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《自然》雜志：羅哲西團隊揭開蝙蝠回聲定位之謎
（神秘的自然雜志地球uux.cn報道）據(jù)藥明康德：哺乳動物繁榮多樣，我們熟悉的羅哲蝙蝠又是哺乳動物中頗為獨特的一支。它們是西團深圳南山外圍女上門找外圍服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)唯一能夠自主飛行的哺乳動物，還具有驚人的隊揭物種多樣性——蝙蝠至少有約1440個物種，每5個哺乳動物物種中，開蝙就有一個是聲定蝙蝠。
對我們來說，自然雜志蝙蝠另一個重要的羅哲生物演化特征是它們的回聲定位系統(tǒng)。回聲定位是西團非常特殊的行為功能，必須有特化的隊揭發(fā)聲結(jié)構(gòu)和高靈敏聽覺感觀的功能，讓它們即使在黑暗中也能“聽”清楚周圍的開蝙環(huán)境，尋找食物或是聲定深圳南山外圍女上門找外圍服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)躲避障礙。
我們常常將蝙蝠與回聲定位劃上等號，自然雜志但事實上，羅哲并非所有蝙蝠物種都具備這一能力。西團蝙蝠動物回聲定位的功能，在物種之間也有差異。蝙蝠動物屬于翼手目，科學(xué)界曾根據(jù)蝙蝠的生存方式將它們分為兩大類——依靠視力、以素食為主的大翼手亞目，以及利用回聲定位捕食飛蟲的小翼手亞目。
這樣的傳統(tǒng)分類方式十分直觀，但隨著現(xiàn)代系統(tǒng)發(fā)生學(xué)的發(fā)展，利用分子序列和基因型的新的演化研究，將蝙蝠物種重新劃分為陰翼手亞目和陽翼手亞目這兩類。這些新研究為我們提供了更準(zhǔn)確的蝙蝠分類方式，與此同時，科學(xué)家也注意到：蝙蝠回聲定位特征的出現(xiàn)，比先前認(rèn)為的更復(fù)雜。
所有陽翼手亞目和部分陰翼手亞目都具有回聲定位能力，這說明，蝙蝠回聲定位的演化歷程有兩種可能性。芝加哥大學(xué)的羅哲西教授介紹道：“或者兩類蝙蝠分別獨立演化出了不同的回聲定位系統(tǒng)；又或者回聲定位在其共同祖先中已經(jīng)出現(xiàn)了，但隨后，在陰翼手亞目中，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的狐蝠科失去了這種能力。”
不過長期以來，支持這些猜想的只有DNA分子序列的證據(jù)和系統(tǒng)發(fā)生學(xué)的推演，但神經(jīng)解剖學(xué)和耳區(qū)聽覺功能方面的證據(jù)還沒有出現(xiàn)。“這兩個猜想無論哪個正確，那么接收回聲的內(nèi)耳耳蝸的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)，就應(yīng)該存在差異。”羅哲西教授說。
在一項發(fā)表于《自然》雜志的最新研究中，羅哲西教授帶領(lǐng)芝加哥大學(xué)團隊與美國自然歷史博物館、菲爾德自然歷史博物館的科學(xué)家合作，找到了兩類蝙蝠的內(nèi)耳耳蝸在神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵性差異。這項研究表明，正是內(nèi)耳結(jié)構(gòu)上的差異，演化出神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)的不同特征，讓陽翼手類的蝙蝠有了不同的回聲定位行為功能。
讓研究團隊聚焦于內(nèi)耳耳蝸的線索，是兩類蝙蝠回聲定位方式的差異：陰翼手亞目的回聲定位更多地依賴于恒定頻率的聲音，而陽翼手亞目更多使用的是更復(fù)雜多變的調(diào)頻。由于內(nèi)耳是接收這些回聲信號的起點，因此它的結(jié)構(gòu)就成為研究團隊首先考慮的對象。
耳蝸螺旋神經(jīng)節(jié)是聽覺的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。羅哲西教授表示，他們尋找的結(jié)構(gòu)差異，正是這個沒有太多關(guān)注的耳蝸神經(jīng)節(jié)：“此前從未有人懷疑過，陰翼手與陽翼手亞目的耳蝸螺旋神經(jīng)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)會存在差異。上世紀(jì)七八十年代的對蝙蝠的神經(jīng)解剖學(xué)研究主要關(guān)注了聽覺毛細(xì)胞，以及神經(jīng)節(jié)的周邊神經(jīng)的密度。然而，早期的研究對神經(jīng)節(jié)，神經(jīng)元與聽覺顱神經(jīng)的軸突，以及周圍的骨骼形態(tài)沒有太多的關(guān)注。”
從2016年起，研究團隊耗時4年，利用CT掃描研究了39個蝙蝠物種的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)，這些物種覆蓋了蝙蝠共21個科中的19個。
CT掃描結(jié)果顯示，陰翼手亞目的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)和其他哺乳類動物類似，其螺旋神經(jīng)節(jié)外有一層起到保護作用的骨骼管壁（被稱為羅森塔爾管壁），管壁上有密集的微小開孔，供神經(jīng)纖維穿過、與聽覺顱神經(jīng)相連。
然而，陽翼手亞目的結(jié)構(gòu)則完全不同，它們的螺旋神經(jīng)節(jié)呈開放式，周圍不存在管壁結(jié)構(gòu)。由于不再受骨骼管壁微孔數(shù)量和大小的限制，這些蝙蝠的內(nèi)耳可以演化產(chǎn)生更大的神經(jīng)節(jié)，可以包括更多神經(jīng)元、更高的神經(jīng)支配密度以及更密集而多變的神經(jīng)纖維束。
在內(nèi)耳結(jié)構(gòu)中的發(fā)現(xiàn)，或許還解釋了陰翼手與陽翼手亞目物種多樣性的差異。陽翼手亞目的物種數(shù)量是陰翼手亞目的5倍，覓食獵物方式和范圍也更多樣。研究團隊推測，更大的神經(jīng)節(jié)和更多的神經(jīng)元幫助它們形成了特化的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)以及更加多樣化的調(diào)頻回聲定位，從而豐富了這些蝙蝠的演化繁榮和多樣化。
可以說，正是這些不同的回聲定位方式，推動了蝙蝠在演化上的巨大成功。羅哲西教授表示：“蝙蝠動物的的回聲定位行為功能好比是這些動物的‘語言。’這兩類蝙蝠就如同是說著不同的方言。但通過不同的途徑，它們都通往了同一個目標(biāo)。陽翼手亞目演變了很特出的神經(jīng)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，所以它們對自己的方言能有更精密的聽覺。”