Новые результаты анализа 120-миллионного ископаемого скелета вымершей птицы Jeholornis, найденного на северо-востоке Китая, представляют собой самое раннее из известных свидетельств существования птиц, питавшихся листьями, что свидетельствует о самой ранней эволюции дендробионтов среди птиц.
Фазанообразные Jeholornis, принадлежащие ко второй наиболее примитивной линии известных птиц, имеют зубы и длинный костяной хвост, как и их хищные пернатые родственники-динозавры. Однако микроскопический анализ окаменевших остатков желудка этой ювенильной дендроидной (живущей на деревьях) птицы показывает, что Jeholornis не был хищником. Она поедала листья деревьев из группы цветковых растений, называемых магнолиидами, к которой относятся ныне живущие магнолия, корица и авокадо.
Исследование, опубликованное 28 июля в журнале Nature Communications, было проведено учеными из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) Китайской академии наук и их сотрудниками.
Тесные взаимоотношения между птицами и цветковыми растениями (ангиоспермами) являются сегодня обычным явлением: птицы опыляют цветки ангиоспермов, поедают их плоды и рассеивают семена. Однако в ископаемом состоянии нет достаточных данных об эволюционном происхождении этих тесных экологических связей.
Присутствие в желудке ископаемых скелетов камней (гастролитов), использовавшихся для измельчения частей растений в процессе пищеварения, позволяет палеонтологам установить, что в рацион некоторых ранних птиц входили части растений. Более прямым доказательством наличия растений в рационе самых ранних видов птиц служат другие ископаемые скелеты Jeholornis, в пищеварительной системе которых сохранились окаменевшие плоды и семена.
120-миллионный ископаемый скелет с перьями ювенильной ранней птицы Jeholornis из Китая, на котором видны микроскопические ископаемые фитолиты остатков последней трапезы — листьев магнолиевых деревьев, извлеченных из остатков желудка птицы, в сравнении с фитолитами из живых магнолиевых деревьев. Credit: IVPP
«Окаменелости из биоты Джехоль в Китае показывают нам, что очень рано в процессе эволюции птицы перешли от хищнического поведения к использованию крыльев для полета на деревья, чтобы питаться плодами, семенами и листьями растений, как это делают многие современные виды», — сказал доктор Ли Чжичэн из IVPP, автор-корреспондент исследования.
Чтобы лучше понять рацион ранних птиц, международная группа ученых искала микроскопические окаменелые остатки растений в остатках содержимого древнего желудка внутри скелета птицы, что ранее не делалось. Их целью было найти фитолиты — жесткие микроскопические структуры из опалового кремнезема (диоксида кремния), образующиеся в клетках растений и между ними.
Исследователи взяли пробы окаменевшей области желудка вокруг гастролитов, чтобы попытаться найти остатки фитолитов давно разложившихся растений. После обработки крошечных образцов кислотой и другими химическими веществами были обнаружены сотни фитолитов, из которых было удалено практически все, что не является фитолитом.
«После сравнения с более чем 4 000 видов современных фитолитов мы увидели, что большинство идентифицируемых ископаемых фитолитов из желудка происходят из листьев магнолиевых, — говорит доктор Ву Янь из IVPP, первый автор исследования. Аналогичные образцы породы, окружавшей скелет ископаемой птицы, вообще не содержали остатков фитолитов, что позволяет утверждать, что найденные фитолиты представляют собой часть рациона птицы».
Для дальнейшего подтверждения гипотезы о питании листьями этой ранней птицы палеонтологи также сравнили нижнюю челюсть этой птицы с живыми птицами, имеющими широкий спектр рациона. Более детальный статистический анализ трехмерной формы нижней челюсти Jeholornis показал ее сходство с формами живых птиц, питающихся преимущественно растениями, в том числе и со специалистом по листве — хоатцином из тропических лесов Южной Америки», — сказал соавтор исследования доктор Ху Хань из Оксфордского университета.
Цветущие растения играют ключевую роль в разнообразии живых птиц, поскольку многие из них используют нектар и различные части растений для энергичного полета и быстрого роста, а многие яркие цвета перьев обусловлены употреблением растений в пищу.
«Как мы видим на примере этой вымершей вегетарианской птицы, живущей на деревьях, эволюция птиц была связана с цветковыми растениями на протяжении более 100 млн. лет. Плоды, семена и даже листья были основными блюдами в меню птиц, начиная с тех времен, когда у птиц еще были зубы и длинные костяные хвосты динозавров», — сказал доктор Томас Стидхэм из IVPP, соавтор исследования.
Ссылка: «Intra-gastric phytoliths provide evidence for folivory in basal avialans of the Early Cretaceous Jehol Biota» by Yan Wu, Yong Ge, Han Hu, Thomas A. Stidham, Zhiheng Li, Alida M. Bailleul and Zhonghe Zhou, 28 July 2023, Na ture Communications . DOI: 10.1038/s41467-023-40311-
