Many bird species host several lineages of apicomplexan blood parasites (Protista spp., Haemosporida spp.), some of which are shared across different host species. To understand such complex systems, it is essential to consider the fact that different lineages, species, and families of parasites can occur in the same population, as well as in the same individual bird, and that these parasites may compete or interact with each other. In this study, we present a new polymerase chain reaction (PCR) protocol that, for the first time, enables simultaneous typing of species from the 3 most common avian blood parasite genera (Haemoproteus, Plasmodium, and Leucocytozoon). By combining the high detection rate of a nested PCR with another PCR step to separate species of Plasmodium and Haemoproteus from Leucocytozoon, this procedure provides an easy, rapid, and accurate method to separate and investigate these parasites within a blood sample. We have applied this method to bird species with known infections of Leucocytozoon spp., Plasmodium spp., and Haemoproteus spp. To obtain a higher number of parasite lineages and to test the repeatability of the method, we also applied it to blood samples from bluethroats (Luscinia svecica), for which we had no prior knowledge regarding the blood parasite infections. Although only a small number of different bird species were investigated (6 passerine species), we found 22 different parasite species lineages (4 Haemoproteus, 8 Plasmodium, and 10 Leucocytozoon).

Although extensive data exist on avian influenza in wild birds in North America, limited information is available from elsewhere, including Europe. Here, molecular diagnostic tools were employed for high-throughput surveillance of migratory birds, as an alternative to classical labor-intensive methods of virus isolation in eggs. This study included 36,809 samples from 323 bird species belonging to 18 orders, of which only 25 species of three orders were positive for influenza A virus. Information on species, locations, and timing is provided for all samples tested. Seven previously unknown host species for avian influenza virus were identified: barnacle goose, bean goose, brent goose, pink-footed goose, bewick's swan, common gull, and guillemot. Dabbling ducks were more frequently infected than other ducks and Anseriformes; this distinction was probably related to bird behavior rather than population sizes. Waders did not appear to play a role in the epidemiology of avian influenza in Europe, in contrast to the Americas. The high virus prevalence in ducks in Europe in spring as compared with North America could explain the differences in virus–host ecology between these continents. Most influenza A virus subtypes were detected in ducks, but H13 and H16 subtypes were detected primarily in gulls. Viruses of subtype H6 were more promiscuous in host range than other subtypes. Temporal and spatial variation in influenza virus prevalence in wild birds was observed, with influenza A virus prevalence varying by sampling location; this is probably related to migration patterns from northeast to southwest and a higher prevalence farther north along the flyways. We discuss the ecology and epidemiology of avian influenza A virus in wild birds in relation to host ecology and compare our results with published studies. These data are useful for designing new surveillance programs and are particularly relevant due to increased interest in avian influenza in wild birds.

Several bird species have advanced the timing of their spring migration in response to recent climate change. European short-distance migrants, wintering in temperate areas, have been assumed to be more affected by change in the European climate than long-distance migrants wintering in the tropics. However, we show that long-distance migrants have advanced their spring arrival in Scandinavia more than short-distance migrants. By analyzing a long-term data set from southern Italy, we show that long-distance migrants also pass through the Mediterranean region earlier. We argue that this may reflect a climate-driven evolutionary change in the timing of spring migration.

Recently, several polymerase chain reaction (PCR)-based methods for detection and genetic identification of haemosporidian parasites in avian blood have been developed. Most of these have considerably higher sensitivity compared with traditional microscope-based examinations of blood smears. These new methods have already had a strong impact on several aspects of research on avian blood parasites. In this study, we present a new nested PCR approach, building on a previously published PCR method, which has significantly improved performance. We compare the new method with some existing assays and show, by sequence-based data, that the higher detection rate is mainly due to superior detection of Plasmodium spp. infections, which often are of low intensity and, therefore, hard to detect with other methods.

Abstract We studied the phylogeny of avian haemosporidian parasites, Haemoproteus and Plasmodium , in a number of African resident and European migratory songbird species sampled during spring and autumn in northern Nigeria. The phylogeny of the parasites was constructed through sequencing part of their mitochondrial cytochrome b gene. We found eight parasite lineages, five Haemoproteus and three Plasmodium , infecting multiple host species. Thus, 44% of the 18 haemospiridian lineages found in this study were detected in more than one host species, indicating that host sharing is a more common feature than previously thought. Furthermore, one of the Plasmodium lineages infected species from different host families, Sylviidae and Ploceidae, expressing exceptionally large host range. We mapped transmission events, e.g. the occurrence of the parasite lineages in resident bird species in Europe or Africa, onto a phylogenetic tree. This yielded three clades, two Plasmodium and one Haemoproteus , in which transmission seems to occur solely in Africa. One Plasmodium clade showed European transmission, whereas the remaining two Haemoproteus clades contained mixes of lineages of African, European or unknown transmission. The mix of areas of transmission in several branches of the phylogenetic tree suggests that transmission of haemosporidian parasites to songbirds has arisen repeatedly in Africa and Europe. Blood parasites could be viewed as a cost of migration, as migratory species in several cases were infected with parasite lineages from African resident species. This cost of migration could have considerable impact on the evolution of migration and patterns of winter distribution in migrating birds.

Abstract Wind turbines and power lines can cause bird mortality due to collision or electrocution. The biodiversity impacts of energy infrastructure (EI) can be minimised through effective landscape‐scale planning and mitigation. The identification of high‐vulnerability areas is urgently needed to assess potential cumulative impacts of EI while supporting the transition to zero carbon energy. We collected GPS location data from 1,454 birds from 27 species susceptible to collision within Europe and North Africa and identified areas where tracked birds are most at risk of colliding with existing EI. Sensitivity to EI development was estimated for wind turbines and power lines by calculating the proportion of GPS flight locations at heights where birds were at risk of collision and accounting for species' specific susceptibility to collision. We mapped the maximum collision sensitivity value obtained across all species, in each 5 × 5 km grid cell, across Europe and North Africa. Vulnerability to collision was obtained by overlaying the sensitivity surfaces with density of wind turbines and transmission power lines. Results: Exposure to risk varied across the 27 species, with some species flying consistently at heights where they risk collision. For areas with sufficient tracking data within Europe and North Africa, 13.6% of the area was classified as high sensitivity to wind turbines and 9.4% was classified as high sensitivity to transmission power lines. Sensitive areas were concentrated within important migratory corridors and along coastlines. Hotspots of vulnerability to collision with wind turbines and transmission power lines (2018 data) were scattered across the study region with highest concentrations occurring in central Europe, near the strait of Gibraltar and the Bosporus in Turkey. Synthesis and applications . We identify the areas of Europe and North Africa that are most sensitive for the specific populations of birds for which sufficient GPS tracking data at high spatial resolution were available. We also map vulnerability hotspots where mitigation at existing EI should be prioritised to reduce collision risks. As tracking data availability improves our method could be applied to more species and areas to help reduce bird‐EI conflicts.

Abstract Highly pathogenic avian influenza (HPAI) viruses of the A/Goose/Guangdong/1/1996 lineage (GsGd), which threaten the health of poultry, wildlife and humans, are spreading across Asia, Europe and Africa, but are currently absent from Oceania and the Americas. In December 2021, H5N1 HPAI viruses were detected in poultry and a free-living gull in St. John’s, Newfoundland and Labrador, Canada. Phylogenetic analysis showed that these viruses were most closely related to HPAI GsGd viruses circulating in northwestern Europe in spring 2021. Analysis of wild bird migration suggested that these viruses may have been carried across the Atlantic via Iceland, Greenland/Arctic or pelagic routes. The here documented incursion of HPAI GsGd viruses into North America raises concern for further virus spread across the Americas by wild bird migration. One-Sentence Summary Detection of H5N1 highly pathogenic avian influenza in Canada raises concern for spread in the Americas by migratory birds.

Abstract Ectotherms are predicted to “shrink” with global warming, in line with general growth models and the temperature-size rule (TSR), both predicting smaller adult sizes with warming. However, they also predict faster juvenile growth rates and thus larger size-at-age of young organisms. Hence, the result of warming on the size-structure of a population depends on the interplay between how mortality rate, juvenile- and adult growth rates are affected by warming. Here, we use two-decade long time series of biological samples from a unique enclosed bay heated by cooling water from a nearby nuclear power plant to become 5–10 °C warmer than its reference area. We used growth-increment biochronologies (12658 reconstructed length-at-age estimates from 2426 individuals) to quantify how >20 years of warming has affected body growth and size-at-age and catch data to quantify mortality rates and population size- and age structure of Eurasian perch ( Perca fluviatilis ). In the heated area, growth rates were faster for all sizes, and hence size-at-age was larger for all ages, compared to the reference area. While mortality rates were also higher (lowering mean age by 0.4 years), the faster growth rates lead to a 2 cm larger mean size in the heated area. Differences in the size-spectrum exponent (describing the proportion of fish by size) were less clear statistically. Our analyses reveal that mortality, in addition to plastic growth and size-responses, is a key factor determining the size structure of populations exposed to warming. Understanding the mechanisms by which warming affects the size- and age structure of populations is critical for predicting the impacts of climate change on ecological functions, interactions, and dynamics.

Abstract Influenza A virus (IAV) pandemics result from interspecies transmission events within the avian reservoir and further to mammals including humans. Investigating molecular virus–host interactions dictating this process and the adaptations to the new hosts that follow is vital to understand zoonotic IAV spread. Receptor incompatibility has been suggested to limit zoonotic IAV transmission from the wild bird reservoir. Other barriers to interspecies transmission, particularly within the avian system, largely remain elusive. Through assessment of infection dynamics of mallard origin IAV in two different avian hosts, coupled with studies of receptor expression and host response we aimed to reveal the host-pathogen interactions in a cross-species transmission event. We found that shedding patterns and innate immune responses were highly dependent on viral genotypes, host species and inoculation routes, but less dependent on receptor expression. Further, in contrary to the prevailing dogma we demonstrate that birds can produce a wide range of different sialylated structures also found in mammals, e.g. extended N- and O- linked Neu5Acα2,6 terminated glycans. Overall, receptor incompatibility is not the sole transmission barrier for IAV between birds and to humans, but other host-pathogen factors deserve dedicated studies to achieve proper pandemic preparedness.

Humans are radically altering global ecology, and one of the most apparent human-induced effects is urbanization, where high-density human habitats disrupt long-established ecotones. Changes to these transitional areas between organisms, especially enhanced contact among humans and wild animals, provide new opportunities for the spread of zoonotic pathogens. This poses a serious threat to global public health, but little is known about how habitat disruption impacts cross-species pathogen spread. Here, we investigated variation in the zoonotic enteric pathogen Campylobacter jejuni. The ubiquity of C. jejuni in wild bird gut microbiomes makes it an ideal organism for understanding how host behavior and ecology influence pathogen transition and spread. We analyzed 700 C. jejuni isolate genomes from 30 bird species in eight countries using a scalable generalized linear model approach. Comparing multiple behavioral and ecological traits showed that proximity to human habitation promotes lineage diversity and is associated with antimicrobial-resistant (AMR) strains in natural populations. Specifically, wild birds from urban areas harbored up to three times more C. jejuni genotypes and AMR genes. This study provides novel methodology and much-needed quantitative evidence linking urbanization to gene pool spread and zoonoses.