Significance Trillions of bacteria live in the primate gut, contributing to metabolism, immune system development, and pathogen resistance. Perturbations to these bacteria are associated with metabolic and autoimmune human diseases that are prevalent in Westernized societies. Herein, we measured gut microbial communities and diet in multiple primate species living in the wild, in a sanctuary, and in full captivity. We found that captivity and loss of dietary fiber in nonhuman primates are associated with loss of native gut microbiota and convergence toward the modern human microbiome, suggesting that parallel processes may be driving recent loss of core microbial biodiversity in humans.

There are more than 40 different types of simian immunodeficiency virus (SIV) infecting African primates, two of which crossed the species barrier to produce the AIDS viruses HIV-1 and HIV-2 in humans. Now a comprehensive natural history study of free-ranging chimpanzees in Gombe National Park has overturned a common assumption about SIVcpz, the precursor of HIV-1. It has been widely assumed that all SIVs are non-pathogenic in their natural hosts. But this new study, which followed 94 chimpanzees for over 9 years, shows that SIVcpz infection is associated with AIDS-like signs in chimpanzees, including a more than 10-fold increase in mortality risk, reduced fertility and progressive CD4+ T-cell depletion. By comparing the disease-causing mechanisms of these related retroviruses in humans and chimpanzees it may be possible to identify viral and host factors of interest to developers of drugs and vaccines for the prevention and treatment of HIV infection. There are over 40 different simian immunodeficiency viruses (SIVs) with which African primates are naturally infected; two of these have crossed the species barrier to generate human immunodeficiency virus types 1 and 2 (HIV-1 and HIV-2). Although SIVs do not generally cause AIDS in primates, AIDS-like disease is now shown to occur in chimpanzee populations in the wild who are naturally infected with SIVcpz, a close relative of HIV-1. African primates are naturally infected with over 40 different simian immunodeficiency viruses (SIVs), two of which have crossed the species barrier and generated human immunodeficiency virus types 1 and 2 (HIV-1 and HIV-2)1,2. Unlike the human viruses, however, SIVs do not generally cause acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) in their natural hosts3. Here we show that SIVcpz, the immediate precursor of HIV-1, is pathogenic in free-ranging chimpanzees. By following 94 members of two habituated chimpanzee communities in Gombe National Park, Tanzania, for over 9 years, we found a 10- to 16-fold higher age-corrected death hazard for SIVcpz-infected (n = 17) compared to uninfected (n = 77) chimpanzees. We also found that SIVcpz-infected females were less likely to give birth and had a higher infant mortality rate than uninfected females. Immunohistochemistry and in situ hybridization of post-mortem spleen and lymph node samples from three infected and two uninfected chimpanzees revealed significant CD4+ T-cell depletion in all infected individuals, with evidence of high viral replication and extensive follicular dendritic cell virus trapping in one of them. One female, who died within 3 years of acquiring SIVcpz, had histopathological findings consistent with end-stage AIDS. These results indicate that SIVcpz, like HIV-1, is associated with progressive CD4+ T-cell loss, lymphatic tissue destruction and premature death. These findings challenge the prevailing view that all natural SIV infections are non-pathogenic and suggest that SIVcpz has a substantial negative impact on the health, reproduction and lifespan of chimpanzees in the wild.

Abstract Zoonotic disease risk is greatly influenced by cultural practices and belief systems. Yet, few studies have integrated traditional ecological knowledge and ontology with western ways of knowing to better understand potential zoonoses. Here, we integrate molecular phylogenetics, histopathology, and ethnography to characterize a filarial nematode found within the abdominal cavity of spider monkeys ( Ateles paniscus) . The filarid is recognized as ‘spider monkey cotton’ by indigenous Waiwai in the Konashen Community Owned Conservation Area, Guyana. Ethnographic data revealed that the Waiwai perceive of ‘spider monkey cotton’ as a normal characteristic within the ‘spider monkey person.’ Further, the Waiwai indicated that ‘cotton’ was ubiquitous with spider monkeys and is not understood to be infectious nor zoonotic. This distinction is in contrast to other internal parasites found within spider monkeys that the Waiwai know to cause disease in both monkeys and humans. Our morphological and molecular characterization support the classification of the filarid as Dipetalonema caudispina , a minimally studied and seemingly non-zoonotic parasite, consistent with Waiwai beliefs. Thus, our findings allow us to establish commensurability between scientific knowledge and indigenous ontology. More broadly, this work highlights the importance of integrating multiple knowledge systems and leveraging advanced genomics to better understand and prevent emerging zoonotic diseases.

Red-shanked doucs (Pygathrix nemaeus) are endangered, foregut-fermenting colobine primates which are difficult to maintain in captivity. There are critical gaps in our understanding of their natural dietary habits including consumption of leaves, unripe fruit, flowers, seeds, and other plant parts. There is also a lack of understanding of enteric adaptations, including their unique microflora. To address these knowledge gaps, we used the douc as a model to study relationships between gastrointestinal microbial community structure, diet, and health. We analyzed published fecal samples as well as detailed dietary history from doucs with four distinct lifestyles (wild, semi-wild, semi-captive, and captive) and determined gastrointestinal bacterial microbiome composition using 16S rRNA sequencing. A clear gradient of microbiome composition was revealed along an axis of natural lifestyle disruption, including significant associations with diet, health, biodiversity, and microbial function. We identified potential microbial biomarkers of douc dysbiosis, including Bacteroides and Prevotella. Our results suggest a gradient-like shift in captivity causes an attendant shift to severe gut dysbiosis, thereby resulting in gastrointestinal issues.

Infectious diseases are one of the most important constraints to livestock agriculture, and hence food, nutritional and economic security in developing countries. In any livestock system, the movement of animals is key to production and sustainability. This is especially true in pastoralist systems where animal movement occurs for a myriad of social, ecological, economic and management reasons. Understanding the dynamics of livestock movement within an ecosystem is important for disease surveillance and control, yet there is limited data available on the dynamics of animal movement in such populations. The aim of this study was to investigate animal transfer networks in a pastoralist community in Kenya, and assess network-based strategies for disease control. We used network analysis to characterize five types of animal transfer networks and evaluated implications of these networks for disease control through quantifying topological changes in the network because of targeted or random removal of nodes. To construct these networks, data were collected using a standardized questionnaire (N=164 households) from communities living within the Maasai Mara Ecosystem in southwestern Kenya. The median livestock movement distance for agistment (dry season grazing) was 39.49 kilometers (22.03-63.49 km), while that for gift, bride price, buying and selling were 13.97 km (0-40.30 km), 30.75 km (10.02-66.03 km), 31.14 km (17.56-59.08 km), and 33.21 km (17.78-58.49 km), respectively. Our analyses show that the Maasai Mara National Reserve, a protected area, was critical for maintaining connectivity in the agistment network. In addition, villages closer to the Maasai Mara National Reserve were regularly used for dry season grazing. In terms of disease control, targeted removal of highly connected village nodes was more effective at fragmenting each network than random removal of nodes, indicating that network-based targeting of interventions such as vaccination could potentially disrupt transmission pathways and reduce pathogen circulation in the ecosystem. In conclusion, this work shows that animal movements have the potential to shape patterns of disease transmission and control in this ecosystem. Further, we show that targeted control is a more practical and efficient measure for disease control. Keywords: Maasai Mara; Network analysis; Disease control; Animal transfer; Fragmentation index; Pastoralist Mobility