蝙蝠:動物世界里真正的超級英雄
蝙蝠俠可能沒有任何超能力,但他的靈感之源蝙蝠一定有。
除了南極洲和一些偏遠島嶼,世界各地共有1400多種蝙蝠。是什么讓這些會飛的哺乳動物如此成功?
在5000萬年的進化過程中,蝙蝠掌握了各種巧妙的方法,以應對生活中的挑戰:從搜尋獵物的內置聲納系統,到靈巧的翅膀;憑借這雙翅膀,蝙蝠成為地球上水平飛行速度最快的動物。
“我們還有很多要研究的地方,但很顯然,蝙蝠一定有超能力,”墨西哥國立自治大學生態學研究所的生態學家、國家地理探險家Rodrigo Medellín說。
“蝙蝠在向我們展示了如何過上更好的生活”,比如,蝙蝠是健康長壽的典范。
超能力一:回聲定位
盡管眾說紛紜,但蝙蝠并不是瞎子。不過,很多蝙蝠確實不依靠視覺作為主要感覺,而是利用回聲定位,在完全黑暗的環境中導航和覓食。
回聲定位是一種通過發射高頻聲音,聆聽物體反射的回聲,從而感知周圍環境的方法。根據這些回聲,蝙蝠可以計算出物體的距離、大小和形狀,比如美味的蚊子。這種自然聲納非常先進,一些蝙蝠甚至能探測出只有人類頭發寬度的物體,在一微秒之內辨別回聲的差異。
“回聲定位是一種靈活多樣了解世界的方法,”Medellín說。
最近的研究還發現,蝙蝠對回聲定位的依賴,可能沒有我們之前以為的那么高。
國家地理探險家、科羅拉多大學的生物學家Aaron Corcoran發現,蝙蝠在很長時間里都是安靜地飛行,似乎是為了避免被其他蝙蝠偷聽到自己的動靜。當無法利用回聲定位時,蝙蝠會轉而借助視覺和空間記憶尋路。
超能力二:快速飛行
蝙蝠是唯一一種利用肌肉進行自主飛行的哺乳動物,因此在動物王國里,它們的飛行技巧可謂獨一無二。
蝙蝠翅膀很像經過改良的人手,柔軟的皮膜連接著細長的“手指”。靈活的翅膀上布滿了血管、神經和肌腱,有特殊的肌肉支撐,蝙蝠因此可以高效飛行,身手敏捷。不同于鳥類和昆蟲的翅膀,飛行過程中,蝙蝠的翅膀有多種折疊方式,就像人手可以做出多種手勢一樣。
讓很多人驚訝的是,“地球上自主飛行速度最快的動物,竟然是不起眼的巴西犬吻蝠(Tadarida brasilien)”,Medellín說。2016年,得克薩斯州西南部的研究人員記錄到,巴西犬吻蝠的速度達到了每小時160千米,這種體重只有10克的蝙蝠輕松成為世界上速度最快的哺乳動物。
它比游隼的速度還要快,俯沖的游隼速度約為每小時320千米,但水平飛行時,游隼的速度只有每小時64到96千米。
“游隼在作弊,”Medellín打趣說:“它利用重力加速。”
超能力三:長壽
體型較小的動物壽命比較大的動物短,這是生物學的一般規律。但蝙蝠打破了這個規律:相對于它們的體型,蝙蝠是壽命最長的哺乳動物。根據記錄,年齡最大的蝙蝠是俄羅斯的布氏鼠耳蝠(Myotis brandti),它體重不到7克,卻活了至少41年。
最近,科學家研究了蝙蝠的細胞,探尋超長壽的秘密。他們主要關注端粒,即染色體末端的防護結構。在大多數動物身上,隨著年齡增長,端粒會變得越來越短,這一過程可能與年齡增長帶來的細胞分解和死亡有關。但最長壽的蝙蝠,即鼠耳蝠屬蝙蝠,它們體內的端粒卻沒有隨著年齡萎縮。
了解蝙蝠為何如此長壽,以及它們如何健康地步入老年,或許有助于有人類延年益壽。
在澳大利亞昆士蘭,小紅狐蝠(Pteropus scapulatus)正棲息在阿瑟頓高地的樹上。攝影:JUERGEN FREUND, NATURE PICTURE LIBRARY
超能力四:抵御病毒
蝙蝠不僅壽命長,而且一生都很健康,罹患癌癥的概率非常低。
而且,蝙蝠會感染其他致命病毒,比如狂犬病和埃博拉病毒,卻不會生病。為了找出原因,科學家正在研究蝙蝠的基因,找到一些線索。最近一項針對六種蝙蝠基因組的分析發現,蝙蝠和病毒之間進行著長期進化軍備競賽。例如,隨著時間推移,蝙蝠體內與免疫炎癥有關的基因會周期性改變,這可能是對病毒感染的反應,而病毒本身則進化出了更好的感染蝙蝠的方法。
蝙蝠被懷疑是多種可以感染人類的病毒的宿主,但自然資源保護論者表示,不管怎樣,只要不被打擾,攜帶病毒的野生蝙蝠就不會對人類構成威脅。更重要的是,通過研究蝙蝠獨特的免疫系統,科學家可以進一步了解,人類如何像蝙蝠那樣攜帶病毒,而不生病。
超能力五:維持環境健康
除了自身的種種能力外,蝙蝠還對生態系統的其他很多地方起到了支撐作用。
四分之三的蝙蝠以昆蟲為食,每天晚上,它們吃掉的昆蟲與自己的體重不相上下,甚至更多。其中很多昆蟲會對棉花等重要的農作物造成損壞。科學家估計,通過減少作物損失、限制殺蟲劑的使用,以昆蟲為食的蝙蝠每年能為美國農民節約大約230億美元。
很多蝙蝠還起到了促進植物健康和多樣性的作用:至少549種植物通過蝙蝠授粉或傳播,包括很多受歡迎的糧食作物,比如香蕉、芒果、番石榴和可可(巧克力的主要成分)。
蝙蝠還為我們帶來了雞尾酒。從中美洲到美國西南部,耶爾布埃納長舌蝠(Leptonycteris yerbabuenae)是龍舌蘭酒的原料藍色龍舌蘭的重要授粉者。它們還為索諾蘭沙漠的著名象征巨人柱仙人掌授粉。
“蝙蝠是保持生物多樣性的無名英雄,”Medellín說:“在確保食物、衣服和飲料供給方面,它們起到了至關重要的作用,是時候感謝它們了。”
撰文:MARY BATES
譯者:Sky4