出土自美國(guó)懷俄明州的蝙蝠新物種岡氏伊神蝠揭示5200萬(wàn)年前的“古怪”故事
(神秘的古怪地球uux.cn)據(jù)美國(guó)國(guó)家地理(撰文:JAY BENNETT 編譯:石頤珊):新發(fā)現(xiàn)的史前蝙蝠物種為飛行哺乳類的起源提供了重要的線索,并引發(fā)了對(duì)它們?nèi)绾伟l(fā)展出回聲定位能力的出土疑問(wèn)。

岡氏伊神蝠是最近新獲得描述的蝙蝠物種,這副骨骸出土自美國(guó)懷俄明州西南部,國(guó)懷故事現(xiàn)存于多倫多皇家安大略博物館(Royal Ontario Museum)。俄明PHOTOGRAPH BY ROYAL ONTARIO MUSEUM
世界上最古老的蝙蝠蝙蝠骨骸已被辨識(shí)為一個(gè)全新物種,它能幫助科學(xué)家填補(bǔ)這些飛行哺乳動(dòng)物的新物零星化石紀(jì)錄,并且為蝙蝠的氏伊神蝠演化提供新證據(jù)。這兩副骨骸都是揭示從懷俄明州西南部的一處古老湖床出土的,這處遺址保存著5200萬(wàn)年前的古怪整套副熱帶湖泊生態(tài)系統(tǒng)以及周遭的森林。
這種新發(fā)現(xiàn)的出土蝙蝠稱為岡氏伊神蝠(Icaronycteris gunnelli),體重大約只有25公克,自美州的種岡和五顆彈珠差不多重。國(guó)懷故事它已經(jīng)演化出飛行能力,俄明而且可能也已經(jīng)演化出回聲定位的蝙蝠能力。這種小蝙蝠可能住在湖周圍的樹(shù)上,為了捕食昆蟲(chóng)而在水面上飛翔,西安外圍女照片(電話微信156-8194-*7106)西安外圍女照片漂亮極品一炮打響提姆.里伯根(Tim Rietbergen)說(shuō),他是荷蘭自然生物多樣性中心(Naturalis Biodiversity Center)的演化生物學(xué)家,也是期刊《PLOS ONE》上描述這種生物的論文第一作者。
現(xiàn)今的蝙蝠是地球上最成功的動(dòng)物之一,它們有1400個(gè)物種,占哺乳類物種總數(shù)的五分之一。除了南極洲以外,每一塊大陸上都有它們的蹤影,而且它們通常對(duì)生態(tài)穩(wěn)定至關(guān)重要,擔(dān)任授粉、傳播種子,以及昆蟲(chóng)種群管理的重要功能。

懷俄明州化石丘國(guó)家保護(hù)區(qū)(Fossil Butte National Monument)的這道階梯通往一塊被保存下來(lái)的古代湖床巖石。新近獲得描述的蝙蝠化石出土地點(diǎn)就在保護(hù)區(qū)旁邊的私有地上。PHOTOGRAPH BY NATIONAL PARK SERVICE
雖然蝙蝠無(wú)所不在,科學(xué)家卻對(duì)他們的起源所知甚少。出土這些骨骸的湖床遺跡就叫作化石湖(Fossil Lake),而這些骨頭的年代大約屬于始新世。當(dāng)時(shí)全球氣溫開(kāi)始上升,哺乳類、昆蟲(chóng),以及開(kāi)花植物都迅速擴(kuò)散并分化。這些蝙蝠和當(dāng)代蝙蝠長(zhǎng)相雷同,有著用來(lái)支撐翼膜的延長(zhǎng)指骨。
「目前的看法是……蝙蝠的祖先是某種小型食蟲(chóng)哺乳類,而且可能是樹(shù)棲動(dòng)物。」馬修.瓊斯(Matthew Jones)說(shuō),他是亞利桑那州立大學(xué)的古生物學(xué)家,也是這篇研究的作者之一。「但是那樣的動(dòng)物有很多。」他補(bǔ)充道,指出我們并不知道這些動(dòng)物中有哪些和蝙蝠相關(guān)。「它們大多都只留下單獨(dú)的牙齒或者顎骨碎片。」
蝙蝠出現(xiàn)在化石紀(jì)錄以后便迅速擴(kuò)散至全世界。目前找到最古老的蝙蝠牙齒與顎骨大約有5500萬(wàn)年之久。葡萄牙和中國(guó)出土的不完整標(biāo)本比新近描述的這些骨骸要早了數(shù)百萬(wàn)年。科學(xué)家并不知道蝙蝠最早在哪里出現(xiàn),雖然可能的地點(diǎn)包含在這些動(dòng)物擴(kuò)散到南半球以前的歐洲、亞洲,或北美洲。
「這算是個(gè)謎團(tuán)。」艾莉莎.薩迪耶(Alexa Sadier)說(shuō),他是加州大學(xué)洛杉磯分校的演化生物學(xué)家,沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究。「我們沒(méi)有找到任何處在過(guò)度型態(tài)的標(biāo)本。」
小型線索
里伯根在2017年滑F(xiàn)acebook的時(shí)候第一次看到岡氏伊神蝠的骨骸。「我當(dāng)時(shí)心想,嗯,這看起來(lái)有點(diǎn)特別。」他說(shuō)。
當(dāng)時(shí)這副從私有采石場(chǎng)出土的化石正在出售,他詢問(wèn)過(guò)化石的一些尺寸以后便聯(lián)系上南西.西蒙斯(Nancy Simmons),美國(guó)自然史博物館的蝙蝠專家。西蒙斯同意這看起來(lái)像是新物種,于是美國(guó)自然史博物館便買下化石加入館藏。

懷俄明州化石湖中出土的雄性馬洛尼星魟(Asterotrygon maloneyi)。這座古代湖泊支撐著由魚(yú)和其他水生生物組成的繁榮生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)周圍的森林里滿是昆蟲(chóng)、爬行類、哺乳類與鳥(niǎo)類。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE

化石湖邊出土的古代棕櫚。找到棕櫚樹(shù)表示這個(gè)區(qū)域在5500萬(wàn)年前比現(xiàn)在更加溫暖且潮濕,與現(xiàn)在的美國(guó)墨西哥灣沿岸地區(qū)相似。這個(gè)標(biāo)本將近兩公尺長(zhǎng),正在新墨西哥州的梅薩蘭恐龍博物館展出。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE
這兩副骨骸看起來(lái)與當(dāng)代蝙蝠相似,卻又有著細(xì)微差異。「對(duì)我來(lái)說(shuō)第一時(shí)間就會(huì)注意到的其中一點(diǎn),」里伯根說(shuō):「就是骨頭,特別是后肢的粗壯程度。」
現(xiàn)在大部分的蝙蝠骨骼都纖細(xì)且輕巧,使它們更適于飛行。食指伊神蝠較厚實(shí)的四肢可能表示這個(gè)物種保有其演化先驅(qū)的部分特征,例如用來(lái)攀樹(shù)所以較強(qiáng)壯的腿。
這只蝙蝠的食指和大拇指都長(zhǎng)著爪子,而當(dāng)代蝙蝠只有在大拇指上長(zhǎng)著爪子,用來(lái)在睡覺(jué)時(shí)吊掛在樹(shù)上──這是另一個(gè)線索,顯示這個(gè)時(shí)期的蝙蝠可能代表著從攀樹(shù)動(dòng)物到特化飛行動(dòng)物之間的最后一個(gè)過(guò)渡期。
如果考慮大約同時(shí)也生活在化石湖邊的另一個(gè)不同屬的較大型蝙蝠物種,芬氏爪蝠(Onychonycteris finneyi),事情就變得更復(fù)雜了。這種蝙蝠每一只手指都長(zhǎng)著爪子,翅膀也相對(duì)較短,顯示它的移動(dòng)方式由攀爬與振翅飛翔組成。根據(jù)它內(nèi)耳的尺寸與形狀,芬氏爪蝠可能不像岡氏伊神蝠和食指伊神蝠那樣能夠使用回聲定位。在此之前,科學(xué)家將芬氏爪蝠視為蝙蝠在回聲定位之前就先演化出飛行能力的證據(jù)。
然而一篇分析這三種化石湖畔的蝙蝠物種以及其他化石及現(xiàn)生蝙蝠之間的演化關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),相較于其他使用回聲定位的蝙蝠,岡氏伊神蝠及食指伊神蝠和芬氏爪蝠之間的關(guān)系更近。這「實(shí)在出乎意料又很奇怪」,瓊斯說(shuō)道。
「我們可以看到化石紀(jì)錄里有一種非回聲定位的蝙蝠和一群回聲定位的蝙蝠關(guān)系最近。」他說(shuō)。不過(guò)他提到現(xiàn)在的狐蝠也是一樣的情形,這群以水果為食的大型蝙蝠無(wú)法以回聲定位,但是也和另一群回聲定位蝙蝠關(guān)系最接近。「回聲定位可能有多種起源,又或許這些最早的蝙蝠有多種各自丟失了回聲定位的能力,」瓊斯說(shuō):「這真的非常詭異。」
解密過(guò)去
始新世的完整蝙蝠骨骸相當(dāng)罕見(jiàn),而懷俄明州的化石湖是少數(shù)幾個(gè)能找到它們的地點(diǎn)之一。蝙蝠生活在溫暖潮濕的森林之中,這樣的環(huán)境不利于保存它們小巧的骨頭。唯有在遭到快速掩埋的情形之下,例如沈入水深的湖泊底部,它們的整副骨骸才能被保存下來(lái)。
蝙蝠出現(xiàn)在懷俄明州西南部的數(shù)百萬(wàn)年以后,有幾支物種生活在德國(guó)一處類似的湖泊生態(tài)系附近──且這些較晚期的動(dòng)物和當(dāng)代的蝙蝠長(zhǎng)相更為相似。
科學(xué)家相信飛行與回聲定位等優(yōu)勢(shì)可能有助于蝙蝠快速擴(kuò)散并分化。這些哺乳動(dòng)物可能為了避免與鳥(niǎo)類競(jìng)爭(zhēng)或被鳥(niǎo)類補(bǔ)食而調(diào)節(jié)了夜行習(xí)性——不過(guò)這個(gè)調(diào)節(jié)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)依然不明。
遺傳研究并沒(méi)有為蝙蝠的直接祖先之謎提供多少線索。不過(guò)DNA研究顯示蝙蝠屬于哺乳動(dòng)物中的勞亞獸總目(Laurasiatheria),鼩鼱與鼴鼠這些食蟲(chóng)動(dòng)物也包含在內(nèi)。但是這個(gè)分類底下也包含一些外表上和蝙蝠毫無(wú)關(guān)聯(lián)的動(dòng)物。例如鯨魚(yú);馬、犀牛、河馬這些有蹄動(dòng)物;還有包含貓、狗,與熊在內(nèi)的食肉目。出乎意料的是,和嚙齒類相比,上述動(dòng)物和蝙蝠的關(guān)系都更近。
「如果檢查DNA,你會(huì)發(fā)現(xiàn)有蹄動(dòng)物是蝙蝠最近的親戚,這真的很瘋,」里伯根說(shuō):「這其中必有蹊蹺。」
為了填補(bǔ)期間空隙,也或許能找到蝙蝠的直系祖先,科學(xué)家期望能找到更多骨骸。
「我們能找到愈多,就愈能了解當(dāng)時(shí)那里有多少種蝙蝠物種,它們之間差異有多大,它們的多樣性又有多廣。」加州大學(xué)洛杉磯分校的薩迪耶說(shuō)。如果向過(guò)往的深處搜索,說(shuō)不定甚至能找到「我們期待終有一天能找到的過(guò)渡型態(tài)化石。」

岡氏伊神蝠是最近新獲得描述的蝙蝠物種,這副骨骸出土自美國(guó)懷俄明州西南部,國(guó)懷故事現(xiàn)存于多倫多皇家安大略博物館(Royal Ontario Museum)。俄明PHOTOGRAPH BY ROYAL ONTARIO MUSEUM
世界上最古老的蝙蝠蝙蝠骨骸已被辨識(shí)為一個(gè)全新物種,它能幫助科學(xué)家填補(bǔ)這些飛行哺乳動(dòng)物的新物零星化石紀(jì)錄,并且為蝙蝠的氏伊神蝠演化提供新證據(jù)。這兩副骨骸都是揭示從懷俄明州西南部的一處古老湖床出土的,這處遺址保存著5200萬(wàn)年前的古怪整套副熱帶湖泊生態(tài)系統(tǒng)以及周遭的森林。
這種新發(fā)現(xiàn)的出土蝙蝠稱為岡氏伊神蝠(Icaronycteris gunnelli),體重大約只有25公克,自美州的種岡和五顆彈珠差不多重。國(guó)懷故事它已經(jīng)演化出飛行能力,俄明而且可能也已經(jīng)演化出回聲定位的蝙蝠能力。這種小蝙蝠可能住在湖周圍的樹(shù)上,為了捕食昆蟲(chóng)而在水面上飛翔,西安外圍女照片(電話微信156-8194-*7106)西安外圍女照片漂亮極品一炮打響提姆.里伯根(Tim Rietbergen)說(shuō),他是荷蘭自然生物多樣性中心(Naturalis Biodiversity Center)的演化生物學(xué)家,也是期刊《PLOS ONE》上描述這種生物的論文第一作者。
現(xiàn)今的蝙蝠是地球上最成功的動(dòng)物之一,它們有1400個(gè)物種,占哺乳類物種總數(shù)的五分之一。除了南極洲以外,每一塊大陸上都有它們的蹤影,而且它們通常對(duì)生態(tài)穩(wěn)定至關(guān)重要,擔(dān)任授粉、傳播種子,以及昆蟲(chóng)種群管理的重要功能。

懷俄明州化石丘國(guó)家保護(hù)區(qū)(Fossil Butte National Monument)的這道階梯通往一塊被保存下來(lái)的古代湖床巖石。新近獲得描述的蝙蝠化石出土地點(diǎn)就在保護(hù)區(qū)旁邊的私有地上。PHOTOGRAPH BY NATIONAL PARK SERVICE
雖然蝙蝠無(wú)所不在,科學(xué)家卻對(duì)他們的起源所知甚少。出土這些骨骸的湖床遺跡就叫作化石湖(Fossil Lake),而這些骨頭的年代大約屬于始新世。當(dāng)時(shí)全球氣溫開(kāi)始上升,哺乳類、昆蟲(chóng),以及開(kāi)花植物都迅速擴(kuò)散并分化。這些蝙蝠和當(dāng)代蝙蝠長(zhǎng)相雷同,有著用來(lái)支撐翼膜的延長(zhǎng)指骨。
「目前的看法是……蝙蝠的祖先是某種小型食蟲(chóng)哺乳類,而且可能是樹(shù)棲動(dòng)物。」馬修.瓊斯(Matthew Jones)說(shuō),他是亞利桑那州立大學(xué)的古生物學(xué)家,也是這篇研究的作者之一。「但是那樣的動(dòng)物有很多。」他補(bǔ)充道,指出我們并不知道這些動(dòng)物中有哪些和蝙蝠相關(guān)。「它們大多都只留下單獨(dú)的牙齒或者顎骨碎片。」
蝙蝠出現(xiàn)在化石紀(jì)錄以后便迅速擴(kuò)散至全世界。目前找到最古老的蝙蝠牙齒與顎骨大約有5500萬(wàn)年之久。葡萄牙和中國(guó)出土的不完整標(biāo)本比新近描述的這些骨骸要早了數(shù)百萬(wàn)年。科學(xué)家并不知道蝙蝠最早在哪里出現(xiàn),雖然可能的地點(diǎn)包含在這些動(dòng)物擴(kuò)散到南半球以前的歐洲、亞洲,或北美洲。
「這算是個(gè)謎團(tuán)。」艾莉莎.薩迪耶(Alexa Sadier)說(shuō),他是加州大學(xué)洛杉磯分校的演化生物學(xué)家,沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究。「我們沒(méi)有找到任何處在過(guò)度型態(tài)的標(biāo)本。」
小型線索
里伯根在2017年滑F(xiàn)acebook的時(shí)候第一次看到岡氏伊神蝠的骨骸。「我當(dāng)時(shí)心想,嗯,這看起來(lái)有點(diǎn)特別。」他說(shuō)。
當(dāng)時(shí)這副從私有采石場(chǎng)出土的化石正在出售,他詢問(wèn)過(guò)化石的一些尺寸以后便聯(lián)系上南西.西蒙斯(Nancy Simmons),美國(guó)自然史博物館的蝙蝠專家。西蒙斯同意這看起來(lái)像是新物種,于是美國(guó)自然史博物館便買下化石加入館藏。

懷俄明州化石湖中出土的雄性馬洛尼星魟(Asterotrygon maloneyi)。這座古代湖泊支撐著由魚(yú)和其他水生生物組成的繁榮生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)周圍的森林里滿是昆蟲(chóng)、爬行類、哺乳類與鳥(niǎo)類。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE

化石湖邊出土的古代棕櫚。找到棕櫚樹(shù)表示這個(gè)區(qū)域在5500萬(wàn)年前比現(xiàn)在更加溫暖且潮濕,與現(xiàn)在的美國(guó)墨西哥灣沿岸地區(qū)相似。這個(gè)標(biāo)本將近兩公尺長(zhǎng),正在新墨西哥州的梅薩蘭恐龍博物館展出。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE
這兩副骨骸看起來(lái)與當(dāng)代蝙蝠相似,卻又有著細(xì)微差異。「對(duì)我來(lái)說(shuō)第一時(shí)間就會(huì)注意到的其中一點(diǎn),」里伯根說(shuō):「就是骨頭,特別是后肢的粗壯程度。」
現(xiàn)在大部分的蝙蝠骨骼都纖細(xì)且輕巧,使它們更適于飛行。食指伊神蝠較厚實(shí)的四肢可能表示這個(gè)物種保有其演化先驅(qū)的部分特征,例如用來(lái)攀樹(shù)所以較強(qiáng)壯的腿。
這只蝙蝠的食指和大拇指都長(zhǎng)著爪子,而當(dāng)代蝙蝠只有在大拇指上長(zhǎng)著爪子,用來(lái)在睡覺(jué)時(shí)吊掛在樹(shù)上──這是另一個(gè)線索,顯示這個(gè)時(shí)期的蝙蝠可能代表著從攀樹(shù)動(dòng)物到特化飛行動(dòng)物之間的最后一個(gè)過(guò)渡期。
如果考慮大約同時(shí)也生活在化石湖邊的另一個(gè)不同屬的較大型蝙蝠物種,芬氏爪蝠(Onychonycteris finneyi),事情就變得更復(fù)雜了。這種蝙蝠每一只手指都長(zhǎng)著爪子,翅膀也相對(duì)較短,顯示它的移動(dòng)方式由攀爬與振翅飛翔組成。根據(jù)它內(nèi)耳的尺寸與形狀,芬氏爪蝠可能不像岡氏伊神蝠和食指伊神蝠那樣能夠使用回聲定位。在此之前,科學(xué)家將芬氏爪蝠視為蝙蝠在回聲定位之前就先演化出飛行能力的證據(jù)。
然而一篇分析這三種化石湖畔的蝙蝠物種以及其他化石及現(xiàn)生蝙蝠之間的演化關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),相較于其他使用回聲定位的蝙蝠,岡氏伊神蝠及食指伊神蝠和芬氏爪蝠之間的關(guān)系更近。這「實(shí)在出乎意料又很奇怪」,瓊斯說(shuō)道。
「我們可以看到化石紀(jì)錄里有一種非回聲定位的蝙蝠和一群回聲定位的蝙蝠關(guān)系最近。」他說(shuō)。不過(guò)他提到現(xiàn)在的狐蝠也是一樣的情形,這群以水果為食的大型蝙蝠無(wú)法以回聲定位,但是也和另一群回聲定位蝙蝠關(guān)系最接近。「回聲定位可能有多種起源,又或許這些最早的蝙蝠有多種各自丟失了回聲定位的能力,」瓊斯說(shuō):「這真的非常詭異。」
解密過(guò)去
始新世的完整蝙蝠骨骸相當(dāng)罕見(jiàn),而懷俄明州的化石湖是少數(shù)幾個(gè)能找到它們的地點(diǎn)之一。蝙蝠生活在溫暖潮濕的森林之中,這樣的環(huán)境不利于保存它們小巧的骨頭。唯有在遭到快速掩埋的情形之下,例如沈入水深的湖泊底部,它們的整副骨骸才能被保存下來(lái)。
蝙蝠出現(xiàn)在懷俄明州西南部的數(shù)百萬(wàn)年以后,有幾支物種生活在德國(guó)一處類似的湖泊生態(tài)系附近──且這些較晚期的動(dòng)物和當(dāng)代的蝙蝠長(zhǎng)相更為相似。
科學(xué)家相信飛行與回聲定位等優(yōu)勢(shì)可能有助于蝙蝠快速擴(kuò)散并分化。這些哺乳動(dòng)物可能為了避免與鳥(niǎo)類競(jìng)爭(zhēng)或被鳥(niǎo)類補(bǔ)食而調(diào)節(jié)了夜行習(xí)性——不過(guò)這個(gè)調(diào)節(jié)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)依然不明。
遺傳研究并沒(méi)有為蝙蝠的直接祖先之謎提供多少線索。不過(guò)DNA研究顯示蝙蝠屬于哺乳動(dòng)物中的勞亞獸總目(Laurasiatheria),鼩鼱與鼴鼠這些食蟲(chóng)動(dòng)物也包含在內(nèi)。但是這個(gè)分類底下也包含一些外表上和蝙蝠毫無(wú)關(guān)聯(lián)的動(dòng)物。例如鯨魚(yú);馬、犀牛、河馬這些有蹄動(dòng)物;還有包含貓、狗,與熊在內(nèi)的食肉目。出乎意料的是,和嚙齒類相比,上述動(dòng)物和蝙蝠的關(guān)系都更近。
「如果檢查DNA,你會(huì)發(fā)現(xiàn)有蹄動(dòng)物是蝙蝠最近的親戚,這真的很瘋,」里伯根說(shuō):「這其中必有蹊蹺。」
為了填補(bǔ)期間空隙,也或許能找到蝙蝠的直系祖先,科學(xué)家期望能找到更多骨骸。
「我們能找到愈多,就愈能了解當(dāng)時(shí)那里有多少種蝙蝠物種,它們之間差異有多大,它們的多樣性又有多廣。」加州大學(xué)洛杉磯分校的薩迪耶說(shuō)。如果向過(guò)往的深處搜索,說(shuō)不定甚至能找到「我們期待終有一天能找到的過(guò)渡型態(tài)化石。」
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