粪便化石揭示巨型鸟塑造新西兰生态系统

古代的恐鸟可能通过吃蘑菇来促进山毛榉的繁殖。资料来源:JamieWood

700年前，当第一批人类登陆新西兰时，他们没有发现哺乳动物。相反，他们发现了一种叫做“摩亚鸟”的大鸟和许多其他本地鸟类。很快，人们“吃掉”了许多鸟。

现在，通过破译在鸟粪中发现的古代DNA，研究人员可以更好地理解这些鸟类物种灭绝对新西兰森林和灌木的影响。澳大利亚阿德莱德大学的古DNA专家艾兰·库伯说，研究表明，蘑菇和其他真菌是这些灭绝鸟类饮食的重要组成部分，恐鸟通过帮助真菌的传播，强烈地塑造了新西兰的自然景观。现在，恐鸟已经消失，“森林可能已经失去了一个潜在的主要传播途径。”

"这篇论文是古代DNA研究技术巨大潜力的一个很好的例子."加拿大麦吉尔大学的生态遗传学家梅拉尼娅·克里斯特斯库没有参与这项研究，她说。她对DNA中包含的信息感到惊讶。"研究人员可以用它来识别各种各样的物种，重建灭绝物种的生态。"

在过去的10年里，新西兰林肯郡土地保护研究所的古生态学家杰米·伍德发现了数百种鸟粪，它们保存在全国各地的洞穴和浅层沉积物中。早些时候，库珀和其他人做了一些初步的DNA研究，发现许多鸟粪石来自五种已经灭绝的恐鸟和一种极度濒危的鹦鹉。然而，相关数据没有提供这些鸟类食物的细节。

此后，其他研究表明，在粪便化石中发现的更广泛和高通量的DNA测序可能会揭示更多的信息。例如，研究人员用它来研究古代美国人的肠道细菌，并对猛犸象饮食进行分类。

因此，新西兰奥克兰大学的研究生库珀、伍德和亚历山大·夸特决定详细研究从新西兰南岛的8个山毛榉森林和灌木中收集的23个粪便化石，以获得更详细的信息。这些粪便的年龄从124岁到1557岁不等。为了进行比较，研究人员还对活的几维鸟、鸵鸟和一些哺乳动物的粪便DNA进行了测序。

研究人员称，他们从植物、苔藓、真菌和寄生虫中发现了各种各样的DNA。这些DNA的分布表明每个物种都有自己的食物和寄生虫。从以前的山毛榉林中，我们可以学到比灌木丛中的粪石更多的种类。相关论文最近发表在《美国国家科学院院刊》上。此外，山毛榉森林中的化石比灌木中的化石更多样化。

此外，高地和南岛恐龙的食物包括苔藓和蕨类植物，而其他物种则不包括。高地恐鸟也携带一种寄生虫，这种寄生虫只能通过吃田螺或水生植物获得，这表明这种相对较小的鸟类与较大的恐鸟忽略的食物有关。它可能在高山地区寻找食物，水生生物在高海拔的湖泊中生长，尽管在那里没有发现粪便化石。

令人惊讶的是，真菌DNA是粪便化石中最常见的DNA类型，尤其是在山毛榉森林中发现的粪便。在这些发现之前，“真菌在新西兰灭绝鸟类饮食中的作用在很大程度上是推测性的。”没有参与这项工作的土地保护研究所的古生物学家珍妮特·威尔姆斯特说。

此外，在粪便化石中发现的真菌对山毛榉树的生存至关重要，库珀认为这在帮助山毛榉树在新西兰扩张方面发挥了重要作用。他指出，新西兰的山毛榉林发展得很好，但是自然灾害使得一些地方的树木消失了，很难恢复，这可能是因为缺少摩阿鸟的帮助。

研究人员说，理解这些主要的相互作用可以理解植物、动物和景观是如何相互联系的，以及它们是如何被保存的。例如，它可以帮助森林工作者找到传播这些真菌的新方法，并在山毛榉消失的地方种植新的幼苗。(张张)

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