Dawno temu, jeden wielki ocean płynął między Ameryką Północną i Południową. Kiedy wąski Przesmyk Panamski połączył kontynenty około 3 miliony lat temu, oddzielił również Atlantyk od Oceanu Spokojnego. Jeśli miało to miejsce miliony lat wcześniej, jak twierdzą niektórzy, implikacje zarówno dla życia lądowego, jak i morskiego byłyby rewolucyjne. Aaron O’Dea, pracownik naukowy Smithsonian Tropical Research Institute (STRI), i koledzy piszący w Science Advances stanowczo ustalili datę na 2,8 mln lat temu.
„Ostatnie publikacje naukowe proponujące izolację dwóch oceanów między 23 a 6 mln lat temu wstrząsnęły ogólnie przyjętym modelem połączenia kontynentalnego do jego podstaw” – powiedział Jeremy Jackson, emerytowany pracownik naukowy Smithsonian. „O’Dea i jego zespół postanowili ponownie ocenić w bezprecedensowych, rygorystycznych szczegółach wszystkie dostępne linie dowodowe – geologiczne, oceanograficzne, genetyczne i ekologiczne dane oraz analizy, które mają wpływ na pytanie, kiedy powstał Przesmyk.”
„Czas połączenia kontynentów i izolacji oceanów Spokojnego i Atlantyckiego jest ważny z wielu powodów” – powiedział O’Dea. „Szacunki tempa zmian ewolucyjnych, modele globalnych oceanów, pochodzenie współczesnych zwierząt i roślin obu Ameryk i dlaczego karaibskie rafy zostały ustanowione, wszystko zależy od wiedzy, jak i kiedy powstał przesmyk.”
Zespół badaczy z 23 instytucji, w tym dziewięciu obecnych lub emerytowanych naukowców z STRI i Smithsonian’s National Museum of Natural History oraz 13 obecnych lub poprzednich Smithsonian post-doctoral fellows doszedł do wniosku, że zapisy z morskich i lądowych skamielin, skał wulkanicznych i morskich oraz geny zwierząt morskich rozdzielonych przez formację przesmyku opowiadają tę samą historię.
Badania wykorzystały trzy kluczowe dowody zdefiniowane, gdy most lądowy był w końcu na miejscu:
- Analiza drzew genealogicznych płytkowodnych zwierząt morskich, takich jak ryby i dolary piaskowe z Pacyfiku i Karaibów (Atlantyku) po stronie przesmyku wykazują genetyczne mieszanie się aż do po 3,2 miliona lat temu.
- Wody powierzchniowe z Pacyfiku i Karaibów mieszały się aż do około 2,8 miliona lat temu, co widać w osadach głębinowych.
- Masywne migracje zwierząt lądowych między Ameryką Północną i Południową rozpoczęły się gdzieś przed 2,7 mln lat temu.
Pierwsza praca, która zaproponowała wcześniejsze połączenie, opublikowana przez Camilo Montesa, profesora na Universidad de los Andes, i pracownika naukowego STRI Carlosa Jaramillo w 2015 roku, twierdziła, że maleńkie cząstki zwane cyrkonami znalezione w północnej Kolumbii dotarły tam 15 mln lat temu przez rzeki z Łuku Panamskiego wzdłuż mostu lądowego. Autorzy nowej pracy ujawniają, że w rzeczywistości istnieje kilka możliwych źródeł dla tych cyrkonii, z których wszystkie wymagają mniej zawiłej podróży, aby dotrzeć do miejsca spoczynku w basenie Magdaleny.
Druga praca, która zaproponowała wcześniejszy przesmyk autorstwa Christine Bacon, pracownika podoktorskiego na Uniwersytecie w Göteborgu, sugerowała, że dane molekularne od zwierząt lądowych i roślin odpowiadały geograficznym podziałom w zwierzętach morskich, zakładając, że korespondencja musiała być spowodowana mostem lądowym. Nowe badanie kwestionuje ich wykorzystanie uniwersalnego tempa ewolucji – „różne gatunki ewoluują w różnym tempie”, Harilaos Lessios, współautor, powiedział. Kwestionują również ich wykorzystanie genetycznych podziałów dla zwierząt lądowych jako dowód na połączenie kontynentalne, ponieważ „most lądowy nie spowodowałby dywergencji genetycznej, ale przeciwnie, pozwoliłby na większe mieszanie genetyczne między kontynentami.”
W dodatku, nowy papier wspomina, że Bacon et al.’s badania pominięto kilka ważnych opublikowanych analiz genetycznych, które przechyliły ich wyniki, a gdy włączone, wyeliminować główną linię dowodów, że morskie i lądowe wydarzenia zbiegły się.
Autorzy zakończyli, „Nasz przegląd i nowe analizy ma na celu wyjaśnienie kwestii, łącząc doświadczenie z szerokiego wachlarza różnych linii dowodów. Biorąc pod uwagę wszystkie dostępne dowody, zdecydowanie przestrzegamy przed bezkrytycznym przyjmowaniem hipotezy starego przesmyku.”
Smithsonian Tropical Research Institute, z siedzibą w Panama City, Panama, jest częścią Smithsonian Institution. Instytut pogłębia zrozumienie tropikalnej przyrody i jej znaczenia dla dobrobytu człowieka, szkoli studentów do prowadzenia badań w tropikach i promuje ochronę przyrody poprzez zwiększanie świadomości społeczeństwa na temat piękna i znaczenia ekosystemów tropikalnych. Strona internetowa. Promo video.
# # #
Referencje: O’Dea, A., Lessios, H.A., Coates, A.G. et al. 2016. Formation of the Isthmus of Panama. Science Advances.
Author institutions include:
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, Argentyna
Florida International University
University of Nevada, Reno
Florida State University
Scripps Institution of Oceanography, U.S. Geological Survey
University of California, Riverside
Universidade Federal Fluminense
Rutgers University
University of Iowa
Universidade Federal de Minas Gerais
Hamilton College
Academia Colombiana de Ciencias Exactas
University of California, Berkeley
Natural History Museum, London
Woods Hole Oceanographic Institution
U.S. National Museum of Natural History
Washington and Lee University
University of Hawaii at Manoa
University of California, Davis
.