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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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de Miranda EBP, Peres CA, Oliveira-Santos LGR, Downs CT. Long-term concentration of tropical forest nutrient hotspots is generated by a central-place apex predator. Sci Rep 2023; 13:4464. [PMID: 36932174 PMCID: PMC10023775 DOI: 10.1038/s41598-023-31258-8] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/21/2022] [Accepted: 03/08/2023] [Indexed: 03/19/2023] Open
Abstract
Apex predators typically affect the distribution of key soil and vegetation nutrients through the heterogeneous deposition of prey carcasses and excreta, leading to a nutrient concentration in a hotspot. The exact role of central-place foragers, such as tropical raptors, in nutrient deposition and cycling, is not yet known. We investigated whether harpy eagles (Harpia harpyja) in Amazonian Forests-a typically low soil fertility ecosystem-affect soil nutrient profiles and the phytochemistry around their nest-trees through cumulative deposition of prey carcasses and excreta. Nest-trees occurred at densities of 1.5-5.0/100 km2, and each nest received ~ 102.3 kg of undressed carcasses each year. Effects of nests were surprisingly negative over local soil nutrient profiles, with soils underneath nest-trees showing reductions in nutrients compared with controls. Conversely, canopy tree leaves around nests showed significant 99%, 154% and 50% increases in nitrogen, phosphorus and potassium, respectively. Harpy eagles have experienced a 41% decline in their range, and many raptor species are becoming locally extirpated. These are general examples of disruption in biogeochemical cycles and nutrient heterogeneity caused by population declines in a central-place apex predator. This form of carrion deposition is by no means an exception since several large raptors have similar habits.
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Affiliation(s)
- Everton B P de Miranda
- The Peregrine Fund, 5668 West Flying Hawk Lane, Boise, ID, 83709, USA.
- Centre for Functional Biodiversity, School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, P/Bag X01, Pietermaritzburg, 3209, South Africa.
| | - Carlos A Peres
- School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, NR47TJ, UK
- Instituto Juruá, Manaus, Brazil
| | | | - Colleen T Downs
- Centre for Functional Biodiversity, School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, P/Bag X01, Pietermaritzburg, 3209, South Africa
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