作者卡米洛·洛佩兹-阿吉雷，劳拉·威尔逊，《对话》 信用:Shutterstock 科学家们发现了蝙蝠回声定位进化之谜的另一部分，进一步解开了长达数十年的进化之谜
除了翼手目蝙蝠科的果蝠(也称为飞狐)之外，所有蝙蝠都可以通过在夜间使用高音来进行“回声定位”
今天发表在《当代生物学》上的一项由我们领导的国际研究表明，复杂的回声定位能力不仅在蝙蝠群体中进化了多次，而且在果蝠中从未进化过
蝙蝠不同寻常的声音 为了利用回声定位进行导航，蝙蝠在它们的喉部(语音盒)产生高频叫声，并通过它们的鼻子或嘴发出这些声音
这些叫声通常以高于人类所能听到的频率发出，在物体上产生回声并反弹回来
从这种反馈中，蝙蝠可以提取出周围环境的空间和纹理特征的信息
三十年来，科学家们一直试图理解蝙蝠的回声定位是如何进化的，以及为什么这种适应没有扩展到果蝠
迄今为止，他们一直在努力达成共识
一些进化生物学家认为果蝠曾经可以像它们的现代同类一样进行回声定位，但在某个时候失去了这种能力
其他人认为果蝠从一开始就没有获得过这种特性，它在不同的蝙蝠群体中进化了几次
胚胎有助于解开进化之谜 揭开蝙蝠回声定位的历史总是一项艰巨的任务
蝙蝠有1400多种，约占地球上所有哺乳动物物种的四分之一
因此，它们的范围很广
然而，蝙蝠化石非常稀少且支离破碎
科学家缺乏重建6500万年蝙蝠进化史所需的标本
此外，今天回声定位蝙蝠物种的遗传信息对我们理解类似声纳的系统实际上是如何工作的帮助很小
我们采取了不同的方法
我们没有关注蝙蝠的基因或化石，而是研究了它们耳朵和喉咙骨骼的早期发育
进化研究表明，如果一群物种最终失去了其祖先所拥有的一种特征，并非该特征的所有方面都完全丧失了
相反，这种特性通常在生命的早期阶段就开始发展，但没有进步
因此，如果回声定位存在于所有蝙蝠的共同祖先中，我们会期望现代果蝠在它们的耳朵和喉咙发育中显示出一些这方面的发育痕迹
我们的研究小组包括香港城市大学、东京大学和越南科技学院的生物学家，研究了来自世界各地的数百个蝙蝠胚胎标本
我们使用现代成像方法对胚胎的软组织结构进行了显微细节的数字化重建
我们比较了果蝠和回声定位蝙蝠以及无回声定位哺乳动物，比如老鼠
惊人的结果 我们的分析显示，果蝠在早期耳骨发育的各个方面都与无回声哺乳动物没有区别
也没有类似于在蝙蝠身上观察到的具有复杂回声定位能力的特征
换句话说，没有证据表明果蝠能够进行回声定位
这给我们提出了几个问题
这是否意味着所有蝙蝠的共同祖先不具备未来蝙蝠所具备的回声定位技能？这是一种可能性
或者，这个共同的祖先可能只有一个非常原始的回声定位版本
如果是这样的话，它可能看起来和听起来与我们今天在复杂的回声定位器中看到的截然不同
不幸的是，我们不能确定哪个是正确的
翼足类拥有所有蝙蝠谱系中最不完整的化石记录，因此我们无法研究它们的耳骨是如何随时间变化的
证实以前的理论 我们的团队还发现了两大类复杂的蝙蝠回声定位仪，菊头蝠总科和仰吻蝠总科，它们的耳朵和喉咙的发育模式各不相同
这表明它们是独立进化出声纳的
这一结论也符合蝙蝠基因组测序的最新见解，表明如果所有蝙蝠的祖先都进行回声定位，这可能是某种原始回声定位——而不是现代蝙蝠中发现的灵巧的喉部回声定位
下一步是将发育分析的见解与bat基因组数据结合起来
通过研究蝙蝠的听觉相关基因在早期发育过程中是如何表达的，我们可以发现果蝠是否完全消除了祖先中存在的原始回声定位系统，或者它是否曾经存在过
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