Abstract First identified in 2002, diphtheritic stomatitis (DS) is a devastating disease affecting yellow-eyed penguins ( Megadyptes antipodes , or hoiho in te reo Māori). The disease is associated with oral lesions in chicks and has caused significant morbidity and mortality. DS is widespread among yellow-eyed penguin chicks on mainland New Zealand yet appears to be absent from the subantarctic population. Corynebacterium spp. have previously been suspected as a causative agent yet, due to inconsistent cultures and inconclusive pathogenicity, its role in DS is unclear. Herein, we used a metatranscriptomic approach to identify potential causative agents of DS by revealing the presence and abundance of all viruses, bacteria, fungi and protozoa - together, the infectome. Oral and cloacal swab samples were collected from presymptomatic, symptomatic and recovered chicks along with a control group of healthy adults. Two novel viruses from the Picornaviridae were identified, one of which - yellow-eyed penguin megrivirus - was highly abundant in chicks irrespective of health status but not detected in healthy adults. Tissue from biopsied oral lesions also tested positive for the novel megrivirus upon PCR. We found no overall clustering among bacteria, protozoa and fungi communities at the genus level across samples, although Paraclostridium bifermentans was significantly more abundant in oral microbiota of symptomatic chicks compared to other groups. The detection of a novel and highly abundant megrivirus has sparked a new line of enquiry to investigate its potential association with DS.

Abstract The current Covid-19 pandemic emphasizes the dramatic consequences of emerging zoonotic pathogens and stimulates the need for an assessment of the evolution and natural cycle of such microbes in a One Health framework. A number of recent studies have revealed an astonishing diversity of bat-borne Coronaviruses, including in insular environments, which can be considered as simplified biological systems suited for the exploration of the transmission cycles of these viruses in nature. In this work, we present two new lineages of alpha Coronaviruses detected by screening the only two extant New Zealand bat species: the lesser short-tailed bat ( Mystacina tuberculata ) and the long-tailed bat ( Chalinolobus tuberculatus ). Infection prevalence reaching 60% in long-tailed bats makes this host-pathogen model relevant for the investigation of maintenance mechanisms in a bat reservoir with peculiar physiological adaptations to temperate climates. A phylogenetic analysis shows that these viral lineages do cluster with Coronaviruses hosted by bat sister species from Australia, supporting co-diversification processes and confirming that the evolution of these viruses is tightly linked to that of their hosts. These patterns provide an interesting framework for further research aiming at elucidating the natural history and biological cycles of these economically-devastating zoonotic viruses.

1. Abstract The lesser short-tailed bat ( Mystacina tuberculata ) and the long-tailed bat ( Chalinolobus tuberculatus ) are Aotearoa New Zealand’s only native extant terrestrial mammals and are believed to have migrated from Australia. Long-tailed bats arrived in New Zealand an estimated two million years ago and are closely related to other Australian bat species. Lesser short-tailed bats, in contrast, are the only extant species within the Mystacinidae and are estimated to have been living in isolation in New Zealand for the past 16-18 million years. Throughout this period of isolation, lesser short-tailed bats have become one of the most terrestrial bats in the world. Through a metatranscriptomic analysis of guano samples from eight locations across New Zealand we aimed to characterise the viromes of New Zealand’s bats and determine whether viruses have jumped between these species over the past two million years. High viral richness was observed among long-tailed bats with viruses spanning seven different viral families. In contrast, no bat-specific viruses were identified in lesser short-tailed bats. Both bat species harboured an abundance of likely dietary– and environmental-associated viruses. We also identified alphacoronaviruses in long-tailed bat guano that had previously been identified in lesser short-tailed bats, suggesting that these viruses had jumped the species barrier after long-tailed bats migrated to New Zealand. Of note, an alphacoronavirus species discovered here possessed a complete genome of only 22,416 nucleotides with entire deletions or truncations of several non-structural proteins, thereby representing what is possibly the shortest genome within the Coronaviridae identified to date. Overall, this study has revealed a diverse range of novel viruses harboured by New Zealand’s only native terrestrial mammals, in turn expanding our understanding of bat viral dynamics and evolution globally.

Abstract Background Accelerating biodiversity loss necessitates monitoring the potential pathogens of vulnerable species. With a third of New Zealand's avifauna considered at risk of extinction, a greater understanding of the factors that influence microbial transmission in this island ecosystem is needed. We used metatranscriptomics to determine the viruses, as well as other microbial organisms (i.e. the infectomes), of seven bird species, including the once critically endangered black robin ( Petroica traversi ), on two islands in the remote Chatham Islands archipelago, New Zealand. Results We identified 19 likely novel avian viruses across nine viral families. Black robins harboured viruses from the Flaviviridae , Herpesviridae , and Picornaviridae , while introduced starlings ( Sturnus vulgaris ) and migratory seabirds (Procellariiformes) carried viruses from six additional viral families. Potential cross-species virus transmission of a novel passerivirus (family: Picornaviridae ) between native (black robins and grey-backed storm petrels) and introduced (starlings) birds was also observed. Additionally, we identified bacterial genera, apicomplexan parasites, as well as a novel megrivirus linked to disease outbreaks in other native New Zealand birds. Notably, island effects were outweighed by host taxonomy as a significant driver of viral composition, even among sedentary birds. Conclusions These findings underscore the value of surveillance of avian populations to identify and minimise escalating threats of disease emergence and spread in these island ecosystems. Importantly, they contribute to our understanding of the potential role of introduced and migratory birds in the transmission of microbes and associated diseases, which could impact vulnerable island-endemic species.

Abstract Background New Zealand is home to over 120 native endemic species of skinks and geckos that radiated over the last 20–40 million years, likely driven by the exploitation of diverse habitats formed during the Miocene. The recent radiation of animal hosts may facilitate cross-species virus transmission, likely reflecting their close genetic relationships and therefore relatively low barriers for viruses to emerge in new hosts. Conversely, as animal hosts adapt to new niches, even within specific geographic locations, so too could their viruses. Consequently, animals that have niche-specialised following radiations may be expected to harbour genetically distinct viruses. Through a metatranscriptomic analysis of eight of New Zealand’s native skink and gecko species, as well as the only introduced lizard species, the rainbow skink ( Lampropholis delicata ), we aimed to reveal the diversity of viruses in these hosts and determine whether and how the radiation of skinks and geckos in New Zealand has impacted virus diversity and evolution. Results We identified a total of 15 novel reptilian viruses spanning 11 different viral families, across seven of the nine species sampled. Notably, we detected no viral host-switching among the native animals analysed, even between those sampled from the same geographic location. This is compatible with the idea that host speciation has likely resulted in isolated, niche-constrained viral populations that have prevented cross-species transmission. Using a protein structural similarity-based approach, we further identified a highly divergent bunya-like virus that potentially formed a new family within the Bunyavirales . Conclusions This study has broadened our understanding of reptilian viruses within New Zealand and illustrates how niche adaptation may limit viral-host interactions.

Abstract Yellow-eyed penguins ( Megadyptes antipodes ), or hoiho in te reo Māori, are predicted to become extinct on mainland Aotearoa New Zealand in the next few decades, with infectious disease a significant contributor to their decline. A recent disease phenomenon termed respiratory distress syndrome (RDS) causing lung pathology has been identified in very young chicks. To date, no causative pathogens for RDS have been identified. In 2020 and 2021, the number of chick deaths from suspected RDS increased four- and five-fold, respectively, with a mortality rate of >90%. Here, we aimed to identify possible pathogens responsible for RDS disease impacting yelloweyed penguins. Total RNA was extracted from tissue samples collected during post-mortem of 43 chicks and subject to metatranscriptomic sequencing. From these data we identified a novel and highly abundant gyrovirus in 80% of tissue samples. This virus exhibited only 41% amino acid identity within VP1 to its closest relative, Gyrovirus 8 , discovered in a diseased seabird. No other exogenous viral transcripts, nor pathogenic bacterial, protozoal and fungal organisms, were identified in these tissues. Due to the high relative abundance of viral reads, it is likely that this novel gyrovirus is associated with RDS in yellow-eyed penguin chicks. Author Summary New Zealand’s population of yellow-eyed penguins, also called hoiho , are predicted to become extinct in the next 20-30 years, with disease a major factor contributing to their decline. A new disease, causing fluid and bleeding into the lungs, was initially identified in 2019 in very young chicks. It was characterised as causing respiratory distress with a mortality of >90% usually within the first week of life. To date, no causative pathogens of the disease have been identified. We aimed to identify possible pathogens responsible for respiratory disease in these penguin chicks. A metatranscriptomic survey of dead chicks identified a novel and highly abundant gyrovirus present in diseased tissue, with closely related viruses causing disease in other avian hosts. It is, therefore, highly likely that this novel gyrovirus is associated with respiratory disease in these chicks. This finding offers the potential to increase the success of disease management in the critically endangered yellow-eyed penguin and possibly other at-risk penguin species. The potential to lessen mortality and slow the decline of the species is essential in protecting the biodiversity of New Zealand’s fauna and flora.

Highly pathogenic avian influenza (HPAI) virus has never been detected in New Zealand. The potential impact of this virus on New Zealand's wild birds would be catastrophic. To expand our knowledge of avian influenza viruses across New Zealand, we sampled wild aquatic birds from New Zealand, its outer islands and its subantarctic territories. Metatranscriptomic analysis of 700 individuals spanning 33 species revealed no detection of HPAI during the annual 2023-2024 migration. A single detection of H1N9 in red knots (Calidris canutus) was noted. This study provides a baseline for expanding avian influenza virus monitoring in New Zealand.