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蝙蝠為什麼老是吊着睡

圖文 更新时间:2024-12-29 03:45:29

蝙蝠可以說是最具特色的一類哺乳動物了,它們不僅是哺乳動物中唯一會飛的,也是唯一頭朝下倒着睡覺的。有些猴子偶爾也會倒挂在樹枝上伸手夠吃的,但倒挂着睡覺的,還真隻有蝙蝠這一家。

人倒立幾分鐘就會頭疼難受,而蝙蝠卻倒挂着睡一整個白天,甚至整個冬天。那麼,蝙蝠為什麼要這樣睡覺呢,它們不怕睡着了掉下來嗎,不怕腦袋充血嗎?

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樹上倒挂着的蝙蝠

倒挂睡眠的苦衷

盡管都會飛,但蝙蝠與鳥類、飛行昆蟲不同,它缺乏從地面上起飛的升力。蝙蝠的飛行器官是由前肢支撐起的一層薄而多毛的皮膜,稱之為翼手,其力量遠無法和鳥類充滿肌肉和羽毛的翅膀相比。另一方面,蝙蝠的相對負重也大于鳥類,鳥類骨骼是中空的,而作為獸類的蝙蝠不是。

一些飛蟲具有發達的後腿,能從地面上跳老高,這也是起飛的一種方法。而蝙蝠的後腿非常細小,無法通過跳躍或奔跑獲得足夠飛起來的提速

當我們靠近地面上的鳥類或飛蟲,它們能立即飛上天逃走,但蝙蝠就非常費勁了,它隻能手腳并用地在地上爬行,好不容易才能飛起來。

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因此,對蝙蝠來說,最好的辦法就是在高處休息,通過下落獲得飛行的初始動力。但栖身在高處的蝙蝠又面臨着另一個問題。

在這裡我先給大家科普一下抓握的基本原理。我們的手部有屈肌,有伸肌,肌肉通過腱膜與骨骼相連,拉動骨骼運動。當我們雙手緊緊抓握東西的時候,屈肌收縮,伸肌舒張;當我們放手時則相反,伸肌收縮,屈肌舒張。

動物的腳爪也是一樣。當鳥類蹲在樹上,其腳爪的屈肌收縮,将其牢牢鎖在樹枝上。但蝙蝠的後腿肌肉很不發達,做不到這一點。

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于是,蝙蝠腳爪的屈肌幹脆退化了,相應的腱膜一端連接在趾骨上,另一端直接連接其上半身。當蝙蝠倒挂着,重力就代替了肌肉拉力,将肌腱拉緊,蝙蝠的爪子就緊緊抓在高處了。當蝙蝠想要飛行,需要做的僅僅是“松手”,就能自然墜入飛行狀态。

蝙蝠腳爪的伸肌平時是舒張狀态,因此它的腳爪日常就是握着的。當它想附着在高處,隻需用伸肌打開腳爪,抓住附着點就可以了。

所以,當蝙蝠倒挂着的時候,它渾身肌肉都處在放松狀态,就像我們躺在床上一樣舒服。它不需要費一點力氣就能挂住,當然不怕掉下來。甚至,就算蝙蝠在睡覺過程中死了,它也會一直挂着,直到外力将它取下來。

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這種重力輔助設計,比鳥類的反重力設計更省力。沒辦法,蝙蝠在飛行方面的先天條件遠不如鳥類,隻好在設計上多下點功夫了。倒挂在高處,使蝙蝠處在起飛的理想位置,随時可以展翅飛走。

很多作品把蝙蝠描繪為白天成群倒挂在山洞裡睡覺,實際上它可以倒挂在閣樓、屋檐、橋洞和空心樹等任何能抓住的地方。它不僅倒挂着睡覺,還倒挂着給幼仔喂奶。更奇的是,它連排便都是倒挂着完成的,其糞便隻有米粒大小,直接拉出來落到地上,不會弄髒自己的身子。

蝙蝠在隐蔽場所倒挂着休息,也是躲避敵害的一種方式。蝙蝠的主要天敵是猛禽,當它白天休息的時候,鳥類正在活躍,因此它需要找個猛禽難以到達的地方睡覺。此舉也減少了與鳥類的競争,蝙蝠選擇的休息地都是鳥類不太可能築巢的地方。

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樹上倒挂着的蝙蝠

腦袋不充血的秘密

人體如果倒立,大量血液會滞留在頭部而無法回到心髒,從而引發不适。而當我們正常站立和行走,血液不會滞留在四肢,這是因為在我們四肢的靜脈血管(負責将血液運回心髒)中有靜脈瓣,隻允許血液從下往上流,從而防止血液倒流。

蝙蝠血管中沒有類似靜脈瓣的結構,但它的靜脈壁肌肉很強勁,能節律性收縮。大多數哺乳動物包括我們人類的靜脈血都以被動流淌為主,但蝙蝠卻可以主動收縮血管,促進血液流回心髒。

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此外,為了支持飛行中所需的大量氧氣,蝙蝠的心髒特别發達,比相同大小的其他哺乳動物大三倍,而且運送血液的能力更強。它的右心房很大,當右心房舒張,能将大量靜脈血泵入。

蝙蝠冬季進入蟄伏狀态,體溫和代謝率皆下降,體溫從活躍狀态下的40℃以上下降到6~30℃,能量消耗減少50~99%。在這種休眠狀态下,其身體對氧氣需求也不大,心跳率從飛行時的1100次/分鐘下降到4次/分鐘。

最後,與人類相比,蝙蝠體型太小。最小的蝙蝠凹臉蝠僅重2-2.6克,最大的蝙蝠幾種狐蝠也才1.6千克重,它們的重力不足以影響血液流動,其心髒、靜脈血管的泵送能力足以對抗血液的重力

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蝙蝠睡覺的時候用皮翼蓋着身子

背後的進化故事

蝙蝠和鳥類雖然同樣會飛,但差異頗大。大部分差異我們好理解,蝙蝠畢竟屬于獸類,所以它有着實心的骨骼,體表是毛而不是羽毛,有牙齒,有外耳,這些都與其他哺乳動物一樣。

唯獨倒挂着睡覺這一項,常人難以理解,既然同樣是進化出飛行能力,蝙蝠為什麼要進化得這麼怪異,為什麼它就不能像鳥類一樣保留強健的後肢和站立能力,并進化出原地起飛的升力呢?

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鳥類在樹枝上是正常站立的

這是因為蝙蝠和鳥類的進化路線不同,同樣是會飛,但它們學飛的方法不同。簡而言之,鳥類是從地面上飛起來的,而蝙蝠是從樹上落下來的。

鳥類起源于距今1.6億年前的侏羅紀晚期,它的祖先是小型獸腳類恐龍。古生物學家已經發現了很多介于鳥類和恐龍之間的過渡種化石,它們長着翅膀和羽毛,但仍保留了牙齒和爪子,身後要麼是尾羽,要麼是長長的蜥蜴尾巴。這些化石是鳥類起源于恐龍的鐵證,同時也使早期鳥類和獸腳類恐龍之間的界限越來越模糊。

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最小的恐龍:胡氏耀龍

獸腳類恐龍是後腿直立行走的,它們本就後腿發達,具有很強的活動能力。鳥類的飛行就源自獸腳類恐龍的奔跑和跳躍。獸腳類恐龍越跑越快,越跳越高,漸漸地長出了翅膀和羽毛,學會了滑翔,最後飛上天,就成為鳥類。

在北美出土的距今5220萬年的伊神蝠,為食蟲蝙蝠的原始種類,它總體上與現代食蟲蝙蝠非常相似,但後肢較長,翼手較短,長有較長的尾巴。從解剖結構上看,這種蝙蝠很擅長在樹上攀爬,而且是倒挂着睡覺的。這就是說,蝙蝠至少已經倒挂了5000~6000萬年了。

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伊神蝠複原圖

科學家由此推測,蝙蝠的祖先本是樹栖動物。為了捕食飛蟲,蝙蝠經常在樹與樹之間跳躍,它的翼手越來越發達,後肢和尾巴卻漸漸退化,終于,它學會了滑翔,最後飛了起來。蝙蝠飛行的進化始于從樹上下落,自然不需要升力,也不需要發達的後腿。

蝙蝠因其怪異的習性而飽受人們誤解,而且由于移動能力強、壽命長、分布廣等特點,它是“飛行的病毒庫”,體内攜帶有大量的人畜共患病病毒,這東西是吃不得的。實際上,蝙蝠捕殺大量的蚊子、蝗蟲,是一種益獸,我們不應該傷害它。

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近代以來,人類活動已經導緻多種蝙蝠滅絕,最近滅絕的一種是2009年宣布滅絕的莫氏侏伏翼。蝙蝠在英、美、馬來西亞等多國都是受到保護的,許多人築起“蝙蝠屋”,為蝙蝠提供栖所。加拿大為居民提供免費驅趕蝙蝠的服務,使人們既能遠離它攜帶的病毒,又不會傷害到它。

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