蝙蝠是翼手目動物的通稱，是唯一演化出具有真正飛行能力的哺乳動物。跟鳥類進(jìn)化出飛行能力一樣，蝙蝠飛行能力的進(jìn)化需要一系列十分復(fù)雜的形態(tài)和生理變化，因此達(dá)爾文在《物種起源》中感嘆“從不能飛的原始哺乳動物進(jìn)化為能飛的蝙蝠是不可思議的”。

中國科學(xué)院昆明動物研究所張亞平院士及其指導(dǎo)的博士生沈永義注意到飛行消耗的能量是奔跑3-15倍。因此，飛行除了需要骨骼等形態(tài)變化外，還需要能量供應(yīng)系統(tǒng)的高效率化，以便能適應(yīng)能量需求的急劇增加。通俗的比喻就是飛機(jī)能飛，不單單需要機(jī)翼等形態(tài)結(jié)構(gòu)，還需要有強(qiáng)大的發(fā)動機(jī)來提供動力。線粒體是細(xì)胞的能量工廠，通過氧化呼吸鏈提供了生物體95%的能量，是動物各種運動所需能量動力的“發(fā)動機(jī)”。因此他們推測線粒體產(chǎn)能系統(tǒng)的進(jìn)化應(yīng)該與蝙蝠飛行能力的起源密切相關(guān)。通過全基因組比較分析，他們證實在蝙蝠飛行能力的起源過程中，線粒體的氧化呼吸鏈基因受到正選擇，線粒體與細(xì)胞核編碼的基因發(fā)生協(xié)同進(jìn)化，以適應(yīng)飛行起源過程中對能量需求的急劇增加。

該研究成果于4月26日在國際著名刊物美國《國家科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表。美國科學(xué)院院士David M. Hillis評價道：“該研究十分出色且令人興奮，該研究結(jié)果對了解線粒體的分子生物學(xué)和進(jìn)化，以及飛行的分子適應(yīng)機(jī)制有廣泛的意義”。

有趣的是，該研究團(tuán)隊2009年通過對飛行能力健全與退化的鳥類的比較研究，在Genome Research發(fā)表的姐妹篇工作揭示，線粒體基因組的選擇壓力與動物運動能力密切相關(guān)。