蝙蝠的一個進(jìn)化之謎

　　在新西蘭森林的灌木叢中，有什么東西在騷動。一只毛茸茸的小動物正在樹根上和落葉叢中竄來竄去，覓食昆蟲和果實。它步履蹣跚，好像踩著高蹺。是老鼠嗎?還是鳥?不，是蝙蝠。準(zhǔn)確地說，它是新西蘭小短尾蝠。

　　大約5200萬年前，蝙蝠第一次飛上天空。如今，在全世界約1300種蝙蝠中，大多數(shù)蝙蝠甚至不能很好地行走，但沒有一種是不會飛的。這就是為什么許多人會對新西蘭小短尾蝠感到驚訝：這種蝙蝠在地面上行走就像在空中飛行一樣自如。

　　但是，究竟為什么沒有不會飛的蝙蝠，卻是一個進(jìn)化之謎。另一類會飛行的脊椎動物——鳥類，在全球范圍內(nèi)多次進(jìn)化到不會飛。它們經(jīng)常在偏遠(yuǎn)的島嶼上這樣做，比如新西蘭的島嶼，那里幾乎沒有來自地面的捕食者的危險(至少在人類出現(xiàn)在那里之前)。在這種情況下，不飛是一種很好的適應(yīng)，因為飛行是很耗體力的。

　　很久以來，新西蘭小短尾蝠一直被視為解開這個進(jìn)化之謎的關(guān)鍵。但過去20年的研究發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的現(xiàn)象：其實，不僅只有新西蘭小短尾蝠，許多其他種類的蝙蝠也能行走，有些甚至?xí)?。那么，它們在地上做什?研究它們是否能同樣幫助我們找出為什么沒有不會飛的蝙蝠的原因呢?

　腿軟并不是行走的障礙

　　蝙蝠非常適合飛行，任何對它們的空中表演感到驚嘆的人都明白這一點。然而，如果把它們帶離天空，情況就完全不同了。大多數(shù)蝙蝠都不擅長爬行。葉鼻蝠、鬼臉蝠、馬蹄蝠和其他蝙蝠在地面上完全無能為力。

　　大約50年前，英國生物學(xué)家特里·沃恩提出過一個解釋。他認(rèn)為，蝙蝠骨骼的特征可能解釋了為什么許多蝙蝠行走能力如此之差。他意識到，罕見的能行走的蝙蝠——包括新西蘭小短尾蝠和常見的吸血蝙蝠——都有強壯的髖骨和腿骨。它們的腿和我們的腿有點像，有三塊發(fā)育完全的長骨：上肢是股骨，下肢是腓骨和脛骨。在所有其他蝙蝠中，腓骨是一個很小的殘端，只與腳踝相連，這大概會讓這些蝙蝠的膝蓋變得非常脆弱。

　　如今，我們清楚地看到，新西蘭小短尾蝠和吸血蝙蝠用它們粗壯的雙腿行走時是多么得心應(yīng)手。2006年，生物學(xué)家在專門為蝙蝠設(shè)計的跑步機(jī)上對這兩種蝙蝠進(jìn)行了測試。他們的研究證實，這兩種蝙蝠都有一種奇特但有效的行走方式：它們將翅膀收起，靠向后的后肢和皮革般的手腕緩慢行走，這種行走方式讓它們的附肢看起來像高蹺一樣。研究還發(fā)現(xiàn)，吸血蝙蝠還有一項秘密技能：它們會跑。當(dāng)跑步機(jī)的速度達(dá)到大約每秒0.6米時，吸血蝙蝠就會做出一種“跳躍”的步態(tài)，四肢同時躍起。

　　當(dāng)時人們認(rèn)為，吸血蝙蝠和新西蘭小短尾蝠是僅有的兩種善于行走的蝙蝠。但最近我們了解到，其他一些物種，包括一些臀部和腿部較弱的蝙蝠，也能步行，盡管十分笨拙。比如，美國亞利桑那州立大學(xué)的馬特·瓊斯教授在嘗試使用安裝在地面上的粘性誘捕器來捕捉害蟲時，經(jīng)常捕捉到大棕蝠——美洲最常見的蝙蝠物種之一。2023年早些時候，瓊斯和他的同事進(jìn)行了進(jìn)一步的探索。他們把一些大棕蝠放進(jìn)一個有透明塑料罩的沙箱里，結(jié)果驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些蝙蝠在沙箱里歡快地漫步，甚至沒有試圖飛起來。

　　這項研究表明，腿軟可能并不像我們認(rèn)為的那樣是行走的障礙。這一觀點與其他證據(jù)相吻合。例如，2019年，俄羅斯莫斯科國立大學(xué)的研究人員測試了5種腿軟的蝙蝠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們都非常擅長跳躍著走。

　　蝙蝠為什么要到地面行走?

　　但是，這些飛行高手為什么要到地面上活動呢?

　　和不會飛的鳥類一樣，會走路的蝙蝠之所以能獲得這種能力，可能是因為走路對它們有好處。例如，常見的吸血蝙蝠會在地面上偷襲獵物，它們可能會大口大口地吸血，以至于太重而無法飛行。與此同時，新西蘭小短尾蝠顯然發(fā)現(xiàn)，行走有利于它們四處覓食花粉、果實、花蜜和無脊椎動物(尤其是新西蘭特有的不會飛的蟋蟀)，以此為生。如今，新西蘭小短尾蝠約有40%的覓食時間是在地面度過的。

　　除了覓食或降低體能消耗之外，步行是否還有其他好處，目前還不清楚，這主要是因為生物學(xué)家對蝙蝠的地面活動還研究得太少。

　　我們所知道的一點情況表明，蝙蝠和鳥類進(jìn)化出花更多時間在地面活動，可能是出于不同的原因。對于鳥類來說，有時是由于缺乏地面上的競爭者，才促使它們進(jìn)化成不會飛的鳥類。但這種原因不適用于蝙蝠。2009年，一位生物學(xué)家在南澳大利亞發(fā)現(xiàn)了一塊2600萬年前的穴居蝙蝠化石，且其腿部解剖結(jié)構(gòu)顯示它適合行走。但澳大利亞在2600萬年前并不缺乏地面的捕食者。因此，蝙蝠適應(yīng)步行不可能是因為缺乏競爭者和捕食者。究竟是什么促使遠(yuǎn)古的蝙蝠開始步行，目前還不清楚。

　　鳥類和蝙蝠之間的差異可能也有助于解釋為什么我們迄今沒有發(fā)現(xiàn)任何不會飛的蝙蝠存在的證據(jù)。蝙蝠的解剖結(jié)構(gòu)與鳥類截然不同。它們的整個身體，從頭到腳，基本上都是為飛行而進(jìn)化的。它們的翅膀不僅由前肢組成，還包括后肢。這意味著將蝙蝠的身體改造成完全不會飛的形態(tài)可能更具挑戰(zhàn)性。