翼手目（蝙蝠）是夜行性動(dòng)物，在不同的蝙蝠種類中存在著顯著的感覺(jué)分化：食蟲蝙蝠主要依賴回聲定位來(lái)導(dǎo)航、捕食，其眼睛退化，而舊大陸果蝠沒(méi)有回聲定位能力，其眼睛很發(fā)達(dá)，主要依賴視覺(jué)和嗅覺(jué)來(lái)尋找食物。前期研究中，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所研究員張亞平課題組發(fā)現(xiàn)視覺(jué)通路中CRX，RHO和SAG這三個(gè)基因在舊大陸果蝠和墓蝠（食蟲蝙蝠，視覺(jué)未退化）中發(fā)生了趨同進(jìn)化，提示復(fù)雜性狀的適應(yīng)性進(jìn)化需要一系列基因參與。

為進(jìn)一步系統(tǒng)地揭示翼手目暗視覺(jué)適應(yīng)性機(jī)制，昆明動(dòng)物所張亞平課題組與胡新天課題組、中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員徐富強(qiáng)課題組聯(lián)合攻關(guān)，并在副研究員沈永義的帶領(lǐng)下，博士研究生*群、魏景寬和李博首先利用錳離子增強(qiáng)磁共振成像（MEMRI）技術(shù)掃描蝙蝠大腦結(jié)構(gòu)，對(duì)比各種蝙蝠視覺(jué)和聽覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異，發(fā)現(xiàn)舊大陸果蝠具有較大的上丘（參與視覺(jué)信息處理），其上下丘體積比約3:1，食蟲蝙蝠具有較大的下丘（參與聽覺(jué)信息的處理），其上下丘體積比約為1:7，揭示了翼手目動(dòng)物暗視覺(jué)分化的腦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；隨后，利用閃光誘發(fā)電位技術(shù)對(duì)蝙蝠的視覺(jué)能力進(jìn)行了量化，發(fā)現(xiàn)它們光感知閾值為：舊大陸果蝠>墓蝠>中菊頭蝠（小蝙蝠亞目，回聲定位），反映這些不同蝙蝠物種的視覺(jué)能功能的差異。zui后，利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)（RNA-seq）對(duì)5種蝙蝠的視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序，從序列變異（正選擇、趨同/平行進(jìn)化）和表達(dá)兩方面進(jìn)行了適應(yīng)性信號(hào)檢測(cè)，并發(fā)現(xiàn)墓蝠眼部基因的轉(zhuǎn)錄組水平表達(dá)模式和狐蝠科更為相近。這項(xiàng)研究從結(jié)構(gòu)、功能和分子機(jī)制等多角度系統(tǒng)地闡述了翼手目暗視覺(jué)分化的機(jī)制，為復(fù)雜性狀的適應(yīng)性機(jī)制的研究提供了示范。

圖1 蝙蝠的視覺(jué)通路

圖2 大小蝙蝠上下丘體積比

圖3 不同蝙蝠的視覺(jué)閾值