蝙蝠和鸟类翅膀的比较表明，它们的进化路径截然不同
与鸟类不同，蝙蝠的翅膀和腿的进化是紧密耦合的，这可能使它们无法像鸟类那样占据尽可能多的生态位。来源：Jason Koski/康奈尔大学
（蜘蛛网eeook.com）据康奈尔大学（Elodie Smith）：蝙蝠是非常多样化的动物：它们可以爬到其他动物身上吸血，从树叶上摘下昆虫，或者盘旋着喝热带花朵的花蜜，所有这些都需要独特的翅膀设计。
但是，为什么没有像鸵鸟一样不会飞的蝙蝠——沿着河岸涉水寻找像苍鹭这样的鱼类的长腿生物——或者像流浪信天翁一样在海上度过一生的蝙蝠呢？
研究人员可能刚刚找到了答案：与鸟类不同，蝙蝠的翅膀和腿的进化是紧密耦合的，这可能使它们无法像鸟类那样占据尽可能多的生态位。
兽医学院生物医学科学系助理教授Brandon Hedrick实验室的博士后研究员Andrew Orkney说：“我们最初希望证实蝙蝠的进化与鸟类相似，它们的翅膀和腿是彼此独立进化的。我们发现的相反事实非常令人惊讶。”。
这两位研究人员是11月1日发表在《自然生态与进化》杂志上的研究的共同通讯作者。
由于腿和翅膀执行不同的功能，研究人员以前认为脊椎动物的飞行起源需要前肢和后肢独立进化，使它们更容易适应不同的任务。比较蝙蝠和鸟类可以测试这一想法，因为它们没有共同的飞行祖先，因此构成了研究飞行进化的独立复制品。
该团队测量了来自世界各地的111种蝙蝠和149种鸟类的翅膀和腿骨。他们的数据集包括博物馆标本的X射线和康奈尔大学脊椎动物博物馆储存的蝙蝠标本新X射线的约三分之一。
他们在蝙蝠和鸟类身上观察到，一个物种翅膀（手爪、桡骨、肱骨）或一个物种腿（股骨和胫骨）内的骨骼形状是相互关联的——这意味着在一个肢体内，骨骼是一起进化的。然而，当观察腿和翅膀之间的相关性时，结果是不同的：鸟类几乎没有相关性，而蝙蝠则表现出很强的相关性。
这意味着，与鸟类相反，蝙蝠的前肢和后肢并不是独立进化的：当翅膀形状发生变化时——例如增加或缩小——腿的形状也会朝着相同的方向变化。
赫德里克说：“我们认为，翅膀和腿的耦合进化限制了蝙蝠适应新生态的能力。”。
该团队的发现对翼龙的进化提出了质疑，翼龙是一种已灭绝的飞行爬行动物，其膜状翅膀与蝙蝠相似。奥克尼说：“翼龙比鸟类或蝙蝠更加多样化，从微小的食虫动物到与恐龙相媲美的长颈鹿大小的歌利亚。”。“它们进化成功的秘诀是什么？”
在他们的发现之后，研究小组开始更深入地重新研究鸟类骨骼的进化。
奥克尼说：“虽然我们证明了鸟类翅膀和腿的进化是独立的，这似乎是它们进化成功的重要解释，但我们仍然不知道为什么鸟类能够做到这一点，也不知道它在进化史上何时开始发生。”
这项研究的一些测量是在康奈尔生物技术研究所的成像设施进行的。
