Reconstitution de l’oiseau végétarien du début du Crétacé éteint, vivant dans les arbres, Jeholornis, mangeant des feuilles. Crédit : IVPP
Nouvelles découvertes de l’analyse d’un squelette fossile vieux de 120 millions d’années de l’oiseau éteint Jeholornisdécouverts dans le nord-est de la Chine, présentent les premières preuves connues d’oiseaux mangeurs de feuilles, marquant la première évolution connue de la consommation de plantes arboricoles chez les oiseaux.
La taille de faisan Jeholornis, un membre de la deuxième lignée la plus primitive d’oiseaux connus, a des dents et une longue queue osseuse comme ses proches prédateurs de dinosaures à plumes. Cependant, l’analyse microscopique des résidus fossilisés dans l’estomac de cet oiseau juvénile arboricole (arbre) démontre que Jeholornis n’était pas un prédateur. Il avait mangé des feuilles d’arbres d’un groupe de plantes à fleurs appelées magnoliides qui comprend le magnolia, la cannelle et l’avocatier vivants.
L’étude, publiée dans Communication Nature le 28 juillet, a été menée par des chercheurs de l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés (IVPP) de l’Académie chinoise des sciences et leurs collaborateurs.
Les relations étroites entre les oiseaux et les plantes à fleurs (angiospermes) sont monnaie courante aujourd’hui et incluent les oiseaux pollinisant les fleurs d’angiospermes, mangeant leurs fruits et dispersant leurs graines. Cependant, les archives fossiles n’ont pas fourni beaucoup de preuves sur les origines évolutives de ces relations écologiques étroites.
La présence de pierres de gésier (gastrolithes) utilisées pour broyer des parties de plantes lors de la digestion dans les zones stomacales des squelettes fossiles permet aux paléontologues de déterminer que le régime alimentaire de certains oiseaux primitifs comprenait des parties de plantes. Des preuves plus directes de la présence de plantes dans le régime alimentaire des premières lignées d’oiseaux proviennent d’autres squelettes fossiles de Jeholornis avec des fruits et des graines fossilisés conservés dans leur système digestif.
Le squelette fossile de 120 millions d’années avec des plumes du juvénile lève-tôt Jeholornis de Chine, montrant des restes de phytolithes fossiles microscopiques de son dernier repas de feuilles de magnoliides extraites des restes de l’estomac de l’oiseau, en comparaison avec des phytolithes d’arbres magnoliides vivants. Crédit : IVPP
« Les fossiles du Jehol Biota en Chine nous montrent que très tôt dans l’évolution des oiseaux, ils sont passés de comportements prédateurs à l’utilisation de leurs ailes pour voler dans les arbres afin de pouvoir manger les fruits, les graines et les feuilles de plantes comme tant d’autres. espèces faire aujourd’hui », a déclaré le Dr LI Zhiheng de l’IVPP, auteur correspondant de l’étude.
Pour mieux comprendre les régimes alimentaires des premiers oiseaux, ce groupe international de scientifiques a recherché les restes microscopiques fossilisés de plantes dans les restes de l’ancien contenu de l’estomac à l’intérieur du squelette de l’oiseau, une méthode qui n’avait jamais été tentée auparavant. Ils visaient à trouver des phytolithes, qui sont des structures microscopiques rigides faites de silice opaline (dioxyde de silicium) produites par les plantes à l’intérieur et entre leurs cellules.
Les chercheurs ont échantillonné la zone fossilisée de l’estomac autour des gastrolithes pour essayer de trouver les restes de phytolithes de plantes décomposées depuis longtemps. Ils ont récupéré des centaines de phytolithes après avoir traité les minuscules échantillons avec acide et d’autres produits chimiques pour éliminer presque tout ce qui n’est pas un phytolithe.
« Après comparaison avec plus de 4 000 types de phytolithes modernes, nous pouvons voir que la plupart des phytolithes fossiles identifiables de l’estomac proviennent des feuilles de magnoliidés », a déclaré le Dr Wu Yan de l’IVPP, premier auteur de l’étude. Des échantillons similaires de la roche entourant le squelette d’oiseau fossile n’ont produit aucun reste de phytolithes, ce qui a permis de confirmer que les phytolithes récupérés faisaient partie du régime alimentaire de l’oiseau.
Pour étayer davantage leur hypothèse de mangeur de feuilles chez cet oiseau précoce, les paléontologues ont également comparé la mâchoire inférieure de cet oiseau à des oiseaux vivants avec un large éventail de régimes alimentaires. Le co-auteur, le Dr Hu Han de l’Université d’Oxford, a déclaré: «Une analyse statistique plus détaillée de la forme tridimensionnelle de la mâchoire inférieure de Jeholornis montre des similitudes avec les formes d’oiseaux vivants qui mangent principalement des plantes, y compris le spécialiste des feuilles vivantes, le hoatzin des forêts tropicales d’Amérique du Sud.
Les plantes à fleurs sont essentielles à la diversité des oiseaux vivants, car beaucoup utilisent du nectar et diverses parties de plantes pour alimenter leur vol énergique et leur croissance rapide, et de nombreuses couleurs de plumes vives proviennent de plantes mangeuses.
« Comme nous pouvons le voir avec cet oiseau végétarien éteint vivant dans les arbres, l’évolution des oiseaux est liée aux plantes à fleurs depuis plus de 100 millions d’années avec des fruits, des graines et même des feuilles servant de plats principaux au menu des oiseaux à partir de l’origine quand les oiseaux avaient encore des dents et de longues queues de dinosaures osseuses », a déclaré le Dr Thomas Stidham de l’IVPP, co-auteur de l’étude.
