生态位宽度改变是生物体适应环境变化的重要过程。当生物的环境或自身特征发生改变时,生态位往往会随之发生变化。动物的食性生态位通常发生由优质食物资源(如更高生物量或营养)向更容易获取的较低质量食物资源扩展。但自然界中也不乏一些物种,食性生态位朝更高质量食物资源扩展进化。然而,很少有研究关注食物质量对食性生态位扩展进化的影响,目前尚不清楚动物食物资源由低质量向高质量扩展进化的决定因素及其头骨表型如何适应新食性生态位的进化。世界上存在4种经常性食鱼的蝙蝠,即墨西哥兔唇蝠(Noctilio leporinus)、索诺拉鼠耳蝠(Myotis vivesi)、大足鼠耳蝠(Myotis pilosus)和长指鼠耳蝠(Myotis capaccinii)。它们经历了从食虫到食鱼的食性生态位扩展进化。本论文首先以大足鼠耳蝠及其近缘物种毛腿鼠耳蝠为研究对象,采用DNA宏条形码技术对它们的食性组成、食性生态位宽度及其季节性变化进行研究,检验食物资源季节性变化和种间竞争对大足鼠耳蝠食鱼生态位扩展的影响。此外,收集了所有食鱼蝙蝠和拖网式食虫蝙蝠的前臂长、后足长、相对后足长(后足长/前臂长)和体重数据,检验食鱼蝙蝠的形态特征在捕鱼方面是否比拖网式食虫蝙蝠更有优势。结果表明:大足鼠耳蝠食物组成存在明显的季节性变化,整体食物多样性及食性生态位宽度在秋季显著下降,个体食性多样性在秋季则显著增加。大足鼠耳蝠与毛腿鼠耳蝠在秋季食性重叠程度显著高于夏季,且两者食性在同一季节重叠程度远高于它们各自食性在不同季节间的重叠程度。然而,大足鼠耳蝠秋季食鱼比例并未增加。大足鼠耳蝠前臂长、后足长、相对后足长和体重都显著高于其四个近缘的拖网式食虫蝙蝠,全球所有食鱼蝙蝠与拖网式食虫蝙蝠间的体型对比也显示同样的结果。为了揭示头骨形态如何适应食性生态位扩展进化,本论文采用3D激光扫描结合几何形态测量法,对四种食鱼蝙蝠及其近缘食虫蝙蝠的头骨形态、进化速率、咀嚼肌拉伸系数和机械优势进行研究。结果表明,与近缘食虫蝙蝠相比,食鱼蝙蝠具有显著更大的头骨。墨西哥兔唇蝠、索诺拉鼠耳蝠和大足鼠耳蝠有较为明显的头骨形状改变,头骨大小进化速率增加,其中大足鼠耳蝠与索诺拉鼠耳蝠头骨形状进化速率显著增加。墨西哥兔唇蝠、索诺拉鼠耳蝠和大足鼠耳蝠有较高的颞肌拉伸系数和较大的咬肌机械优势,适合在较低的张口处产生高咬合力,而长指鼠耳蝠的头骨并无更高机械优势。四种食鱼蝙蝠中仅有体型大小相近的索诺拉鼠耳蝠与大足鼠耳蝠上颌形状发生了趋同进化,并且这两种食鱼蝙蝠与拾遗式捕食食虫蝙蝠头骨形状发生趋同。本研究表明食鱼蝙蝠食性生态位从低质量资源向高质量资源扩展进化过程中,食物资源改变或者种间竞争的进化驱动力不一定起到重要作用,生物进化潜能(如捕食表型优势)可能是更重要的因素。食鱼蝙蝠的头骨特征发生了向着咬合力增加的方向改变。头骨形状趋同进化只发生在体型相近的两种食鱼蝙蝠之间,而未发生在所有四种食鱼蝙蝠中。体型相近、食性相似的物种之间头骨形状更容易趋同。