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为蝙蝠点赞(In praise of bats. 2017 NEE)

发布时间:2020-01-06    阅读次数:

为蝙蝠点赞

—— 为什么蝙蝠对生态学家和进化生物学家如此重要?


    长期以来,生物学家一直被蝙蝠所吸引,它们独特的适应能力是进化的奇迹。蝙蝠对生态学家和进化生物学家如此重要有众多原因,以下我们列举了其中的一些。

    本期Nature Ecology & Evolution刊登了两篇关于蝙蝠的文章,因此这似乎是点赞翼手目(俗称蝙蝠,第二大类哺乳动物)重要性的合适切入点。蝙蝠有 1300多种,从独特的生物学之美到对生态系统服务、疾病和保护的重要性,阐明了生态和进化中的许多关键问题。

    让我们从头说起。蝙蝠因是唯一能真正飞行的哺乳动物而闻名;这是一个与鸟类和翼龙发生趋同进化的戏剧性案例。蝙蝠还因回声定位的能力而闻名;大多数蝙蝠都是通过喉部发声来实现这一点的。然而狐蝠科蝙蝠缺乏这种能力,而是使用简单的舌头敲击,这与少数几种能够回声定位的鸟类和陆栖哺乳动物以及一些盲人用到的方式相似。因为喉部回声定位似乎不是单系起源的,所以目前还不清楚的是:在蝙蝠中喉部回声定位是多次起源?还是单次出现,然后在狐蝠科发生丢失?在本期刊登的内容中,张和他的同事(文章编号:0021)通过关注系统发生背景下的发育生物学,为这场关于蝙蝠早期进化的争论提供了一个解决方案。他们表明,所有蝙蝠的耳蜗在早期胎儿阶段快速的发育。这与回声定位相一致,与其他非回声定位哺乳动物的耳蜗发育形成了对比。然而在初期快速发育之后,狐蝠科蝙蝠的耳蜗发育急剧放缓,这表明它们已经失去了回声定位能力。

    同样在本期刊登的内容中,Dávalos和她的同事(文章编号:0026)使用蝙蝠说明了在岛屿生物地理和保护方面的一个重要原则。他们在大安地列斯群岛利用蝙蝠最好的化石记录研究了定殖-物种形成-灭绝的动力学,以确定物种组合是否受平衡动力学的支配。只有综合来自化石和现存物种的数据,它们才能证明生态平衡(equilibrium)。并且强调一个事实,即最近的人为性灭绝破坏了这种平衡。进一步的建模工作预测,至少需要800万年才能回到人类存在以前的平衡多样性水平。这种古生物学和系统发育相结合的方法对解决具有基本生态意义和应用保护意义的问题具有很大的影响力。

    在这样的研究中使用蝙蝠也就不足为奇了。蝙蝠以其关键的生态作用而闻名,例如授粉、病虫害防治和种子传播。除最高纬度外,所有地区都有蝙蝠的存在。一个正在进行的项目,蝙蝠指示器计划(iBats; http://www.bats.org.uk/pages/ibatsprogram.html),利用蝙蝠的回声定位信号在全球范围内对蝙蝠进行调查。该项目指出,除了对蝙蝠物种多样性的固有兴趣之外,也因为蝙蝠被认为是整体生态系统健康的重要指示器而具有广泛的保护价值。这一指示器的身份意味着蝙蝠对生态系统的变化特别敏感,例如土地利用和气候变化造成的变化。在IUCN红色名录中,超过1000种有记录的蝙蝠物种被认为是易危物种或是更加严重的物种,其中26种被列为极度濒危物种,51种被列为濒危物种。

    另外两种对蝙蝠的威胁也得到了广泛关注。其一是它们对风力涡轮机造成的死亡率的敏感,原因要么是压力改变带来的损伤效应,要么是实际的直接碰撞。或许可以公平的说,关于这个问题还需要更多的数据,如果有意图的将其纳入规划能源战略,这一威胁是需要特别考虑的众多因素之一。另外一个不容置疑的问题是:真菌疾病白鼻综合症目前是北美蝙蝠物种大幅减少的原因。这种疾病可能是从欧洲或亚洲传入的,可导致大约80%的死亡率,并且可能导致物种灭绝。考虑到蝙蝠所提供的生态系统服务,该疾病也可能对北美的农业产生强烈的有害效应。

    然而,感染翼手目的疾病并不是流行病学家熟知翼手目的唯一原因。蝙蝠也因为是人畜共患病病原体(包括狂犬病毒和SARS病毒)的宿主而臭名昭著。这可能同它们的生活史以及它们与人类的互动有关。蝙蝠寿命长,社会性强,可以在广阔的栖息地蓬勃成长,并且经常与家畜接触。在一个人类与野生环境联系日益密切的世界里,对蝙蝠生物学的更多了解只会有助于防止人畜共患病病原体的传播。当然,蝙蝠与人类疾病之间的联系不应该被用来作为扑杀蝙蝠的借口,这样的借口是没有科学依据的。

    世界上最大的城市蝙蝠种群也许最能说明蝙蝠生活在人类主导环境中的倾向和它们的社会型生活倾向。德克萨斯州奥斯汀市国会大道大桥是100万多只墨西哥犬吻蝠(Tadarida brasiliensis)的家园。参加了2011年美国生态学的学会会议或2016年奥斯汀进化大会的读者可能已经足够幸运地目睹了蝙蝠黄昏时刻从桥上飞行的场景,很引人注目。我们建议今年7月前往奥斯汀分子生物学与进化学会会议(http://www.smbe2017.org/)的读者也能拥抱蝙蝠的美丽。


文献来源(谢焕旺翻译):

In praise of bats (Editorial). Nature Ecology and Evolution. 2017, 1(2):71. [PDF]