破解澳大利亚史前巨蛋之谜 _澳大利亚

大约5万年前，巨型鸟类Genyornis在澳大利亚灭绝。（吉福德米勒，作者提供）
据美国物理学家组织网（作者：Matthew James Collins、Beatrice Demarchi 和 Gifford Miller，The Conversation）：这是一个长期流传的澳大利亚侦探故事。从 1980 年代开始，研究人员发现了蛋壳碎片，在极少数情况下还发现了全蛋，暴露在该国干旱地区（覆盖了澳大利亚大部分陆地）内侵蚀的沙丘中。
一部分贝壳与鸸鹋产下的蛋相匹配，但其余的属于一个神秘的物种。研究人员最初确定蛋壳属于一种名为Genyornis的巨型灭绝鸟类。但最近，一群科学家挑战了这一观点。
在人工智能软件的帮助下，我们的团队现在已经解决了这一科学争议，表明Genyornis确实是产下这些蛋的鸟。我们与世界各地的同事一起，在《美国国家科学院院刊》上发表了研究结果。
Genyornis 是一种不会飞的鸟，身高在 2 米到 2.5 米之间，曾经在澳大利亚陆地上漫游。蛋壳碎片是关于这种灭绝生物的重要证据，因此确定产卵它们的鸟的身份至关重要。
一些贝壳碎片已有40万年的历史，而最年轻的则有大约5万年的历史。以前的研究表明，一些最年轻的蛋壳已经被烧毁，但不是野火的方式。相反，科学测试指出人类将鸡蛋煮熟作为食物。
Genyornis 贝壳消失的时间段（50 ， 000 年前）与人类首次抵达澳大利亚的时间相吻合。因此，这一发现提出了我们物种导致其灭绝的可能性。
缩小候选人范围
蛋壳碎片于1981年由阿德莱德弗林德斯大学的地质学家和脊椎动物古生物学家Dom Williams首次发现。他提出，这些碎片来自Genyornis，它属于一群被称为雷鸟的灭绝生物。
在1990年代，包括澳大利亚国立大学的John Magee和本文作者之一Gifford Miller在内的一个团队提供了在数千个干旱地区收集的类似贝壳碎片的确切日期。Genyornis是许多大型动物之一 - 被称为“巨型动物” - 曾经在澳大利亚漫游并大约在同一时间消失。米勒、马吉和其他人的工作将5万年前的明确日期定在了这次灭绝事件上。
蛋壳与Genyornis的关联从1980年代开始被广泛接受，直到最近，它受到澳大利亚弗林德斯大学的一组科学家的挑战。根据蛋壳的大小和结构，他们主张不同的父母。他们最喜欢的候选者是Progura ，一种10公斤的现代鸟类的灭绝亲戚，如刷火鸡和马利夫鸡。
属于这一组的活鸟 - 被称为巨足 - 建造土丘来孵化它们的蛋。科学辩论在学术期刊上展开，双方都没有让步。
寻求解决方案
为了找到解决方案，认为卵子属于Genyornis的科学家转向了DNA 。尽管成功地从新西兰灭绝的恐鸟的卵中提取了遗传信息，但最先进的DNA测序技术在这种情况下却陷入了空白。这些分子在澳大利亚炎热的阳光下经过5万年后过于降解。
然而，蛋白质 - 细胞的分子构建块 - 可以提供类似的信息，并且可以比DNA持续更长时间。在我们的研究中，我们使用了一种称为氨基酸外消旋化的技术来鉴定具有最保存最完好蛋白质的壳片段。
作为工作的一部分，我们的团队能够从澳大利亚蛋壳中检索部分蛋白质序列。然后，我们使用谷歌拥有的人工智能实验室DeepMind的名为AlphaFold的软件来生成分子的预测结构 - 这是第一次针对古代蛋白质进行预测。
我们中的两个人，Matthew Collins和Beatrice Demarchi，联系了Bird 10 ， 000基因组（B10K）项目。这为自己设定了一个雄心勃勃的目标，即对所有鸟类物种的基因组进行测序。
B10K项目成员Josefin Stiller将重建的蛋白质序列放在“家谱”中，显示鸟类之间蛋白质的差异。这些蛋白质足够完整，可以解析神秘蛋在这棵蛋白质序列树的深枝中的位置，但没有足够的诊断能力来唯一地识别亲鸟是什么。
然而，正如我们最新论文中所详述的那样，蛋白质序列能够最终排除亲本是巨螨。由于没有其他候选鸟类，我们得出结论——正如威廉姆斯在1980年代首次提出的那样——蛋壳属于Genyornis 。
这意味着我们可以自信地解释锁定在贝壳中的其他证据，这些证据对Genyornis如何灭绝以及为什么与它一起生活的鸸鹋幸存下来有关。
挑食者
同位素是不同形式的化学元素，可以记录有关饮食和气候等因素的信息。蛋壳碎片中的碳同位素提供了有关鸟类饮食的信息，并表明Genyornis比鸸鹋更挑食。氧同位素可用于跟踪干旱，并表明在Genyornis蛋壳消失时，条件越来越干燥。
在以前的工作中，米勒和他的同事分析了Genyornis灭绝的时间窗口内鸸鹋蛋壳中的相同同位素，发现夏季草突然从鸟类的饮食中消失了。这与季风降雨的大幅减少是一致的。
这些发现表明，Genyornis已经在某种程度上容易受到不断变化的环境的影响，但另一个因素可能对它的最终命运很重要。
再加上缺乏来自Genyornis骨骼的直接捕食证据，烧焦的蛋壳表明 - 就像世界其他地方一样 - 人类的压力可能是最终导致这些令人印象深刻的鸟类灭绝的一个因素。