在刚果-布拉柴维尔的北部森林里,当太阳落山时,漆黑的天空布满了一种奇特的声音。每天晚上,成千上万的结果锤头鲨从白天的巢穴中出来寻找配偶,通过大盒子般的气味呼唤,这些气味使飞行的哺乳动物看起来像带翅膀的羽毛。在这里,沿着刚果河,科学家们花了数年时间收集蝙蝠的 DNA 拭子和组织样本,穿着防护装备和宇航服工作到深夜。
这些来之不易的标本现已成为从世界各地收集的数千个蝙蝠标本中的一个,这些标本有助于重塑我们对蝙蝠家谱的了解。
在今天发表在《自然》杂志上的一项具有里程碑意义的研究中,由 130 多名研究人员组成的国际团队研究了古代蝙蝠的分布范围和现有物种的基因组数据,以确定蝙蝠可能起源于大约 6500 万年前的欧洲,而不是像之前认为的那样起源于非洲、亚洲或北美。
相反,现代蝙蝠的第一批后代似乎从欧洲分散到非洲,然后传播到亚洲、美洲和澳大利亚。研究结果还表明,回声定位就像飞行一样,也出现在蝙蝠进化初期。
该研究的作者之一、非营利性野生动物保护协会健康研究主任莎拉·奥尔森 (Sarah Olson) 表示:“蝙蝠的种类繁多,令人惊叹不已,它们太神奇了。” “把拼图中的一块放在一起是很有趣的,然后我们现在可以继续寻找拼图的其他部分并将其添加到其中。”
这项工作是 2017 年启动的名为 Bat1K 的更广泛的全球计划的一部分,该计划试图对所有 1,500 种现存蝙蝠物种的基因组进行测序,蝙蝠是世界上第二大哺乳动物物种,占所有哺乳动物的五分之一。基因组是生物体的完整基因组成,包含构建、生长和生存所需的所有 DNA。
自然 该研究最终纳入了来自 21 个蝙蝠科的 103 个蝙蝠基因组,以及在世界各地发现的 44 个蝙蝠化石(主要是它们的牙齿)。
奥尔森说,他们的发现为更好地了解蝙蝠的生理学以及更重要的是哺乳动物如何进化到对疾病具有如此的抵抗力奠定了基础。蝙蝠通常被认为是致命人畜共患病毒的宿主,包括埃博拉病毒、尼帕病毒和马尔堡病毒,但蝙蝠本身不会生病。
“这些病毒进入我们体内会造成如此大的损害,它们如何与它们共存?”奥尔森说。 “我们现在拥有的是一本具有象征意义的生命之书。”
2025 年基于 Bat1K 全基因组工作的研究表明,免疫基因库的早期祖先具有过度适应的免疫基因。参与这两项研究的进化生物学家阿里阿德娜·莫拉莱斯 (Ariadna Morales) 表示:“我们首次表明,这些对病毒耐受性和抗病性的适应可能与所有蝙蝠同时进化。”
蝙蝠在哺乳动物中也是独一无二的,因为它们的寿命相对于它们的体型来说非常长,并且几乎没有衰老或癌症的迹象。现在,科学家们表示他们可以追踪导致这些特征的基因。他们所学到的知识可以转化为有关衰老、免疫和抗病能力的研究。
“利用我们在蝙蝠身上找到的遗传信息,它可以用来开发与人畜共患疾病相关的治疗药物。它们也可以成为开发癌症治疗的模型,”莫拉莱斯说。
奥尔森补充说,这项研究还可以提高我们对“什么使蝙蝠健康以及什么使蝙蝠脆弱?”的理解。
大约一半的已知蝙蝠物种数量未知或正在下降,其中 18% 的物种被国际自然保护联盟列为受威胁物种。
该研究的合著者、纽约石溪大学的环境生物学家莉莉安娜·达瓦洛斯表示,蝙蝠面临着气候危机、栖息地丧失以及狩猎和收获的风险。与此同时,蝙蝠在生态系统中发挥着重要作用,帮助植物授粉、传播种子和维持昆虫种群,尤其是另一种疾病媒介蚊子。
达瓦洛斯说:“与大多数小型哺乳动物不同,除了一种蝙蝠以外,所有蝙蝠都有一到两只幼崽,因此,当个体因高温而死亡或因跟踪或收获而死亡时,种群数量无法迅速恢复。”
尽管蝙蝠对埃博拉病毒和马尔堡病毒表现出了抵抗力,但在加拿大和美国,数以百万计的蝙蝠死于一种名为白鼻综合症的真菌病原体,这种病原体生长在冬眠蝙蝠的皮肤上。
奥尔森说:“这项研究可以帮助我们回过头来看看是什么让鼠耳蝠物种更容易受到这些真菌疾病的影响。” “其他研究人员可能可以从这项研究中得到一些有趣的发现……回过头来拼凑出白鼻综合症的情况。”