世界上约有1400种蝙蝠，占哺乳动物种类的五分之一，也就是说五分之一的哺乳动物能飞。蝙蝠是唯一获得飞行能力的哺乳动物，其他哺乳动物比如鼯鼠只是依靠滑翔飞行，不算真正的飞行。虽然蝙蝠会飞，但它们的解剖结构与人类相比比鸟类更密切。
蝙蝠翅膀有20多个独立的关节和一层薄薄的柔性薄膜。它们的翅膀在结构上类似于人的手臂和手。 手和四个手指的骨骼非常细长，轻而纤细，以提供支撑和操纵被称为翼膜。第二个手指、第三个手指的近侧部分和中间的手指组成了翼膜的前缘，而第三个手指形成了翼尖。至于翼膜的后缘，它是不受支持的。蝙蝠翼膜就像一种具有很高弯曲度的薄机翼，让蝙蝠在低速、高升力条件下良好飞行。 因此，只能承受拉伸载荷的膜由两层具有高密度神经、肌腱和血管的皮肤组成。膜内的弹性纤维增加了柔韧性，可以储存能量。
蝙蝠翼膜没有皮毛，科学家认为这是为了促进气流。 蝙蝠飞行被认为是最复杂的运动形式之一，包括高度连接的翼骨架和极其柔韧的薄膜的相互作用。蝙蝠在翼膜、胸部和背部有独特的肌肉，在飞行中为翅膀提供动力。 不同于鸟类和昆虫在飞行中可以折叠和旋转翅膀，蝙蝠有更多的选择。它们柔韧的皮膜可以捕捉空气，以多种不同的方式产生升力或减少阻力。在直截了当的飞行过程中，翼膜大部分是向下伸展的，但是翼膜表面的弯曲比鸟的弯曲要多得多，以更少的能量给蝙蝠更大的升力。
在向上划动时，蝙蝠翅膀折叠得更靠近身体，这有可能减少它们受到的阻力。翅膀非凡的灵活性也允许动物在不到半个翼展的距离内进行180度转弯。这种灵活性可能是蝙蝠飞行的基础，可以在减轻重量的同时增加升力。拍动时，翅膀推动空气，将蝙蝠划过空气。向前运动的产生是因为动物在上下行程中改变了翅膀穿过空气的角度以及翅膀的形状。因此，宽翼膜在下时对着空气，但在上时倾斜滑动，阻力最小。 
蝙蝠击打的空气动力学与鸟类和昆虫截然不同。在向下飞行过程中，扑翼飞行中产生更多升力的涡流会密切跟随翼尖。在上行飞行中，漩涡似乎完全从另一个位置流出，也许是从蝙蝠的腕关节流出。 这种不寻常的模式很可能是由于蝙蝠翅膀的巨大灵活性造成的，但它似乎也消耗了大量能量。 蝙蝠和鸟类之间的飞行机制有明显差异。蝙蝠没有从重量轻、融合在一起的手臂和手骨上长出羽毛，而是有柔韧的弹性膜，在特别伸展的细长手骨之间伸展。
此外，蝙蝠的骨骼和翼膜都随着每次翅膀拍击而改变形状，随着肌肉施加的平衡力和周围空气运动产生的力而弯曲。 此外，与鸟的翅膀不同，蝙蝠翅膀的薄膜必须保持在张力下，否则它将无用地拍打。 蝙蝠翅膀的一个重要之处是它们不是为起飞而设计的，为了起飞，它们必须从高处坠落。蝙蝠翅膀的这一特征可能是蝙蝠颠倒睡觉的原因。 
蝙蝠是唯一具备飞翔能力的哺乳动物。鼯鼠、鼯猴不会飞翔，只会滑翔。
蝙蝠是对翼手目动物的统称，是仅次于啮齿动物的第二大哺乳动物类群，现生种共有19科185属962种，除极地和大洋中心的一些岛屿之外，其它地方都有蝙蝠生存。
蝙蝠为什么要演化出飞翔能力呢？这就和鲸为什么要“下海”一样。
蝙蝠和鲸类是哺乳动物当中最离经叛道的两大群体，一个飞上了天，一个完全生活在水里。它俩为何会走上独特的演化之路，原因在于恐龙灭绝之后，腾出了大量的生存空间，没有了恐龙的压制，哺乳动物开始扩张。翼龙类全部灭绝让原始的哺乳动物开始向天空发展。
但鲸类明显比蝙蝠成功很多。
鲸类的祖先是狗那么大的陆地动物，约在5000万年前进入海洋，之后演化出诸多体型巨大的物种，现存的须鲸仍是地球上的巨无霸，蓝鲸更成为地球史上已知的最大动物。蝙蝠也是非常古老的动物，5000万年前就已出现，但在与鸟类的对抗中失败了，因为鸟类的演化历程比蝙蝠更长，鸟类的优势比蝙蝠大多了。
蝙蝠的四肢和尾部之间覆盖着坚韧的翼膜可以像鸟类一样鼓膜飞翔，这一点是其它任何哺乳动物都不具备的。蝙蝠的前肢伸长，成为翼膜的支撑，类似于伞骨。后肢具有把握能力，可以抓住岩石和树枝倒挂着休息，也能在空中捕捉昆虫，或从水面掠过捕捉鱼类，其它蝙蝠以水果为食，极少数蝙蝠以吸食其他动物的血液为生。
蝙蝠在地面上的行动能力很差，这点与翼龙很相似。蝙蝠作为哺乳动物，是2-3色视觉，和鸟类比起来简直就是色盲。种种劣势导致蝙蝠在与鸟类的竞争中失败了，把白天让给了鸟类，利用敏锐的听觉和回声定位在夜晚出没。很多种蝙蝠甚至沦为了鸟类的猎物，它们只能数量优势进行群居和穴居。
蝙蝠基因组里有很多关于基因修复的基因，并且表达量远远高于其它哺乳动物。蝙蝠超高的新陈代谢率，会产生极高的热量，这些热量就使蝙蝠一直在发烧一样，可以间接的抑制病毒的复制。所以蝙蝠身上虽然带有很多致命病毒，但蝙蝠自身可以将它们抑制住，但其它动物就没这么强的能力了。蝙蝠是多种人类病毒的源头，比如狂犬病毒、埃博拉病毒、MERS病毒、SARS病毒等。这些病毒一旦直接传染到人类身上，或者通过中间宿主传染到人类身上，就会造成巨大的危害。
所以蝙蝠就是一个“病毒库”，蝙蝠是千万不能吃的。
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