Big family, warm home, and lots of friends: Pteronotus large colonies affect species richness and occupation inside caves

Abstract

Roosts are essential for the survival of most animals. Due to homothermic requirements, mammals are particularly dependent on roost quality and availability. Bats select their roosts in a species-specific way, likely related to species´ different physiological and adaptive needs. Unlike species whose individuals roost solitarily, roost selection is critical for bats forming large colonies due to the requirements for maintaining thousands of individuals in a single shelter. This is the case of Pteronotus (Mormoopidae), whose colonies reach hundreds of thousands of bats. Using captures, bioacoustics, and automated censuses, we evaluated how cave size, ceiling characteristics, environmental stability, temperature, and humidity influence the formation of exceptionally large colonies, species richness and composition in caves in north-eastern Brazil. We expected that colonies would be positively related to cave size and stability, internal cave selection would be species-specific, but larger and more environmentally stable caves would have higher richness. Pteronotus colonies were positively related to cave size, stability, and ceiling characteristics, and their presence strongly influenced cave temperature variation. Species richness was positively correlated to a cave stability index. Species other than Pteronotus preferred different climatic and ceiling characteristics. We detected an indirect influence of the large colonies of Pteronotus on the species richness and occupation inside caves. On the other hand, such caves favor species coexistence, as they offer a range of microenvironments, reducing niche overlap in their interior. Pteronotus gymnonotus and Pteronotus personatus are both key- and umbrella-species for cave ecosystems, stressing the need for specific conservation strategies in Brazil.

Abrigos são essenciais para a sobrevivência da maioria dos animais. Devido aos requisitos homotérmicos, mamíferos são particularmente dependentes da qualidade e disponibilidade do abrigo. Os morcegos selecionam seus abrigos de maneira espécie-específica, provavelmente relacionada às diferentes necessidades fisiológicas e adaptativas das espécies. Ao contrário das espécies cujos indivíduos se abrigam solitariamente, a seleção do abrigo é crítica para morcegos que formam grandes colônias devido aos requisitos para manter milhares de indivíduos em um único local. Este é o caso de Pteronotus (Mormoopidae), cujas colônias chegam a centenas de milhares de morcegos. Usando capturas, bioacústica e censos automatizados, avaliamos como o tamanho da caverna, características do teto, estabilidade ambiental, temperatura e umidade influenciam na formação de colônias excepcionalmente grandes, na riqueza de espécies e na composição em cavernas no nordeste do Brasil. Esperávamos que as colônias estivessem positivamente relacionadas ao tamanho e estabilidade da caverna, a seleção interna da caverna seria espécie-específica, mas cavernas maiores e mais ambientalmente estáveis teriam maior riqueza. As colônias de Pteronotus foram positivamente relacionadas ao tamanho da caverna, estabilidade e características do teto, e sua presença influenciou fortemente a variação da temperatura da caverna. A riqueza de espécies foi positivamente correlacionada com um índice de estabilidade da caverna. Espécies diferentes de Pteronotus preferiram diferentes características climáticas e de teto. Detectamos uma influência indireta das grandes colônias de Pteronotus na riqueza e ocupação de espécies dentro das cavernas. Por outro lado, tais cavernas favorecem a coexistência das espécies, pois oferecem uma variedade de microambientes, reduzindo a sobreposição de nichos em seu interior. P. gymnonotus e P. personatus são espécies-chave e guarda-chuvas para ecossistemas de cavernas, enfatizando a necessidade de estratégias específicas de conservação no Brasil.