Gastornis
Diet
Un débat de longue date autour de Gastornis est l’interprétation de son régime alimentaire. Il a souvent été dépeint comme un prédateur de petits mammifères contemporains, dont le célèbre cheval primitif Eohippus. Cependant, vu la taille des pattes de Gastornis, l’oiseau aurait dû être plus agile pour attraper des proies se déplaçant rapidement que les fossiles ne le suggèrent. Par conséquent, Gastornis a été soupçonné d’avoir été un chasseur en embuscade et/ou d’avoir utilisé des techniques de chasse en meute pour poursuivre ou piéger ses proies ; si Gastornis était un prédateur, il aurait certainement eu besoin d’autres moyens pour chasser ses proies dans la forêt dense. Alternativement, il aurait pu utiliser son bec puissant pour manger de la végétation grande ou forte.
Le crâne de Gastornis est massif par rapport à ceux des ratites vivants de taille similaire. L’analyse biomécanique du crâne suggère que la musculature de fermeture de la mâchoire était énorme. La mâchoire inférieure est très profonde, ce qui entraîne un allongement du bras de levier des muscles de la mâchoire. Ces deux caractéristiques suggèrent fortement que Gastornis pouvait générer une morsure puissante. Certains scientifiques ont proposé que le crâne de Gastornis était « surconstruit » pour un régime herbivore et soutiennent l’interprétation traditionnelle de Gastornis comme un carnivore qui utilisait son bec puissamment construit pour soumettre des proies en difficulté et ouvrir les os pour en extraire la moelle. D’autres ont noté l’absence apparente de caractéristiques prédatrices sur le crâne, comme un bec crochu proéminent, comme preuve que Gastornis était un herbivore spécialisé (ou même un omnivore) d’une certaine sorte, ayant peut-être utilisé son grand bec pour casser des aliments durs comme les noix et les graines. Des empreintes de pas attribuées à des gastornithidés (peut-être une espèce de Gastornis elle-même), décrites en 2012, ont montré que ces oiseaux n’avaient pas de serres fortement crochues sur les pattes arrière, une autre ligne de preuve suggérant qu’ils n’avaient pas un mode de vie prédateur.
Des preuves récentes suggèrent que Gastornis était probablement un véritable herbivore. Des études des isotopes du calcium dans les os de spécimens de Gastornis par Thomas Tutken et ses collègues n’ont montré aucune preuve qu’il avait de la viande dans son régime alimentaire. L’analyse géochimique a en outre révélé que ses habitudes alimentaires étaient similaires à celles des dinosaures herbivores et des mammifères lorsqu’il a été comparé à des carnivores fossiles connus, tels que Tyrannosaurus rex, laissant les phorusrhacidés comme les seuls grands oiseaux carnivores incapables de voler.
Eggs
Dans des dépôts du Paléocène supérieur d’Espagne et des dépôts de l’Éocène précoce de France, des fragments de coquilles d’œufs énormes ont été mis au jour, notamment en Provence. Ceux-ci ont été décrits comme l’ootaxon Ornitholithus et proviennent vraisemblablement de Gastornis. Bien qu’il n’existe aucune association directe entre les fossiles d’Ornitholithus et de Gastornis, aucun autre oiseau de taille suffisante n’est connu à cette époque et à cet endroit ; si les grands Diogenornis et Eremopezus sont connus de l’Éocène, le premier vivait en Amérique du Sud (encore séparée de l’Amérique du Nord par l’océan Téthys à l’époque) et le second n’est connu que de l’Éocène tardif de l’Afrique du Nord, qui était également séparée de l’Europe par une étendue (quoique moins large) de l’océan Téthys.
Certains de ces fragments étaient suffisamment complets pour reconstituer une taille de 24 par 10 cm (environ 9,5 par 4 pouces) avec des coquilles de 2,3 à 2,5 mm (0,09 à 0,1 pouce) d’épaisseur, à peu près deux fois moins grandes qu’un œuf d’autruche et de forme très différente des œufs de ratites plus arrondis. Si le Remiornis est bien identifié comme un ratite (ce qui est toutefois assez douteux), le Gastornis reste le seul animal connu qui aurait pu pondre ces œufs. Au moins une espèce de Remiornis est connue pour avoir été plus petite que Gastornis, et a été initialement décrite comme Gastornis minor par Mlíkovský en 2002. Cela correspondrait bien aux restes d’œufs un peu plus petits que ceux de l’autruche vivante, qui ont également été trouvés dans des dépôts paléogènes de Provence, si ce n’est que ces fossiles de coquilles d’œufs datent également de l’Éocène, mais qu’aucun os de Remiornis n’est encore connu à cette époque.
Empreintes de pas
Plusieurs ensembles d’empreintes de pas fossiles sont soupçonnés d’appartenir à Gastornis. Un ensemble d’empreintes a été signalé dans le gypse de l’Éocène supérieur à Montmorency et dans d’autres endroits du Bassin parisien au 19e siècle, à partir de 1859. Décrites initialement par Jules Desnoyers, puis par Alphonse Milne-Edwards, ces traces fossiles ont été célébrées par les géologues français de la fin du XIXe siècle. Charles Lyell en a parlé dans ses Elements of Geology comme d’un exemple de l’incomplétude du registre fossile – aucun ossement n’avait été trouvé associé aux empreintes. Malheureusement, ces beaux spécimens, qui conservaient parfois même des détails de la structure de la peau, sont aujourd’hui perdus. Ils ont été apportés au Muséum national d’histoire naturelle lorsque Desnoyers a commencé à y travailler, et la dernière trace documentée à leur sujet concerne leur présence dans l’exposition de géologie du MNHN en 1912. La plus grande de ces empreintes, bien que constituée d’une seule empreinte d’orteil, mesurait 40 cm de long. Les grandes empreintes du Bassin parisien pourraient également être divisées en exemples énormes et simplement grands, un peu comme les coquilles d’œufs du sud de la France, qui ont 20 millions d’années de plus.
Un autre enregistrement d’empreintes consiste en une seule empreinte qui existe toujours, bien qu’elle se soit avérée encore plus controversée. Elle a été trouvée dans des roches du groupe Puget de l’Éocène tardif dans la vallée de la rivière Green, près de Black Diamond, dans l’État de Washington. Après sa découverte, elle a suscité un intérêt considérable dans la région de Seattle en mai-juillet 1992, faisant l’objet d’au moins deux longs articles dans le Seattle Times. Diversement déclarée canular ou authentique, cette empreinte apparente d’une seule patte d’oiseau mesure environ 27 cm de large sur 32 cm de long (11 x 13 in) et est dépourvue d’hallux (orteil postérieur) ; elle a été décrite comme l’ichnotaxon Ornithoformipes controversus. Quatorze ans après la découverte initiale, le débat sur l’authenticité de la trouvaille n’était toujours pas résolu. Le spécimen se trouve maintenant à la Western Washington University.
Le problème avec ces premières traces fossiles est qu’aucun fossile de Gastornis n’a été trouvé plus jeune qu’environ 45 millions d’années. L’énigmatique « Diatryma » cotei est connu à partir de restes presque aussi anciens que les empreintes du bassin de Paris (dont la date n’a jamais pu être déterminée avec précision), mais en Amérique du Nord, le registre fossile des gastornithidés sans équivoque semble se terminer encore plus tôt qu’en Europe. Cependant, en 2009, un glissement de terrain près de Bellingham, dans l’État de Washington, a exposé au moins 18 empreintes sur 15 blocs dans la formation éocène de Chuckanut. L’anatomie et l’âge (environ 53,7 Ma) des pistes suggèrent que le faiseur de pistes était Gastornis. Bien que ces oiseaux aient longtemps été considérés comme des prédateurs ou des charognards, l’absence de griffes semblables à celles des rapaces corrobore les suggestions antérieures selon lesquelles ils étaient herbivores. Les traces de Chuckanut portent le nom de l’ichnotaxon Rivavipes giantess, dont on déduit qu’il appartient à la famille éteinte des Gastornithidae. Au moins 10 de ces traces sont exposées à l’université Western Washington.
Plumes
Le plumage de Gastornis a généralement été représenté dans l’art comme une couverture ressemblant à des cheveux, semblable à certains ratites. Cela a été basé en partie sur certains brins fibreux récupérés dans un dépôt de la formation Green River à Roan Creek, Colorado, qui ont été initialement considérés comme représentant des plumes de Gastornis et nommés Diatryma filifera. Un examen ultérieur a montré que les plumes supposées n’étaient en fait pas du tout des plumes, mais des fibres végétales.
Toutefois, une deuxième plume possible de Gastornis a depuis été identifiée, également dans la Green River Formation. Contrairement au matériel végétal filamenteux, cette seule plume isolée ressemble aux plumes du corps des oiseaux volants, étant large et vanisée. Elle a été provisoirement identifiée comme une possible plume de Gastornis sur la base de sa taille ; la plume mesurait 240 mm (9,4 in) de long et devait appartenir à un oiseau gigantesque.
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