Suốt một thế kỷ qua, giới khoa học đã không ngừng tranh luận về mục đích thực sự của những vết vằn trên mình ngựa vằn. Qua nhiều nghiên cứu, giả thuyết ngụy trang dần bị loại bỏ, và những khám phá mới đang dần lộ diện.
Vào khoảng 100 năm trước, nhà thơ Anh Joseph Rudyard Kipling đã có câu đùa rằng những vết vằn trên ngựa vằn là do bóng cây tạo nên. Ông nói vậy khi thấy giới sinh vật học tranh cãi về công dụng của bộ lông này. Lúc bấy giờ, nhiều giả thuyết không mấy khoa học được đưa ra. Và giờ đây, với hơn một phần tư thế kỷ 21 trôi qua, khoa học có thể đã tìm ra sự thật?
Theo thống kê, đã có ít nhất 18 giả thuyết được đưa ra. Các lý thuyết này xoay quanh nhiều mục đích, từ ngụy trang, xua đuổi muỗi, nhận diện cá thể, đến việc làm mát cơ thể. Tuy nhiên, đa phần chúng đều thiếu sự kiểm chứng vững chắc.

Một trong những giả thuyết phổ biến cho rằng những vết vằn giúp ngựa vằn ngụy trang trước sư tử và linh cẩu, tạo ra hiệu ứng ánh sáng động để làm rối loạn kẻ săn mồi. Tuy nhiên, sự thật lại khắc nghiệt hơn rất nhiều. Sư tử chủ yếu phân biệt được màu xanh lam và vàng. Quan trọng hơn, chúng thường săn mồi vào lúc chạng vạng hoặc ban đêm, khi ánh sáng yếu, khả năng phân biệt màu sắc gần như không còn tác dụng.
Trong điều kiện ánh sáng yếu, độ sáng, độ tương phản và sự chuyển động mới là những yếu tố quan trọng. Võng mạc của sư tử có nhiều tế bào hình que, cho phép chúng nhìn rõ trong bóng tối gấp sáu đến tám lần con người. Trong bóng tối, màu trắng trên ngựa vằn lại càng nổi bật, làm cho giả thuyết về hiệu ứng ánh sáng động trở nên vô lý. Hơn nữa, những kẻ săn mồi này còn dựa vào thính giác và khứu giác rất nhạy.
Ngựa vằn sống trên các đồng cỏ rộng lớn, nơi bộ vằn của chúng rất dễ nhận thấy. Thay vì lẩn trốn khi gặp nguy hiểm, chúng thường chọn cách chạy trốn, điều này chứng tỏ chúng hiểu rằng việc ngụy trang là vô ích. Thực tế là nhiều ngựa vằn vẫn mất mạng, điều này càng chứng minh giả thuyết ngụy trang không thuyết phục. Cuốn chuyên khảo 'Vằn của ngựa vằn' xuất bản năm 2016 đã chỉ trích các nghiên cứu trước đó khi chỉ kiểm tra phản ứng của con người và áp đặt lên hành vi của sư tử.

Khi giả thuyết ngụy trang bị bác bỏ, các nhà khoa học bắt đầu nghiêng về giả thuyết về mối đe dọa từ côn trùng. Ở châu Phi, ruồi trâu và ruồi tse-tse mang theo những căn bệnh chết người như bệnh ngủ và dịch tả ngựa châu Phi. Tuy nhiên, khi các nhà khoa học nghiên cứu ruồi tse-tse, họ không tìm thấy dấu vết của máu ngựa vằn.
Tim Caro, nhà sinh vật học tiến hóa từ Đại học California - Davis, đã thực hiện một nghiên cứu quy mô vào năm 2014. Kết quả đáng ngạc nhiên cho thấy nơi nào thuận lợi cho ruồi trâu sinh sôi, vết vằn của ngựa vằn lại càng rõ rệt. Vào tháng 2 năm 2019, Tim Caro đã thực hiện một bước đột phá trong nghiên cứu của mình.
Ông đã khoác những bộ áo vằn lên những con ngựa nhà và tiến hành quan sát. Mặc dù ruồi trâu bay quanh cả hai nhóm, chúng lại chỉ chú ý đến những con ngựa không mặc áo vằn. Caro giải thích rằng mặc dù ruồi trâu bay về phía bộ vằn, nhưng chúng không thể giảm tốc độ đủ để hạ cánh thành công, bị bật ra ngoài. Cấu trúc xen kẽ đen trắng dường như gây nhiễu loạn khả năng hạ cánh của côn trùng.

Song song với giả thuyết chống muỗi, vợ chồng các nhà khoa học Alison Cobb và Stephen Cobb từ Đại học Oxford lại tin rằng bộ vằn giúp điều hòa thân nhiệt. Theo ông Cobb, muỗi mang bệnh chỉ xuất hiện theo mùa, trong khi việc quá nhiệt là một mối đe dọa thường xuyên.
Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Lịch sử tự nhiên vào tháng 6 năm 2019, các nhà khoa học chỉ ra rằng vào những giờ nóng nhất trong ngày, các sọc đen hấp thụ nhiệt mạnh mẽ hơn, làm nhiệt độ tăng từ 12 đến 15 độ C so với sọc trắng. Khi sọc đen bị nung nóng, không khí phía trên nó sẽ bốc lên, trong khi không khí mát ở sọc trắng lại chìm xuống.
Hai luồng khí nóng và lạnh liên tục giao nhau tạo thành những xoáy vi mô không ổn định, hay còn gọi là nhiễu động nhẹ. Cơ chế này giúp cuốn bay mồ hôi và nhiệt lượng trên da, giúp cơ thể ngựa vằn hạ nhiệt một cách hiệu quả. Bên cạnh đó, những sợi lông đen còn có khả năng dựng đứng vào buổi sáng sớm, giữ nhiệt cho cơ thể.
Nghiên cứu của nhà sinh vật học Brenda Larrison từ Đại học California - Los Angeles cũng ủng hộ giả thuyết này, chứng minh rằng những con ngựa vằn sống ở vùng nắng nóng thường có bộ vằn rõ nét hơn.

Cho đến nay, tất cả vẫn chỉ là giả thuyết. Mặc dù mỗi lý thuyết đều có những bằng chứng riêng, nhưng chúng vẫn chưa thể thuyết phục hoàn toàn cộng đồng khoa học. Thêm vào đó, tính cách khó chịu của ngựa vằn cũng khiến quá trình nghiên cứu trở nên khó khăn. Chẳng hạn, Stephen Cobb đã phải nhập viện hai lần vì bị ngựa vằn cắn. Rất có thể bộ lông đặc biệt này là kết quả của quá trình tiến hóa đa nhiệm, nơi sự ngụy trang, chống côn trùng và điều hòa thân nhiệt cùng lúc hỗ trợ ngựa vằn trong việc sinh tồn.
