-black stripes on a stark white background -- and the
  163. stripes went all the way down the leg right to the hoof.  Beautiful. (Though I
  164. am fond of the Damara's "shadow stripes", faint brown stripes just visible
  165. between the big dark rump stripes...)
  166.  
  167. Refs:
  168. MacClintock, D. 1976. A Natural History of Zebras.  Scribners, NY.
  169.  
  170. MacDonald, D. 1984. The Encyclopedia of Mammals. Facts on File, NY. 
  171. (particulary pp. 486-487, "The Zebra's Stripes" by contributor J. Kingdon.)
  172.  
  173.  
  174. Kathleen
  175.  
  176. -- 
  177. Halfway round the course, up spoke the noble rider:  
  178.  "I fear we must fall back, for she's going like a tiger."
  179. Up spoke the noble horse:  "Ride on, my noble master,
  180.   For we're halfway round the course, and now we'll see who's faster."
  181.