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Banhos A, Sanaiotti TM, Coser R, Gravena W, Aguiar-Silva FH, Kaizer M, Hrbek T, Farias IP. Long-term female bias in sex ratios across life stages of Harpy Eagle, a large raptor exhibiting reverse sexual size dimorphism. ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE 2023; 10:231443. [PMID: 38026037 PMCID: PMC10645098 DOI: 10.1098/rsos.231443] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/25/2023] [Accepted: 10/17/2023] [Indexed: 12/01/2023]
Abstract
The primary (PSR), secondary (SSR) and adult (ASR) sex ratios of sexually reproducing organisms influence their life histories. Species exhibiting reversed sexual size dimorphism (RSD) may imply a higher cost of female production or lower female survival, thus generating biases in PSR, SSR and/or ASR towards males. The Harpy Eagle is the world's largest eagle exhibiting RSD. This species is found in the Neotropical region and is currently threatened with extinction. We used molecular markers to determine the sex of 309 Harpy Eagles spanning different life stages-eaglets, subadults and adults-from 1904 to 2021 within the Amazon Rainforest and Atlantic Forest. Sex ratios for all life stages revealed a female-biased deviation across all periods and regions. Our results suggest that the population bias towards females is an evolutionary ecological pattern of this species, and SSR and ASR likely emerged from the PSR. This natural bias towards females may be compensated by an earlier sexual maturation age of males, implying a longer reproductive lifespan and a higher proportion of sexually active males. A better understanding of the Harpy Eagle's life history can contribute to understanding sex-role evolution and enable more appropriate conservation strategies for the species.
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Affiliation(s)
- Aureo Banhos
- Departamento de Biologia, Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde, Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, s/n°, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Biologia Animal) - PPGBAN, Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Avenida Fernando Ferrari, 514, Prédio Barbara Weinberg, 29075-910 Vitória, Espírito Santo, Brazil
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Projeto Harpia – Mata Atlântica (Harpy Eagle Project - Atlantic Forest), Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
| | - Tânia Margarete Sanaiotti
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Projeto Harpia – Mata Atlântica (Harpy Eagle Project - Atlantic Forest), Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Coordenaçãode Biodiversidade, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
| | - Renan Coser
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Projeto Harpia – Mata Atlântica (Harpy Eagle Project - Atlantic Forest), Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
| | - Waleska Gravena
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Instituto de Saúde e Biotecnologia, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Estrada Coari Mamiá, 305, Espírito Santo, 69460-000 Coari, Amazonas, Brazil
| | - Francisca Helena Aguiar-Silva
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Projeto Harpia – Mata Atlântica (Harpy Eagle Project - Atlantic Forest), Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Coordenaçãode Biodiversidade, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
| | - Mylena Kaizer
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Projeto Harpia – Mata Atlântica (Harpy Eagle Project - Atlantic Forest), Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Alto Universitário, Guararema, 29500-000 Alegre, Espírito Santo, Brazil
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Zoologia - PPGZOO, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200, Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
| | - Tomas Hrbek
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Zoologia - PPGZOO, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200, Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Departamento de Genética, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200, Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Department of Biology, Trinity University, San Antonio, TX 78212, USA
| | - Izeni Pires Farias
- Projeto Harpia (Harpy Eagle Project - Brazil), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Laboratório de Evolução e Genética Animal - LEGAL, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200 - Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 69067-375 Manaus, Amazonas, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Zoologia - PPGZOO, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200, Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
- Departamento de Genética, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Av. General Rodrigo Octavio Jordão Ramos, 6200, Coroado I, 69080-900 Manaus, Amazonas, Brazil
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Toni P, Forsyth DM, Festa-Bianchet M. Determinants of offspring sex in kangaroos: a test of multiple hypotheses. Behav Ecol 2021. [DOI: 10.1093/beheco/araa131] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/18/2022] Open
Abstract
Abstract
When the fitness costs and benefits of sons and daughters differ, offspring sex ratio manipulation could be an important reproductive tactic. We explored the effects of environment and maternal caring ability on offspring sex to test four adaptive sex ratio modification hypotheses: the extrinsic modification hypothesis (EMH), carrying capacity hypothesis (CCH), Trivers-Willard hypothesis (TWH), and cost-of-reproduction hypothesis (CRH). The EMH and CCH propose that environmental conditions shape offspring sex ratios, directly or in interaction with maternal condition. The TWH and CRH predict a positive relationship between maternal condition and production of the costlier sex. The TWH predicts that mothers with superior caring ability should produce more of the sex that can provide the greatest fitness returns from additional maternal allocation, and the CRH proposes that females with limited caring ability should reduce fitness costs by producing the cheaper sex. Repeated measures on 83 known-age eastern gray kangaroos, polygynous marsupials with strong sexual dimorphism, revealed that offspring sex ratio was independent of per capita forage, supporting neither the EMH nor CCH, but was dependent on maternal mass, consistent with the TWH and CCH. Our results, however, cannot clearly identify the ultimate cause of the relationship between maternal mass and greater production of sons. One of the three assumptions of the TWH could not be verified, and mothers of sons suffered only marginal additional fitness costs. Sex ratios in higher vertebrates are likely not solely explained by factors dependent on maternal control.
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Affiliation(s)
- Pauline Toni
- Université de Sherbrooke, 2500 boulevard de l’Université, J1K2R1 Sherbrooke, Quebec, Canada
| | - David M Forsyth
- Vertebrate Pest Research Unit, New South Wales Department of Primary Industries, Orange, NSW, Australia
| | - Marco Festa-Bianchet
- Université de Sherbrooke, 2500 boulevard de l’Université, J1K2R1 Sherbrooke, Quebec, Canada
- Research School of Biology, The Australian National University, Canberra, ACT, Australia
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