蝙蝠是世界生态系统的重要参与者,为植物授粉、传播种子并捕食大量昆虫。蝙蝠是地球历史上仅有的三个飞行脊椎动物谱系之一,如今生存着 1,500 多只蝙蝠。但它们的进化史仍然是科学家们的一个谜。
有史以来最大规模的蝙蝠基因组和化石研究现在正在带来一些真相。研究结果表明,这些会飞的哺乳动物最早出现在 6500 万年前的欧洲,当时恐龙大灭绝事件发生后,然后分布到全球各地,而不是像之前认为的那样出现在北美、亚洲或非洲。
研究人员收集了迄今为止最大的高质量蝙蝠基因组,涵盖代表所有 21 个公认蝙蝠科的 103 个物种。他们将这些数据与对 44 种蝙蝠化石的分析相结合,以破译它们的进化历史并创建蝙蝠家谱。
他们得出的结论是,飞行就像回声定位一样,是许多蝙蝠用来在黑暗中导航并捕捉飞行猎物的生物声纳系统,是在蝙蝠进化的早期进化的。
“我认为能够飞行和回声定位为到达新巢提供了绝佳的机会——例如,在竞争较少、捕食者较少的夜间狩猎。飞行让它们飞到空中。回声定位让它们当晚回家,”索尼娅·凡尔内斯说。自然
另一位研究负责人、都柏林大学学院动物学教授艾玛·蒂林(Emma Teeling)表示:“回声定位使蝙蝠能够在夜间活动,尤其是在不与鸟类竞争或被昼间(日间活动)鸟类捕食的情况下。”
研究表明,蝙蝠在 6600 万年前小行星撞击地球 100 万年后首次出现在欧洲,这场灾难使哺乳动物变成了陆地动物。该研究的另一位负责人、纽约州立大学石溪分校的进化生物学家莉莉安娜·达瓦洛斯 (Liliana Davalos) 表示,蝙蝠很快就到达了非洲,使这两个大陆成为早期蝙蝠进化的中心。
南极洲是唯一没有蝙蝠生活过的大陆。它们现在占世界哺乳动物种类的五分之一以上。
已知最古老的蝙蝠化石可以追溯到大约 5200 万年前。基因组和解剖数据有助于确定蝙蝠的出生日期。
蝙蝠是唯一能够实现动力飞行的哺乳动物,与飞行爬行动物和脊椎动物(翼龙和鸟类)一样。鸟类在小行星撞击中幸存下来,但翼龙却没有。翼龙的灭绝可能开辟了生态位,新的飞行脊椎动物谱系可以填补这一空位。
蝙蝠翅膀的构造与鸟类和翼龙的翅膀不同,其前肢经过改良,其中包括非常细长的手指,可以支撑一大层皮肤。
蝙蝠如何获得祖先仍然是个谜。
“我们不确定,但我认为它们看起来像树鼩,开始长出长手指。这只是猜测,因为所有古代化石看起来都像现代蝙蝠,”蒂林说。
印度一座寺庙内,果蝠栖息在树枝上 路透社
目前还不清楚飞行或回声定位是首先进化出来的。蝙蝠通过发出高频超声波并聆听物体反射的回声来利用回声定位来绘制周围环境。这种能力可以在基于解剖学特征的化石中看到,例如扩大的耳蜗和特殊的中耳结构。
“我们关于古代蝙蝠化石显示飞行和回声定位能力的证据无助于回答这个问题。我们需要找到古代‘前蝙蝠’或过渡化石,看看它们是否具有表明飞行或回声定位能力的解剖学特征,”蒂林说。
许多种类的蝙蝠都表现出出色的抗病能力,并且相对于它们的体型来说寿命特别长。该研究为研究这些性状的遗传基础奠定了基础。
“这项工作最终将为人类关于衰老、免疫和抗病能力的研究提供信息,”蒂林说。
如今的蝙蝠有多种形状和大小,饮食和生活方式也多种多样。最大的是原产于菲律宾的金冠狐蝠,翼展为 5.5 英尺(1.7 米)。最小的是泰国和缅甸的大黄蜂蝠,翼展约5英寸(13厘米)。
大多数蝙蝠都是食腐动物。其他地区则因水果、蜂蜜、鱼类和吸血蝙蝠而臭名昭著。
这里有马蹄蝠、叶鼻蝠、鼠尾蝠、三叉戟蝠、鬼面蝠、须蝠、吸食蝠、锤头蝠和皱纹蝠等种类繁多。
“蝙蝠不断给我们带来惊喜。它们是进化的伟大实验之一,”韦恩斯说。









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