世界上有多种蝙蝠,它们是唯一会飞的哺乳动物。它们中的多数具有敏锐的听觉定向(或回声定位)系统。
一、蝙蝠的生活习性大多数蝙蝠以昆虫为食。因为蝙蝠捕食大量昆虫,故在昆虫繁殖的平衡中起到了重要作用,甚至可能有助于控制害虫。某些蝙蝠亦食果实、花粉、花蜜;热带美洲的吸血蝙蝠以哺乳动物及大型鸟类的血液为食。
这些蝙蝠有时会传播狂犬病。蝙蝠呈世界性分布。在热带地区,蝙蝠的数量极为丰富,它们会在人们的房屋和公共建筑物内集成大群。蝙蝠的体型差异极大。最大的吸血狐蝠翼展达1.5米,而基蒂氏猪鼻蝙蝠的翼展仅有15厘米。
蝙蝠的颜色、皮毛质地及脸相也千差万别。蝙蝠的翼是进化过程中由前肢演化而来,除拇指外,前肢各指极度伸长,有一片飞膜从前臂、上臂向下与体侧相连直至下肢的踝部,拇指末端有爪。
多数蝙蝠于两腿之间亦有一片两层的膜,由深色裸露的皮肤构成。蝙蝠的吻部似啮齿类动物或狐狸。外耳向前突出,通常非常大,且动作灵活。许多蝙蝠也有鼻叶,由皮肤和结缔组织构成,围绕着鼻孔或在鼻孔上方拍动。
据认为鼻叶影响发声及回声定位。蝙蝠的脖子短,胸及肩部宽大,胸肌发达,而髋及腿部细长。除翼膜外,蝙蝠全身有毛,背部呈浓淡不同的灰色、棕黄8色、褐色或黑色,而腹侧色调较浅。栖息于空旷地带的蝙蝠,皮毛上常有斑点或杂色斑块,颜色也各不相同。
蝙蝠的取食习性各异,或为掠食性,或取食花果,从而影响自然秩序。吸血蝙蝠对人类是一个严重的危害。食虫蝙蝠的粪便一直用作肥料。整个蝙蝠群的性周期是同步的,因此大部分蝙蝠交配活动发生于数周之内。
妊娠期从一个月到数个月。许多种类的雌体妊娠后迁到一个特别的哺育栖息地点。蝙蝠通常每窝产14崽。幼崽出生时无毛或少毛,常在一段时间内不能视、不能听。幼崽由亲体照顾5周至5个月,按不同种类决定。
几乎所有蝙蝠均于白天憩息,夜岀觅食。这种习性便于它们侵袭人睡的猎物,而自己不受其他动物或高温阳光的伤害。蝙蝠通常喜欢栖息于山洞、缝隙、地洞或建筑物内,也有栖于树上、岩石上的。它们总是倒挂着休息,一般聚成群体,从几十只甚至到几十万只。
具有回声定位能力的蝙蝠,能产生短促而频率高的声脉冲,这些声波遇到附近物体便反射回来。蝙蝠听到反射回来的回声,能够确定猎物及障碍物的位置和大小。这种本领要求高度灵敏的耳和发声中枢与听觉中枢的紧密结合。蝙蝠个体之间也可能用声脉冲的方式交流。
但也有少部分蝙蝠依靠嗅觉和视觉找寻食物。人们常用“飞禽走兽”一词来形容鸟类和兽类,但这种说法有时却并不一定正确,因为有一些鸟类并不会飞,如鸵鸟、鸸鹋、几维和企鹅等。同样,也有一些兽类并不会走,如生活在海洋中的鲸类等,而蝙蝠不但不会像一般陆栖兽类那样在地上行走,反而能像鸟类一样在空中飞翔。
蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物,它们虽然没有鸟类那样的羽毛和翅膀,飞行本领也比鸟类差得多,但其前肢十分发达,上臂、前臂、掌骨、指骨都特别长,并由它们支撑起一层薄而多毛的柔软而坚軔的皮膜,这层皮膜从指骨末端到肱骨,体侧、后肢及尾巴之间形成蝙蝠独特的飞行器官——翼手。
中国古代也有关于蝙蝠的记载。相传蝙蝠生活在钟乳洞里,名叫仙鼠,因为能够喝到洞里的水得到长生,千年之后它们的身体颜色也有了巨大的变化,从原来的黑色变成了通身雪白,这也许就是它们为什么被称为仙鼠的原因吧。
蝙蝠的胸肌十分发达,胸骨突起,锁骨也很发达,这些均与其特殊的运动方式有关。蝙蝠非常善于飞行,但起飞时需要依靠滑翔,一旦跌落地面后就难以再飞起来。飞行时把后腿向后伸,起着平衡的作用。
蝙蝠一般都有冬眠的习性,冬眠时新陈代谢的能力降低,呼吸和心跳每分钟仅有几次,血流减慢,体温降低到与环境温度相一致,但冬眠不深,在冬眠期有时还会排泄和进食,惊醒后能立即恢复正常。
它们的繁殖力不高,而且有“延迟受精”的现象,即冬眠前交配时并不发生受精,精子在雌兽生殖道里过冬,至翌年春天醒眠之后,经交配的雌兽才开始排卵和受精,然后怀孕、产崽。
蝙蝠和其他许多动物一样面临灭绝。用于消灭昆虫的毒剂和木材保护药剂等把它们在冬眠的时候药死,许多错误的观念也使人类大批地捕杀它们。一些种类栖居的空心树木被伐掉了,废墟被拆除或者被重修得严丝合缝,使其无法生存。
蝙蝠在维护自然界的生态平衡中起着很重要的作用,各种食虫类蝙蝠能消灭大量蚊子、夜蛾、金龟子、尼姑虫等害虫,一夜可捕食只以上,这对人类大有禆益。蝙蝠所聚集的粪便还是很好的肥料,对农业生产有用。
经过加工的蝙蝠粪便被称为“夜明砂”,是中药的一种。蝙蝠还是研究动物定向、定位及休眠的重要对象,但对它们辐射技术的秘密还需要进一步研究。
人类目前仅仅知道了蝙蝠能够做些什么,比如,人类借助仿生原理,根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达,但仍然不知道它们是怎样做的,所以拯救那些濒临灭绝的蝙蝠种类势在必行。
二、蝙蝠的导航定位能力
1.飞行数千英里,也不会“误入歧途”美国新泽西州普林斯顿大学生物学家理查德霍兰德和同事们研究发现,当蝙蝠处于人造磁场环境中,磁场会干扰它原来正确的航向,使其“误入歧途”。该研究首次揭示了蝙蝠具有磁性导航能力,这进一步增进了科学家对蝙蝠导航飞行的认知。
擅长夜晚飞行的蝙蝠拥有独特的回声定位,通过发出高音频声音并能根据回声判断物体的方位及距离。这种能力可帮助蝙蝠准确判断猎物所在位置,并有效地绕开树、建筑物等。
依据这一理论,蝙蝠的回声定位功能在近距离飞行中可以游刃有余,但对于远距离飞行而言,视力非常差的蝙蝠似乎无计可施了。而霍兰德的这项研究却推翻了这种错误观点,他指出蝙蝠具有磁性感官能力,即使飞行数千英里,仍能准确判断方向,蝙蝠的这种能力与某些鸟类有相同之处。
除依据磁场外,它们还都使用日落作为方向标示器。这将有助于调整动物体内的“指南针”,并有效地区分磁场北向和真实北向之间的差别。霍兰德说:“通过这项研究进一步增强了我们对蝙蝠深人研究的兴趣,原本我们认为蝙蝠最远只能飞行几英里,但实际看来,它们与候鸟具有相同之处,可以飞行数千英里。”
2.依据地球磁场和日落方向标示导航在研究实验中,霍兰德带领研究小组在大褐蝙蝠身体上装配了微型无线电发射器,然后在它们栖息地向北12英里处释放,在蝙蝠返回栖息地的过程中,研究小组通过小型飞机在蝙蝠上空进行监控。
一些未受人造磁场干扰的蝙蝠基于日落磁场识别能力向南飞行,很轻易地就找到了自己的老家。然而在此之前,研究小组释放了两组蝙蝠,分别处于地球磁场北极顺时针90度和逆时针90度的人造磁场环境中。
处于逆时针90度磁场飞行的蝙蝠一直向西飞行;另一组受顺时针90度磁场的干扰,却一直向东飞行,但这些差点迷失方向的蝙蝠通过日落作为方向标示器,最终意识到飞行方向错误,改变飞行方向顺利地返回栖息地。
3.编福体内有磁铁矿物质目前,科学家们知道自然界的动物主要依靠两种类型磁性感官定位:一种是简单的“指南针”感官功能,这是基于体内磁铁矿颗粒与外界环境发生的反应;另一种则是某些鸟类能根据处于地球磁场不同位置所“看到”的磁场光强度来准确判断飞行方向。