蝙蝠与马和狗同属一个祖先。
日本东京工业大学冈田典宏教授领导的研究小组通过遗传基因分析发现，在大约1亿年前，蝙蝠与马、狗是同期由哺乳类祖先的一种动物分化进化而来。此前，人类一直未能解释蝙蝠的进化过程和从何进化而来。
据《日本经济新闻》报道，冈田教授领导的研究小组利用遗传基因技术，对与蝙蝠进化路线相似的其它动物进行了比较研究。研究人员以动物是否含有被称为“反转录子（retroposon）”的特殊遗产信息为标准，发现在大约1亿年前，蝙蝠与马、狗几乎在同一时期开始分别走向不同进化之路，而牛在蝙蝠等动物之前就开始了其进化过程。一般认为，牛是有蹄动物，在进化系统性中与马有近缘。但是研究小组发现蝙蝠与马的关系更为相近。
1亿年前正值恐龙的全盛时期，当时的哺乳类动物小心翼翼地生活在地球上。在这一时期，蝙蝠和马、狗从类似老鼠的哺乳类祖先动物开始分别走向进化之路。6500万年前，在恐龙灭绝之前的新时代，他们开始改变了样子，分别进化成不同的形象。
