Гасторнис | |
---|---|
Смонтированный скелет Gastornis giganteus , иногда называемого Diatryma gigantea. | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Анималия |
Тип: | Хордовые |
Сорт: | Авес |
Заказ: | † Гасторнитиобразные |
Семья: | † Гасторнитиды Фюрбрингер , 1888 |
Род: | † Гасторнис Эбер, 1855 г. ( см. Прево, 1855 г.) |
Типовой вид | |
† Гасторнис парижский Эбер, 1855 г. | |
Другие виды | |
Синонимы | |
|
Gastornis — вымерший род крупных нелетающих птиц , живших в эпоху от середины палеоцена до середины эоцена палеогеновогопериода. Большинство ископаемых найдено в Европе, а некоторые виды, обычно относимые к этому роду, известны из Северной Америки и Азии. Несколько родов, включая хорошо изученный род Diatryma , исторически считались младшими синонимами Gastornis . Однако в последнее время эта интерпретация была оспорена, и некоторые исследователи в настоящее время считают Diatryma действительным родом.
Виды Gastornis были очень крупными птицами, которые традиционно считались хищниками различных более мелких млекопитающих , таких как древние, крошечные непарнокопытные . Однако несколько линий доказательств, включая отсутствие крючковатых когтей (в известных следах Gastornis ), исследования структуры их клюва и изотопных сигнатур их костей, заставили ученых теперь считать, что эти птицы, вероятно, были травоядными , питающимися жестким растительным материалом и семенами. Gastornis , как правило, считается связанным с Galloanserae , группой, включающей водоплавающих и дичьих птиц .
Gastornis был впервые описан в 1855 году по фрагментарному скелету . Он был назван в честь Гастона Планте , описанного как «прилежный молодой человек, полный рвения», который обнаружил первые окаменелости в отложениях глиняной (Argile Plastique ) формации в Медоне , недалеко от Парижа. [1] Открытие было примечательным из-за большого размера образцов, а также потому, что в то время Gastornis представлял собой одну из старейших известных птиц. [2] Дополнительные кости первого известного вида, G. parisiensis , были найдены в середине 1860-х годов . Несколько более полные образцы, затем отнесенные к новому виду G. edwardsii (теперь считающемуся синонимом G. parisiensis ), были найдены десятилетие спустя. Эти образцы, найденные в 1870-х годах , легли в основу широко распространенной и воспроизведенной реставрации скелета Лемуаном . Черепа этих оригинальных ископаемых Gastornis были неизвестны, за исключением невзрачных фрагментов и нескольких костей, использованных в иллюстрации Лемуана, которые оказались костями других животных. [3] Таким образом, этот европейский образец долгое время реконструировался как своего рода гигантская « журавлеобразная » птица. [4] [5]
В 1874 году американский палеонтолог Эдвард Дринкер Коуп обнаружил еще один фрагментарный набор окаменелостей в формации Уосатч , штат Нью-Мексико . Коуп считал, что окаменелости принадлежат к отдельному роду и виду гигантской наземной птицы; в 1876 году он назвал останки Diatryma gigantea (/ˌd aɪ. əˈt r aɪmə / DY - ə - TRY - mə ) , [ 6 ] от древнегреческого διάτρημα ( диатрема ) , что означает « сквозь отверстие», в связи с большими отверстиями, которые проникали в некоторые кости стопы. [7] [8] В 1894 году единственная кость пальца гасторнитида из Нью-Джерси была описана «соперником» Коупа Отниелом Чарльзом Маршем и классифицирована как новый род и вид: Barornis regens . В 1911 году было признано, что это также можно считать младшим синонимом Diatryma (и, следовательно, позже, Gastornis ). [9] Дополнительные фрагментарные образцы были найдены в Вайоминге в 1911 году и отнесены (в 1913 году ) к новому виду Diatryma ajax (также теперь считающемуся синонимом G. giganteus ). [9] В 1916 году экспедиция Американского музея естественной истории в бассейн Бигхорн ( формация Уиллвуд , Вайоминг) нашла первый почти полный череп и скелет, который был описан в 1917 году и дал ученым первое четкое изображение птицы. [9] Мэтью, Грэнджер и Штейн (1917) классифицировали этот образец как еще один новый вид, Diatryma steini . [9]
После описания Diatryma большинство новых европейских образцов относили к этому роду, а не к Gastornis ; однако после первоначального открытия Diatryma исследователи признали сходство между двумя родами еще в 1884 году , когда Эллиотт Коуз поместил Diatryma gigantea в род Gastornis как G. giganteus , синонимия, согласованная Американским союзом орнитологов в 1886 году . [10] Дальнейшие содержательные сравнения между Gastornis и Diatryma были затруднены неправильной скелетной иллюстрацией Лемуана, составная природа которой была обнаружена только в начале 1980-х годов . После этого несколько авторов начали признавать большую степень сходства между европейскими и североамериканскими птицами, часто помещая их в один и тот же отряд (†Gastornithiformes) или даже семейство (†Gastornithidae). Эта недавно осознанная степень сходства заставила многих ученых, в предварительном порядке, принять синонимию животных до всестороннего обзора анатомии обоих родов, в котором Gastornis имеет таксономический приоритет. [2] Некоторые последующие исследования либо продолжали использовать род Diatryma , либо выступали против синонимии, поскольку детальное сравнение типовых образцов еще не было проведено, и можно найти заметные различия между видами, первоначально отнесенными к Diatryma, и типовым видом Gastornis . [11] [12]
Gastornis известен по большому количеству ископаемых останков, но наиболее ясную картину птицы дают несколько почти полных экземпляров вида G. giganteus . Это были, как правило, очень крупные птицы с огромными клювами и массивными черепами, внешне похожие на плотоядных южноамериканских «птиц ужаса» ( phorusrhacids ). Самый большой известный вид, G. giganteus , достигал около 2 м (6 футов 7 дюймов) в максимальной высоте [13] и до 175 кг (386 фунтов) в массе [14] .
Череп G. giganteus был огромным по сравнению с телом и мощно сложенным. Клюв был чрезвычайно высоким и сжатым (сплющенным с боков). В отличие от других видов Gastornis , у G. giganteus не было характерных бороздок и ямок на подлежащей кости. «Губа» клюва была прямой, без хищного крючка, как у хищных форорацид. Ноздри были маленькими и располагались близко к передней части глаз примерно посередине черепа. Позвонки были короткими и массивными, даже на шее. Шея была относительно короткой, состоящей по крайней мере из 13 массивных позвонков. Туловище было относительно коротким. Крылья были рудиментарными, с верхними крыльевыми костями маленькими и сильно редуцированными, похожими по пропорциям на крылья казуара . [9] Практически полный образец черепа (GMH XVIII-1178-1958) G. geiselensis был также описан в 2024 году после его открытия в 1958 году. Верхние клювы G. geiselensis демонстрируют возможный половой диморфизм и шире, чем у G. giganteus , и пропорционально длиннее, чем у G. laurenti . [12]
Gastornis и его близкие родственники классифицируются вместе в семействе Gastornithidae и долгое время считались членами отряда Gruiformes . Однако с тех пор было показано, что традиционная концепция Gruiformes является неестественной группой . Начиная с конца 1980-х годов с первым филогенетическим анализом взаимоотношений гасторнитид, начал расти консенсус, что они являются близкими родственниками линии, которая включает водоплавающих птиц и крикунов , Anseriformes . [11] Исследование 2007 года показало, что гасторнитиды были очень рано ответвившейся группой гусеобразных и образовали сестринскую группу для всех других членов этой линии. [15]
Признавая очевидную тесную связь между гасторнитидами и водоплавающими птицами, некоторые исследователи классифицируют гасторнитид в пределах самой группы гусеобразных. [15] Другие ограничивают название Anseriformes только кроновой группой , образованной всеми современными видами, и маркируют большую группу, включающую вымерших родственников гусеобразных, таких как гасторнитиды, названием Anserimorphae . [16] Поэтому гасторнитиды иногда помещаются в их собственный отряд , Gastornithiformes . [17] Однако исследование 2024 года нашло мало поддержки для Gastornithiformes и вместо этого помещает Gastornis в качестве члена кроновой группы Galliformes , как более тесно связанного с Phasianoidea , чем с Megapodes , будучи сестрой вымершего Sylviornithidae , недавно вымершей группы нелетающих птиц среднего размера, известной из субископаемых отложений в Западной части Тихого океана. [18]
Ниже представлена упрощенная версия генеалогического древа, найденного Агнолином и др. в 2007 году.
Гусеобразные |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
По состоянию на 2024 год по крайней мере три вида уверенно помещены в род Gastornis : G. parisiensis (типовой вид), G. russelli и G. laurenti . [12] Типовой вид , Gastornis parisiensis , был назван и описан Эбером в двух работах 1855 года. [19] [20] Он известен по окаменелостям, найденным в Западной и Центральной Европе, датируемым поздним палеоценом и ранним эоценом. Другие виды, ранее считавшиеся отдельными, но которые теперь считаются синонимами G. parisiensis , включают G. edwardsii (Lemoine, 1878) и G. klaasseni (Newton, 1885). Дополнительные европейские виды Gastornis — G. russelli ( Martin , 1992) из позднего палеоцена Берру, Франция , и G. sarasini (Schaub, 1929) из раннего-среднего эоцена. [3] Предполагаемый небольшой вид G. minor считается nomen dubium . [2]
Названный в 2020 году, G. laurenti является самым последним описанным видом Gastornis с юго-запада Франции. Голотип (MHNT.PAL.2018.20.1) представляет собой почти полную нижнюю челюсть, которая отличается от других видов в пределах рода, а паратипы состоят из верхней челюсти, правой квадратной кости, диафиза бедренной кости, большеберцовой кости (двух левых и одного правого) и шести шейных позвонков. [21] Исследование 2024 года приписало больше посткраниальных останков из той же местности G. laurenti . [22]
Gastornis giganteus ( Cope , 1876), ранее Diatryma gigantea , датируется средним эоценом западной части Северной Америки. Его младшие синонимы включают Barornis regens ( Marsh , 1894) и, возможно, Omorhamphus storchii (Sinclair, 1928). O. storchii был описан на основе ископаемых из пород нижнего эоцена Вайоминга . [23] Вид был назван в честь TC von Storch, который нашел ископаемые останки в Принстонской экспедиции 1927 года. [24] Ископаемые кости, первоначально описанные как Omorhamphus storchii, считаются останками молодой особи Gastornis giganteus Бродкорбом (1967), [25] но Лушар и др. (2021) утверждали, что не известны окончательные образцы молодых особей G. giganteus и что эти два таксона не имеют известной связи, поэтому нет однозначных доказательств в поддержку этой синонимии. [26] Образец YPM PU 13258 из пород формации Уиллвуд нижнего эоцена округа Парк, штат Вайоминг, также, по-видимому, является молодым экземпляром — возможно, также G. giganteus , и в этом случае это была бы еще более молодая особь. [27]
G. geiselensis из среднего эоцена Месселя , Германия, считался синонимом G. sarasini ; [28] однако другие исследователи заявили, что в настоящее время недостаточно доказательств для синонимии этих двух видов и что их следует рассматривать отдельно, по крайней мере, до более детального сравнения всех гасторнитид. [29]
В 2024 году Джеральд Майр и его коллеги выступили против синонимии Diatryma с Gastornis на основе отличительных черт коракоида и тарсометатарсуса G. giganteus и G. geiselensis , которые в статье обозначены как D. gigantea и D. geiselensis , по сравнению с таковыми у G. parisiensis . Они также предположили, что эти две черты подтверждают размещение G. sarasini внутри Diatryma как D. sarasini , и что отнесение всех видов гасторнитиформ к роду Gastornis не будет должным образом отражать взаимосвязи этой таксономической группы. Упрощенная версия их филогенетического анализа воспроизведена ниже: [12]
Гасторнитиобразные |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
Tibiotarsus (верхняя кость стопы), первоначально описанный в 1980 году как Zhongyuanus xichuanensis из раннего эоцена провинции Хэнань , Китай, [30] был предложен в 2013 году как азиатский вид Gastornis. [31] Однако исследование 2024 года, которое выступало против синонимии Diatryma с Gastornis , предположило, что этот фрагментарный китайский таксон не может быть уверенно отнесен ни к Diatryma , ни к Gastornis , и, таким образом, требуются дополнительные оценки для выяснения его таксономического родства. [12]
Давний спор вокруг Gastornis - это интерпретация его рациона. Его часто изображали как хищника современных мелких млекопитающих, среди которых была и ранняя лошадь Eohippus . [9] Однако, учитывая размер ног Gastornis , птица должна была быть более проворной, чтобы поймать быстро движущуюся добычу, чем предполагают ископаемые останки. Следовательно, предполагалось, что Gastornis был засадным охотником и/или использовал методы охоты стаей, чтобы преследовать или заманивать добычу в засаду; если Gastornis был хищником, ему определенно понадобились бы какие-то другие способы охоты на добычу в густом лесу. В качестве альтернативы он мог использовать свой сильный клюв для поедания крупной или жесткой растительности.
Череп Gastornis массивен по сравнению с черепами современных бескилевых птиц схожего размера. Биомеханический анализ черепа предполагает, что мускулатура, закрывающая челюсти, была огромной. Нижняя челюсть очень глубокая, что приводит к удлинению плеча момента мышц челюсти. Обе особенности убедительно свидетельствуют о том, что Gastornis мог производить мощный укус. [13] Некоторые ученые предположили, что череп Gastornis был «перестроен» для травоядной диеты, и поддерживают традиционную интерпретацию Gastornis как плотоядного животного, которое использовало свой мощно сконструированный клюв, чтобы усмирять сопротивляющуюся добычу и разламывать кости, чтобы извлекать костный мозг. [13] Другие отметили явное отсутствие хищных черт в черепе, таких как заметно изогнутый клюв, как доказательство того, что Gastornis был специализированным травоядным (или даже всеядным ) в некотором роде, возможно, использовавшим свой большой клюв для разгрызания твердой пищи, такой как орехи и семена. [32] Следы, приписываемые гасторнитидам (возможно, самому виду Gastornis ), описанные в 2012 году, показали, что у этих птиц отсутствовали сильно загнутые когти на задних ногах, что является еще одним доказательством того, что они не вели хищный образ жизни. [33]
Последние данные свидетельствуют о том, что Gastornis, вероятно, был настоящим травоядным. [14] Исследования изотопов кальция в костях образцов Gastornis Томасом Туткеном и коллегами не показали никаких доказательств того, что в его рационе было мясо. Геохимический анализ далее показал, что его пищевые привычки были похожи на привычки как травоядных динозавров, так и млекопитающих, когда его сравнивали с известными ископаемыми плотоядными животными, такими как Tyrannosaurus rex , оставляя форусрацид и баторнитид единственными крупными плотоядными нелетающими птицами. [34] Первые сохранившиеся in situ гастролиты в образце G. geiselensis (или D. geiselensis ) также соответствуют его травоядной диете. [12]
В позднепалеоценовых отложениях Испании и раннеэоценовых отложениях Франции были обнаружены фрагменты скорлупы огромных яиц , а именно в Провансе . [35] [36] Они были описаны как оотаксон Ornitholithus и предположительно принадлежат Gastornis . Хотя прямой связи между окаменелостями Ornitholithus и Gastornis не существует , других птиц достаточного размера из того времени и места не известно; в то время как крупные Diogenornis и Eremopezus известны из эоцена, первый жил в Южной Америке (тогда еще отделенной от Северной Америки океаном Тетис ), а последний известен только из позднего эоцена Северной Африки, которая также была отделена (хотя и менее широким) участком океана Тетис от Европы. [37]
Некоторые из этих фрагментов были достаточно полными, чтобы реконструировать размер 24 на 10 см (около 9,5 на 4 дюйма) со скорлупой толщиной 2,3–2,5 мм (0,09–0,1 дюйма) [35] , что примерно в два раза больше страусиного яйца и сильно отличается по форме от более округлых яиц бескилевых птиц. Если Remiornis действительно правильно идентифицирован как бескилевая птица (что, однако, весьма сомнительно [28] ), Gastornis остается единственным известным животным, которое могло откладывать эти яйца. Известно, что по крайней мере один вид Remiornis был меньше, чем Gastornis , и был первоначально описан как Gastornis minor Мликовским в 2002 году. Это хорошо соответствовало бы остаткам яиц, немного меньших, чем у современного страуса, которые также были найдены в палеогеновых отложениях Прованса, если бы не тот факт, что эти окаменелости яичной скорлупы также датируются эоценом, но кости Remiornis того времени пока не известны. [36]
Предполагается, что несколько наборов ископаемых следов принадлежат Gastornis . Один набор следов был обнаружен в гипсе позднего эоцена в Монморанси и других местах Парижского бассейна в 19 веке, начиная с 1859 года. Первоначально описанные Жюлем Денуайе , а затем Альфонсом Милн-Эдвардсом , эти ископаемые следы были отмечены французскими геологами конца 19 века. Они обсуждались Шарлем Лайелем в его «Элементах геологии» как пример неполноты ископаемых останков — не было найдено никаких костей, связанных со следами. [38] К сожалению, эти прекрасные образцы, которые иногда даже сохраняли детали структуры кожи, теперь утеряны. Они были доставлены в Национальный музей естественной истории, когда Денуайе начал там работать, и последняя задокументированная запись о них касается их присутствия на геологической выставке MNHN в 1912 году. Самый большой из этих следов, хотя и состоящий только из отпечатка одного пальца, был 40 см (16 дюймов) в длину. Большие следы из Парижского бассейна также можно разделить на огромные и просто большие образцы, во многом похожие на яичную скорлупу из южной Франции, которая на 20 миллионов лет старше. [37]
Другая запись о следе состоит из одного отпечатка, который все еще существует, хотя он оказался еще более спорным. Он был найден в породах группы Пьюджет позднего эоцена в долине реки Грин-Ривер недалеко от Блэк-Даймонд, штат Вашингтон . После его открытия он вызвал значительный интерес в районе Сиэтла в мае-июле 1992 года, став предметом по крайней мере двух больших статей в Seattle Times . [39] [40] Этот очевидный отпечаток одной птичьей лапы, который по-разному называли подделкой или подлинником, имеет ширину около 27 см (11 дюймов) и длину 32 см (13 дюймов) и не имеет большого пальца (заднего пальца); его описали как ихнотаксон Ornithoformipes controversus . Спустя четырнадцать лет после первоначального открытия спор о подлинности находки все еще не был разрешен. [41] Образец в настоящее время находится в Университете Западного Вашингтона . [42] [43]
Проблема с этими ранними следами ископаемых заключается в том, что не было найдено ни одной окаменелости Gastornis моложе примерно 45 миллионов лет. В Северной Америке ископаемая летопись недвусмысленных гасторнитид, похоже, заканчивается даже раньше, чем в Европе. [37] [43] Однако в 2009 году оползень около Беллингхэма, штат Вашингтон, обнажил по меньшей мере 18 следов на 15 блоках в эоценовой формации Чаканут . Анатомия и возраст (около 53,7 млн лет [44] ) следов позволяют предположить, что след оставил Gastornis . Хотя эти птицы долгое время считались хищниками или падальщиками, отсутствие когтей, похожих на когти хищников, подтверждает более ранние предположения, что они были травоядными. Следы Чаканута названы ихнотаксоном Rivavipes giganteus , предположительно принадлежащим к вымершему семейству Gastornithidae. По меньшей мере 10 следов выставлены в Университете Западного Вашингтона. [45]
Оперение Gastornis обычно изображалось в искусстве как волосовидное покрытие, похожее на некоторые бескилевые птицы . Это было частично основано на некоторых волокнистых нитях, извлеченных из отложений формации Грин-Ривер в Роан-Крик, штат Колорадо , которые изначально считались перьями Gastornis и назывались Diatryma? filifera . [46] Последующее исследование показало, что ископаемый материал на самом деле не является перьями, [47] а является корневыми волокнами , и вид был переименован в Cyperacites filiferus . [48]
Второе возможное перо Gastornis с тех пор было идентифицировано, также из формации Грин-Ривер. В отличие от нитевидного растительного материала, это отдельное перо напоминает перья тела летающих птиц, будучи широким и опахаловым. Его предварительно идентифицировали как возможное перо Gastornis на основе его размера; перо имело длину 240 мм (9,4 дюйма) и, должно быть, принадлежало гигантской птице. [49] [50]
Утверждалось, что Gastornis имеет голарктическое распространение с ископаемыми остатками, найденными в Западной Европе, Северной Америке (включая неопределенный образец, идентифицированный как Gastornis sp. из Арктической Канады ), и, возможно, в Центральном Китае. [51] Самые ранние (палеоценовые) окаменелости происходят из Европы, и вполне вероятно, что род возник там. Европа в эту эпоху была островным континентом, и Gastornis был крупнейшим наземным четвероногим на суше. Это проводит параллели с малагасийскими слоновыми птицами , травоядными птицами, которые также были крупнейшими наземными животными на изолированном участке суши Мадагаскара , несмотря на в остальном млекопитающую мегафауну. [52]
Все остальные ископаемые останки относятся к эоцену, хотя в настоящее время неизвестно, как род Gastornis распространился из Европы на другие континенты, и является ли такое утверждение верным, учитывая потенциальную обоснованность Diatryma . [12] Учитывая возможное присутствие окаменелостей Gastornis в раннем эоцене западного Китая, эти птицы могли распространиться на восток из Европы и пересечь Берингов перешеек в Северную Америку . Gastornis также могли распространиться как на восток, так и на запад, прибыв по отдельности в Восточную Азию и в Северную Америку через Тургайский пролив . [31] Также известны прямые сухопутные мосты с Северной Америкой. [52] Европейские Gastornis просуществовали несколько дольше, чем их североамериканские аналоги, что, по-видимому, совпадает с периодом возросшей изоляции континента. [52]
Причина вымирания Gastornis в настоящее время неясна. Конкуренция с млекопитающими часто упоминалась как возможный фактор, но Gastornis действительно встречался в фаунах, где доминировали млекопитающие, и сосуществовал с несколькими формами мегафауны, такими как пантодонты . [52] Аналогично, экстремальные климатические события, такие как палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM), по-видимому, оказали небольшое влияние. [52] Тем не менее, считается, что длительное выживание в Европе совпало с возросшей изоляцией суши. [52]
{{cite web}}
: CS1 maint: дата и год ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: дата и год ( ссылка )