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Nature Communications volume 14, número do artigo: 4558 (2023) Citar este artigo

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As angiospermas tornaram-se o grupo de plantas dominante nos ecossistemas terrestres do início ao médio Cretáceo, coincidente com o momento do primeiro pulso de diversificação de aves. Embora as aves vivas e as angiospermas exibam fortes interações entre polinização/nectivoria, dispersão de sementes/frugivoria e folivoria, a documentação das origens evolutivas e da construção dessa complexidade ecológica permanece escassa no Mesozóico. Através do primeiro estudo de fitólitos derivados da dieta preservados in situ em um esqueleto quase completo do clado avialan divergente Jeholornithidae, fornecemos evidências dietéticas diretas de que Jeholornis consumiu folhas provavelmente do clado magnoliídeo angiosperma, e esses resultados fornecem suporte adicional para conexões ecológicas iniciais entre as primeiras aves e angiospermas. A ampla dieta dos primeiros avialan Jeholornis, incluindo pelo menos frutas e folhas, marca uma transição clara na evolução inicial das aves no estabelecimento de um nicho herbívoro arbóreo (angiosperma) no Cretáceo Inferior ocupado em grande parte pelas aves hoje. A reanálise morfométrica da mandíbula inferior de Jeholornis apoia ainda uma morfologia generalizada compartilhada com outras aves herbívoras, incluindo um folívoro aviário existente, a cigana.

As angiospermas são hoje componentes primários dos biomas terrestres da Terra, estruturando e sustentando aspectos fundamentais dos ecossistemas globais. Embora tenha sido feito um grande progresso na compreensão da origem e da diversificação inicial das angiospermas – comumente referidas como o “mistério abominável” de Darwin – nas últimas duas décadas1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, seu registro fóssil inicial conta uma história incompleta, particularmente no que diz respeito às origens e montagem dessas teias alimentares iniciais apoiadas por angiospermas. As aves desempenham talvez um papel ecológico desproporcionado em ambientes modernos dominados pelas angiospermas, com os seus múltiplos papéis como herbívoros, polinizadores e dispersores de sementes de plantas com flores, mas o registo fóssil aviário inicial documenta mal a evolução destes aspectos importantes da sua ecologia. No entanto, a Biota Jehol do Cretáceo Inferior do Nordeste da China preserva um habitat florestal que compreende algumas das angiospermas mais antigas, como Archaefructus11,12, juntamente com o mais antigo conjunto diversificado de aves conhecido. Dada a grande diversidade de formatos de crânio, dentições e outras variações morfológicas presentes entre esses primeiros avialans chineses divergentes que eram em grande parte arborícolas em seus hábitos13,14,15,16, acredita-se que eles representem uma gama igualmente ampla de dietas, incluindo insetos, vertebrados e componentes vegetais, como frutas, com algumas evidências fósseis diretas15,16 e evidências indiretas, como a presença de aglomerados de pedras de moela interpretadas como gastrólitos. No entanto, essa amplitude fica aquém da extraordinária extensão presente entre as aves existentes. Dadas as fortes ligações ecológicas actuais entre as aves e as angiospermas e as indicações fósseis de ligações passadas perto das suas origens, a ascensão das angiospermas pode estar inextricavelmente ligada à ascensão das aves durante o Cretáceo.

Para documentar ainda mais as interações antigas entre angiospermas e aves, aplicamos uma metodologia para explorar a reconstrução das dietas herbívoras de avialans fósseis, na esperança de progredir no delineamento das primeiras interações entre aves e angiospermas. Aqui, expandimos a evidência direta existente relacionada aos primeiros hábitos alimentares divergentes de avialans, amostrando materiais do trato digestivo (localizando a região do estômago) de um indivíduo subadulto do táxon inicial divergente de cauda longa, Jeholornis. Esta aplicação da análise de fitólitos de materiais do trato digestivo em avialans fósseis revela que eles provavelmente eram compostos de folhas do clado de angiospermas magnoliídeos. Esta evidência dietética direta em Jeholornis expande a dieta herbívora avialan conhecida a partir de frutos de angiospermas para incluir o consumo de folhas de angiospermas (folivório) no ambiente florestal do Cretáceo . Além disso, uma nova investigação da análise morfométrica e das comparações qualitativas da morfologia da mandíbula inferior de Jeholornis revela semelhanças particulares com a cigana (um folívoro aviário coroa), bem como outras aves consumidoras de plantas mais generalizadas. Dada a localização filogenética de Jeholornis perto da origem de Avialae e sua dieta herbívora demonstrada, os avialans provavelmente mudaram sua dieta e ecologia no início de sua evolução, longe de seus grupos externos predatórios mesozóicos intimamente relacionados, como dromeossauros e troodontídeos.