居住在竹筒里的黑夜精灵:扁颅蝠
作者: 刘奇蝙蝠是一类从古至今被人们“爱憎”分歧十分严重的动物。在传统文化中,西方世界认为蝙蝠是魔鬼、邪恶、吸血鬼的象征,而东方世界认为蝙蝠是吉祥如意、福气的象征。
自然界中的生物没有绝对的优劣之分,找到适合自己的生存空间即为成功。著名的生物学家杜布赞斯基曾说:“若无进化之光,生物学毫无意义。”的确,如果不从进化的角度去看,生物学的一切都将变得无法理喻。生命进化的目标,就是适应不断变化的环境,黑夜精灵——扁颅蝠的身上蕴含着生物进化的奥秘。
进化最成功的哺乳动物之一——蝙蝠
蝙蝠大约在6500万年前由一类小型兽类进化而来,并在此后漫长的岁月中兴盛繁衍。它们不仅种类多,而且分布范围非常广泛,除了极地和偏僻的岛屿外,地球上各种生态环境都有蝙蝠生活的踪迹。正因如此,蝙蝠成为地球上现生物种中进化最成功的哺乳动物类群之一。
蝙蝠生存繁衍之所以如此成功,离不开两个异于常“兽”的技能——飞行和回声定位。蝙蝠进化出了一套全新的飞行装备:特化的身体构造和翼膜系统。首先,蝙蝠的前肢(包括前臂、掌骨和指骨)显著地延长;其次,在它们的指间,从腕部到肩部,身体的两侧(沿第五指末端—前肢—脚踝部)及后肢和尾巴之间都长有翼膜组织。有了这么一套专业的飞行装备,蝙蝠便能够通过扇动前肢提供飞行的动力,因此,蝙蝠是唯一真正飞行的兽类。

飞行让蝙蝠占据了十分独特的生态位——夜空。在这里,蝙蝠不但鲜有天敌,而且也没有与之竞争的对手。更重要的是,夜晚的天空给蝙蝠提供了非常丰盛的食物资源——各式各样的昆虫。
然而,蝙蝠要想充分利用夜空资源,就不得不提到它们的另一个成功的秘诀——回声定位。蝙蝠能够发出人耳听不到的超声波,这些超声波遇到物体发生反射形成回声,而蝙蝠正是通过接收和分析回声的差别来识别物体大小、距离、速度、材质等信息,因此蝙蝠利用回声定位导航和捕食。
我国体形最小的金色蝙蝠
扁颅蝠,是中国分布的蝙蝠中体形最小的种类,身体只有拇指般大小,体重约为4克,相当于半个鹌鹑蛋的重量。除了翼膜和四肢,扁颅蝠的毛发柔软金黄,是全球1400多种蝙蝠中为数不多的“彩蝠”。
扁颅蝠的体色为什么是金色的呢?是为了醒目来吸引异性吗?其实,扁颅蝠的视觉已经退化,视觉图像对于它们而言意义不大,并且它们通常是在夜间活动。因此,它们金色的体色并不是为了吸引异性,而可能与其生活的竹林环境有关——金黄色是一种保护色,它能让扁颅蝠与环境融合,以减小被天敌发现和捕食的风险。尤其是在活动频繁的傍晚,当夕阳穿过竹林照在扁颅蝠身上时,它金黄色的身体形似飘摇的枯叶,完美地融合在环境中……



独特的巢穴——竹筒
绝大多数食虫蝙蝠都栖息于天然洞穴,然而扁颅蝠却是生活在竹林之中,它们终生以竹筒为栖巢。分布在我国广西崇左市的扁颅蝠尤其喜欢刺竹。刺竹在当地村庄的房前屋后广泛分布,它们给扁颅蝠提供了数量充足的栖所。在扁颅蝠居住的竹节的下端,必有一处狭窄的裂缝,其宽度往往不到5毫米,这处裂缝便是扁颅蝠进出竹筒的唯一通道。
然而,身体纤弱的扁颅蝠怎么能够在坚硬的竹筒上弄出裂缝呢?其实,这些裂缝不是扁颅蝠所为,而是一种甲虫的幼虫钻出嫩竹时留下的孔洞。随着竹节的生长,圆孔被逐渐拉长,形成狭长的细缝,这就给扁颅蝠留下了入口。

那么,扁颅蝠为什么不像其他洞栖型蝙蝠那样住在宽敞的山洞里,而要挤在竹筒这狭小的空间里呢?这是因为物种间的竞争导致的生态位分化。扁颅蝠体形小,飞行距离有限,活动范围在1 千米内,只能捕食非常小的猎物。由于它们竞争不过那些种群数量庞大、觅食范围广大的其他种类的蝙蝠,只得转而寻找适合自身发展的空间:选择竹林与人为伴。在这里,不仅竞争者少,有大量的蚊、蠓等食物,而且栖巢竹筒还能为它们遮风挡雨,躲避天敌。

扁平的头颅适应狭窄的竹缝
扁颅蝠居住在竹筒中,有着诸多的好处。其中最重要的一点,就是可以躲避天敌,比如蛇,就绝无可能通过狭窄的缝隙钻进竹筒中捕食它们。但这条细缝也给扁颅蝠的进出带来了挑战。扁颅蝠是如何通过如此狭窄的缝隙,畅通无阻地出入竹筒的呢?
其秘密就在扁颅蝠特化的颅骨上。相较于其他哺乳动物或者其他蝙蝠,扁颅蝠的头颅变得非常扁平,整个颅骨的高度只有3 毫米。头颅变扁正是扁颅蝠中文名的含义。扁颅蝠进出竹筒时,先是侧身,通过快速地扭动身体挤过缝隙。这就能解释扁颅蝠为什么能够通过宽度仅有5毫米的细缝。当然,扁颅蝠头颅形态的变化,也导致其大脑形状发生变化——变得扁平。这样,扁颅蝠的大脑也因此变小了。相对于正常的蝙蝠,扁颅蝠的脑重减少了25%。然而,如此巨大的颅骨形状和脑容量的变化似乎并不影响扁颅蝠正常的活动和种群繁衍,这在生物学中被称为适应性进化,其中原因有待科学研究来进一步揭示。


肉垫结构,贴壁倒挂
扁颅蝠进入竹筒后并非趴在底部,而是顺着内壁向上,最后倒挂在竹筒的顶部。但竹筒内壁笔直且光滑,扁颅蝠又是如何能够稳稳当当地倒挂的呢?这就要提到扁颅蝠另一个适应性进化的结构——肉垫。
在扁颅蝠前肢的腕部和后肢的踝部内侧进化出了一个全新的肉垫结构,其功能类似于树蛙趾尖吸盘。这块凸出的圆形肉垫非常小,在显微镜下可见其表面非常光滑,没有纹理、毛发或腺孔结构。然而,就是这块不起眼的肉垫黏附在竹筒内壁上增加了摩擦力,才使得扁颅蝠能够在光滑的竹筒内壁上向上爬行并倒挂。那么,肉垫究竟又是依靠什么原理使其能够黏附在竹筒内壁上的呢?
研究发现,扁颅蝠肉垫的质地非常柔软,在它的皮下是一层厚厚的脂肪,而且没有肌肉连接,说明这块肉垫并不能通过肌肉收缩改变形状而产生吸力。肉垫与竹筒内壁的黏附机制很可能是通过干黏附的方式——一种基于范德华力(分子间作用力)的附着效应,通过大面积的紧密接触发生作用的。


独特的“家庭结构”
与在山洞中集群生活的蝙蝠不同,扁颅蝠在竹筒中以家庭方式聚集、生活。一个竹筒内的所有扁颅蝠个体组成一个家庭,家庭成员数量在1~38只之间,平均13只左右。扁颅蝠家庭成员并非一成不变,其中有的个体(尤其是雌性个体)经常变换栖息的竹筒。这就造成不同家庭之间经常交换成员,甚至重新组建新的家庭,也正因为如此,一个竹筒居住的扁颅蝠数量往往是波动的。
扁颅蝠的家庭结构十分特别,通常一个家庭中只有一只成年雄性,其余成员为雌性或者当年新生的幼蝠。雄性后代成年后,便会离开原生家庭,去寻找新的竹筒并组建自己的家庭。除了这种典型的“一雄多雌”的家庭结构外,研究人员在野外调查中经常发现一个竹筒内仅有一只雄性扁颅蝠,研究人员将之称为“流浪汉”。偶尔也会有多只雄性住在一个竹筒的情况,这被称为雄性蝙蝠组成的“和尚庙”。
扁颅蝠一雄多雌的集群生活方式,导致它们的“婚配制度”异于常规。通常来说,集群生活的蝙蝠在整个生命繁殖周期中往往并无固定的配偶,它们的交配方式多为混交,这极大地保障了整个种群的遗传多样性和良性发展。然而,对于扁颅蝠而言,雄性寻找和占据一个竹筒,并以此吸引雌性入驻、与之交配,在生态学中,这种交配制度可用“资源控制理论”来解释。

雄性个体控制了扁颅蝠栖息和繁殖必需的资源——竹筒,它们通常花费大量的时间巡视和保卫栖巢免受其他雄性个体的侵扰。在“一雄多雌”的婚配制度下,理论上在该家庭出生的幼崽都应该是雄性“户主”的后代。但研究发现,实际上仅有三分之一的幼崽与该雄性“户主”有直接的血缘关系。显然这与雌性扁颅蝠经常更换竹筒有关。这意味着雌性个体可能与不同的雄性个体发生交配行为,也就是说扁颅蝠存在群外交配现象。
研究发现,一雄多雌的家庭中的部分幼崽,与那些“流浪汉”和“和尚庙”里的雄性是父子关系,这说明后两者也参与到种群繁殖活动中。然而,即便如此,群居的雄性“户主”仍然比“流浪汉”或者“和尚”们拥有更多的后代。扁颅蝠的这种繁殖策略在一定程度上增加了后代的遗传多样性,对整个扁颅蝠种群的健康发展有着积极的意义。
同母异父的双胞胎
通常情况下,绝大多数的蝙蝠种类每年只繁殖一次,每胎只有一个胚胎,而扁颅蝠则通常为双胞胎,甚至偶尔还会产三胞胎,这在蝙蝠类群中算是相当高产的。