Distributie
Hoewel Noord-Amerika en Europa aan het eind van het Krijt van elkaar gescheiden waren, moet er toch nog ergens een landbrug zijn geweest. Dit komt omdat de Europese en Noord-Amerikaanse Diatrymas zo op elkaar leken. Ook andere vogel- en zoogdiergeslachten komen aan beide zijden van de (huidige) Noordatlantische Oceaan voor in het Paleoceen en Eoceen. Dit is een bewijs dat Europa en Noord-Amerika ooit door droog land verbonden waren in een deel van het vroege Cainozoïcum.
Paleoecologie
In zijn tijd had de omgeving waar Gastornis leefde dichte bossen en een vochtig tot droog subtropisch of zelfs tropisch klimaat. Noord-Amerika en Europa lagen nog vrij dicht bij elkaar, en Groenland was waarschijnlijk bedekt met weelderig bos- en grasland. Slechts smalle zeestraten van hooguit een paar 100 km zouden de landverspreiding van de voorouders van de Gastornis hebben tegengehouden. Het land in Noord-Amerika was aaneengesloten. Hun Europese verspreidingsgebied was een archipel, met de opbouw van de Alpen, en een hoge zeespiegel in het Paleoceen en Eoceen. Geografisch was het ongeveer vergelijkbaar met het huidige Indonesië.
Gastornis is afgebeeld als roofvogel. Sommigen betwijfelen echter of de vogel wendbaar genoeg was om snel bewegende prooien te vangen, en betwijfelen of de snavel geschikt was voor carnivoren. Het kan zijn dat Gastornis een hinderlaagjager was, of gebruik maakte van roedeljachttechnieken om een prooi te achtervolgen of in een hinderlaag te lokken. Als Gastornis een roofdier was, had hij een manier nodig om door het dichte woud op prooi te jagen.
Het kunnen ook voornamelijk aaseters, omnivoren of zelfs herbivoren zijn geweest. De grote snavel van Gastornis zou geschikt zijn geweest voor het pletten van zaden en het afscheuren van vegetatie. Maar hij lijkt te sterk voor een zuiver vegetarisch dieet. Ongeacht wat deze vogels aten, kan de snavel ook zijn gebruikt voor sociaal vertoon - de aanwezigheid ervan in alle bekende fossielen pleit tegen een seksuele vertoningsrol. Deze tegenstrijdige hypotheses, die door het bewijsmateriaal niet kunnen worden gescheiden, maken de paleobiologie van Gastornis onduidelijk.
Soortgelijke reusachtige vogels uit het Cenozoïcum waren de Zuid-Amerikaanse terreurvogels (phorusrhacids) en de Australische mihirungs (Dromornis). De eerste waren zeker vleeseters, en de laatste worden ervan verdacht ook roofdieren te zijn. De loopvogels daarentegen, de looploze reuzenvogels van onze tijd, voeden zich met planten, kleine gewervelde en ongewervelde dieren.
Gastornissen behoorden tot de grootste, zo niet de grootste vogels die tijdens het Paleogeen leefden. Zij hadden weinig natuurlijke vijanden en serieuze concurrenten. Als deze reusachtige vogels actieve jagers waren, moeten zij belangrijke top-predatoren zijn geweest, die de bosecosystemen van Noord-Amerika en Europa tot het midden van het Eoceen hebben gedomineerd.
In het midden van het Eoceen verschenen grote creodont- en mesonychide-roofdieren in Eurazië en Noord-Amerika. Het verschijnen van deze nieuwe roofdieren valt samen met de achteruitgang van Gastornis en zijn verwanten. Dit was mogelijk te wijten aan een toegenomen neiging van zoogdierroofdieren om samen in roedels te jagen (vooral bij de hyena-achtige creodonts). Wij kennen geen enkele vogel die meer dan een halve ton woog. Misschien konden zij niet evolueren naar grotere afmetingen. Als dat zo is, kunnen zij niet concurreren door hun enorme omvang, zoals zoogdieren dat vaak wel kunnen.
