Apesar de a monogamia social ser dominante entre as aves, análises genéticas revelaram relações de parentesco inesperadas, evidenciando diferentes estratégias de reprodução, como a paternidade extra-par e o parasitismo de ninho. Espécies de passeriformes estão entre as mais promíscuas, com altas taxas de paternidade extra-par, enquanto em aves marinhas esse comportamento demonstrou ser menos frequente. Pinguins (Família Spheniscidae) compõem um grupo de 18 espécies de aves marinhas pelágicas e que tem em comum a filopatria, fidelidade a um parceiro e intenso cuidado biparental. Portanto, espera-se que apresentem um comportamento estritamente monogâmico e taxas de paternidade extra-par insignificantes. Avaliamos pela primeira vez o sistema reprodutivo dos Pinguins-de-Magalhães através de uma abordagem genética, buscando investigar a existência e frequência de paternidade extra-par e parasitismo de ninho. O parentesco de 88 filhotes de 44 ninhos de uma colônia na Ilha Quiroga (Argentina) foi determinado com base em análises de 9 marcadores microssatélites. Encontramos baixas taxas de parasitismo de ninho (6%), mas altas taxas de paternidade extra-par (31% e 48% dos ninhos com pelo menos 1 filhote extra-par). Entre os dois anos coletados, encontramos uma pequena diferença na incidência de infidelidade (29% em 2010; 32% em 2011), mas não houve relação com as condições climáticas do período de reprodução da espécie. Além disso, apesar da alta taxa de filhotes extra-par, não encontramos diferença significativa na diversidade genética e nem viés da razão sexual secundária. Acreditamos que a alta taxa de paternidade extra-par encontrada possa ter relação com o comportamento reprodutivo em colônia, a densidade populacional, o sincronismo reprodutivo, ou que parte da paternidade que não correspondeu aos pais sociais seja resultado de troca de parceiros antes da definição final dos casais em cada estação reprodutiva. Nosso estudo pode ajudar a melhor entender e caracterizar o sistema reprodutivo dos Pinguins-de-Magalhães e indica que a espécie é socialmente, mas não geneticamente monogâmica. / Despite the social monogamy being dominant among birds, genetic analysis revealed unexpected kinship relations, showing different reproductive strategies, such as extra-pair paternity and brood parasitism. Passerine species are among the most promiscuous, with high extra-pair paternity rates, while in seabirds this behavior is typically rather less frequent. Penguins (Spheniscidae Family) are a group of 18 species of pelagic seabirds that have in common philopatric behavior, faithfulness to one partner and intense biparental care. Therefore, they are expected to have a strictly monogamous behavior and insignificant rates of extra-pair paternity. For the first time, we evaluated the reproductive system of Magellanic Penguins (Spheniscus magellanicus) through genetic analysis in order to investigate the existence and frequency of extra-pair paternity and brood parasitism. The kinship of 88 offspring of 44 nests from a colony on Quiroga Island (Argentina) was determined based on the analyses of 9 microsatellite markers. We found low rates of brood parasitism (6%), but high extra-pair paternity rates (31% and 48% of nests with at least one extra-pair offspring). Between the two years sampled, we found a small difference in the incidence of infidelity (29% in 2010; 32% in 2011), but no connection with the climatic conditions of each breeding season. In addition, despite the high rate of extra-pair offspring, we found no significant difference in the genetic diversity and no bias in the secondary sex ratio. We believe that the high rate of extra-pair paternity found in our study may be a result of their reproductive behavior of nesting in colonies, breeding synchrony, density, or that part of the mismatching paternity is due mate switching. Our study may help to better understand and characterize the reproductive system of Magellanic penguins and indicates that this species is socially but not sexually monogamous.

Apesar de a monogamia social ser dominante entre as aves, análises genéticas revelaram relações de parentesco inesperadas, evidenciando diferentes estratégias de reprodução, como a paternidade extra-par e o parasitismo de ninho. Espécies de passeriformes estão entre as mais promíscuas, com altas taxas de paternidade extra-par, enquanto em aves marinhas esse comportamento demonstrou ser menos frequente. Pinguins (Família Spheniscidae) compõem um grupo de 18 espécies de aves marinhas pelágicas e que tem em comum a filopatria, fidelidade a um parceiro e intenso cuidado biparental. Portanto, espera-se que apresentem um comportamento estritamente monogâmico e taxas de paternidade extra-par insignificantes. Avaliamos pela primeira vez o sistema reprodutivo dos Pinguins-de-Magalhães através de uma abordagem genética, buscando investigar a existência e frequência de paternidade extra-par e parasitismo de ninho. O parentesco de 88 filhotes de 44 ninhos de uma colônia na Ilha Quiroga (Argentina) foi determinado com base em análises de 9 marcadores microssatélites. Encontramos baixas taxas de parasitismo de ninho (6%), mas altas taxas de paternidade extra-par (31% e 48% dos ninhos com pelo menos 1 filhote extra-par). Entre os dois anos coletados, encontramos uma pequena diferença na incidência de infidelidade (29% em 2010; 32% em 2011), mas não houve relação com as condições climáticas do período de reprodução da espécie. Além disso, apesar da alta taxa de filhotes extra-par, não encontramos diferença significativa na diversidade genética e nem viés da razão sexual secundária. Acreditamos que a alta taxa de paternidade extra-par encontrada possa ter relação com o comportamento reprodutivo em colônia, a densidade populacional, o sincronismo reprodutivo, ou que parte da paternidade que não correspondeu aos pais sociais seja resultado de troca de parceiros antes da definição final dos casais em cada estação reprodutiva. Nosso estudo pode ajudar a melhor entender e caracterizar o sistema reprodutivo dos Pinguins-de-Magalhães e indica que a espécie é socialmente, mas não geneticamente monogâmica. / Despite the social monogamy being dominant among birds, genetic analysis revealed unexpected kinship relations, showing different reproductive strategies, such as extra-pair paternity and brood parasitism. Passerine species are among the most promiscuous, with high extra-pair paternity rates, while in seabirds this behavior is typically rather less frequent. Penguins (Spheniscidae Family) are a group of 18 species of pelagic seabirds that have in common philopatric behavior, faithfulness to one partner and intense biparental care. Therefore, they are expected to have a strictly monogamous behavior and insignificant rates of extra-pair paternity. For the first time, we evaluated the reproductive system of Magellanic Penguins (Spheniscus magellanicus) through genetic analysis in order to investigate the existence and frequency of extra-pair paternity and brood parasitism. The kinship of 88 offspring of 44 nests from a colony on Quiroga Island (Argentina) was determined based on the analyses of 9 microsatellite markers. We found low rates of brood parasitism (6%), but high extra-pair paternity rates (31% and 48% of nests with at least one extra-pair offspring). Between the two years sampled, we found a small difference in the incidence of infidelity (29% in 2010; 32% in 2011), but no connection with the climatic conditions of each breeding season. In addition, despite the high rate of extra-pair offspring, we found no significant difference in the genetic diversity and no bias in the secondary sex ratio. We believe that the high rate of extra-pair paternity found in our study may be a result of their reproductive behavior of nesting in colonies, breeding synchrony, density, or that part of the mismatching paternity is due mate switching. Our study may help to better understand and characterize the reproductive system of Magellanic penguins and indicates that this species is socially but not sexually monogamous.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3280.pdf: 5102569 bytes, checksum: f511b08e43998ea79e0f9b0ac5ed969b (MD5) Previous issue date: 2010-08-06 / Universidade Federal de Sao Carlos / Population genetic parameters and genetic relatedness estimates were carried out for Roseate Spoonbill (Platalea ajaja), Wood Stork (Mycteria americana) and Great Egret (Ardea alba egretta) reproductive colonies in Amapa, Pantanal and Rio Grande do Sul (RS), Brazil. Microsatellite genotypes were used to investigate kinship patterns between nestlings sampled inside the same nests, using a variety of analytical approaches. Unrelated nestling-pairs were observed in Roseate Spoonbill nests (6.12% of analyzed nests) and in Wood Stork nests (11.34%); half-siblings were present in Roseate Spoonbill nests as well (1.36%). Only full-siblings were detected inside Great Egret nests. Conspecific brood parasitism (CBP) and extra-pair paternity were proposed to account for the presence of unrelated nestmates and half-siblings, respectively, in Roseate Spoonbill and Wood Stork nests. Those results suggest the occurrence of a mating system different than genetic monogamy in natural populations of those waterbirds. Genetic relatedness was also investigated for adults and offspring, as well as for supposed siblings in Roseate Spoonbill families kept in three zoological facilities in the U.S. Paternity and maternity allocation analyses through maximum-likelihood revealed that errors were present in zoo‟s studbooks in relation to the familial records. We also identified mating between related individuals that were not detected previously by zookeepers. Population genetic parameters were also estimated and demographic processes were assessed for Great Egret reproductive colonies in the Pantanal and Rio Grande do Su, Brazil. Bayesian clustering analyses, assignment tests, analysis of molecular variance, F-statistics estimates, allelic frequency distribution and the G-W index revealed that: i) Pantanal reproductive colonies are genetically differentiated from Rio Grande do Sul colonies; ii) an IBD-like pattern alone cannot explain that differentiation; and iii) genetic signal of a reduction of population size was present for two colonies in the Pantanal and one in Rio Grande do Sul. Results were discussed considering a metapopulation dynamic and also considering that populations from both Brazilian regions represent distinct units and deserve to be treated separately when planning and carrying out conservation and management programs that aim to preserve the species‟ genetic diversity. / Estudos de genética de populações e de parentesco genético foram desenvolvidos em colhereiro (Platalea ajaja), cabeça-seca (Mycteria americana) e garça-branca-grande (Ardea alba egretta), de colônias reprodutivas do Amapá, Pantanal e Rio Grande do Sul (RS), Brasil. Genótipos em locos de microssatélites foram utilizados para se investigar os padrões de relacionamento entre ninhegos amostrados dentro dos mesmos ninhos com diferentes metodologias de análise. Pares de ninhegos não-relacionados foram encontrados nos ninhos de colhereiro (6,12% dos pares analisados) e de cabeça-seca (11,34%); meio-irmãos foram observados nos ninhos de colhereiro (1,36%). Em garça branca grande foi detectada apenas a presença de irmãos-completos dentro dos ninhos. Parasitismo de ninho intraespecífico e paternidade extra-par podem explicar a presença de ninhegos não-relacionados e meio-irmãos nos ninhos de colhereiro e cabeça-seca, o que indica a presença de um sistema de acasalamento diferente da monogamia genética nas populações naturais dessas espécies. Relações de parentesco entre adultos e filhotes e entre supostos irmãos foram determinadas em famílias de colhereiro de três zoológicos dos EUA. Análises de atribuição de maternidade e paternidade por máxima verossimilhança revelaram erros nos registros dos zoológicos quanto às relações progenitor-progênie e identificaram acasalamentos entre indivíduos aparentados que não tinham sido registrados. Parâmetros genético-populacionais e processos demográficos foram investigados em populações de garça-branca-grande do Pantanal e do Rio Grande do Sul. Análises Bayesianas, testes de alocação de indivíduos, análises de variância molecular, estimativa de estatísticas F, exame da distribuição das freqüências alélicas e cálculo do índice de G-W permitiram identificar que: i) há diferenciação genética significativa entre colônias reprodutivas do Pantanal e do Rio Grande do Sul; ii) o padrão de isolamento pela distância não explica essa diferenciação; e iii) duas populações no Pantanal e uma população no RS apresentaram sinais genéticos de redução demográfica. Os resultados foram discutidos considerando que as populações de garça-branca-grande localizadas no Pantanal e no Rio Grande do Sul são unidades populacionais independentes e devem se tratar separadamente no planejamento e desenvolvimento de programas de manejo para a conservação da diversidade genética total da espécie.