破解大足鼠耳蝠吃魚之謎
2011年被聯合國環境規劃署定為「國際蝙蝠年」,以宣傳蝙蝠給生態系統帶來的益處。人們都知道,蝙蝠捕食昆蟲,這些昆蟲不少就是害蟲。
但房山區霞雲嶺鄉蝙蝠洞內生活的3000只大足鼠耳蝠,卻是亞洲目前被證實會捕魚的唯一一種蝙蝠。蝙蝠身上的毛髮沒有絲毫的防水能力,一旦扎入水中,它們將會丟掉性命。
那麼,這種蝙蝠是如何捕魚的呢?
70年未解懸疑——
大足鼠耳蝠利爪用處何在
1936年,中國福州。
哈佛大學博物館館長艾倫,收到了一隻十分特別的蝙蝠標本:這隻小小的野獸,居然長著一雙巨大的爪子,比其它蝙蝠足足大出了一倍,彎曲如鉤、鋒利無比。
艾倫給這種蝙蝠取名「大足鼠耳蝠」,他大膽推測:這是一種罕見的會用雙爪捕魚的奇特蝙蝠。按照動物的進化原則:它們身上的每一個特殊器官,都必然會有獨特的功能與之對應。就像寬大有力的翅膀,對應著強大的飛行能力一樣。
接下來,艾倫便搜尋這種蝙蝠吃魚的直接證據。要想證實蝙蝠有沒有吃魚,最直接的方法就是到它們的腸道和胃中去尋找,看看有沒有留下魚的線索,尤其是魚鱗和魚骨。
標本只有一件,解剖工作必須謹慎進行。當艾倫從蝙蝠體內取出黏糊糊的物質之後,發現腸道內空空蕩蕩的,找不到有用的線索。就在這時,蝙蝠的胃中隱約透出了黑色的影子,這會不會是魚的殘留物呢?結果很快出來了:胃中的黑色物質,全都是昆蟲的殘肢,連一丁點兒魚的蹤跡都沒有。
在這樣的情況下,艾倫仍然堅持自己的推測,認為大足鼠耳蝠可能會吃魚,他唯一的根據就是它們形同魚鉤的巨大爪子。
70年過去了。科學家陸續發現了「食魚蝙蝠」:在墨西哥西部的一座小島,人們從地面的石縫裡,找到了會吃魚的「索諾拉鼠耳蝠」。在南美的北部叢林中,人們還拍到了另一種類似的會吃魚的蝙蝠「墨西哥兔唇蝠」。這兩種蝙蝠用來捕魚的爪子巨大而又尖利;腳掌很小,腳趾很長;脛骨與普通蝙蝠有著明顯區別,不僅長,而且與翼膜之間的結合點非常高,據說,這是它們在捕魚時降低水中阻力的關鍵所在。
這兩種蝙蝠的巨大爪子,正好與中國發現的大足鼠耳蝠十分類似。根據進化論的基本原則,任何兩種動物,只要擁有類似的身體結構,其功能也會趨於近似。這正是70年來人們一直在猜測大足鼠耳蝠會吃魚的原因所在。
大足鼠耳蝠尖利的雙爪究竟是不是進化論的異變?
糞便透露玄機——
顯微鏡下現魚鱗痕跡
華北平原的北部邊緣,由西向東橫亙著一座巨大的山脈——太行山。北京房山區的霞雲嶺鄉就位於山脈的北部邊沿。
2002年,中國科學院年輕的動物學博士馬傑,在北京房山區霞雲嶺鄉展開考察研究。根據以往的科考資料,北京的周邊地區至少生活著11種不同的蝙蝠,大足鼠耳蝠也是其中之一。
在霞雲嶺鄉的協助下,馬傑來到了 「蝙蝠洞」,在洞中發現了長著像花瓣一樣鼻子的「馬鐵菊頭蝠」、「白腹管鼻蝠」、「中華鼠耳蝠」。在這裡,馬傑如願以償找到了成群的大足鼠耳蝠,它們正懸掛在山洞頂部。
和艾倫一樣,馬傑開始從蝙蝠糞便中尋找魚的蹤跡。在實驗室,馬傑興沖沖將地面採集的糞便樣品置於顯微鏡下。然而,令他失望的是,也僅僅找到了大足鼠耳蝠會吃昆蟲的證據。
一個月後,馬傑再次來到蝙蝠洞。這次,馬傑特意趕在蝙蝠外出覓食之後,在洞口架設了一張纖細的漁網,希望能捉到覓食歸來的蝙蝠。
凌晨四時,洞口忽然悄無聲息地出現了蝙蝠的身影,一隻隻長著利爪的大足鼠耳蝠撞到了網上。為了順利取到糞便樣品,又能讓它們感到舒服些,馬傑把捕到的蝙蝠放入事先準備好的柔軟布袋。兩小時之後,馬傑終於湊足了15只大足鼠耳蝠。
第二天上午,當他打開布袋,裡面的蝙蝠仍然活力十足。在布袋底層,果然找到了蝙蝠留下的排泄物。如果從地上採集的樣品存有爭議,那麼,這次的樣品毫無疑問是來自大足鼠耳蝠。
回到實驗室,馬傑連夜開始了樣品的分析工作。不久,當他觀察第二件樣品的時候,忽然發現,這個樣品在強烈的燈光下閃閃發光。既然人們一直在推測大足鼠耳蝠會吃魚,那麼,這些閃閃發光的薄片會不會就是尚未完全消化的魚鱗呢?
馬傑專門請魚類專家鑒定了一下,正是魚鱗!通過魚鱗的特徵,把魚的種類鑒定出來了。分析的結果表明:大足鼠耳蝠至少吃了三種魚。
再度探索難題——
蝙蝠如何在水面捕魚
在霞雲嶺的山谷中,有一座很小的水庫,附近的村民每次在這裡撒網,都能撈出很多的魚。馬傑相信,這個水庫應該就是大足鼠耳蝠天然的狩獵場。
蝙蝠身上的毛髮沒有絲毫的防水能力,一旦扎入水中,它們將會丟掉性命。那麼,蝙蝠是如何捕魚的呢?科學家的研究已經顯示:生活在北美的「索諾拉鼠耳蝠」,在捕魚的時候,常常會與巨大的鯊魚相互協同,專門捕食那些被鯊魚驅趕,並躍出水面的魚群。
但是,霞雲嶺的情況卻完全不同,這裡不僅沒有鯊魚的幫助,而且水面格外平靜,根本看不到躍出水面的魚群。如果大足鼠耳蝠要在這裡捕魚,它們就不可能採用同樣的策略。
事實上,蝙蝠在漆黑的夜晚活動,靠的都是人耳無法聽到的高頻聲波——超聲,通過聆聽聲波遇到物體後反射的回聲,它們就能得出物體的方位和質感等等複雜的信息。
那麼,大足鼠耳蝠會不會利用這種奇特的回聲定位,依靠超聲來探測水中的魚群呢?
不久之後,馬傑帶著先進的超聲探測器,來到了蝙蝠洞。又令他失望的是,在中國科學院聲學所,馬傑通過深入的研究發現:大足鼠耳蝠發出的超聲能量十分有限,它們進入水下的距離僅有短短的3毫米。
馬傑推測,如果生活在霞雲嶺的大足鼠耳蝠也會吃魚,在沒有鯊魚的幫助下,恐怕只能捕食那些主動躍出水面的小魚。在當地的村民幫助下,馬傑通過在水庫中布網發現:水庫中生長著一種被稱為寬鰭納的小魚,它們很容易受到驚嚇,並不時蹦出水面。這種小魚的體長剛好5厘米,如果大足鼠耳蝠尖利的爪子完全張開,正好可以抓住它們。
隨後,他又設計了更直接的方案:在房間裡搭建水池,水池中放入5-10厘米長的小魚,房間內放入大足鼠耳蝠。結果,他果真觀察和拍攝到蝙蝠在水池上靈活自如地捕魚行為。
魚遊動在水面產生的細小波紋或露出水面的背鰭,均可引起食魚蝙蝠的超聲波回聲發生細微變化,食魚蝙蝠能根據這些變化準確發現目標。食魚蝙蝠抓捕獵物時,後足伸入水中划行一段距離。
有意思的是,蝙蝠食魚是從魚的頭部開始的。
有學者認為,食魚蝙蝠由經常在水面捕食昆蟲的蝙蝠進化而來。食魚蝙蝠的祖先在水面追捕昆蟲時,或取食水面漂浮或浮遊的昆蟲,這些蝙蝠偶爾也捕獲跳出水面或浮遊的小魚。由於小魚較昆蟲有更高的營養,因此它們逐漸傾向捕食小魚。