Птицы раннего мелового периода ели цельные плоды

Птицы и растения имеют тесную связь, которая развивалась на протяжении миллионов лет.

Птицы стали разнообразными и многочисленными около 135 миллионов лет назад. Вскоре после этого на растениях начали появляться разные виды фруктов.

Сегодня плодоядные птицы помогают растениям размножаться, распространяя семена со своим пометом.

Это говорит о том, что птицы и растения эволюционировали вместе, меняясь с течением времени. Но неясно, как именно начались их отношения.

Одна группа птиц, которая может дать ответы, — это Jeholornis, род ранних птиц, живших в Китае около 120 миллионов лет назад.

Палеонтологи обнаружили сохранившиеся семена внутри окаменелых останков Джехолорниса.

Вопрос в том, как они туда попали? Некоторые птицы едят семена напрямую, раскалывая их или перемалывая в желудке, чтобы извлечь из них питательные вещества. Другие птицы проглатывают семена, когда едят фрукты.

Если Jeholornis принадлежал ко второй группе, он мог представлять собой один из первых шагов в совместной эволюции растений и птиц.

«В первой окаменелости Jeholornis, которая была описана в 2002 году, все эти остатки растений разбросаны вокруг нее, они выглядят так, как будто вырвались из полости желудка», — говорят ученые. «Это содержимое желудка было внешне идентифицировано как семена, поэтому ученые утверждали, что он ел семена».

«Затем, 17 лет спустя, другие ученые предположили, что это были не просто семена, но и целые фрукты, и только семена сохранились, так как они тверже. В этом исследовании мы хотели выяснить, питался ли он только семенами или ел фрукты?»

Разъяснение между этими двумя гипотезами важно, поскольку потребление фруктов может привести к коэволюционному мутуализму, а потребление семян — нет.

Употребление в пищу фруктов и выбрасывание неизмельченных семян может помочь растениям распространяться и развиваться, но если семена измельчить и переварить, это не поможет растениям.

Чтобы разгадать эту загадку, авторы исследования изучили десятки экземпляров Jeholornis.

Сканирование одного из наиболее хорошо сохранившихся образцов показало, что череп Джехолорниса имеет много черт, которые больше напоминают динозавра, чем современную птицу.

Тем не менее, у черепа были некоторые черты во рту и клюве, такие как редуцированные зубы, которые присутствуют у современных птиц — черты, которые потенциально могут намекать на «современную» диету, включающую фрукты.

После сравнения этого реконструированного черепа Jeholornis с черепами, особенно челюстями, современных птиц, включая виды, которые перемалывают семена, виды, которые раскалывают семена, и виды, которые едят фрукты, оставляя семена целыми, анализы исключили растрескивание семян.

«Однако на самом деле вы не сможете отличить различные диеты только по форме нижней челюсти», — говорят исследователи. «Но другие части окаменелостей могут дать дополнительные подсказки. У птиц, питающихся семенами, есть желудочная мельница. Они глотают камни, чтобы помочь себе измельчить пищу».

Некоторые экземпляры Jeholornis были найдены с камнями в желудке, а некоторые были найдены с сохранившимися семенами в кишечнике, но никто не находил Jeholornis с камнями в желудке и семенами одновременно.

Более того, семена, найденные в желудочных полостях Jeholornis, целые, а не измельченные.

Эти данные свидетельствуют о том, что Джехолорнисы ели разную пищу в разное время года.

Когда фрукты были доступны, они ели целые фрукты. Когда фруктов не было, они ели что-то другое — и более твердое — и полагались на желудок, чтобы раздавить их.

«Птицы могут резко изменить пропорции своей пищеварительной системы, чтобы приспособиться к своему рациону в определенное время года. Это первое свидетельство пластичности динозавров», — говорят ученые.

Мало того, что Jeholornis были первыми известными фруктоедами, они также дают палеонтологам представление о том, как птицы помогали растениям.

«Возможно, растения привлекали птиц для распространения семян на самых ранних стадиях их эволюции».

Как высокомобильные распространители семян, ранние плодоядные птицы могут указывать на потенциальную роль взаимодействия птиц и растений во время меловой земной революции, когда покрытосеменные растения начинают захватывать мир.

Птицы, поедающие фрукты и выбрасывающие семена далеко от родительского растения, могут способствовать распространению плодоносящих растений со скоростью лесного пожара; этот образец поведения мог начаться с таких птиц, как Джехолорнис.

Поедание фруктов Джехолорнисом также согласуется с их чертами, которые помогли бы им летать, включая длинный хвост, который мог бы работать как руль направления, чтобы стабилизировать их в полете.

«Диета из фруктов могла оказать эволюционное давление на Джехолорниса, чтобы он лучше летал. Вы не можете вечно сидеть на одном дереве и есть его плоды, вы должны иметь возможность перемещаться и определять эти ресурсы, взлетая и видя, где они находятся».

Исследование было опубликовано онлайн в журнале eLife.