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恐鸟吃蘑菇“种树” |
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粪便化石揭示巨型鸟塑造新西兰生态系统 |
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古老恐鸟可能通过吃蘑菇促进山毛榉繁衍。图片来源：Jamie Wood
当第一批人类在700年前登陆新西兰时，他们并没有发现哺乳动物。相反，他们发现了一种叫做“恐鸟”的巨型鸟类，以及许多其他的本土鸟类物种。很快，人们就把其中许多鸟“吃光了”。
现在，通过破译在鸟类粪便中发现的古代DNA，研究人员能更清楚地知道这些鸟类物种的灭绝对新西兰的森林和灌木丛造成的影响。澳大利亚阿德莱德大学古代DNA专家Alan Cooper表示，研究表明蘑菇和其他真菌是这些已经灭绝鸟类饮食的重要部分，并且通过帮助真菌的传播，恐鸟强有力地塑造了新西兰的自然景观。现在，恐鸟已经消失了，“森林有可能失去了一个潜在的主要传播途径”。
“这篇论文是一个很好的例子，表明了古DNA研究技术的巨大潜力。”未参与该研究的加拿大麦吉尔大学生态遗传学家Melania Cristescu说。她对DNA中包含的信息感到惊讶，“研究人员能够借此识别出种类繁多的物种，并重建已灭绝物种的生态。”
在过去10年里，新西兰林肯郡土地保护研究所古生态学家Jamie Wood发现了成百上千的鸟粪化石，这些化石被很好地保存在该国各地的洞穴和浅层沉积物中。早些时候，Cooper和其他人做了一些初步的DNA研究，发现许多鸟粪石来自5种已经灭绝的恐鸟和鸮鹦鹉—— 一种极度濒危的鹦鹉。但是相关数据并没有提供这些鸟类食物的细节。
从那以后，其他研究已经表明，在粪便化石中发现的更广泛、高通量的DNA测序有可能揭示更多的信息。例如，研究人员用它深入研究古代美国人的肠道细菌，并对猛犸象的饮食进行分类。
因此，Cooper、Wood和新西兰奥克兰大学研究生Alexander Boast，决定详细研究23个收集自新西兰南岛8个山毛榉森林和灌木丛的粪便化石，以获得更详细的信息。这些粪便的年龄从124到1557岁不等。为了比较，研究人员还对活着的几维、鸵鸟和一些哺乳动物的粪便DNA进行了排序。
研究人员称，他们发现了来自植物、苔藓、真菌和寄生虫的各种DNA，这些DNA的分布表明，每个物种都有自己的饮食结构和寄生虫。从曾经的山毛榉森林中，我们可以了解到更多的种类，而不是灌木丛中的粪石。相关论文近日刊登于美国《国家明升体育app院院刊》。而且，与从灌木丛发现的粪便化石相比，山毛榉森林中的化石更具多样性。
此外，高地恐鸟和南岛恐鸟的饮食中有苔藓和蕨类植物，而其他物种则没有。高地恐鸟也携带了一种寄生虫，这种生物只能通过吃田螺或水生植物获得，这表明这个相对较小的鸟种关注那些体型较大的恐鸟忽略的食物。它很可能在高寒地区寻找食物，水生生物在高海拔的湖泊中生长，尽管那里并没有发现粪便化石。
令人惊讶的是，真菌DNA是粪便化石中最常见的一种DNA，特别是在山毛榉林发现的粪便中。在这些发现之前，“对真菌在新西兰灭绝鸟类的饮食中扮演的角色主要是推测性的。”未参与该工作的土地保护研究所古生物学家Janet Wilmshurst说。
此外，在粪便化石中发现的真菌对山毛榉的生存至关重要，Cooper认为这在帮助山毛榉树在新西兰的扩张中扮演了重要角色。他指出，山毛榉森林新西兰已发育良好，但是自然灾害使一些地方的树木消失了，而且难以恢复，这可能是因为缺乏恐鸟的帮助。
研究人员表示，弄清这些主要的相互作用可以了解植物、动物和景观是如何相互连接的，以及它们是如何被保存下来的。例如，它能帮助森林工作者找到新方法传播这些真菌，并在那些山毛榉已经消失的地方种植新幼苗。（张章）
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