Abstract The Great Barrier Reef (GBR) – the largest coral reef ecosystem in the world – supports over 1200 fish species with some of the highest population densities and diversities seen in vertebrates, offering a high potential for virus transmission among species. As such, the GBR represents an exceptional natural ecosystem to determine the impact of host community diversity on virus evolution and emergence. In recent decades the GBR has also experienced significant threats of extinction, making it one of the most vulnerable ecosystems on the planet. However, our understanding of virus diversity and connectivity in tropical reef fishes remains poor. Here, we employed metatranscriptomic sequencing to reveal the viromes of 61 reef fish species. This identified a total of 132 viruses, 38 of which were vertebrate-associated and therefore likely infecting the fish, including a novel isolate of Santee-cooper ranavirus ( Iridoviridae ). Notably, we found little evidence for virus transmission between fish species living within a very restricted geographical space – a 100 m 2 coral reef ecosystem – suggesting that there might be important host genetic barriers to successful cross-species transmission despite regular exposure. We also identified differences in virome composition between reef fish families, such that cryptobenthic reef fishes – characterized by small body sizes and short life-spans – exhibited greater virome richness compared to large reef fishes. This study suggests that there are important barriers to cross-species transmission, and that successful emergence in a reef fish community likely requires active host adaptation, even among closely related host species.

Abstract The RNA virus family Flaviviridae harbours several important pathogens of humans and other animals, including Zika virus, dengue virus and hepatitis C virus. The Flaviviridae are currently divided into four genera - Hepacivirus , Pegivirus , Pestivirus and Flavivirus – each of which have a diverse host range. Members of the genus Hepacivirus are associated with a diverse array of animal species, including humans and non-human primates, other mammalian species, as well as birds and fish, while the closely related pegiviruses have been identified in a variety of mammalian taxa including humans. Using a combination of meta-transcriptomic and whole genome sequencing we identified four novel hepaciviruses and one novel variant of a known virus, in five species of native Australian wildlife, expanding our knowledge of the diversity in this important group of RNA viruses. The infected hosts comprised native Australian marsupials and birds, as well as a native gecko ( Gehyra lauta ). The addition of these novel viruses led to the identification of a distinct marsupial clade within the hepacivirus phylogeny that also included an engorged Ixodes holocyclus tick collected while feeding on Australian long-nosed bandicoots ( Perameles nasuta ). Gecko and avian associated hepacivirus lineages were also identified. In addition, by mining the short-read archive (SRA) database we identified another five novel members of Flaviviridae , comprising three new hepaciviruses from avian and primate hosts, as well as two primate-associated pegiviruses. The large-scale phylogenetic analysis of these novel hepacivirus and pegivirus genomes provides additional support for virus-host co-divergence over evolutionary time-scales.

Abstract Lizards have diverse ecologies and evolutionary histories, and represent a promising group to explore how hosts shape virome structure and virus evolution. Yet, little is known about the viromes of these animals. In Australia, squamates (lizards and snakes) comprise the most diverse order of vertebrates, and Australia hosts the highest diversity of lizards globally, with the greatest breadth of habitat use. We used meta-transcriptomic sequencing to determine the virome of nine co-distributed, tropical lizard species from three taxonomic families in Australia and analyzed these data to identify host traits associated with viral abundance and diversity. We show that lizards carry a large diversity of viruses, identifying more than thirty novel, highly divergent vertebrate-associated viruses. These viruses were from nine viral families, including several that contain well known pathogens, such as the Flaviviridae, Picornaviridae, Bornaviridae, Iridoviridae, and Rhabdoviridae. Members of the Flaviviridae were particularly abundant across species sampled here, largely belonging to the genus Hepacivirus: fourteen novel hepaciviruses were identified, broadening the known diversity of this group and better defining its evolution by uncovering new reptilian clades. The evolutionary histories of the viruses studied here frequently aligned with the biogeographic and phylogenetic histories of the hosts, indicating that exogenous viruses may help infer host evolutionary history if sampling is strategic and sampling density high enough. Notably, analysis of alpha and beta diversity revealed that virome composition and richness in the animals sampled here was shaped by host taxonomy and habitat. In sum, we identified a diverse range of reptile viruses that broadly contributes to our understanding of virus-host ecology and evolution.

Abstract Lizards inhabit diverse ecologies and evolutionary histories and hence represent a promising group to explore how hosts shape virome structure and virus evolution. Yet little is known about the viromes of these animals. In Australia, squamates (lizards and snakes) comprise the most diverse order of vertebrates, and Australia hosts the highest diversity of lizards globally, with the greatest breadth of habitat use. We used meta-transcriptomic sequencing to determine the virome of nine co-distributed, tropical lizard species from three taxonomic families in Australia and analyzed these data to identify host traits associated with viral abundance and diversity. We show that lizards carry a large diversity of viruses, identifying more than 30 novel, highly divergent vertebrate-associated viruses. These viruses were from nine viral families, including several that contain well known pathogens, such as the Flaviviridae , Picornaviridae , Bornaviridae, Iridoviridae and Rhabdoviridae . Members of the Flaviviridae were particularly abundant across species sampled here, largely belonging to the genus Hepacivirus : 14 novel Hepaciviruses were identified, broadening the known diversity of this group and better defining its evolution by uncovering new reptilian clades. The evolutionary histories of the viruses studied here frequently aligned with the biogeographic and phylogenetic histories of the hosts, indicating that exogenous viruses may help infer host evolutionary history if sampling is strategic and sampling density high enough. Notably, analysis of alpha and beta diversity revealed that virome composition and richness was shaped by host taxonomy, habitat and range size. In sum, we identified a diverse range of reptile viruses that broadly contributes to our understanding of virus-host ecology and evolution.

Reef fishes account for one-third of all extant marine fishes and exhibit enormous biodiversity within a highly interactive ecosystem. Yet relatively little is known about the diversity and evolution of microbial species (bacteria, viruses, and eukaryotes) associated with reef fish, even though this may provide valuable insights into the factors that shape microbial communities within vertebrate hosts as well as the extent and pattern of cross-species transmission. Through metatranscriptomic sequencing we characterised the viruses, bacteria, and single-celled eukaryotes from 128 reef fish species inhabiting Lizard Island and Orpheus Island on the Great Barrier Reef, Australia. We assessed whether microbial communities differed between islands that are separated by approximately 450 kilometres, and to what extent viruses were able to emerge in new hosts. Notably, despite strong ecological interactions in the reef environment, and the presence of the same families and subfamilies of viruses and bacteria on both islands, there was minimal evidence for the cross-species transmission of individual microorganisms among fish species. An exception was the high prevalence of the bacterial pathogen Photobacterium damselae among apparently healthy cardinalfishes from both islands, indicating that these fish species are natural reservoirs within the reef system. Overall, these data suggest that reef fishes have microbial-host associations that arose prior to the formation of the Great Barrier Reef, leading to strong host barriers to cross-species microbial transmission even within a highly interactive and species-rich environment.

ABSTRACT Although Australian marsupials are characterised by unique biology and geographic isolation, little is known about the viruses present in these iconic wildlife species. The Dasyuromorphia are an order of marsupial carnivores found only in Australia that include both the extinct Tasmanian tiger (Thylacine) and the highly threatened Tasmanian devil. Several other members of the order are similarly under threat of extinction due to habitat loss, hunting, disease, and competition and predation by introduced species such as feral cats. We utilised publicly available RNA-seq data from the NCBI Sequence Read Archive (SRA) database to document the viral diversity within four Dasyuromorphia species. Accordingly, we identified 15 novel virus species from five DNA virus families ( Adenoviridae , Anelloviridae , Herpesviridae , Papillomaviridae and Polyomaviridae ) and three RNA virus taxa: the order Jingchuvirales, the genus Hepacivirus , and the delta-like virus group. Of particular note was the identification of a marsupial specific clade of delta-like viruses that may indicate an association of deltaviruses and with marsupial species dating back to their origin some 160 million years ago. In addition, we identified a highly divergent hepacivirus in a numbat liver transcriptome that falls outside of the larger mammalian clade, as well as the first detection of the Jingchuvirales in a mammalian host – a chu-like virus in Tasmanian devils – thereby expanding the host range beyond invertebrates and ectothermic vertebrates. As many of these Dasyuromorphia species are currently being used in translocation efforts to reseed populations across Australia, understanding their virome is of key importance to prevent the spread of viruses to naive populations.

Despite its isolation and extreme climate, Antarctica is home to diverse fauna and associated microorganisms. It has been proposed that the most iconic Antarctic animal, the penguin, experiences low pathogen pressure, accounting for their disease susceptibility in foreign environments. However, there is a limited understanding of virome diversity in Antarctic species, the extent of in situ virus evolution, or how it relates to that in other geographic regions. To test the idea that penguins have limited microbial diversity we determined the viromes of three species of penguins and their ticks sampled on the Antarctic peninsula. Using total RNA-Sequencing we identified 107 viral species, comprising likely penguin associated viruses (n = 13), penguin diet and microbiome associated viruses (n = 82) and tick viruses (n = 8), two of which may have the potential to infect penguins. Notably, the level of virome diversity revealed in penguins is comparable to that seen in Australian waterbirds, including many of the same viral families. These data therefore reject the theory that penguins are subject to lower pathogen pressure. The repeated detection of specific viruses in Antarctic penguins also suggests that rather than being simply spill-over hosts, these animals may act as key virus reservoir

Australia is home to a diverse range of unique native fauna and flora. To address whether Australian ecosystems also harbour unique viruses, we performed meta-transcriptomic sequencing of 16 farmland and sediment samples taken from the east and west coasts of Australia. We identified 2,562 putatively novel viruses across 15 orders, the vast majority of which belonged to the microbe-associated phylum Lenarviricota. In many orders, the novel viruses identified here comprised entirely new clades, such as the Nodamuvirales and Ghabrivirales. Novel viruses also fell between established genera or families, such as in the Cystoviridae and Picornavirales, while highly divergent lineages were identified in the Martellivirales and Ghabrivirales. Viral abundance and alpha diversity were influenced by sampling site, soil type and land use, but not by depth from the surface. In sum, Australian soils and sediments are home to remarkable viral diversity, reflecting the biodiversity of local fauna and flora.

Despite being the predominant seal species in the Australian-New Zealand region and serving as a key indicator of marine environmental health, little is known about infectious diseases in New Zealand fur seals (Long-nosed fur seal; Arctocephalus forsteri). Several papillomaviruses have been identified in earless seals and sea lions, with the latter linked to cutaneous plaques and invasive squamous cell carcinoma. To date, no papillomaviruses have been reported in fur seals. We used traditional veterinary diagnostic techniques and metatranscriptomic sequencing of tissue samples to investigate the virome of New Zealand fur seals. We identified a novel papillomavirus, provisionally termed Arctocephalus forsteri papillomavirus 1 (AfPV1) in an animal with clinically and histologically identified oral papilloma-like lesions. RT-PCR confirmed the presence of AfPV1 only in oral papilloma samples from the affected individual. Phylogenetic analysis of the complete 7,926 bp genome of AfPV1 revealed that it clustered with taupapillomaviruses found in related Carnivora species. In addition, we identified the partial genome of a novel Gammaherpesvirus, Arctocephalus forsteri gammaherpesvirus 1 (AfGHV1), in a different individual without pathological evidence of viral infection. These findings highlight the need for further research into the disease associations and impact of undiagnosed and novel viruses on New Zealand fur seals.

Understanding the microbiome of ticks in Australia is of considerable interest given the ongoing debate over whether Lyme disease, and its causative agent the bacterium Borrelia burgdorferi senso lato, are present in Australia. The diversity of bacteria infecting Australian ticks has been the subject of a number of studies using both culture and metagenomics based techniques. However, little is known about the virome of Australian ticks, including those that may have the potential to infect mammalian species. We used a meta-transcriptomics approach to reveal the viral diversity within Australian ticks collected from two locations on the central-east coast of Australia, including metropolitan Sydney. From this we identified 19 novel species of RNA virus belonging to 10 families, as well as one previously described RNA virus. The majority of these viruses clustered phylogenetically with arthropod-associated viruses suggesting that they do not utilize mammalian hosts. However, two novel viruses discovered in ticks feeding on bandicoot marsupials clustered closely within the mammalian associated Hepacivirus and Pestivirus genera (Flaviviridae). Notably, another bandicoot tick yielded a novel Coltivirus (Reoviridae) – a group of largely tick-associated viruses containing the known human pathogen Colorado tick fever virus and its relative Eyach virus. Importantly, our transcriptomic data provided no evidence for the presence of B. burgdorferi s.l.. in any tick sample, providing further evidence against the presence of Lyme Disease in Australia. In sum, this study reveals that Australian ticks harbor a diverse virome, including some viruses that merit additional screening in the context of emerging infectious disease.