與今天的鳥類相比,蝙蝠的飛行能力或許算不了什麼,但它們卻能在夜間絕大多數鳥類睡覺的時候,憑借獨特的聲呐自由飛行,哪怕伸手不見五指,它們照樣暢行無阻,準確地捕食各種昆蟲。
當然,並不是所有的蝙蝠都是靠昆蟲為食,食果蝠就是個素食者。它們以水果為食,而且還可以幫助果樹傳播花粉呢。東南亞種植的榴蓮,主要就是靠食果蝠來傳粉的。而熱帶美洲的吸血蝠則從其他哺乳動物和鳥類身上吸食血液,以此為生。所以在人們的印象中,吸血蝠的形象總是那麼貪婪和恐怖。
現存的蝙蝠已經成為僅次於齧齒類的第二大哺乳動物類群,目前已知最早的蝙蝠化石發現於北美洲始新世早期的地層中,叫“伊卡洛蝠”,它用自己曆經千百萬年的身體,向人們展示了古老蝙蝠的悠久曆史。
哺乳動物基因解鎖
哺乳動物的基本特征在於它們妊娠期間通過胎盤以及分娩後通過乳汁哺育幼崽的方式。最近兩項對泌乳和胎盤基因的研究指明了這一特征是何時,並怎樣在人類、爬行動物以及鳥類的共同祖先身上出現的。
因為爬行動物和鳥類都是卵生的,而我們哺乳動物則是胎生的(除了鴨嘴獸和針鼴這兩個例外),也就是說小生命由母體分娩出來,然後用乳汁把它們喂養長大。如此鮮明的特征,正是“哺乳動物”這一稱謂的來源。胎生與哺乳相結合,使我們哺乳動物成為進化的大贏家,身影遍布整個星球。但這一組合也讓科學家們傷透了腦筋。自19世紀達爾文提出進化論以來,他們就一直在琢磨這場生殖革命的演化機製。要是能有一部時間機器就好了……基因或許就是一部這樣的時間機器。最近便有兩個研究小組從中找到了一些全新的信息。瑞士洛桑大學遺傳及進化專家恩裏克·卡斯曼(HenrikKaessmann)和美國斯坦福大學分子生物學家茱莉·貝克(JulieBaker)通過對現有物種基因的分析比較,闡明了哺乳動物進化中的兩個關鍵階段,那就是哺乳取代產卵,以及胎盤的出現。
3.2億年前,兩棲動物從水中走上了陸地,但仍需回到水中去產卵。它們是怎樣孕育出純粹的陸生動物的呢?
這是一個有關蛋殼的故事。蜥形綱(sauropsida)動物———現代爬行動物、恐龍和鳥類的祖先———選擇了堅硬防水的蛋殼。而下孔亞綱(synapsida)動物———即後來衍變成現代哺乳動物的似哺乳爬行類的祖先,則以不同的方式進化。這是美國生物學家奧拉夫·奧夫特達爾(OlafOfteda)於2002年得出的結論。他對表皮腺體的進化進行了專門的研究,並對爬行動物、鳥類以及單孔目動物(卵生的哺乳動物,如今僅剩鴨嘴獸和針鼴兩種,它們是已滅絕的下孔亞綱爬行動物和“真”哺乳動物間的中間形態)這三者的卵作了深入比較。奧夫特達爾認為,為了擺脫水生環境的羈絆,下孔亞綱動物可能從皮膚分泌出一種液體,以保護它們軟殼的卵不致因幹燥而夭折。這種液體可能就是乳汁的前身。
找到了源頭,這段曆史還不算完整,還必須弄清起保濕作用的分泌液是如何逐漸變成富含營養的乳汁的。恩裏克·卡斯曼完成了這項工作。在對比了三大類哺乳動物中最具代表性的幾種動物(單孔目的鴨嘴獸、有袋目的負鼠、胎盤類的人和狗)以及一種蜥形動物(雞)的基因組之後,這位遺傳學家為哺乳動物進化史上這一關鍵階段勾勒出一幅亂真的畫卷。他解釋說,線索來自一種基礎物質———酪蛋白(CSN),這是乳汁中一種富含鈣的蛋白質,“它可能起源於一種分泌型鈣結合磷蛋白(SCPP)類的始祖基因。”SCPP是個蛋白質大家族,連形成牙釉質的基因也是其成員。
關鍵的酪蛋白
卡斯曼認為:“該始祖基因在複製過程中,某個副本可能發生了進化,從而獲得了新的功能。”如為保濕分泌液注入養分,使之成為小生命孵化後實實在在的食物。下孔亞綱動物的後代很可能像鴨嘴獸的幼崽那樣,通過舔舐母親的被毛,享用那些從表皮滲出的營養液體(雌鴨嘴獸身上有乳腺,但沒有乳房)。卡斯曼在鴨嘴獸身上發現了近似人類酪蛋白的基因痕跡,通過對其進行序列分析,他推斷“該蛋白可能於2.5億年前便出現在哺乳動物的共同祖先身上”,而並非如先前研究所推測的那樣,略在單孔目動物與其他哺乳動物分道揚鑣之先,即約1.7億年前。