现代蝙蝠到底如何进化而来,为什么科学家会把蝙蝠出现归结于单一基因的改变?

现代蝙蝠到底如何进化而来,为什么科学家会把蝙蝠出现归结于单一基因的改变?

Congyu,美国自然历史博物馆 古脊椎动物

蝙蝠是所有哺乳动物中唯一可以动力飞行的类群,滑翔的不算。而且蝙蝠也是一个非常繁盛的类群,物种数量仅次于啮齿目。

显然,蝙蝠是一个高度特化的类群,而且非常麻烦的是,现在找到的“最早的蝙蝠”的化石已经和现代的蝙蝠没什么两样了。也就是说,这个类群一出现就已经是高度特化的形态,所以其演化历史的重建也很困难。另一方面,蝙蝠娇小的体型和脆弱的骨骼结构也很难作为化石保存下来。

在我们博物馆的馆藏中我有幸见过两件早期蝙蝠的标本(的复制品),先上图。

第一件是目前最早的蝙蝠Icaronycteris的复制品,原化石来自美国始新世早期的绿河组 Green River Formation,距今大约 5200 万年。不需要深奥的解剖知识也能看出这个小动物和今天的蝙蝠已经非常相似了。

第二件也是来自绿河组的Onychonycteris (clawed bat,姑且译成爪蝠),发现时间晚于上面的Icaronycteris,但生存年代接近。

上图其实是一个复制品,这个标本比较有意思,化石在一块板子上,但是因为保存的原因头和身子在板子的两面。。。。。。见下图,来自原论文,链接放在最后了。论文里比较有意思的结论是认为蝙蝠是先具有的飞行能力,然后才演化出回声定位能力,因为这具标本的耳区结构不支持回声定位的能力,但是整个身体的构造已经可以支持其动力飞行了。

从化石来看,除了不具备回声定位的能力,体型和飞行能力已经和今天的蝙蝠非常类似。所以,从形态学判断蝙蝠的演化地位比较困难,而且在哺乳动物研究中也一直有争议。利用分子生物学的方法(Tsagkogeorga et al., 2013)显示蝙蝠与一个被称为 Fereuungulata 的类群关系接近,其中包括食肉目(猫猫狗狗),奇蹄目(马),还有鲸偶蹄目(鲸鱼,海豚,牛,骆驼等)

13 年 O'Leary et al. 在 Science 发表的论文,也是 Tree of Life 项目哺乳动物类的结题成果,给出了类似的结论。论文我放最后了。

当然,学界也有一些不同的意见,例如认为蝙蝠类和奇蹄类或者灵长类关系更接近。个人认为,未来的研究可能在很大程度上还是要寄希望于发现时代更早,演化地位更基干的化石。

最后,没懂问题后半句“单一基因的改变”是啥意思,我认识的科学家里没有这样说的,题主是不是把蝙蝠和蝙蝠携带的病毒不小心弄混了?

(PDF) Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocationThe Placental Mammal Ancestor and the Post–K-Pg Radiation of Placentals