蝙蝠的一個(gè)進(jìn)化之謎

　　在新西蘭森林的灌木叢中，有什么東西在騷動(dòng)。一只毛茸茸的小動(dòng)物正在樹根上和落葉叢中竄來(lái)竄去，覓食昆蟲和果實(shí)。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(shuō)，它是新西蘭小短尾蝠。

　　大約5200萬(wàn)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(huì)飛的。這就是為什么許多人會(huì)對(duì)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(huì)飛的蝙蝠，卻是一個(gè)進(jìn)化之謎。另一類會(huì)飛行的脊椎動(dòng)物——鳥類，在全球范圍內(nèi)多次進(jìn)化到不會(huì)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(lái)自地面的捕食者的危險(xiǎn)(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?yàn)轱w行是很耗體力的。

　　很久以來(lái)，新西蘭小短尾蝠一直被視為解開這個(gè)進(jìn)化之謎的關(guān)鍵。但過(guò)去20年的研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的現(xiàn)象：其實(shí)，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?cè)诘厣献鍪裁?研究它們是否能同樣幫助我們找出為什么沒有不會(huì)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(duì)它們的空中表演感到驚嘆的人都明白這一點(diǎn)。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(zhǎng)爬行。葉鼻蝠、鬼臉蝠、馬蹄蝠和其他蝙蝠在地面上完全無(wú)能為力。

　　大約50年前，英國(guó)生物學(xué)家特里·沃恩提出過(guò)一個(gè)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(shí)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(qiáng)壯的髖骨和腿骨。它們的腿和我們的腿有點(diǎn)像，有三塊發(fā)育完全的長(zhǎng)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(gè)很小的殘端，只與腳踝相連，這大概會(huì)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(shí)是多么得心應(yīng)手。2006年，生物學(xué)家在專門為蝙蝠設(shè)計(jì)的跑步機(jī)上對(duì)這兩種蝙蝠進(jìn)行了測(cè)試。他們的研究證實(shí)，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(lái)像高蹺一樣。研究還發(fā)現(xiàn)，吸血蝙蝠還有一項(xiàng)秘密技能：它們會(huì)跑。當(dāng)跑步機(jī)的速度達(dá)到大約每秒0.6米時(shí)，吸血蝙蝠就會(huì)做出一種“跳躍”的步態(tài)，四肢同時(shí)躍起。

　　當(dāng)時(shí)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(guó)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(lái)捕捉害蟲時(shí)，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(shí)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(gè)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(lái)。

　　這項(xiàng)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(diǎn)與其他證據(jù)相吻合。例如，2019年，俄羅斯莫斯科國(guó)立大學(xué)的研究人員測(cè)試了5種腿軟的蝙蝠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們都非常擅長(zhǎng)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(dòng)呢?

　　和不會(huì)飛的鳥類一樣，會(huì)走路的蝙蝠之所以能獲得這種能力，可能是因?yàn)樽呗穼?duì)它們有好處。例如，常見的吸血蝙蝠會(huì)在地面上偷襲獵物，它們可能會(huì)大口大口地吸血，以至于太重而無(wú)法飛行。與此同時(shí)，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(shí)、花蜜和無(wú)脊椎動(dòng)物(尤其是新西蘭特有的不會(huì)飛的蟋蟀)，以此為生。如今，新西蘭小短尾蝠約有40%的覓食時(shí)間是在地面度過(guò)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?yàn)樯飳W(xué)家對(duì)蝙蝠的地面活動(dòng)還研究得太少。

　　我們所知道的一點(diǎn)情況表明，蝙蝠和鳥類進(jìn)化出花更多時(shí)間在地面活動(dòng)，可能是出于不同的原因。對(duì)于鳥類來(lái)說(shuō)，有時(shí)是由于缺乏地面上的競(jìng)爭(zhēng)者，才促使它們進(jìn)化成不會(huì)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(wàn)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(wàn)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?yàn)槿狈Ω?jìng)爭(zhēng)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(huì)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(gè)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(huì)飛的形態(tài)可能更具挑戰(zhàn)性。