臺師大揭秘蝙蝠「超能力」 以研究與保育守護臺灣瀕危蝙蝠物種

中央社/
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(中央社訊息服務20260827 16:24:47)蝙蝠如何在伸手不見五指的夜空中高速飛行,還能精準辨識環境、尋找食物並避開障礙物?臺灣瀕危的狐蝠又究竟還剩下多少族群、棲息在哪裡?國立臺灣師範大學生命科學系吳忠信教授與林清隆博士長期投入蝙蝠科學研究與保育行動,從實驗室中的超聲波與腦神經研究,到野外族群調查及社區保育,逐步揭開蝙蝠的特殊能力,也為臺灣瀕危狐蝠保育累積重要科學資料。

歐洲蝙蝠保育協定(Eurobats)自1997年起推動全球性活動「國際蝙蝠之夜」(International Bat Night),今年於8月29至30日登場,旨在提升全球大眾對蝙蝠的認識與保育意識。響應2026年國際蝙蝠之夜,臺師大於8月26日發表蝙蝠學術研究及臺灣狐蝠保育成果,透過科學研究、教育推廣與社區合作,讓更多人認識蝙蝠在生態系中的重要角色,也為臺灣蝙蝠永續發展奠定基礎。

臺師大生命科學專業學院教授吳忠信教授(左)與生命科學專業學院博士/台灣蝙蝠學會秘書長林清隆合影。

蝙蝠怎麼在黑暗中不迷路

吳忠信教授是臺灣蝙蝠研究的重要推手之一,他利用超聲波偵測、MRI掃描與行為分析,研究蝙蝠如何在伸手不見五指的夜空中飛行。研究發現,蝙蝠能分辨自己發出的回聲,不會被同伴的聲音干擾;幼年蝙蝠還需要大量練習,才能成為真正的「飛行高手」。

蝙蝠視覺與聽覺功能大不同

吳教授研究發現,蝙蝠的聽覺系統高度專業化,FM型蝙蝠用快速變化的短波聲,辨識物體細節,而CF‑FM型蝙蝠則利用穩定長波與都卜勒效應,偵測昆蟲移動速度,兩者的耳蝸大小與聽覺神經構造也明顯不同。

更令人驚訝的是,蝙蝠並不瞎,牠們的視網膜能感受紫外光與紅外光,有些種類甚至像「夜視鏡」般在昏暗環境中清楚飛行。果蝠依靠敏銳視覺辨識成熟果實;食蟲蝙蝠則結合視覺與超聲波回聲定位,在夜空中精準導航與捕食。

蝙蝠可以作為研究哺乳動物防凍機制的理想模式

吳教授研究冬眠蝙蝠的體表溫度常降到接近冰點,甚至覆上薄霜仍不會凍傷。研究發現,牠們能在低溫下降低自由基(ROS)產生,避免細胞受到氧化傷害,形成類似「超冷」的保護效果。

與一般哺乳動物不同,蝙蝠可能具備特殊的低溫神經保護機制,使大腦與器官在極寒環境中仍能正常運作。這種防凍能力讓洞穴蝙蝠成為研究哺乳動物抗凍生理的理想模式,也展現牠們在大自然中驚人的生存適應。

蝙蝠可以幫助醫學研究神經退化

蝙蝠的大腦導航系統與人類的空間記憶很相似。吳教授將蝙蝠研究延伸到阿茲海默症與巴金森氏症,探索神經退化疾病的可能機制。吳教授研究發現,蝙蝠的大腦擁有與人類相似的「定位導航系統」,其海馬迴與內嗅皮質的定位細胞能記住路徑與空間位置,是研究阿茲海默症記憶退化的理想模式。

研究也發現,環境重金屬與農藥會造成蝙蝠這些導航神經元的凋亡,與人類早期失智症的病理變化高度相似。此外,迴聲定位蝙蝠在接受MPTP(巴金森氏症動物模型常用的神經毒素)處理後,會出現聲音、聽覺、定向與運動障礙,與人類巴金森氏症症狀一致,使蝙蝠成為研究神經退化疾病的新興關鍵物種。

跨國合作開啟臺灣蝙蝠病毒研究

吳忠信教授團隊自2016年開始與日本名古屋大學教授以及臺灣蝙蝠學會合作,投入瑞芳蝙蝠洞的病毒監測研究,該地為東南亞最大的東亞摺翅蝠繁殖地,但蝙蝠族群10年間數目驟降。

吳忠信教授採集蝙蝠糞便並以次世代定序(NGS)建立病毒資料庫,解析出腦心肌炎病毒、腸道病毒F株、兔病毒與西班牙綿羊腦炎病毒等多種病毒。這些病毒可能影響蝙蝠繁殖與存活,亦可能經由蝙蝠糞便傳播至豬、牛、兔、羊等家畜,造成畜牧風險。研究成果不僅揭示摺翅蝠族群衰退的可能因素,也凸顯建立蝙蝠病毒防疫系統的重要性,為臺灣未來的野生動物健康監測奠定基礎。

新冠疫情爆發後,全球再度聚焦蝙蝠在新興病毒中的關鍵角色。吳忠信教授指出蝙蝠因免疫系統強韌、群居與長距離飛行等特性,成為多種高致病性病毒的天然宿主,雖自身無症狀,卻可能在突變後引發人畜共通疾病,包括狂犬病、伊波拉、SARS、MERS及COVID‑19等。蝙蝠糞便攜帶的病毒更可能感染豬、牛、兔、羊等家畜,對農牧業造成衝擊,已成為不可忽視的公共衛生風險。

面對新興病毒威脅,吳教授亦強調中醫藥在防疫上的科學潛力。金銀花、連翹、板藍根、魚腥草等科學中藥具抑制病毒複製、阻止病毒入侵細胞、抗炎與提升免疫力等多重作用;臺灣研發的「清冠一號」更在COVID‑19期間展現臨床成效,成為國際矚目的漢方防疫成果。研究顯示,結合蝙蝠病毒監測與科學中藥機制,不僅有助理解病毒宿主耐受性,也為未來新興傳染病的預警與防治提供重要科學支點。

蝙蝠可以作為環境健康的指標

蝙蝠糞便雖在中醫典籍中被認為能退熱、明目,吳忠信教授研究顯示其抗氧化力主要來自少量維生素B群(B1、B2、B3、B5),食蟲蝙蝠每天能吃下數百至上千隻昆蟲,因此當環境中累積農藥或重金屬時,這些毒素也會快速在蝙蝠體內放大。

吳教授研究發現,蝙蝠糞便中的鉛、汞、砷、錳與農藥益達胺含量,能精準反映各地工業排放與農業污染的程度。當蝙蝠攝入過量毒物時,牠們的發聲、聽覺與飛行定向系統會受損,甚至出現「迷航」現象,因此蝙蝠的健康變化可作為監測環境污染的早期指標。

科普教育讓更多人看見蝙蝠的價值

除了研究,吳忠信教授也積極推動科普教育,翻轉蝙蝠的負面形象,讓大家知道牠們是森林的守護者、農業的好幫手。他創立的「動感蝠神」實驗室也與地方社區合作,讓科學走進偏鄉與校園,成為臺灣推動蝙蝠研究的重要推動者之一。

此外,吳忠信教授實驗室透過推動打造友善棲地的蝙蝠屋,讓蝙蝠能安全休息與繁殖,減少牠們因棲地破壞而消失的風險。蝙蝠屋同時也是環境監測站,研究團隊可透過蝙蝠的回訪率、健康狀態與族群變化,評估農藥與重金屬等環境壓力。這項行動讓校園成為城市中的保育基地,推動更長期的蝙蝠保育與環境教育。

推動臺灣狐蝠保育行動

除了探索蝙蝠的「飛行超能力」,臺師大研究團隊也將研究觸角延伸至野外保育。林清隆博士於2016年在吳忠信教授指導下完成博士學位,奠定了生態研究專業基礎。自2018年起,在農業部林業及自然保育署經費支持下,他與臺灣蝙蝠學會及農業部生物多樣性研究所合作,長期投入全臺狐蝠分布與族群數量調查研究工作。

臺灣狐蝠為琉球狐蝠(Pteropus dasymallus)的臺灣特有亞種,為食果性蝙蝠,也是臺灣體型最大的蝙蝠,雙翼展開可達1公尺,目前列為我國瀕臨絕種保育類野生動物,並在《2024臺灣陸域哺乳類紅皮書名錄》中列為國家極危(NCR)類別。

調查結果顯示,目前臺灣狐蝠族群僅存於宜蘭龜山島、花蓮及綠島等地,族群數量稀少,面臨棲地及環境變化等生存壓力,保育工作刻不容緩。研究團隊透過長期調查,持續掌握狐蝠出現地點、棲地環境及族群變化,建立保育所需的基礎資料。

根據農業部去年出版《臺灣狐蝠保育行動計畫(第二版)》,彙整近年系統性調查與監測成果,其中龜山島與花蓮族群數量呈現相對穩定及成長趨勢,繁殖季也持續發現幼蝠出生;相較之下,綠島族群數量仍極為稀少,是目前最需要關注的族群。

「很多人一聽到蝙蝠,就想到吸血蝙蝠,但臺灣狐蝠其實完全不是這麼一回事。」林清隆表示,臺灣狐蝠屬於果蝠,主要以植物果實、花朵、花粉、花蜜及葉片為食,是臺灣生態系中重要的種子傳播與授粉者。透過研究與教育推廣,團隊希望扭轉大眾對蝙蝠的刻板印象,讓民眾從「害怕蝙蝠」轉變為「認識蝙蝠、願意保護蝙蝠」。

為了讓保育不只停留在研究報告,吳忠信和林清隆也積極與地方社區合作,推動狐蝠監測志工培訓及公民科學行動,鼓勵花蓮在地居民參與生態觀察,並倡議種植榕屬植物、營造友善棲地,讓民眾成為狐蝠保育的重要夥伴。

林清隆指出,瀕危物種保育不能只靠少數研究人員,「真正長期有效的保育,需要讓生活在當地的人也成為研究與保育的一分子。」透過志工監測與社區參與,不僅可以擴大生態資料蒐集,也能讓保育觀念真正進入地方生活。

蝙蝠研究深化臺師大永續發展目標

吳忠信表示,蝙蝠是臺灣生態系重要的一環,從基礎科學研究到野外保育,其背後都需要長期且跨領域的投入。臺師大希望透過「研究+教育+社會參與」的模式,讓大學不只是知識生產的場所,更成為推動生物多樣性保育的重要力量。

「國際蝙蝠之夜」不只是認識蝙蝠的國際保育活動,更是重新思考人與自然關係的重要契機。面對生物多樣性快速變化,學術研究可以提供科學依據,教育則能讓知識走出校園,而社區與公民參與則讓保育真正落地。

吳教授指出,蝙蝠研究與臺灣狐蝠保育行動與聯合國永續發展目標(SDGs)密切相關,包括SDG 15「陸域生態」、SDG 4「優質教育」與SDG 17「夥伴關係」,臺師大將持續結合生命科學研究、環境教育與社會實踐,與政府機關、研究單位、民間團體及地方社區合作,共同守護臺灣珍貴的蝙蝠資源。

臺師大前校長、生科學院黃生名譽教授致詞。

臺師大生命科學專業學院博士/台灣蝙蝠學會秘書長林清隆長期投入蝙蝠科學研究與保育行動。

臺師大生命科學專業學院教授吳忠信教授介紹蝙蝠生態。

蝙蝠屋製作。