Kelelawar
Anatomi dan fisiologi > Sayap dan penerbangan

Kelelawar adalah satu-satunya mamalia yang mampu terbang berkelanjutan, bukan meluncur seperti bajing terbang. Tulang jari kelelawar jauh lebih fleksibel dibandingkan mamalia lain, karena penampangnya yang rata dan rendahnya kadar kalsium di dekat ujungnya. Pemanjangan jari-jari kelelawar, ciri utama yang diperlukan untuk perkembangan sayap, disebabkan oleh peningkatan regulasi protein morfogenetik tulang (Bmp). Selama perkembangan embrio, gen yang mengendalikan sinyal Bmp, Bmp2, mengalami peningkatan ekspresi pada kaki depan kelelawar – yang mengakibatkan perluasan angka manual. Perubahan genetik yang penting ini membantu menciptakan anggota tubuh khusus yang diperlukan untuk terbang bertenaga. Proporsi relatif jari kaki depan kelelawar yang masih ada dibandingkan dengan fosil kelelawar Eosen tidak mempunyai perbedaan signifikan, menunjukkan bahwa morfologi sayap kelelawar telah dilestarikan selama lebih dari lima puluh juta tahun. Selama penerbangan, tulang mengalami tekanan lentur dan geser; tegangan lentur yang dirasakan lebih kecil dibandingkan pada mamalia darat, tetapi tegangan gesernya lebih besar. Tulang sayap kelelawar memiliki titik tegangan putus yang sedikit lebih rendah dibandingkan tulang sayap burung.
Seperti pada mamalia lain, dan tidak seperti pada burung, jari-jari merupakan komponen utama lengan bawah. Kelelawar memiliki lima jari memanjang, yang semuanya menyebar di sekitar pergelangan tangan. Ibu jari menunjuk ke depan dan menopang tepi depan sayap, dan jari lainnya menopang tegangan yang ditahan pada membran sayap. Digit kedua dan ketiga berada di sepanjang ujung sayap, memungkinkan sayap ditarik ke depan melawan hambatan aerodinamis, tanpa harus setebal sayap pterosaurus. Jari keempat dan kelima mulai dari pergelangan tangan hingga ke tepi belakang, dan menolak gaya lentur yang disebabkan oleh udara yang mendorong membran kaku. Karena persendiannya yang fleksibel, kelelawar lebih bermanuver dan lebih cekatan dibandingkan mamalia yang bisa meluncur.
Sayap kelelawar jauh lebih tipis dan terdiri dari lebih banyak tulang dibandingkan sayap burung, sehingga kelelawar dapat bermanuver lebih akurat dibandingkan burung, dan terbang dengan gaya angkat yang lebih besar serta gaya hambat yang lebih sedikit. Dengan melipat sayap ke arah tubuh mereka pada gaya ke atas, mereka menghemat 35 persen energi selama terbang. Selaputnya halus, mudah robek, tetapi dapat tumbuh kembali, dan robekan kecil dapat sembuh dengan cepat. Permukaan sayap dilengkapi dengan reseptor peka sentuhan pada benjolan kecil yang disebut sel Merkel, juga terdapat di ujung jari manusia. Area sensitif ini berbeda pada kelelawar, karena setiap benjolan memiliki rambut kecil di tengahnya, membuatnya lebih sensitif dan memungkinkan kelelawar mendeteksi dan beradaptasi terhadap perubahan aliran udara; kegunaan utamanya adalah untuk menilai kelajuan paling efisien untuk terbang, dan mungkin juga untuk menghindari anjlokan. Kelelawar pemakan serangga juga dapat menggunakan rambut taktil untuk membantu melakukan manuver rumit untuk menangkap mangsa yang sedang terbang.
Patagium adalah selaput sayap; membentang di antara tulang lengan dan jari, dan turun ke sisi tubuh hingga ke tungkai belakang dan ekor. Selaput kulit ini terdiri dari jaringan ikat, serat elastis, saraf, otot, dan pembuluh darah. Otot-otot menjaga membran tetap kencang selama penerbangan. Sejauh mana ekor kelelawar menempel pada patagium dapat berbeda-beda menurut spesiesnya, beberapa di antaranya memiliki ekor yang benar-benar bebas atau bahkan tidak memiliki ekor. Kulit tubuh kelelawar yang memiliki satu lapisan epidermis dan dermis, serta folikel rambut, kelenjar keringat, dan lapisan lemak subkutan, sangat berbeda dengan kulit selaput sayap. Tergantung pada spesies kelelawar, keberadaan folikel rambut dan kelenjar keringat akan bervariasi di patagium. Patagium ini merupakan lapisan ganda epidermis yang sangat tipis; lapisan-lapisan ini dipisahkan oleh pusat jaringan ikat, kaya akan kolagen dan serat elastis. Pada beberapa spesies kelelawar, kelenjar keringat terdapat di antara jaringan ikat ini. Selain itu, jika terdapat folikel rambut, hal ini akan mendukung kelelawar untuk menyesuaikan manuver penerbangan mendadak. Untuk embrio kelelawar, apoptosis (kematian sel terprogram) hanya mempengaruhi bagian belakang, sedangkan bagian depan mempertahankan jaringan di antara jari-jari yang membentuk membran sayap. Tidak seperti burung, yang sayapnya kaku memberikan tekanan lentur dan torsi pada bahu, kelelawar memiliki membran sayap fleksibel yang hanya mampu menahan ketegangan. Untuk dapat terbang, kelelawar memberikan gaya ke dalam pada titik pertemuan membran dengan kerangka, sehingga gaya lawan menyeimbangkannya pada tepi sayap yang tegak lurus permukaan sayap. Adaptasi ini tidak memungkinkan kelelawar mengurangi lebar sayapnya, tidak seperti burung, yang dapat melipat sebagian sayapnya saat terbang, sehingga secara radikal mengurangi rentang sayap dan area untuk gerakan ke atas dan untuk meluncur. Oleh karena itu kelelawar tidak dapat melakukan perjalanan jarak jauh seperti burung.
Kelelawar pemakan nektar dan serbuk sari dapat melayang-layang, sama seperti burung kolibri. Tepi depan sayap yang tajam dapat menciptakan pusaran, yang memberikan gaya angkat. Pusaran tersebut dapat distabilkan dengan mengubah lengkungan sayap hewan tersebut.