Body mass explains digestive traits in small vespertilionid bats

Abstract

Bats are unique among mammals in that they have evolved the capacity to fly. This has generated strong selective pressure on the morphology and function of their digestive system. Given that in bats intestinal length and nominal surface-area are proportional to body mass, this trait importantly relates to explaining some of their digestive characteristics. We described the relationship between digestive traits and body mass of four species of bats of the family Vespertilionidae living in a montane ecosystem in central Mexico. We calculated food transit time, apparent dry matter digestibility, and defecation rate in feeding trials under captive conditions. We also: (1) built a model of the relationship between digestive traits and body mass to determine if this association was consistent within the members of the family Vespertilionidae, and (2) mapped these traits along the phylogeny to explore how digestive characteristics may have evolved. In our feeding trials, body mass was positively related to transit time and negatively related to apparent dry matter digestibility. The model predicted accurately the transit time in bats with body mass < 20 g. The phylogenetic approach suggested that over the evolutionary history of the family, transit time decreased as digestibility increased. Because of the results obtained here, it is likely that for most bats of the family Vespertilionidae, adaptations in digestive traits to process food have followed evolutionary changes in their body mass. We discuss these findings in a physiological and ecological context.Los murciélagos son únicos entre los mamíferos porque han desarrollado la capacidad de volar. Esto ha generado una fuerte presión selectiva sobre la morfología y función de su sistema digestivo. Dado que en los murciélagos la longitud intestinal y el área de superficie nominal son proporcionales a la masa corporal, este rasgo se relaciona de manera importante con la explicación de algunas de sus características digestivas. Describimos la relación entre los rasgos digestivos y la masa corporal de cuatro especies de murciélagos de la familia Vespertilionidae que viven en un ecosistema montano en el centro de México. Calculamos el tiempo de tránsito de los alimentos, la digestibilidad aparente de la materia seca y la tasa de defecación en los ensayos de alimentación en cautiverio. También: (1) construimos un modelo de la relación entre los rasgos digestivos y la masa corporal para determinar si esta asociación era consistente dentro de los miembros de la familia Vespertilionidae, y (2) mapeamos estos rasgos a lo largo de la filogenia para explorar cómo las características digestivas pueden tener evolucionado. En nuestras pruebas de alimentación, la masa corporal se relacionó positivamente con el tiempo de tránsito y negativamente con la aparente digestibilidad de la materia seca. El modelo predijo con precisión el tiempo de tránsito en murciélagos con masa corporal <20 g. El enfoque filogenético sugirió que a lo largo de la historia evolutiva de la familia, el tiempo de tránsito disminuyó a medida que aumentaba la digestibilidad. Debido a los resultados obtenidos aquí, es probable que para la mayoría de los murciélagos de la familia Vespertilionidae, las adaptaciones en los rasgos digestivos para procesar los alimentos hayan seguido cambios evolutivos en su masa corporal. Discutimos estos hallazgos en un contexto fisiológico y ecológico.