摘要：大家可能觉得有点奇怪，蝙蝠和鸟类不都是能飞的动物吗？为什么它们的进化方式会有这么大的差异呢？“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，最近发表在《自然·生态与进化》期刊上的这项最新研究的结论，颠覆了科学家们最初的预想，也给我们带来了不少值得思考的

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

文 | 王昆山

本文共计1800字，阅读约4分钟

最近，科学家们进行了一项有趣的研究，发现蝙蝠和鸟类在进化过程中有着非常不同的发展路径，尤其是在翅膀和腿部的进化上。

大家可能觉得有点奇怪，蝙蝠和鸟类不都是能飞的动物吗？为什么它们的进化方式会有这么大的差异呢？“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，最近发表在《自然·生态与进化》期刊上的这项最新研究的结论，颠覆了科学家们最初的预想，也给我们带来了不少值得思考的问题。

连云港一个废弃山洞中越冬的蝙蝠。©周翀 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

蝙蝠是非常独特的一类动物，它们的飞行方式却跟鸟类完全不同。蝙蝠的翅膀，不像鸟的翅膀，那样是羽毛覆盖的，而是由膜构成；形态也显得更加柔软、灵活。蝙蝠有许多不同的飞行方式，有的蝙蝠会从树叶上扑捉昆虫，有的会在空中盘旋吸食花蜜，甚至有些蝙蝠还能在地面上爬行，像吸血蝙蝠那样在其他动物身上喝血。如此多样的生活方式和飞行方式，都需要不同的翅膀设计和功能。

不过，科学家也有个疑问：为什么蝙蝠没有像鸵鸟那样，变成一种不会飞的动物？或者，为什么蝙蝠不能像信天翁一样，长时间生活在海洋上呢？

白眉企鹅（Gentoo penguins）。它们在水下游泳时，像飞翔一样挥动着它们的大翅膀。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

这项新研究给出了一个答案，答案竟然是——蝙蝠和鸟类的翅膀与腿部的进化是紧密相连的，而这种紧密的联系，限制了蝙蝠在生态适应上的多样性。

圣诞岛小蝙蝠 (Pipistrellus murrayi) 是一种曾经栖息在澳大利亚圣诞岛的蝙蝠物种。根据IUCN红色名录的最新评估，该物种已被列为灭绝（2016年评定）。圣诞岛小蝙蝠是一种小型的蝙蝠，主要以昆虫为食，曾在圣诞岛的热带森林中广泛分布。但由于栖息地的丧失、外来捕食者的引入以及其他环境因素的影响，这一物种的数量急剧下降，最终未能成功避免灭绝。圣诞岛小蝙蝠的消失标志着该地区生物多样性的重大损失，也突显了保护措施不足和生态失衡带来的严峻挑战。©Lindy Lumsden 图片来源：IUCN Redlist

研究人员通过这项研究发现，蝙蝠的翅膀和腿部并没有像鸟类那样独立进化。鸟类的翅膀和腿部是分开进化的，鸟类能够在空中飞翔、在陆地上奔跑、甚至在水中游泳，每个部分都能独立适应不同的生活需求；而蝙蝠的翅膀和腿部进化是相互依赖的，这意味着它们的翅膀和腿部如果发生变化，往往是同步的。比如说，当蝙蝠的翅膀变大、或变小时，它的腿部形态也会发生相应的变化。换句话说，蝙蝠的翅膀和腿部进化是“捆绑”在一起的，这让它们在进化过程中不能像鸟类那样，灵活地适应各种生态环境。

鸟类的羽毛和骨骼图示。摄影：Linda Wong，摄于国家动物博物馆。©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

科学家们在研究过程中，使用了来自全球111种蝙蝠和149种鸟类的翅膀和腿部骨骼数据，进行了详细的比较。

他们通过X光技术，非常精确地观察到每个物种的骨骼形态，并进一步分析这些骨骼在进化中的变化规律。结果显示，无论是蝙蝠还是鸟类，翅膀和腿部的骨骼形态在同一物种内部是有很强的相关性的。这就意味着，在同一物种中，翅膀和腿部的骨骼在进化过程中是同步变化的。但是，研究人员发现，在鸟类中，翅膀和腿部的骨骼形态变化几乎没有相关性，它们各自独立进化，这也是鸟类能够在不同环境中灵活适应的原因。

鹗（osprey）的标本。摄影：Linda Wong，摄于国家动物博物馆。©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

这一发现让研究人员感到十分惊讶。原本他们以为，蝙蝠的翅膀和腿部应该像鸟类一样，是各自独立进化的；可事实却恰恰相反。蝙蝠的翅膀和腿部进化紧密相连，这限制了它们的适应能力。蝙蝠不能像鸟类那样，在陆地、空中和水中自由切换，而只能在特定的环境中生活。这种紧密联系的进化方式，意味着蝙蝠的适应性远没有鸟类那么灵活。鸟类的翅膀和腿部可以独立演化，使得鸟类能够适应不同的环境，比如飞行、奔跑、游泳等；而蝙蝠的翅膀和腿部，却只能同时改变，这使得它们无法像鸟类那样，在多个生态位中找到适合自己的生存方式。

为什么鸟类的体型适合飞翔？流体力学的秘密，。摄影：Linda Wong，摄于国家动物博物馆。©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

蝙蝠和鸟类的进化告诉我们，不同的进化路径和不同的生活方式是如何影响它们的适应性和生存方式的。它不仅揭示了蝙蝠和鸟类在飞行能力上的差异，也为我们提供了一个更深刻的视角，来理解不同动物是如何适应环境的。让科学家们开始重新审视鸟类的进化。鸟类能够在翅膀和腿部的独立演化中获得巨大的成功，那么蝙蝠为什么不能做到这一点呢？科学家们推测，鸟类的成功可能正是源于它们翅膀和腿部能够独立进化，这使得它们能更灵活地适应不同的生活方式和环境。

斯里兰卡的狐蝠。摄影：郭耕（绿会专家）©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

此外，这项研究还引发了对古代飞行动物的思考，特别是对翼龙的研究。翼龙是已经灭绝的飞行爬行动物，它们的翅膀结构与蝙蝠类似，也是一种膜状翅膀。那么，翼龙的进化是否也有类似的特点呢？它们是否也像蝙蝠一样，翅膀和腿部的进化是紧密相连的？这个问题值得我们进一步思考。

感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看全文：

Orkney, A., Boerma, D.B. & Hedrick, B.P. Evolutionary integration of forelimb and hindlimb proportions within the bat wing membrane inhibits ecological adaptation. Nat Ecol Evol 9, 111–123 (2025). https://doi.org/10.1038/s41559-024-02572-9

文 | 王昆山

编辑 | 绿茵

排版 | 绿叶

引用本文

王昆山.海洋与湿地.2025-02-24. 蝙蝠的“飞行困境”——为什么它们不能像鸟一样适应多种环境？

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【本文参考资料】

【你知道吗？】长期以来，在全球，船舶的开放式螺旋桨在航行过程中给海洋生物带来了显著的伤害和死亡，尤其是对于大型海洋生物如鲸类、海豚、海龟、儒艮、海牛等。例如在北大西洋，因开放式螺旋桨撞击带来的鲸豚死亡比比皆是；如在卡塔尔海域，有超过50%的鲸鲨身上都有明显的螺旋桨伤痕。这显示了问题的普遍性和严重性。在我国也不例外，多年来沿海发现因被螺旋桨打死的海洋动物不在少数。此外，开放式螺旋桨对于人类（游泳者、潜水人员和海上作业人员）的伤害案例也比比皆是。许多专家建议，在海洋保护区、或重要海洋哺乳动物区域（IMMAs）或重要迁徙路线上降低船舶速度、加装螺旋桨保护装置，是减少损害、保护海洋生物多样性的良好举措。（海洋与湿地·宣）

来源：中国绿发会