Resulta muy difícil la ubicación de restos fósiles de murciélagos, debido al hecho de que son animales muy ligeros. Sin embargo, lo encontrado nos ha ofrecido alguna idea de cuánto tiempo han estado con nosotros. Los primeros restos fósiles de murciélagos datan de hace más de 52 millones de años. Estos se encontraron en 2004 en Dakota del Sur.
Con base en la apariencia física de la anatomía de los fósiles de los murciélagos tempranos, sabemos que siempre han sido capaces de volar. Anteriormente existían varias teorías de que alguna vez fueron animales terrestres y a continuación, a través de la evolución fue que fueron capaces de cambiar sus extremidades por alas palmeadas, sin embargo, no existe evidencia de hallazgos fósiles que indiquen este tipo de cambio.
Lo que diferencia a los murciélagos como los conocemos hoy en día y estas especies tempranas, es la forma en que fueron capaces de volar con éxito. Los fósiles preliminares muestran que sus miembros contaban con cinco garras en cada pata. Hoy en día la mayoría de las especies poseen dos garras en sus extremidades. Las patas traseras de estos restos fósiles muestran que una vez fueron mucho más grandes que las especies en la actualidad, irónicamente, sus patas delanteras eran más cortas.
Las alas más cortas en los restos fósiles sin duda nos dice que los murciélagos tempranos no podían volar tan rápido como los de hoy en día. Se trata de un proceso de evolución, para ser capaz de sobrevivir en su entorno cambiante. También se cree que no volaban tan a menudo, hace millones de años, como lo hacen hoy.
Una de las formas significativas de la evolución de los murciélagos, viene con la forma en que se comunican. Ellos usan la eco localización, y el oído interno, que hace esto posible falta en estos primeros fósiles. Por lo tanto, es razonable afirmar que este es un método de supervivencia que han evolucionado y desarrollado con el tiempo, a fin de poder tener mejor oportunidad para la supervivencia.
El hecho de que la hembra murciélago pueda retrasar la interacción de los espermatozoides del macho con el ovulo podría ser parte del proceso de la evolución de estos animales. Es posible que, en algunas especies, el apareamiento ocurra en el otoño, sin embargo, la hembra impide que el esperma se encuentren con el ovulo hasta el otoño. Esto le da a sus crías la mejor oportunidad posible de sobrevivir, y eso es de lo que el proceso de evolución se trata.
Con más de 1.100 especies diferentes de murciélagos identificadas, existe gran cantidad de información que nos falta en lo que se refiere al proceso de evolución del murciélago. Se cree que todos ellos tienen un ancestro común, que todavía no hemos identificado. También se cree que las diversas especies se separaron debido a la ubicación, los hábitos de alimentación y el hábitat.
Sobre la base de algunos de los restos fósiles de un murciélago encontrado tanto en 2004 y 2008, se han encontrado especies de murciélago extintas. Qué pasó con ellos, y por qué no fueron capaces de prosperar es otro misterio. Muchos expertos esperan que a medida que más restos fósiles de murciélagos se descubran se puedan obtener mejores respuestas.