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La fauna silvestre original de Isla de Pascua estaba compuesta principalmente por aves migratorias, mamíferos marinos y peces. Los mamíferos terrestres existentes fueron introducidos tras la llegada de los primeros habitantes. A diferencia de otras islas de la Polinesia, la fauna de Rapa Nui es escasa y pobre en diversidad. Algunas investigaciones han identificado que existieron más de 25 especies de aves que utilizaron la isla como un área de reproducción. Sin embargo, estas comenzaron a desaparecer tras la llegada del ser humano.
Con la caza de aves, intervención de nidos, consumo de huevos y la introducción de roedores, muchas de las especies abandonaron la isla o simplemente desaparecieron. En los últimos años, y con un trabajo de rescate y cuidado de los lugares de anidamiento, se han identificado 5 especies con sus hábitos de reproducción en la isla. Entre ellas se cuentan el Makohe o ave fragata grande (Fregata minor), Kena o piquero blanco (Suya dactylatra) y Tavake o ave del trópico de cola roja (Pheaton rubricauda). También se avistan Kakapa (Pterodroma arminjoniana), y Kuma (Puffinus nativitatis). Existen dos gaviotines (Sterna lunata y Sterna fuscata) y gaviotín hada o Kia kia (Gygis alba), los cuales eran parte de la tradición del Tangata Manu.
Pájaro fragata (Makohe): es un ave que se encuentra principalmente en el océano e islas tropicales. Durante la época de reproducción, el macho infla una gran bolsa de color rojo muy vistosa que posee en la garganta para llamar la atención de la hembra
Manutara: ave asociada a la historia del culto al Hombre-Pájaro, la que visitaba Isla de Pascua para nidificar sus huevos. Sin embargo, hoy no es posible avistar esta ave, ya que sus colonias emigraron a la isla Salas y Gómez.
Moko Uru-Uru Kau: el geko blanco (Lepidodactylus lugubris) posee hábitos nocturnos y una amplia distribución que abarca Panamá, India y varias islas del Pacífico tropical.
Según algunos estudios actuales, se ha logrado descubrir una serie de insectos que forman parte de la fauna de Rapa Nui, lo que también ha entregado información sobre la existencia de insectos en el pasado y la posibilidad para iniciar algunos trabajos de conservación en especies amenazadas como la abeja silvestre de Rapa Nui.
La fauna marina local incluye más de 150 especies pertenecientes a 65 familias diferentes. Debido al aislamiento de Isla de Pascua, aproximadamente el 25% de los peces no se encuentran en ningún otro lugar del mundo. Muchos son de interés para la pesca como el atún de aleta amarilla y de aleta azul, la sierra, el bacalao, la morena, el nanue, el matahuira, el toremo o el mahi-mahi. En tiempos antiguos, las especies de mayor prestigio, como el atún o kahi, estaban reservadas a la nobleza y su captura estaba prohibida durante la mayor parte del año.
De vez en cuando suele aparecer como visitante ocasional de las costas isleñas la tortuga marina o honu, en sus variedades de tortuga verde (Chelonia mydas japonica) y tortuga carey (Eretmochelys imbricata bissa).
Marau Hiva: (Sargocentron wilhelmi) Pez Ardilla de Willhelm. De menos de 20 centímetros, su llamativo cuerpo rojo lleva franjas plateadas horizontales. Sus hábitos son de vida nocturna y se alimentan de plancton. Durante el día, se encuentran en cavernas en el fondo rocoso de la isla.