蝙蝠
蝙蝠(學名:Chiroptera)是哺乳綱下翼手目的一類動物,是唯一能夠真正飛翔的哺乳動物。除一般哺乳動物的特點外,還有一系列適應飛行的形態特徵。蝙蝠全身骨質輕,頭骨癒合程度較高,肩帶發達,胸骨具龍骨狀突起。後肢脛骨、腓骨退化。耳殼發達,常具發達的耳屏或對耳屏。翼膜、耳、唇等處有豐富的感覺毛。顏色多樣,大多是褐色、灰色和黑色。
蝙蝠可分為兩個亞目,全世界目前已經發現並確認的共有16科185屬962種,中國約7科30屬120種。
最小的蝙蝠-(飛行大黃蜂)
大黃蜂蝙蝠體型最大只有1英寸,體重僅為2g,可以說是最小的哺乳類動物,這種微型哺乳動物可以像蜂鳥一樣在空中盤旋飛行,它們像所有蝙蝠一樣喜歡棲息在洞穴環境中,喜歡以昆蟲為食。由於體型很小,它們可以很容易地棲息在拇指尖上。這種蝙蝠在1974年才被發現,居住於泰國境內的石灰石巖洞上,它被認為是全球12種最瀕臨滅絕物種之一,世界僅生存著大約200隻大黃蜂蝙蝠。
最大的蝙蝠-(會飛的「狐狸」)
馬來大狐蝠,主要分布在印度尼西亞與馬來西亞等地,是翼手目中體型最大的種類。體長為20-25釐米,體重約為600-1100克,有記錄翼幅最大的接近兩米,張開的雙翼超過大部分成年人的身高,是目前已知世界上最大的蝙蝠。因其頭和面部狹長,看起來很像狐狸,因此得名「狐蝠」。除了體形最大,它與其他蝙蝠最顯著的區別是脖頸間有黃金色圍巾狀的皮毛,而且沒有大多數蝙蝠所具有的尾巴。從進化走向上看,狐蝠屬於蝙蝠中比較另類的種類。(後面會講到)
狐蝠
我們知道有些蝙蝠是吸血維生的,幸運的是,馬來狐蝠不吸血。這麼大個傢伙要是幹上了吸血的勾當,估計沒幾個動物夠它吸上一頓的!馬來狐蝠主要分布在東南亞的叢林中,通常是以幾隻甚至是幾百隻群體棲息。日落後,他們開始集體覓食。它們的主要食物是水果和花蜜,以毛丹樹、無花果樹和蘭花樹的果實為食,以花蜜和花椰子樹和榴槤樹花蜜為食。同時,它們也是花粉的主要運輸者。
非法獵殺讓馬來大狐蝠面臨嚴重生存威脅,已被列入《世界自然保護聯盟》(IUCN)2008年瀕危物種紅色名錄近危級別。
並非所有蝙蝠都有回聲定位能力
具有回聲定位能力的蝙蝠,能產生短促而頻率高的聲脈衝(類似超聲波),這些聲波遇到附近物體便反射回來。蝙蝠聽到反射回來的回聲,能夠確定獵物及障礙物的位置和大小。這種本領要求高度靈敏的耳和發聲中樞與聽覺中樞的緊密結合。蝙蝠個體之間也可能用聲脈衝的方式交流。
多數蝙蝠發出的聲波頻率在20-60千赫之間。頻率低於20千赫的聲波波長會穿過大多數昆蟲而不會反射回來;頻率高於60千赫時在空氣中衰減得很快,這就限制了其可使用的範圍,因此多數蝙蝠叫聲的頻率不會高於60千赫。但短耳三葉鼻蝠能發出特高頻率的叫聲,其頻率可達212千赫,是所有蝙蝠中最高的;而有些犬吻蝠科的蝙蝠,例如小斑點蝠回聲定位的頻率卻可以低到11千赫。運用特別高或特別低頻率叫聲的另外一個好處就是這些頻率的聲波可以識別特定種類的昆蟲,這樣蝙蝠就可以捕捉它們最喜歡的類型。
然而體型最大的狐蝠和少數幾種食果蝙蝠,它們的回聲定位能力卻退化了,主要依靠嗅覺和黑暗中強大的視覺找尋食物。
另類的狐蝠科
倒吊的一生是怎樣的?
蝙蝠的一生除了飛行和偶爾因為意外和其他需要落地爬行外,幾乎都在倒吊中度過,人倒立幾分鐘就會頭疼難受,而蝙蝠卻倒掛著睡一整個白天,甚至整個冬天。那麼,蝙蝠為什麼要這樣睡覺呢,它們不怕睡著了掉下來嗎,不怕腦袋充血嗎?
通過研究在北美出土的距今5220萬年的伊神蝠化石發現,伊神蝠為食蟲蝙蝠的原始種類,它總體上與現代食蟲蝙蝠非常相似,但後肢較長,翼手較短,長有較長的尾巴。從解剖結構上看,這種蝙蝠很擅長在樹上攀爬,而且是倒掛著睡覺的。這就是說,蝙蝠至少已經倒掛了5000~6000萬年了。
伊神蝠想像還原圖
科學家由此推測,蝙蝠的祖先本是樹棲動物。為了捕食飛蟲,蝙蝠經常在樹與樹之間跳躍,它的翼手越來越發達,後肢和尾巴卻漸漸退化,終於,它學會了滑翔,最後飛了起來。由於大部分時候起飛都是從樹上往下落,自然不需要進化出鳥類從地面起飛的能力,也不需要發達的後腿。
因此蝙蝠後腿腳爪的屈肌乾脆退化了,相應的腱膜一端連接在趾骨上,另一端直接連接其上半身,蝙蝠腳爪的伸肌平時是舒張狀態,因此它的腳爪日常就是握著的。當它想附著在高處,只需用伸肌打開腳爪,抓住附著點就可以了。當蝙蝠倒掛著,重力就代替了肌肉拉力,將肌腱拉緊,蝙蝠的爪子就緊緊勾住了樹幹或者巖石縫隙。當蝙蝠想要飛行,需要做的僅僅是「鬆手」,就能自然墜入飛行狀態。
頭不暈的秘密
人體如果倒立,大量血液會滯留在頭部而無法回到心臟,從而引發不適。而當我們正常站立和行走,血液不會滯留在四肢,這是因為在我們四肢的靜脈血管(負責將血液運回心臟)中有靜脈瓣,只允許血液從下往上流,從而防止血液倒流。
蝙蝠血管中沒有類似靜脈瓣的結構,但它的靜脈壁肌肉很強勁,能節律性收縮。大多數哺乳動物包括我們人類的靜脈血都以被動流淌為主,但蝙蝠卻可以主動收縮血管,促進血液流回心臟。
同時與人類相比,蝙蝠體型太小,其頭部與心臟的距離很短,因此重力對供血影響有限,加之其心臟、靜脈血管的泵送能力很強足以對抗血液的重力。
倒著尿尿會滋自己一臉嗎?
蝙蝠不僅倒掛著睡覺,還倒掛著生孩子給幼仔餵奶。更奇的是,它連排洩也都是掛著完成的,不會弄髒自己嗎?
蝙蝠的翼手有個手指進化出了一對鉤子,這可以使他們在需要的時候暫時的反轉過來,比如排洩的時候。所以就不會把自己弄髒咯。(下面有動圖)
蝙蝠與人類的壽命異常現象
有一個生物學認識,對於恆溫動物來說,體型越大一般壽命也會越長,心跳越慢。比如大象的心跳每分鐘大約平均26次,而大象的平均壽命60年;藍鯨的心跳可低至每分鐘2次(潛水時),平均壽命80歲;而且老鼠心跳可達500次每分鐘,壽命只有短短3年。
而大部分的蝙蝠平均壽命在20~30年之間,最長的可以高達50年,然而由於飛行需要消耗大量能量,飛行時的蝙蝠心率可高達800~1000次每分鐘。
哺乳動物心跳與壽命關係
相信你之前已經注意到了一個事實,人類的平均年齡有70歲,但是平均心跳卻很少有低於60次每分鐘的,哺乳動物中人類是一個異類;同樣的,蝙蝠也是個異類,它們心跳速度很高,卻擁有不合常理的超長平均壽命—30年!
超強的體溫變化能力-(生活就是在「發燒」)
蝙蝠的體溫變幅很大,非休眠狀態的平均正常體溫在40℃以上(這個溫度對於人類來說已經是危險的高燒了)最高曾測得48.5℃的體溫,而體溫最低時到7.5℃。某些大型的食果蝠(比如前面提到的狐蝠)由於其生理和行為特點不同,體溫比較恆定,而絕大多數的小型食蟲蝠則是典型的異溫動物。
人類體溫範圍
據觀察,生活在溫帶的蝙蝠,一生中其不活動的時間比活動的時間要多得多,夏天它們差不多整個白天和夜間的一部分時間都在睡眠,有些種類當天氣寒冷的時候,便像鳥類一樣進行長距離的季節性遷徙,到南方去過冬,留在原地的種類則在嚴寒的冬季便進入長時期的冬眠。據不完全統計,棲息在列寧格勒附近的大耳蝠和北棕蝠在一生中其活動的時間僅佔1/15-1/20,其餘的時間都在睡眠。當環境溫度低於15℃時,蝙蝠即處於深睡狀態,睡眠的蝙蝠生理機能減慢,新陳代謝降低。心跳只有平時的1/100,由於存在這種低代謝冬眠情況,致使蝙蝠的壽命也比較長。
免疫開掛的蝠生
要知道「發燒」這種現象對於我們人類而言表示你的免疫系統進入火力全開模式,這是為了通過提高身體溫度消滅多數病原體的應激身體狀態,但是如果長時間處於這種高溫中人體器官和正常細胞也是受不了的,所以我們的免疫系統有一個啟動順序,先是白細胞數量增加來吞噬,如果這道防線被攻破,才會開啟這種「殺敵一千自損八百」的發燒方式,當然遇到有時候一些兇猛的病原體甚至可以抑制免疫系統不讓身體發燒。
再看看人家蝙蝠,生活就是發燒,發燒就是生活,完全沒問題!所以它們擁有哺乳動物中最活躍,最強力的免疫系統,隨時都在火力全開,就算是非常厲害的細菌病毒也奈何不了它們。例如在北美,狂犬病已經從貓狗體內完全消滅了,但也偶爾會出現狂犬病患者,正是來自蝙蝠咬傷(還好中國的蝙蝠不咬人)。
除了高體溫還有DNA優勢
通過對相關基因的研究,科學家發現蝙蝠中NF-κB家族轉錄因子c-REL受到正選擇。該基因不僅在固有免疫中發揮功能,還與DNA損傷反應具有一定關係。自然殺傷性(NK)細胞是抵抗外界病原微生物和腫瘤的第一道防線。
飛行的毒王
不過免疫系統強大只能代表蝙蝠不容易生病,他們將體內的病原體抑制住了。那麼可以想像,在蝙蝠強大的免疫系統強力鎮壓下的病原體會受到超常的「磨鍊」,在強大的選擇壓力下變得更「強大」、更「邪惡」。這與濫用抗生素誕生的「超級細菌」類似,因此蝙蝠的身體反而成了培養各種「超級病原體」的熔爐,雖然蝙蝠自己倒是沒事了,但是卻把其它動物給坑慘了。蝙蝠還會到處亂飛,他們的排洩物傳播超級病毒的能力比一般的動物也要強很多。
近些年來嚴重的傳染病,SARS、中東呼吸症候群、伊波拉病毒,包括目前肆虐全球的新冠病毒都有可能把蝙蝠作為傳播的中間宿主,科學家們經過為期5年的調查,研究人員對19192隻蝙蝠、齧齒動物、非人靈長類動物和人類進行了抽樣和測試。他們識別100種不同的冠狀病毒,發現超過98%的蝙蝠攜帶這些病毒。是名副其實的「飛行毒王」。
被「癢」死的蝙蝠
然而蝙蝠並非百毒不侵,蝙蝠也會得病,甚至有些種群的蝙蝠可能因為疾病而滅種。從2006年開始,北美地區的蝙蝠就飽受一種叫做白鼻症候群的真菌感染疾病的威脅。在2015年的時候,有數據統計,白鼻症候群已經累計造成了超過500萬隻蝙蝠的死亡。
「白鼻症候群」這一名字的來源,是因為蝙蝠患這種病後的明顯特徵就是在鼻口部和其他身體部分出現白色真菌。真菌感染一般情況下並不致命,人類最常見的真菌感染疾病估計就是腳氣了,真菌感染後一般都會只是癢和局部的潰爛。出現在蝙蝠身上的真菌感染為什麼會致命呢?研究人員經過觀察發現所有的死亡的蝙蝠都骨瘦如柴,營養不良,而且大部分的蝙蝠都是在冬眠季節死亡。
通常,冬眠的蝙蝠1個月僅僅甦醒一兩次,而被白色真菌感染的蝙蝠每隔4—5天就會甦醒一次,因此科學家提出撓癢的假設。因為白鼻徵是一種真菌感染,所以,在真菌侵入它們的皮膚時,蝙蝠也會感覺到癢。這種不舒適的感覺會讓蝙蝠從冬眠的長夢中醒來。
這種疾病最初被發現是在2007年的紐約州。後來,從那裡擴散到了美國的其他州,再後來,又擴散到了加拿大。研究人員尚未發現在病蝙蝠身上有任何其他感染源。因此,目前大多數科學家都同意「真菌可能是白鼻症候群的真兇」的觀點。這種真菌是以前人類所未知的,研究人員已經將其命名為Geomyces destructans,它有點類似冬蟲夏草的菌類。
梵觀點:蝙蝠與人類作為哺乳動物中的異類還有很多等待我們去研究和發現的地方。