Distribuição
Embora a América do Norte e a Europa estivessem separadas no final do Cretáceo, deve ter existido em algum lugar ainda uma ponte de terra. Isto porque as diatribes européia e norte-americana eram tão semelhantes. Outros gêneros de aves e mamíferos também ocorrem em ambos os lados do (atual) Atlântico Norte no Paleoceno e no Eoceno. Isto é uma evidência de que a Europa e a América do Norte já estiveram ligadas por terra firme em parte do início do Cainozóico.
Paleoecologia
Em sua época, o ambiente onde Gastornis vivia tinha floresta densa e um clima subtropical úmido a seco ou mesmo tropical. A América do Norte e a Europa ainda eram bastante próximas, e a Groenlândia provavelmente estava coberta de bosques e pastagens exuberantes. Somente estreitos estreitos de alguns 100 km no máximo teriam bloqueado a dispersão terrestre dos ancestrais de Gastornis. A terra na América do Norte estava conectada. Sua cordilheira européia era um arquipélago, com os Alpes em alta, e o alto nível do mar no Paleoceno e no Eoceno. Geograficamente, era aproximadamente semelhante à Indonésia de hoje.
Gastornis tem sido retratado como predatório. No entanto, alguns duvidam que a ave tenha sido ágil o suficiente para capturar presas rápidas, e têm dúvidas de que o bico esteja certo para o carnívoro. Pode ser que Gastornis tenha sido um caçador de emboscada, ou que tenha usado técnicas de caça em grupo para perseguir ou emboscar presas. Se Gastornis fosse um predador, teria precisado de alguns meios de caçar presas através da floresta densa.
Alternativamente, eles podem ter sido principalmente necrófagos, omnívoros ou mesmo herbívoros. O grande bico de Gastornis teria sido adequado para triturar sementes e arrancar a vegetação. Mas parece forte demais para uma dieta puramente vegetariana. Independentemente do que essas aves comeram, o bico pode ter sido usado também para exibição social - sua presença em todos os fósseis conhecidos argumenta contra um papel de exibição sexual. Estas hipóteses contraditórias, que não podem ser separadas pelas evidências, tornam a paleobiologia de Gastornis pouco clara.
Aves gigantescas semelhantes do Cenozóico foram as aves do terror sul-americano (corusrhacids) e os mihirungs australianos (Dromornis). As primeiras certamente eram carnívoras, e as últimas também são suspeitas de serem predadoras. Por outro lado, as ratites, as aves gigantes sem vôo de nosso tempo, alimentam-se de plantas, pequenos vertebrados, e invertebrados.
Gastornis estavam entre as maiores, se não as maiores aves vivas durante o Paleogene. Eles tinham poucos inimigos naturais e sérios competidores. Se essas enormes aves eram caçadoras ativas, elas devem ter sido importantes predadores de ápice que dominaram os ecossistemas florestais da América do Norte e da Europa até o meio do Eoceno.
O Meio-Eoceno viu o surgimento de grandes creodonte e predadores mesoníquidos na Eurásia e na América do Norte. O aparecimento desses novos predadores coincide com o declínio de Gastornis e seus parentes. Isto foi possivelmente devido a uma crescente tendência dos predadores de mamíferos de caçar juntos em bandos (especialmente nos creodontes semelhantes ao dayaena). Não sabemos de nenhuma ave que pesasse mais de meia tonelada métrica. Talvez elas não pudessem evoluir para tamanhos maiores. Se assim fosse, elas não poderiam competir em grande escala, como os mamíferos muitas vezes são capazes de fazer.
