Resurrecting the taxon Diatryma: A review of the giant flightless Eocene Gastornithiformes (Aves), with a report of the first skull of Diatryma geiselensis
Plain Language Abstract
The Gastornithiformes include giant flightless birds that lived about 55–45 million years ago and puzzled paleontologists for centuries. Whereas previous authors recognized two taxa, Diatryma and Gastornis, all gastornithiforms are currently assigned to the latter taxon. One of the largest assemblages of gastornithiform fossils stems from the middle Eocene coal seams of the Geisel valley in Germany. Initiated by the discovery of a previously unrecognized, largely complete albeit strongly flattened skull, we revisit the gastornithiform material from the Geisel valley. We show that the gastornithiform species from the Geisel valley distinctly differs from the late Paleocene and early Eocene G. parisiensis in the morphologies of the scapulocoracoid and tarsometatarsus. We therefore re-establish the taxon Diatryma for the Geisel valley species, D. geiselensis. We comment on features that show D. geiselensis to have been sexually dimorphic in size and beak shape and report the first in situ preserved gastrolith, which supports the mounting evidence that gastornithiforms were herbivorous.
Arabic
إحياء تصنيف الدياتريما: مراجعة لطائر غاستورنيس العملاق من عصر الإيوسين، مع تقرير عن أول جمجمة لطائر الدياتريما
المؤلفؤن: جيرالد ماير، وسيسيل مورير-شوفير، وإستيل بوردون، ومايكل ستاش
الملخص: أسفرت طبقات الفحم في وادي جيزل في ألمانيا في منتصف عصر الإيوسين عن العديد من بقايا الطيور العملاقة غاستورنيس الغير القادرة على الطيران. وقد وصف فيشرعام 1978 هذه الحفريات علي انها نوع دياتريما جايزلينسيز وتمثل أحدث ظهور لطيور غاستورنيس. بدأنا باكتشاف جمجمة غير معترف بها سابقا لكنها مكتملة إلى حد كبير وإن كانت مسطحة بشدة. كما تم اعادة النظر في طيور غاستورنيس بوادي جيزل. وقد أرجع معظم المؤلفين الحديثين دياتريما جايزلينسيز وجميع الأنواع الأخرى من الغاستورنيس إلى تصنيف هيبرت 1855 الذي يتمتع بأولوية على تصنيف دياتريما للعالم كوب عام 1876. وفي هذه الورقة نبين أن دياتريما جايزلينسيز يختلف بشكل واضح عن الغاستورنيس من أواخر عصر الباليوسين وأوائل عصر الإيوسين في مورفولوجيات عظام الكتف والعظمة المشطية. ولذلك فإننا نعيد تأسيس تصنيف دياتريما ونعلق على أقدم سجل أوروبي له استنادًا إلى عظمة مشطية جديدة من طفلة لندن البريطانية. وتمثل جمجمة دياتريما جايزلينسيز الجديدة من وادي جيزل الجمجمة الثانية فقط لنوع من الغاستورنيس المعروفة. ويختلف المنقار العلوي لهذه العينة عن المنقار الجزئي المنقار الجزئي للدياتريما جايزلينسيز في منقار أقل قبة إلى جانب الاختلافات الواضحة في الحجم، قد يشير هذا إلى أن دياتريما جايزلينسيز كان ثنائي الشكل الجنسي. كما تم الحصول علي أول حصوات معدة محفوظة في الموقع في عينة دياتريما جايزلينسيز والتي افادت تحقيقنا عن بعض جوانب هذه الأحياء القديمة.
الكلمات المفتاحية: التطور؛ الطيور الأحفورية؛ غاستورنيس ؛ علم الأحياء القديمة؛ التصنيف
ترجمة: د./ أحمد عوض عبد الهادي (كلية العلوم - جامعة المنيا)
Translator: Ahmed Awad Abdelhady
Chinese
恢复分类单元Diatryma：对始新世不能飞的巨型冠恐鸟形目（鸟类）的综述及Diatryma geiselensis首枚头骨的报道
德国盖塞尔谷始新世中期煤层中出产了巨型不会飞的冠恐鸟形目若干化石遗骸。这些化石被描述为Diatryma geiselensis（Fischer, 1978），代表了冠恐鸟形目的最晚记录。随着一个此前未被识别的、虽然强烈压扁但大部分完整的头骨的发现，本文重新研究了来自盖塞尔谷的冠恐鸟形目材料。大多数最近的学者将D. geiselensis及所有其他冠恐鸟形目化石归入Gastornis Hébert, 1855，该分类单元在命名上优先于Diatryma Cope, 1876。本研究表明，D. geiselensis在肩乌喙骨和跗跖骨的形态上与晚古新世和早始新世的Gastornis parisiensis Hébert, 1855存在显著差异。因此，本文重新确立了Diatryma这一分类单元，并基于来自英国伦敦黏土地层的新跗跖骨，讨论了其在欧洲的最早记录。盖塞尔谷发现的D. geiselensis头骨是迄今已知的第二枚冠恐鸟形目头骨标本。该标本的上喙与此前报道的D. geiselensis部分喙部有所不同，表现为较少隆起的喙背。此外，结合明显的体型差异，这可能表明D. geiselensis存在性二态性。本文还首次报道了一枚D. geiselensis标本中原位保存的胃石，并对冠恐鸟形目的古生物学特征进行了一些探讨。
关键词：演化；化石鸟类；Gastornis；古生物学；系统学；分类学
Translator: Chenyang Cai. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Deutsche Zusammenfassung
Wiederherstellung des Taxons Diatryma: Eine Übersicht über die riesigen, eozänen, flugunfähigen Gastornithiformes (Aves) mit einer Beschreibung des ersten Schädels von Diatryma geiselensis
In den mitteleozänen Kohleflözen des Geiseltals in Deutschland wurden mehrere Überreste von riesigen flugunfähigen Vögeln des Taxons Gastornithiformes gefunden. Diese wurden als Diatryma geiselensis Fischer, 1978 beschrieben und stellen das jüngste Vorkommen der Gastornithiformes dar. Ausgehend von der Entdeckung eines bisher unbekannten, weitgehend vollständigen, wenn auch stark zerdrückten Schädels revidieren wir das Material der Gastornithiformes aus dem Geiseltal. Neuere Autoren ordneten D. geiselensis und alle anderen Gastornithiformes dem Taxon Gastornis Hébert, 1855 zu, das taxonomisch Vorrang vor Diatryma Cope, 1876 hat. Hier zeigen wir, dass sich D. geiselensis in der Morphologie des Scapulocoracoids und des Tarsometatarsus deutlich von dem spätpaläozänen und früheozänen Gastornis parisiensis Hébert, 1855 unterscheidet. Wir stellen daher das Taxon Diatryma wieder her und identifzieren seinen ältesten europäischen Nachweis, einen Tarsometatarsus aus dem britischen London Clay. Der neue D. geiselensis-Schädel aus dem Geiseltal ist erst der zweite bisher bekannte Schädel eines Vertreters der Gastornithiformes. Der Oberschnabel dieses Fossils unterscheidet sich von einem früher beschriebenen partiellen Schnabel von D. geiselensis durch ein weniger gewölbtes Culmen. Zusammen mit ausgeprägten Größenunterschieden könnte dies darauf hinweisen, dass D. geiselensis sexuell dimorph war. Wir weisen auch den ersten in situ erhaltenen Gastrolithen in einem Exemplar von D. geiselensis nach und kommentieren einige Aspekte der Paläobiologie der Gastornithiformes.
Schlüsselwörter: Evolution; fossile Vögel; Gastornis; Paläobiologie; Systematik; Taxonomie
Translator: Authors
Resumen en Español
Resucitando el taxón Diatryma: Una revisión de los Gastornithiformes (Aves) gigantes no voladores del Eoceno, con un informe del primer cráneo de Diatryma geiselensis
Los depósitos de carbón del Eoceno medio del valle de Geisel, en Alemania, han proporcionado varios restos de aves gigantes no voladoras del taxón Gastornithiformes. Estos fósiles fueron descritos como Diatryma geiselensis Fischer, 1978 y representan la última aparición de gastornithiformes. A partir del descubrimiento de un cráneo en gran parte completo, aunque fuertemente aplanado, que no había sido reconocido previamente, revisamos el material de los gastornitiformes del valle de Geisel. Autores más recientes asignaron D. geiselensis y todos los demás gastornitiformes al taxón Gastornis Hébert, 1855, que tiene precedencia taxonómica sobre Diatryma Cope, 1876. En este trabajo mostramos que D. geiselensis difiere claramente de Gastornis parisiensis Hébert, 1855, de finales del Paleoceno y principios del Eoceno, en las morfologías del escapulocoracoides y tarsometatarsos. Por lo tanto, restablecemos el taxón Diatryma y comentamos su registro europeo más antiguo, basado en un nuevo tarsometatarso de la British London Clay. El nuevo cráneo de D. geiselensis del valle de Geisel representa el segundo cráneo de gastornithiforme conocido hasta ahora. El pico superior de este espécimen difiere de un anteriormente reportado pico parcial de D. geiselensis en un culmen menos abovedado. Unido a las marcadas diferencias de tamaño, esto podría indicar que D. geiselensis era sexualmente dimórfico. También presentamos el primer gastrolito conservado in situ en un espécimen de D. geiselensis y comentamos algunos aspectos de la paleobiología de los gastornitiformes.
Palabras clave: evolución; aves fósiles; Gastornis; paleobiología; sistemática; taxonomía.
Traducción: Juan Antonio Pérez-Claros. Departamento de Ecología y Geología, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga
Résumé en Français
La résurrection du genre Diatryma: une étude des Gastornithiformes, oiseaux géants inaptes au vol, de l’Eocène (Aves), avec la description du premier crâne de Diatryma geiselensis
Les couches de charbon de l’Eocène moyen de la Vallée du Geisel ont livré plusieurs restes d’oiseaux géants inaptes au vol, de l’ordre des Gastornithiformes. Ceux-ci ont été décrits comme Diatryma geiselensis Fischer, 1978 et représentent la dernière apparition connue d’un oiseau de cet ordre. Suite à la découverte d’un crâne jusqu’alors inconnu, et largement complet bien que fortement aplati, nous avons revu le matériel des Gastornithiformes de la vallée de Geisel. Les auteurs les plus récents ont assigné D. geiselensis et tous les autres Gastornithiformes au genre Gastornis Hébert, 1855, qui a la priorité taxonomique sur Diatryma Cope, 1876. Nous montrons ici que D. geiselensis diffère nettement de Gastornis parisiensis Hébert, 1855, de la fin du Paléocène et du début de l’Eocène, dans la morphologie du scapulocoracoïde et du tarsométatarse. Nous rétablissons donc le taxon Diatryma et commentons son plus ancien enregistrement dans le «London Clay» britannique. Le nouveau crâne de D. geiselensis de la Vallée du Geisel représente seulement le deuxième crâne de Gastornithiformes connu jusqu’à présent. Le bec supérieur de ce spécimen diffère d’un bec partiel de D. geiselensis précédemment signalé par un culmen moins voûté. Associé à des différences de taille prononcées, ceci peut indiquer que D. geiselensis présentait un dimorphisme sexuel. Nous signalons également le premier gastrolithe préservé in situ dans un spécimen de D. geiselensis et commentons certains aspects de la biologie des Gastornithiformes.
Mots clés: évolution; oiseaux fossiles; Gastornis; paléobiologie; systématique; taxonomie
Translator: Authors
Greek
In progress
Translator: Evangelos Vlachos
Polski
In progress
Translator: Krzysztof Stefaniak or Anna Żylińska
Russian
Возрождение таксона Diatryma: Обзор гигантских нелетающих эоценовых Gastornithiformes (Aves) с описанием первого черепа Diatryma geiselensis
В угольных пластах среднееоценового возраста в долине Гейзель в Германии обнаружили останки гигантских нелетающих птиц, представляющих ряд Gastornithiformes. Эти фоссилии были описаны как Diatryma geiselensis Fischer, 1978 и представляют собой последнее появление гасторнисовидных птиц в палеонтологической летописи. Вдохновленные нахождением ранее неопределенного, почти полного, хотя и сильно уплощенного черепа, мы снова просматриваем ископаемые останки птиц ряда Gastornithiformes из долины Гейзель. Предыдущие авторы отнесли D. geiselensis и всех других гасторнитиформ к таксону Gastornis Hébert, 1855, имеющему таксономический приоритет над Diatryma Cope, 1876. В этой статье мы показываем, что D. geiselensis заметно отличается от позднепалеоценового и H8 особенностями строения скапулокоракоида и тарсометатарзуса. Учитывая новые данные, мы восстанавливаем таксон Diatryma и комментируем его самое древнее появление в Европе, основанное на находке тарсометатарзуса в отложениях British London Clay. Новый череп D. geiselensis из долины Гейзель является лишь вторым известным на сегодняшний день черепом гасторнисовидных птиц. Верхняя часть клюва этого образца отличается от ранее найденного фрагмента клюва D. geiselensis менее сводчатым концом. Вместе с выраженными отличиями в размере это может свидетельствовать о том, что для представителей D. geiselensis был присущ половой диморфизм. Мы также сообщаем о первом гастролите, сохраненном in situ, в образце D. geiselensis и комментируем некоторые аспекты палеобиологии гасторнисовидных птиц.
Ключевые слова: эволюция; ископаемые птицы; Gastornis; палеобиология; систематика; таксономия
Translator: Leonid Voyta
Ukrainian
Відродження таксону Diatryma: Огляд велетенських нелітаючих еоценових Gastornithiformes (Aves) з описом першого черепа Diatryma geiselensis
У вугільних пластах середньоеоценового віку в долині Гейзель у Німеччині виявили рештки велетенських нелітаючих птахів, які представляють ряд Gastornithiformes. Ці фосилії були описані як Diatryma geiselensis Fischer, 1978 і являють собою останню появу гасторнісоподібних птахів у палеонтологічному літописі. Натхненні знаходженням раніше нерозпізнаного, в основному повного, хоча і сильно сплощеного черепа, ми знову переглядаємо викопні рештки птахів ряду Gastornithiformes із долини Гейзель. Попередні автори віднесли D. geiselensis та всіх інших гасторнітиформ до таксону Gastornis Hébert, 1855, який має таксономічний пріоритет над Diatryma Cope, 1876. У цій статті ми показуємо, що D. geiselensis помітно відрізняється від пізньопалеоценового та ранньоеоценового Gastornis parisiensis Hébert, 1855 особливостями будови скапулокоракоїда та тарсометатарзуса. З огляду на нові дані ми відновлюємо таксон Diatryma і коментуємо його найдавішу появу у Європі, що ґрунтується на знахідці тарсометатарзуса у відкладах British London Clay. Новий череп D. geiselensis з долини Гейзель є лише другим відомим на сьогодні черепом гасторнісоподібних птахів. Верхня частина дзьоба цього зразка відрізняється від раніше знайденого фрагмента дзьоба D. geiselensis менш склепінчастим кінчиком. Разом із вираженими відмінностями в розмірі це може свідчити про те, що для представників D. geiselensis був притаманний статевий диморфізм. Ми також повідомляємо про перший гастроліт, збережений in situ, у зразку D. geiselensis і коментуємо деякі аспекти палеобіології гасторнісоподібних птахів.
Ключові слова: еволюція; викопні птахи; Gastornis; палеобіологія; систематика; таксономія.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
