Comparative neurobiology allows us to investigate relationships between phylogeny and the brain and understand the evolution of traits. Bats constitute an attractive group of mammalian species for comparative studies, given their large diversity in behavioural phenotypes, brain morphology, and array of specialised traits. Currently, the order Chiroptera contains over 1,450 species within 21 families and spans ca. 65 million years of evolution. To date, 194 Neotropical bat species (ca. 13% of the total number of species around the world) have been recorded in Central America. This study includes qualitative and quantitative macromorphological descriptions of the brains of 12 species from six families of Neotropical bats. These analyses, which include histological neuronal staining of two species from different families (Phyllostomus hastatus and Saccopteryx bilineata), show substantial diversity in brain macromorphology including brain shape and size, exposure of mesencephalic regions, and cortical and cerebellar fissure depth. Brain macromorphology can in part be explained by phylogeny as species within the same family are more similar to each other. However, macromorphology cannot be explained by evolutionary time alone as brain differences between some phyllostomid bats are larger than between species from the family Emballonuridae despite being of comparable diverging distances in the phylogenetic tree. This suggests that faster evolutionary changes in brain morphology occurred in phyllostomids — although a larger number of species needs to be studied to confirm this. Our results show the rich diversity in brain morphology that bats provide for comparative and evolutionary studies.
La neurobiología comparativa nos permite investigar las relaciones entre filogenia y el cerebro, y comprender la evolución de rasgos. Los murciélagos constituyen un grupo atractivo de especies de mamíferos para estudios comparativos, dada su gran diversidad en fenotipos de comportamiento, morfología cerebral y variedad de rasgos especializados. Actualmente, el orden de murciélagos Chiroptera contiene más de 1,450 especies a lo largo de 21 familias y abarcando ca. 65 millones de años de evolución. 194 especies de murciélagos Neotropicales han sido registrados en América Central en la actualidad. Este estudio incluye descripciones macromorfológicas cualitativas y cuantitativas de cerebros de doce especies de seis familias de murciélagos Neotropicales. Estos análisis, que incluyen tinción neuronal usando una técnica histológica en dos especies de diferentes familias (Phyllostomus hastatus y Saccopteryx bilineata), muestran una diversidad sustancial en la macromorfología cerebral, incluida la forma y el tamaño del cerebro, la exposición de las regiones mesencefálicas y la profundidad de las fisuras corticales y cerebelosas. La macromorfología del cerebro puede explicarse en parte por la filogenia, ya que las especies dentro de la misma familia son más similares entre sí. Sin embargo, la macromorfología no puede explicarse solo por el tiempo evolutivo, ya que entre algunas especies de murciélagos filostómidos hay mayores diferencias que entre especies de la familia Emballonuridae, a pesar de tener distancias divergentes comparables en el árbol filogenético. Esto sugiere que se produjeron cambios evolutivos más rápidos en la morfología del cerebro en filostómidos, aunque para confirmar esto es necesario estudiar un mayor número de especies. Nuestros resultados muestran la gran diversidad en la morfología del cerebro que proporcionan los murciélagos para estudios comparativos y evolutivos.
