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科学家认为鸟类由某些恐龙进化而来，已找到一些证据，而蝙蝠虽然会飞行，但它们却是哺乳动物，与恐龙并无直接的关系。
蝙蝠是唯一会飞行的哺乳动物，它们的前肢特化，骨头细长而中空，胸腹间和前肢间的皮肤也特化，成为一层薄膜，可以随着前肢的活动打开或者闭上，蝙蝠的翅膀不像鸟类形成类似于机翼那样的形状，只有薄薄的一层，并不是长满了羽毛，也使得它们的飞行和鸟类有很大区别，当然这也是因为它们视力缺乏是利用超声波定位的。
蝙蝠飞行的能力大概比较像远古时的翼龙，而现代有另一种动物鼯鼠是另一种接近拥有飞行能力的哺乳动物，它们的胸腹间的皮肤也可以张开，使得它们有一定滑翔的能力，但是却没有飞行的能力。蝙蝠最初可能也像鼯鼠这样，经历了漫长的演化历史，它们的胸腹间皮肤进一步特化，和胳膊连一起形成了翅膀，但这个历史肯定短于哺乳动物的演化史，在5000万年前就出现了早期的蝙蝠和鲸；等到了4000万年前，如今在哺乳纲下面的各个目就都基本出现了。
鸟类的演化历史尚未完全确定，但是根据已经出土的今鸟灯化石，基本可以判断鸟类在大约1.3-.15亿年前就已经出现了，是由近鸟龙等类型的恐龙演化而来，这些种类的恐龙体型较小，大约都只有几十公分高，嘴巴里长有牙齿，但是却也有翅膀和尾翼翎羽等构造。再恐龙时代，由于恐龙占据了主要的生态位，哺乳动物一直被压制没有发展，生活在恐龙同时代的哺乳动物，体型就跟如今的耗子似的，多是树栖的类型。
哺乳动物和爬行动物的区别在于牙齿，爬行动物的满的牙齿都是一样的，区别在于大小，而哺乳动物的牙齿缺根据位置的不同具有不同功能，结构也有较大的差异，目前发现最早的哺乳动物化石是发现在中国的吴氏巨颅兽，它生活在2亿年前的侏罗纪，比恐龙出现的年代稍晚一些。要说恐龙和哺乳动物的关系，大概是两栖动物不同分支进化的结果。恐龙灭绝之后，哺乳动物才迎来了大发展，现今的各个科属的哺乳动物才出现。
从蝙蝠的化石来看，它们出现的时间远远晚于恐龙，是恐龙都从地球消失后才从哺乳动物中脱颖而出，从哺乳动物的演化历史来看，哺乳动物的出现虽然比恐龙稍微晚一些，但缺显示出不同的进化脉络。综上，蝙蝠和恐龙没有直接的关系。
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