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解密蝙蝠捕鱼之谜 巨大双爪或是进化论异变(图)

http://www.kexue.com 2011-01-12 09:22:19 北京日报  发表评论

  1月12日报道,房山区霞云岭乡蝙蝠洞生活着3000只大足鼠耳蝠,这是我国特有的蝙蝠种类,也是亚洲目前被证实会捕鱼的唯一一种蝙蝠。

  蝙蝠食鱼之谜

  2011年被联合国环境规划署定为“国际蝙蝠年”,以宣传蝙蝠给生态系统带来的益处。人们都知道,蝙蝠捕食昆虫,这些昆虫不少就是害虫。

  但房山区霞云岭乡蝙蝠洞内生活的3000只大足鼠耳蝠,却是亚洲目前被证实会捕鱼的唯一一种蝙蝠。蝙蝠身上的毛发没有丝毫的防水能力,一旦扎入水中,它们将会丢掉性命。

  那么,这种蝙蝠是如何捕鱼的呢?

  70年未解悬疑

  大足鼠耳蝠利爪用处何在

  1936年,中国福州。

  哈佛大学博物馆馆长艾伦,收到了一只十分特别的蝙蝠标本:这只小小的野兽,居然长着一双巨大的爪子,比其它蝙蝠足足大出了一倍,弯曲如钩、锋利无比。

  艾伦给这种蝙蝠取名“大足鼠耳蝠”,他大胆推测:这是一种罕见的会用双爪捕鱼的奇特蝙蝠。按照动物的进化原则:它们身上的每一个特殊器官,都必然会有独特的功能与之对应。就像宽大有力的翅膀,对应着强大的飞行能力一样。

  接下来,艾伦便搜寻这种蝙蝠吃鱼的直接证据。要想证实蝙蝠有没有吃鱼,最直接的方法就是到它们的肠道和胃中去寻找,看看有没有留下鱼的线索,尤其是鱼鳞和鱼骨。

  标本只有一件,解剖工作必须谨慎进行。当艾伦从蝙蝠体内取出黏糊糊的物质之后,发现肠道内空空荡荡的,找不到有用的线索。就在这时,蝙蝠的胃中隐约透出了黑色的影子,这会不会是鱼的残留物呢?结果很快出来了:胃中的黑色物质,全都是昆虫的残肢,连一丁点儿鱼的踪迹都没有。

  在这样的情况下,艾伦仍然坚持自己的推测,认为大足鼠耳蝠可能会吃鱼,他唯一的根据就是它们形同鱼钩的巨大爪子。

  70年过去了。科学家陆续发现了“食鱼蝙蝠”:在墨西哥西部的一座小岛,人们从地面的石缝里,找到了会吃鱼的“索诺拉鼠耳蝠”。在南美的北部丛林中,人们还拍到了另一种类似的会吃鱼的蝙蝠“墨西哥兔唇蝠”。

  这两种蝙蝠用来捕鱼的爪子巨大而又尖利;脚掌很小,脚趾很长;胫骨与普通蝙蝠有着明显区别,不仅长,而且与翼膜之间的结合点非常高,据说,这是它们在捕鱼时降低水中阻力的关键所在。

  这两种蝙蝠的巨大爪子,正好与中国发现的大足鼠耳蝠十分类似。根据进化论的基本原则,任何两种动物,只要拥有类似的身体结构,其功能也会趋于近似。这正是70年来人们一直在猜测大足鼠耳蝠会吃鱼的原因所在。

  大足鼠耳蝠尖利的双爪究竟是不是进化论的异变?

  粪便透露玄机

  显微镜下现鱼鳞痕迹

  华北平原的北部边缘,由西向东横亘着一座巨大的山脉——太行山。北京房山区的霞云岭乡就位于山脉的北部边沿。

  2002年,中国科学院年轻的动物学博士马杰,在北京房山区霞云岭乡展开考察研究。根据以往的科考资料,北京的周边地区至少生活着11种不同的蝙蝠,大足鼠耳蝠也是其中之一。

  在霞云岭乡的协助下,马杰来到了 “蝙蝠洞”,在洞中发现了长着像花瓣一样鼻子的“马铁菊头蝠”、“白腹管鼻蝠”、“中华鼠耳蝠”。在这里,马杰如愿以偿找到了成群的大足鼠耳蝠,它们正悬挂在山洞顶部。

  和艾伦一样,马杰开始从蝙蝠粪便中寻找鱼的踪迹。在实验室,马杰兴冲冲将地面采集的粪便样品置于显微镜下。然而,令他失望的是,也仅仅找到了大足鼠耳蝠会吃昆虫的证据。

  一个月后,马杰再次来到蝙蝠洞。这次,马杰特意赶在蝙蝠外出觅食之后,在洞口架设了一张纤细的渔网,希望能捉到觅食归来的蝙蝠。

  凌晨四时,洞口忽然悄无声息地出现了蝙蝠的身影,一只只长着利爪的大足鼠耳蝠撞到了网上。为了顺利取到粪便样品,又能让它们感到舒服些,马杰把捕到的蝙蝠放入事先准备好的柔软布袋。两小时之后,马杰终于凑足了15只大足鼠耳蝠。

  第二天上午,当他打开布袋,里面的蝙蝠仍然活力十足。在布袋底层,果然找到了蝙蝠留下的排泄物。如果从地上采集的样品存有争议,那么,这次的样品毫无疑问是来自大足鼠耳蝠。

  回到实验室,马杰连夜开始了样品的分析工作。不久,当他观察第二件样品的时候,忽然发现,这个样品在强烈的灯光下闪闪发光。既然人们一直在推测大足鼠耳蝠会吃鱼,那么,这些闪闪发光的薄片会不会就是尚未完全消化的鱼鳞呢?

  马杰专门请鱼类专家鉴定了一下,正是鱼鳞!通过鱼鳞的特征,把鱼的种类鉴定出来了。分析的结果表明:大足鼠耳蝠至少吃了三种鱼。

  再度探索难题

  蝙蝠如何在水面捕鱼

  在霞云岭的山谷中,有一座很小的水库,附近的村民每次在这里撒网,都能捞出很多的鱼。马杰相信,这个水库应该就是大足鼠耳蝠天然的狩猎场。

  蝙蝠身上的毛发没有丝毫的防水能力,一旦扎入水中,它们将会丢掉性命。那么,蝙蝠是如何捕鱼的呢?科学家的研究已经显示:生活在北美的“索诺拉鼠耳蝠”,在捕鱼的时候,常常会与巨大的鲨鱼相互协同,专门捕食那些被鲨鱼驱赶,并跃出水面的鱼群。

  但是,霞云岭的情况却完全不同,这里不仅没有鲨鱼的帮助,而且水面格外平静,根本看不到跃出水面的鱼群。如果大足鼠耳蝠要在这里捕鱼,它们就不可能采用同样的策略。

  事实上,蝙蝠在漆黑的夜晚活动,靠的都是人耳无法听到的高频声波——超声,通过聆听声波遇到物体后反射的回声,它们就能得出物体的方位和质感等等复杂的信息。

  那么,大足鼠耳蝠会不会利用这种奇特的回声定位,依靠超声来探测水中的鱼群呢?

  不久之后,马杰带着先进的超声探测器,来到了蝙蝠洞。又令他失望的是,在中国科学院声学所,马杰通过深入的研究发现:大足鼠耳蝠发出的超声能量十分有限,它们进入水下的距离仅有短短的3毫米。

  马杰推测,如果生活在霞云岭的大足鼠耳蝠也会吃鱼,在没有鲨鱼的帮助下,恐怕只能捕食那些主动跃出水面的小鱼。在当地的村民帮助下,马杰通过在水库中布网发现:水库中生长着一种被称为宽鳍纳的小鱼,它们很容易受到惊吓,并不时蹦出水面。这种小鱼的体长刚好5厘米,如果大足鼠耳蝠尖利的爪子完全张开,正好可以抓住它们。

  随后,他又设计了更直接的方案:在房间里搭建水池,水池中放入5-10厘米长的小鱼,房间内放入大足鼠耳蝠。结果,他果真观察和拍摄到蝙蝠在水池上灵活自如地捕鱼行为。

  鱼游动在水面产生的细小波纹或露出水面的背鳍,均可引起食鱼蝙蝠的超声波回声发生细微变化,食鱼蝙蝠能根据这些变化准确发现目标。食鱼蝙蝠抓捕猎物时,后足伸入水中划行一段距离。

  有意思的是,蝙蝠食鱼是从鱼的头部开始的。

  有学者认为,食鱼蝙蝠由经常在水面捕食昆虫的蝙蝠进化而来。食鱼蝙蝠的祖先在水面追捕昆虫时,或取食水面漂浮或浮游的昆虫,这些蝙蝠偶尔也捕获跳出水面或浮游的小鱼。由于小鱼较昆虫有更高的营养,因此它们逐渐倾向捕食小鱼。

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