Lungo tempo fa, un grande oceano scorreva tra Nord e Sud America. Quando lo stretto istmo di Panama unì i continenti circa 3 milioni di anni fa, separò anche l’Atlantico dal Pacifico. Se questo avvenne milioni di anni prima, come recentemente affermato da alcuni, le implicazioni per la vita terrestre e marina sarebbero rivoluzionarie. Aaron O’Dea, scienziato dello Smithsonian Tropical Research Institute (STRI), e colleghi che scrivono su Science Advances hanno fissato la data a 2,8 milioni di anni fa.
“Recenti pubblicazioni scientifiche che propongono l’isolamento dei due oceani tra 23 e 6 milioni di anni fa hanno scosso il modello generalmente ritenuto della connessione continentale alle sue fondamenta”, ha detto Jeremy Jackson, scienziato emerito dello Smithsonian. “O’Dea e il suo team si sono proposti di rivalutare in dettaglio rigoroso e senza precedenti tutte le linee di prova disponibili – dati geologici, oceanografici, genetici ed ecologici e le analisi che riguardano la questione di quando si è formato l’istmo.”
“La tempistica della connessione tra continenti e l’isolamento degli oceani Pacifico e Atlantico è importante per molte ragioni”, ha detto O’Dea. “Le stime dei tassi di cambiamento evolutivo, i modelli degli oceani globali, l’origine degli animali e delle piante moderne delle Americhe e il motivo per cui le barriere coralline dei Caraibi si sono stabilite dipendono dal sapere come e quando si è formato l’istmo.”
Il team di ricercatori di 23 istituzioni, tra cui nove scienziati attuali o emeriti dello STRI e dello Smithsonian’s National Museum of Natural History e 13 attuali o precedenti borsisti post-dottorato dello Smithsonian hanno concluso che le registrazioni di fossili marini e terrestri, rocce vulcaniche e marine e i geni di animali marini divisi dalla formazione dell’istmo raccontano tutti la stessa storia.
Lo studio ha usato tre prove chiave che definiscono quando il ponte di terra era finalmente al suo posto:
- L’analisi degli alberi genealogici di animali marini di acque poco profonde come pesci e dollari di sabbia dai lati del Pacifico e dei Caraibi (Atlantico) dell’istmo mostrano una mescolanza genetica fino a dopo 3,2 milioni di anni fa.
- Le acque superficiali del Pacifico e dei Caraibi si sono mescolate fino a circa 2,8 milioni di anni fa, come si vede nei sedimenti di oceano profondo.
- Massicce migrazioni di animali terrestri tra il Nord e il Sud America iniziarono prima di 2,7 milioni di anni fa.
Il primo documento a proporre una connessione precedente, pubblicato da Camilo Montes, professore alla Universidad de los Andes, e STRI staff scientist Carlos Jaramillo nel 2015, ha affermato che minuscole particelle chiamate zirconi trovati nel nord della Colombia sono arrivati lì 15 milioni di anni fa attraverso fiumi dall’Arco di Panama lungo un ponte di terra. Gli autori del nuovo documento rivelano che, in realtà, ci sono diverse possibili fonti per questi zirconi, tutti i quali richiedono un viaggio meno contorto per arrivare al loro luogo di riposo nel bacino del Magdalena.
Il secondo documento per proporre un istmo precedente da Christine Bacon, borsista post-dottorato presso l’Università di Göteborg, ha suggerito che i dati molecolari da animali terrestri e piante corrispondevano a spaccature geografiche in animali marini, assumendo che la corrispondenza deve essere stata dovuta a un ponte di terra. Il nuovo studio mette in discussione il loro uso di un tasso universale di evoluzione – “specie diverse si evolvono a tassi diversi”, ha detto Harilaos Lessios, un coautore. Mettono anche in discussione il loro uso di spaccature genetiche per gli animali terrestri come prova della connessione continentale, perché “un ponte di terra non causerebbe la divergenza genetica, ma, al contrario, permetterebbe una maggiore miscelazione genetica tra i continenti.”
Inoltre, il nuovo documento menziona che Bacon et al.’s studio ha omesso diverse importanti analisi genetiche pubblicate, che hanno distorto i loro risultati e, quando inclusi, eliminano la principale linea di prova che gli eventi marini e terrestri hanno coinciso.
Gli autori hanno concluso: “La nostra revisione e le nuove analisi mirano a chiarire la questione, riunendo le competenze di una vasta gamma di diverse linee di prova. Date tutte le prove disponibili, mettiamo fortemente in guardia contro l’accettazione acritica della vecchia ipotesi dell’istmo.”
Lo Smithsonian Tropical Research Institute, con sede a Panama City, Panama, è una parte della Smithsonian Institution. L’Istituto promuove la comprensione della natura tropicale e la sua importanza per il benessere umano, addestra gli studenti a condurre ricerche nei tropici e promuove la conservazione aumentando la consapevolezza pubblica della bellezza e dell’importanza degli ecosistemi tropicali. Sito web. Promo video.
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Riferimento: O’Dea, A., Lessios, H.A., Coates, A.G. et al. 2016. Formazione dell’istmo di Panama. Science Advances.
Le istituzioni autrici includono:
Smithsonian Tropical Research Institute
Texas A&M University at Galveston
University of Florida, Gainesville
Universidad Nacional de Colombia
U.S. Geological Survey, Boulder Colorado
Museo de La Plata, Argentina
Florida International University
Università del Nevada, Reno
Florida State University
Scripps Institution of Oceanography, U.S. Geological Survey
Università della California, Riverside
Universidade Federal Fluminense
Rutgers University
Università dello Iowa
Universidade Federal de Minas Gerais
Hamilton College
Academia Colombiana de Ciencias Exactas
Università della California, Berkeley
Museo di Storia Naturale, Londra
Woods Hole Oceanographic Institution
U.Museo Nazionale di Storia Naturale degli Stati Uniti
Washington and Lee University
Università delle Hawaii a Manoa
Università della California, Davis