蝙蝠在能夠回聲定位之前就會飛行

已知最古老的蝙蝠缺乏回聲定位的特徵

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一對5300萬年前蝙蝠的化石遺骸可能已經解決了蝙蝠進化中最大的謎團:先有飛行還是先有回聲定位?研究人員在本週的《自然》雜誌上報告說,這些化石,每塊都不到4英寸(10釐米)長,代表了迄今為止最古老和最原始的蝙蝠物種。這些生物的翅膀很像現代蝙蝠——除了腳趾和細長的手指上覆蓋著小爪子——這意味著它們很可能在空中撲騰

該研究的主要作者、紐約美國自然歷史博物館的進化生物學家南希·西蒙斯說:“你看到它會說,‘毫無疑問,它是一隻蝙蝠’”。然而,她和她的合著者報告說,這種動物的耳蝸(內耳中檢測空氣振動的部分)太小,無法透過聆聽其高音尖叫的回聲(稱為回聲定位)來導航。另外,還缺少其他兩個標誌回聲定位蝙蝠的骨骼特徵:中耳骨上的一個大隆起,以及頭骨後部長而細的骨頭末端的喇叭形尖端。

西蒙斯說:“鑑於這些都缺失了,我們很有信心地認為這不是一隻回聲定位蝙蝠。” 蘇格蘭阿伯丁大學的蝙蝠研究員約翰·斯皮克曼在隨附的社論中寫道,這一發現是“壯觀的”。

一些生物學家認為,蝙蝠在獲得飛行能力之前,進化出回聲定位是為了幫助捕食昆蟲。大約5000萬年前的古代蝙蝠化石看起來很像現存的蝙蝠,甚至包括回聲定位所需的擴大的耳蝸。

然而,斯皮克曼和其他蝙蝠研究人員在20世紀80年代後期觀察到,回聲定位需要大量的能量。這是因為蝙蝠必須用力將空氣排出肺部才能發出超聲波脈衝。然而,當蝙蝠飛行時,它們拍打的翅膀會壓縮和擴張胸腔,從而為肺部提供動力。

斯皮克曼推測,第一批蝙蝠在白天活動,利用它們的眼睛在空中辨別方向並捕食昆蟲獵物,但在恐龍滅絕後6500萬年出現的長羽毛的捕食者的驅使下,轉向了夜間活動。不幸的是,研究人員無法判斷化石蝙蝠的眼睛是否適應了在黑暗中搜索,就像一些現存的蝙蝠一樣:它們的上部頭骨,包括眼窩,已經被壓碎,無法重建。

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