出土自美国怀俄明州的蝙蝠新物种冈氏伊神蝠揭示5200万年前的“古怪”故事

（神秘的古怪地球uux.cn）据美国国家地理（撰文：JAY BENNETT 编译：石颐珊）：新发现的史前蝙蝠物种为飞行哺乳类的起源提供了重要的线索，并引发了对它们如何发展出回声定位能力的出土疑问。

冈氏伊神蝠是最近新获得描述的蝙蝠物种，这副骨骸出土自美国怀俄明州西南部，国怀故事现存于多伦多皇家安大略博物馆（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识为一个全新物种，它能帮助科学家填补这些飞行哺乳动物的新物零星化石纪录，并且为蝙蝠的氏伊神蝠演化提供新证据。这两副骨骸都是揭示从怀俄明州西南部的一处古老湖床出土的，这处遗址保存着5200万年前的古怪整套副热带湖泊生态系统以及周遭的森林。
这种新发现的出土蝙蝠称为冈氏伊神蝠（Icaronycteris gunnelli），体重大约只有25公克，自美州的种冈和五颗弹珠差不多重。国怀故事它已经演化出飞行能力，俄明而且可能也已经演化出回声定位的蝙蝠能力。这种小蝙蝠可能住在湖周围的树上，为了捕食昆虫而在水面上飞翔，提姆.里伯根（Tim Rietbergen）说，他是荷兰自然生物多样性中心（Naturalis Biodiversity Center）的演化生物学家，也是期刊《PLOS ONE》上描述这种生物的论文第一作者。
现今的蝙蝠是地球上最成功的动物之一，它们有1400个物种，占哺乳类物种总数的五分之一。除了南极洲以外，每一块大陆上都有它们的踪影，而且它们通常对生态稳定至关重要，担任授粉、传播种子，以及昆虫种群管理的重要功能。

怀俄明州化石丘国家保护区（Fossil Butte National Monument）的这道阶梯通往一块被保存下来的古代湖床岩石。新近获得描述的蝙蝠化石出土地点就在保护区旁边的私有地上。PHOTOGRAPH BY NATIONAL PARK SERVICE
虽然蝙蝠无所不在，科学家却对他们的起源所知甚少。出土这些骨骸的湖床遗迹就叫作化石湖（Fossil Lake），而这些骨头的年代大约属于始新世。当时全球气温开始上升，哺乳类、昆虫，以及开花植物都迅速扩散并分化。这些蝙蝠和当代蝙蝠长相雷同，有着用来支撑翼膜的延长指骨。
「目前的看法是……蝙蝠的祖先是某种小型食虫哺乳类，而且可能是树栖动物。」马修.琼斯（Matthew Jones）说，他是亚利桑那州立大学的古生物学家，也是这篇研究的作者之一。「但是那样的动物有很多。」他补充道，指出我们并不知道这些动物中有哪些和蝙蝠相关。「它们大多都只留下单独的牙齿或者颚骨碎片。」
蝙蝠出现在化石纪录以后便迅速扩散至全世界。目前找到最古老的蝙蝠牙齿与颚骨大约有5500万年之久。葡萄牙和中国出土的不完整标本比新近描述的这些骨骸要早了数百万年。科学家并不知道蝙蝠最早在哪里出现，虽然可能的地点包含在这些动物扩散到南半球以前的欧洲、亚洲，或北美洲。
「这算是个谜团。」艾莉莎.萨迪耶（Alexa Sadier）说，他是加州大学洛杉矶分校的演化生物学家，没有参与这项新研究。「我们没有找到任何处在过度型态的标本。」
小型线索
里伯根在2017年滑Facebook的时候第一次看到冈氏伊神蝠的骨骸。「我当时心想，嗯，这看起来有点特别。」他说。
当时这副从私有采石场出土的化石正在出售，他询问过化石的一些尺寸以后便联系上南西.西蒙斯（Nancy Simmons），美国自然史博物馆的蝙蝠专家。西蒙斯同意这看起来像是新物种，于是美国自然史博物馆便买下化石加入馆藏。

怀俄明州化石湖中出土的雄性马洛尼星魟（Asterotrygon maloneyi）。这座古代湖泊支撑着由鱼和其他水生生物组成的繁荣生态系统，同时周围的森林里满是昆虫、爬行类、哺乳类与鸟类。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE

化石湖边出土的古代棕榈。找到棕榈树表示这个区域在5500万年前比现在更加温暖且潮湿，与现在的美国墨西哥湾沿岸地区相似。这个标本将近两公尺长，正在新墨西哥州的梅萨兰恐龙博物馆展出。PHOTOGRAPHS BY NATIONAL PARK SERVICE
这两副骨骸看起来与当代蝙蝠相似，却又有着细微差异。「对我来说第一时间就会注意到的其中一点，」里伯根说：「就是骨头，特别是后肢的粗壮程度。」
现在大部分的蝙蝠骨骼都纤细且轻巧，使它们更适于飞行。食指伊神蝠较厚实的四肢可能表示这个物种保有其演化先驱的部分特征，例如用来攀树所以较强壮的腿。
这只蝙蝠的食指和大拇指都长着爪子，而当代蝙蝠只有在大拇指上长着爪子，用来在睡觉时吊挂在树上──这是另一个线索，显示这个时期的蝙蝠可能代表着从攀树动物到特化飞行动物之间的最后一个过渡期。
如果考虑大约同时也生活在化石湖边的另一个不同属的较大型蝙蝠物种，芬氏爪蝠（Onychonycteris finneyi），事情就变得更复杂了。这种蝙蝠每一只手指都长着爪子，翅膀也相对较短，显示它的移动方式由攀爬与振翅飞翔组成。根据它内耳的尺寸与形状，芬氏爪蝠可能不像冈氏伊神蝠和食指伊神蝠那样能够使用回声定位。在此之前，科学家将芬氏爪蝠视为蝙蝠在回声定位之前就先演化出飞行能力的证据。
然而一篇分析这三种化石湖畔的蝙蝠物种以及其他化石及现生蝙蝠之间的演化关系的研究发现，相较于其他使用回声定位的蝙蝠，冈氏伊神蝠及食指伊神蝠和芬氏爪蝠之间的关系更近。这「实在出乎意料又很奇怪」，琼斯说道。
「我们可以看到化石纪录里有一种非回声定位的蝙蝠和一群回声定位的蝙蝠关系最近。」他说。不过他提到现在的狐蝠也是一样的情形，这群以水果为食的大型蝙蝠无法以回声定位，但是也和另一群回声定位蝙蝠关系最接近。「回声定位可能有多种起源，又或许这些最早的蝙蝠有多种各自丢失了回声定位的能力，」琼斯说：「这真的非常诡异。」
解密过去
始新世的完整蝙蝠骨骸相当罕见，而怀俄明州的化石湖是少数几个能找到它们的地点之一。蝙蝠生活在温暖潮湿的森林之中，这样的环境不利于保存它们小巧的骨头。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，它们的整副骨骸才能被保存下来。
蝙蝠出现在怀俄明州西南部的数百万年以后，有几支物种生活在德国一处类似的湖泊生态系附近──且这些较晚期的动物和当代的蝙蝠长相更为相似。
科学家相信飞行与回声定位等优势可能有助于蝙蝠快速扩散并分化。这些哺乳动物可能为了避免与鸟类竞争或被鸟类补食而调节了夜行习性——不过这个调节发生的时间点依然不明。
遗传研究并没有为蝙蝠的直接祖先之谜提供多少线索。不过DNA研究显示蝙蝠属于哺乳动物中的劳亚兽总目（Laurasiatheria），鼩鼱与鼹鼠这些食虫动物也包含在内。但是这个分类底下也包含一些外表上和蝙蝠毫无关联的动物。例如鲸鱼；马、犀牛、河马这些有蹄动物；还有包含猫、狗，与熊在内的食肉目。出乎意料的是，和啮齿类相比，上述动物和蝙蝠的关系都更近。
「如果检查DNA，你会发现有蹄动物是蝙蝠最近的亲戚，这真的很疯，」里伯根说：「这其中必有蹊跷。」
为了填补期间空隙，也或许能找到蝙蝠的直系祖先，科学家期望能找到更多骨骸。
「我们能找到愈多，就愈能了解当时那里有多少种蝙蝠物种，它们之间差异有多大，它们的多样性又有多广。」加州大学洛杉矶分校的萨迪耶说。如果向过往的深处搜索，说不定甚至能找到「我们期待终有一天能找到的过渡型态化石。」