ลายทางเหล่านี้เป็นเอกลักษณ์ของม้าลายแต่ละตัว ปัจจุบันมีม้าลายสามสายพันธุ์ คือ ม้าลายทุ่งหญ้า (Equus quagga), ม้าลายภูเขา (E. zebra) และม้าลายจักรพรรดิ Grevy (E. Grevyi) แต่ละสายพันธุ์เหล่านี้ก็มีรูปแบบลายทางที่แตกต่างกันเช่นกัน ส่วนที่มืดกว่าของหนังเป็นสีดำ ในขณะที่บางตัวมีสีออกน้ำตาลกว่า และบางส่วนมีลายทางบนลำตัวเท่านั้น แต่ไม่มีที่ขา
แม้ว่าม้าลายจะมีผิวสีดำ แต่กระบวนการพัฒนาที่แตกต่างกันก็เป็นตัวกำหนดสีขนของพวกมัน เช่นเดียวกับคนผิวขาวที่มีผมสีเข้ม Caro กล่าว อันที่จริง ม้าลายมีขนสีอ่อนมากกว่าสีเข้ม ปกติแล้วขนจะสีอ่อน ดังนั้นจึงอาจดูเหมือนม้าลายสีขาวแต่มีแถบสีดำ
เส้นผมทุกเส้น ทั้งสีอ่อนและเข้ม เติบโตจากรูขุมขนที่เต็มไปด้วยเซลล์เมลาโนไซต์ตามการวิจัยในปี 2005 ที่ลงในนิตยาสาร Journal of Investigative Dermatology เซลล์เหล่านี้ผลิตเม็ดสีที่กำหนดสีผมและผิวหนัง เม็ดสีนี้เรียกว่าเมลานิน
เมลานินจำนวนมากทำให้เกิดสีเข้มขึ้น เช่น สีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ ในขณะที่เมลานินน้อยกว่าจะทำให้สีอ่อนลง เช่น สีน้ำตาลแดงหรือสีบลอนด์ ขนสีดำของม้าลายเต็มไปด้วยเมลานิน แต่เมลานินไม่มีอยู่ในขนสีขาว โดยพื้นฐานแล้ว เพราะรูขุมขนที่ประกอบเป็นแถบขนขาวนั้น “ปิด” เมลาโนไซต์ ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะไม่ทำให้มีเม็ดสีออกมา
การผลิตเมลานินจากเมลาโนไซต์นั้น “ป้องกันได้ในระหว่างการพัฒนาของขนสีขาว แต่ไม่ใช่ของขนสีดำ” คาโรบอกกับทาง WordsSideKick.com ในอีเมล กล่าวอีกนัยหนึ่งสำหรับม้าลาย “สถานะเริ่มต้นของสัตว์คือการผลิตขนสีดำ ทำให้พวกมันมีสีดำและมีลายสีขาว”
กระบวนการทางชีววิทยาที่อยู่เบื้องหลังลายทางของม้าลายนั้นไม่เป็นที่รู้จัก แต่ในหนูลายทางแอฟริกัน (Rhabdomys pumilio) ซึ่งมีแถบสีอ่อนและสีเข้มยาวไปตามลำตัวที่มีขนยาวของพวกมัน ยีน Alx3 จะทำงานตามแถบสีอ่อนมากกว่าแถบสีเข้ม
การศึกษาในปี 2016 ที่ลงในนิตยาสาร Nature นักวิจัยพบว่ายีน Alx3 สามารถยับยั้งยีนที่ควบคุมการพัฒนาเมลาโนไซต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งนำไปสู่ขนสีอ่อน
แล้วทำไมม้าลายถึงมีสีดำกับลายสีขาว? จากการวิจัยของ Caro และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่ารูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์นี้สามารถป้องกันแมลงวันได้
ในการศึกษาปี 2020 วารสาร Proceedings of the Royal Society B พวกเขาพบว่าแมลงวันตอมม้าลายพวกนี้น้อยกว่าสัตว์ชนิดอื่น แมลงวันเหล่านี้สามารถเป็นพาหะนำโรคที่เป็นอันตรายต่อม้าลายได้
Caro กล่าวว่า “มีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพียงไม่กี่ชนิดที่มีลายทางเหมือนม้าลาย” โอคาพี (Okapi) มีลายที่คล้ายคลึงกันที่ก้น แต่นอกเหนือจากนั้น ไม่มีสายพันธุ์อื่นใดที่มีแถบสีดำและสีขาวที่ชัดเจนจริงๆ “คิดว่าฟังก์ชั่นยับยั้งแมลงวันนั้นมีลักษณะเฉพาะสำหรับม้าลาย เพราะพวกมันไวต่อโรคจากแมลงวันในแอฟริกา”
