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Keywords:

  • Dactylanthus taylorii;
  • ecological interactions;
  • herbivory;
  • kakapo;
  • New Zealand;
  • pollination;
  • Strigops habroptilus;
  • Dactylanthus taylorii;
  • herbivoría;
  • interacciones ecológicas;
  • kakapo;
  • Nueva Zelanda;
  • polinización;
  • Strigops habroptilus

Abstract

Late Quaternary extinctions and population fragmentations have severely disrupted animal-plant interactions globally. Detection of disrupted interactions often relies on anachronistic plant characteristics, such as spines in the absence of large herbivores or large fruit without dispersers. However, obvious anachronisms are relatively uncommon, and it can be difficult to prove a direct link between the anachronism and a particular faunal taxon. Analysis of coprolites (fossil feces) provides a novel way of exposing lost interactions between animals (depositors) and consumed organisms. We analyzed ancient DNA to show that a coprolite from the South Island of New Zealand was deposited by the rare and threatened kakapo (Strigops habroptilus), a large, nocturnal, flightless parrot. When we analyzed the pollen and spore content of the coprolite, we found pollen from the cryptic root-parasite Dactylanthus taylorii. The relatively high abundance (8.9% of total pollen and spores) of this zoophilous pollen type in the coprolite supports the hypothesis of a former direct feeding interaction between kakapo and D. taylorii. The ranges of both species have contracted substantially since human settlement, and their present distributions no longer overlap. Currently, the lesser short-tailed bat (Mystacina tuberculata) is the only known native pollinator of D. taylorii, but our finding raises the possibility that birds, and other small fauna, could have once fed on and pollinated the plant. If confirmed, through experimental work and observations, this finding may inform conservation of the plant. For example, it may be possible to translocate D. taylorii to predator-free offshore islands that lack bats but have thriving populations of endemic nectar-feeding birds. The study of coprolites of rare or extinct taxonomic groups provides a unique way forward to expand existing knowledge of lost plant and animal interactions and to identify pollination and dispersal syndromes. This approach of linking paleobiology with neoecology offers significant untapped potential to help inform conservation and restoration plans.

Un Eslabón Perdido entre un Loro No Volador y una Planta Parásita y el Papel Potencial de Coprolitos en Paleobiología de la Conservación

Resumen

Las extinciones a fines del Cuaternario y la fragmentación de poblaciones han alterado severamente las interacciones animal-planta. La detección de interacciones alteradas a menudo depende de características anacrónicas de plantas, como espinas en ausencia de herbívoros mayores o frutos grandes sin dispersores. Sin embargo, los anacronismos obvios son relativamente poco comunes, y puede ser difícil probar una relación directa entre el anacronismo y un taxón de fauna particular. El análisis de coprolitos (heces fósiles) proporciona una nueva manera de exponer interacciones perdidas entre animales (depositantes) y organismos consumidos. Analizamos ADN primitivo para mostrar que un coprolito de la Isla Sur de Nueva Zelanda fue depositado por el kakapo (Strigops habroptilus), una especie rara y amenazada de loro nocturno, no volador. Cuando analizamos el contenido de polen y esporas del coprolito, encontramos polen del parásito de raíz Dactylanthus taylorii. La abundancia relativamente alta (8.9% del total de polen y esporas) de este tipo de polen zoófilo en el coprolito soporta la hipótesis de una previa interacción trófica directa entre kakapo y D. taylorii. La distribución de ambas especies se ha contraído sustancialmente desde el asentamiento de humanos, y sus distribuciones actuales ya no se traslapan. Actualmente, el murciélago (Mystacina tuberculata) es el único polinizador nativo conocido de D. taylorii, pero nuestro hallazgo aumenta la posibilidad de que aves, y otros animales pequeños, pudieron haberse alimentado de y polinizado la planta. Si esto se confirma, mediante trabajo experimental y observaciones, este resultado puede ser útil para la conservación de la planta. Por ejemplo, puede ser posible traloscar D. taylorii a islas sin depredadores que no tengan murciélagos pero con poblaciones florecientes de aves nectarívoras endémicas. El estudio de coprolitos de grupos taxonómicos raros o extintos proporciona una manera única para expander el conocimiento existente de interacciones planta-animal que se han perdido y para identificar síndromes de polinización y dispersión. Este método que liga la paleobiología con la neobiología ofrece una ayuda potencial no explotada para planes de conservación y restauración.