关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
一对5300万年前蝙蝠的化石遗骸可能已经解决了蝙蝠进化中最大的谜团:先有飞行还是先有回声定位?研究人员在本周的《自然》杂志上报告说,这些化石,每块都不到4英寸(10厘米)长,代表了迄今为止最古老和最原始的蝙蝠物种。这些生物的翅膀很像现代蝙蝠——除了脚趾和细长的手指上覆盖着小爪子——这意味着它们很可能在空中扑腾。
该研究的主要作者、纽约美国自然历史博物馆的进化生物学家南希·西蒙斯说:“你看到它会说,‘毫无疑问,它是一只蝙蝠’”。然而,她和她的合著者报告说,这种动物的耳蜗(内耳中检测空气振动的部分)太小,无法通过聆听其高音尖叫的回声(称为回声定位)来导航。另外,还缺少其他两个标志回声定位蝙蝠的骨骼特征:中耳骨上的一个大隆起,以及头骨后部长而细的骨头末端的喇叭形尖端。
西蒙斯说:“鉴于这些都缺失了,我们很有信心地认为这不是一只回声定位蝙蝠。” 苏格兰阿伯丁大学的蝙蝠研究员约翰·斯皮克曼在随附的社论中写道,这一发现是“壮观的”。
一些生物学家认为,蝙蝠在获得飞行能力之前,进化出回声定位是为了帮助捕食昆虫。大约5000万年前的古代蝙蝠化石看起来很像现存的蝙蝠,甚至包括回声定位所需的扩大的耳蜗。
然而,斯皮克曼和其他蝙蝠研究人员在20世纪80年代后期观察到,回声定位需要大量的能量。这是因为蝙蝠必须用力将空气排出肺部才能发出超声波脉冲。然而,当蝙蝠飞行时,它们拍打的翅膀会压缩和扩张胸腔,从而为肺部提供动力。
斯皮克曼推测,第一批蝙蝠在白天活动,利用它们的眼睛在空中辨别方向并捕食昆虫猎物,但在恐龙灭绝后6500万年出现的长羽毛的捕食者的驱使下,转向了夜间活动。不幸的是,研究人员无法判断化石蝙蝠的眼睛是否适应了在黑暗中搜索,就像一些现存的蝙蝠一样:它们的上部头骨,包括眼窝,已经被压碎,无法重建。