Population genetic structure of Mexican Magnificent Frigatebirds: an integrative analysis of the influence of reproductive behavior and sex-biased dispersal

The Magnificent Frigatebird (Fregata magnificens) is a monogamous, widespread, neotropical, pelagic seabird with low flight costs, high dispersal capacity, sex-biased dispersal, and female mate choice. Here, we adopt an integrative approach to evaluate the influence of behavior, male-biased philopatry, female choice, and geographic distance as non-physical barriers to dispersal acting on the genetic structure of magnificent frigatebirds in the 4 largest Mexican breeding colonies. We integrate ecological dispersal observations from tagging studies, analyses of maternally and biparentally inherited genetic markers, and group-structured population modeling. Mitochondrial DNA (matrilineal) and randomly amplified polymorphic DNA (biparental) data provided evidence of genetic differentiation between ocean basins, as well as among Eastern Pacific breeding colonies, and absence of a genetic pattern of isolation by distance. Our ecological, genetic, and modeling results are concordant with the expected effects of sex-biased philopatry and female mate choice as non-physical barriers to interbreeding, and suggest that geographic distance does not play a significant role in the genetic distinction of breeding colonies. The genetic differentiation found between Eastern Pacific and Caribbean, as well as that among Eastern Pacific breeding colonies is of consequence for the management plans and conservation measures of the Magnificent Frigatebird in the region.

ResumenLa fragata común (Fregata magnificens) es un ave marina monógama, ampliamente distribuida, neotropical y pelágica, con bajos costos de vuelo, alta capacidad de dispersión, dispersión sesgada por sexo y selección de pareja por parte de la hembra. Aquí, adoptamos una aproximación integrativa para evaluar la influencia del comportamiento, la filopatria sesgada hacia los machos, la selección de pareja por parte de las hembras y la distancia geográfica como barreras no físicas para la dispersión, actuando en la estructura genética de las fragatas comunes de las 4 colonias reproductivas más grandes de México. Integramos observaciones ecológicas de dispersión, producto de estudios de marcaje, análisis de marcadores genéticos heredados maternal y biparentalmente, y modelos poblacionales de estructura de grupos. Los datos de ADN mitocondrial (matrilineales) y de ADN polimórfico amplificado al azar (biparentales) proporcionaron evidencia de la diferenciación genética entre cuencas oceánicas, y entre las colonias reproductivas del Pacífico oriental, así como de la ausencia de un patrón genético de aislamiento por distancia. Nuestros resultados ecológicos, genéticos y de modelaje son concordantes con los efectos esperados de filopatria sesgada por sexo y de selección por parte de las hembras como barreras no físicas para el entrecruzamiento, y sugieren que la distancia geográfica no juega un papel significativo en la distinción genética de las colonias reproductivas. La diferencia genética encontrada entre el Pacífico oriental y el Caribe, así como entre las colonias reproductivas del Pacífico, es relevante para los planes de manejo y las medidas de conservación de la fragata común en la región.