Биологи объяснили функции и происхождение пятен у жирафов
Нейронные сети позволили впервые разобраться в сложном пятнистом рисунке жирафов, чтобы выяснить, как он наследуется и для чего.
Считается, что полоски зебр защищают их от паразитов, прежде всего мух це-це. Задача пятнистой окраски жирафов точно не ясна. Разные гипотезы предполагают, что она может скрывать молодняк от хищников, помогать терморегуляции, внутривидовым коммуникациям. Еще в 1968 году легендарная канадская исследовательница животных Энн Иннис Дагг (Anne Innis Dagg) показала, что рисунок пятен у жирафов наследуется.
Однако анализировать этот сложный узор, напоминающий куски растрескавшейся в жару почвы, оказалось куда тяжелее, чем полоски у тигров и зебр. Сама кожа у этих животных имеет ровную пигментацию, но вот пятна могут быть самых разных размеров, расположения и формы - от почти круглых до «клякс» с острыми углами. Поэтому даже отследить его наследование и изменчивость у разных поколений не удавалось.
Такую работу проделали лишь сейчас, когда ученые подключили к этой задаче современные технологии распознавания образов на основе искусственного интеллекта. «В этой работе мы проанализировали данные о выживании и фотографии пятен масайских жирафов (один из самых крупных подвидов. - Прим. NS), - говорит профессор Университета штата Пенсильвания Дерек Ли (Derek Lee). - Мы показали, что паттерны расположения пятен влияют на выживаемость и наследуются, передаваясь от матери к ребенку».
В статье, опубликованной в журнале PeerJ, ученые пишут, что всего была проанализирована 31 пара самок и их телят, а также записи о 258 жирафах в возрасте до четырех месяцев. Особенности их расцветки оценивались по 11 характеристикам, которые описывали размер, форму и цвет пятен. Нейросеть показала, что две из 11 характеристик расцветки (степень округлости пятен и четкость их границ) совпадали у самок и их потомства, указывая на прямое наследование этих свойств.
Кроме того, показано, что выживаемость новорожденных жирафов в течение первых месяцев жизни коррелирует с количеством и расположением пятен на их шерсти: чем крупнее они и чем нерегулярнее расположены, тем ниже оказывалась смертность. Авторы отмечают, что вероятность выжить повышалась на 7,5 процента. Основная причина смертности у новорожденных масайских жирафов - хищники: так что цифры выживаемости свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что окраска у этих животных играет роль камуфляжа - по крайней мере, для молодняка.
