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,也是唯一頭朝下倒著睡覺的。有些猴子偶爾也會倒掛在樹枝上伸手夠吃的,但倒掛著睡覺的,還真只有蝙蝠這一家。
人倒立幾分鐘就會難受,而蝙蝠卻倒掛著睡一整個白天,甚至整個冬天。那麼,蝙蝠為什麼要這樣睡覺呢,它們不怕睡著了掉下來嗎,不怕腦袋充血嗎?
樹上倒掛著的蝙蝠
儘管都會飛,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於鳥類,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,它只能手腳並用地在地上爬行,好不容易才能飛起來。
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。但棲身在高處的蝙蝠又面臨著另一個問題。
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,將其牢牢鎖在樹枝上。
但蝙蝠的後腿肌肉很不發達,做不到這一點。
於是,蝙蝠腳爪的屈肌乾脆退化了,相應的腱膜一端連接在趾骨上,另一端直接連接其上半身。當蝙蝠倒掛著,重力就代替了肌肉拉力,將肌腱拉緊,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「鬆手」,就能自然墜入飛行狀態。
蝙蝠腳爪的伸肌平時是舒張狀態,因此它的腳爪日常就是握著的。當它想附著在高處,只需用伸肌打開腳爪,抓住附著點就可以了。
所以,當蝙蝠倒掛著的時候,它渾身肌肉都處在放鬆狀態,就像我們躺在床上一樣舒服。它不需要費一點力氣就能掛住,當然不怕掉下來。甚至,就算蝙蝠在睡覺過程中掛了,它也會一直掛著,直到外力將它取下來。
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,只好在設計上多下點功夫了。倒掛在高處,使蝙蝠處在起飛的理想位置,隨時可以展翅飛走。
很多作品把蝙蝠描繪為白天成群倒掛在山洞裡睡覺,實際上它可以倒掛在閣樓、屋簷、橋洞和空心樹等任何能抓住的地方。它不僅倒掛著睡覺,還倒掛著給幼仔餵奶。更奇的是,它連排便都是倒掛著完成的,其糞便只有米粒大小,直接拉出來落到地上,不會弄髒自己的身子。
蝙蝠在隱蔽場所倒掛著休息,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爭,蝙蝠選擇的休息地都是鳥類不太可能築巢的地方。
樹上倒掛著的蝙蝠
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,促進血液流回心臟。
此外,為了支持飛行中所需的大量氧氣,蝙蝠的心臟特別發達,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,能將大量靜脈血泵入。
蝙蝠冬季進入蟄伏狀態,體溫和代謝率皆下降,體溫從活躍狀態下的40℃以上下降到6~30℃,能量消耗減少50~99%。在這種休眠狀態下,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,其心臟、靜脈血管的泵送能力足以對抗血液的重力。
蝙蝠睡覺的時候用皮翼蓋著身子
近代以來,人類活動已經導致多種蝙蝠滅絕,最近滅絕的一種是2009年宣佈滅絕的莫氏侏伏翼。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」,為蝙蝠提供棲所。