鳥の移動と鳥インフルエンザ：水素安定性同位体と衛星追跡方法の比較

渡り鳥の水鳥の衛星ベースの追跡は、高生殖性の鳥インフルエンザの長距離伝播における野鳥の潜在的な役割を理解するための重要なツールです。ただし、この手法を大陸規模で採用することは非常に高価です。この研究では、渡り鳥によって移動する距離と移動行動の変動の両方を調べる際に、羽の安定同位体比の有用性を調査します。バングラデシュ、トルコ、香港の越冬地域で捕獲された8種の22個のアヒルの衛星由来の動きデータを、同じ場所で捕獲されたこれらおよび他の個人の重水素比（ΔD）と比較しました。衛星追跡データから脱皮位置を導き出し、雨水におけるΔDの補間マップに基づいて予想される同位体比を生成しました。ΔDは越冬場所と脱皮位置の間の距離と相関していましたが、驚くべきことに、測定されたΔD値は、脱皮部位の期待値または緯度のいずれとも相関していませんでした。ただし、冬と脱皮の位置の平均距離や移動距離の変動など、衛星追跡データから派生した人口レベルのパラメーターは、安定した同位体値の平均と変動によって反映されました。我々の調査結果は、羽毛同位体を脱皮した場所にリンクするためのアジアの降雨量同位体マップの関連性に疑問を投げかけ、羽ベースのイソスケープの形での広範な地上真理の必要性を強調しています。それにもかかわらず、羽からの安定した同位体は、一般的な越冬場所で地域の繁殖集団が相互作用する程度を特徴付けることにより、病気モデルに通知することができます。また、フェザーアイソトープは、越冬地の調査に役立ち、高解像度の追跡技術（衛星追跡など）を最も効果的に採用できる場所を判断することができます。さらに、安定した同位体などの固有のマーカーは、感染の結果として死亡した鳥からの動き情報を推測する唯一の手段を提供します。羽ベースのイソスケープがない場合、疾患モデルを通知するための総移動データを生成する最良の手段として、同位体分析と衛星追跡の組み合わせをお勧めします。

Satellite-based tracking of migratory waterfowl is an important tool for understanding the potential role of wild birds in the long-distance transmission of highly pathogenic avian influenza. However, employing this technique on a continental scale is prohibitively expensive. This study explores the utility of stable isotope ratios in feathers in examining both the distances traveled by migratory birds and variation in migration behavior. We compared the satellite-derived movement data of 22 ducks from 8 species captured at wintering areas in Bangladesh, Turkey, and Hong Kong with deuterium ratios (δD) of these and other individuals captured at the same locations. We derived likely molting locations from the satellite tracking data and generated expected isotope ratios based on an interpolated map of δD in rainwater. Although δD was correlated with the distance between wintering and molting locations, surprisingly, measured δD values were not correlated with either expected values or latitudes of molting sites. However, population-level parameters derived from the satellite-tracking data, such as mean distance between wintering and molting locations and variation in migration distance, were reflected by means and variation of the stable isotope values. Our findings call into question the relevance of the rainfall isotope map for Asia for linking feather isotopes to molting locations, and underscore the need for extensive ground truthing in the form of feather-based isoscapes. Nevertheless, stable isotopes from feathers could inform disease models by characterizing the degree to which regional breeding populations interact at common wintering locations. Feather isotopes also could aid in surveying wintering locations to determine where high-resolution tracking techniques (e.g. satellite tracking) could most effectively be employed. Moreover, intrinsic markers such as stable isotopes offer the only means of inferring movement information from birds that have died as a result of infection. In the absence of feather based-isoscapes, we recommend a combination of isotope analysis and satellite-tracking as the best means of generating aggregate movement data for informing disease models.