Während die Arbeiter in der Umgebung des Panamakanals bohren und graben, schaffen sie nicht nur die Voraussetzungen für die wirtschaftliche Zukunft des Landes, sondern stoßen auch auf Zeichen seiner fernen Vergangenheit. Zwei der jüngsten Fossilien, die im Rahmen des massiven Ausbauprojekts entdeckt wurden, sind Schädel von Krokodilen, alten Verwandten der Alligatoren. Die Schädel, die ältesten ihrer Art, die jemals in Mittelamerika entdeckt wurden, liefern den Wissenschaftlern wichtige Informationen darüber, wie und wann sich die nordamerikanischen Alligatoren zu den Kaimanen entwickelten, den Alligatorverwandten, die heute in Südamerika leben.
„Die Autoren haben einige wirklich faszinierende Fossilien zusammengetragen, die viel Licht auf einen sehr schlecht verstandenen Teil der Krokodilgeschichte werfen“, sagt Christopher Brochu, ein Paläontologe an der Universität von Iowa in Iowa City, der nicht an der neuen Arbeit beteiligt war.
Forscher, die sich mit der Evolution von Alligatoren und Kaimanen befassen, haben sich bisher auf einen spärlichen Flickenteppich von Fossilien gestützt, um die Geschichte dieser Tiere zusammenzusetzen. Nordamerikanische Fossilien aus der Zeit vor 70 Millionen Jahren zeigten einen gemeinsamen Vorfahren von Alligatoren und Kaimanen, der in dieser Zeit lebte. Und in Südamerika wurden zahlreiche Fossilien von Kaimanen aus jüngerer Zeit entdeckt, was darauf hindeutet, dass ihre Vorfahren irgendwann die Kontinente gekreuzt haben. Paläontologen haben die Hypothese aufgestellt, dass ein Vorfahre des Alligators Nordamerika verließ und nach Mittelamerika gelangte, bevor er sich in Südamerika zu einem Kaiman entwickelte. Aber Anzeichen von Krokodilen während dieses Übergangs sind den Fossilienjägern entgangen.
„Wir hatten wirklich überhaupt keine fossilen Aufzeichnungen für Mittelamerika“, sagt der Paläontologe Alexander Hastings von der Georgia Southern University in Statesboro, der die Analyse der neuen Schädel leitete, während er seine Doktorarbeit an der University of Florida absolvierte.
Hastings und seine Mitarbeiter schätzten das Alter der beiden neuen Schädel auf der Grundlage der Gesteine, in denen sie gefunden wurden, auf 19,83 Millionen Jahre und 19,12 Millionen Jahre – ein Zeitraum, in dem nur wenig über Kaimane in diesem Teil der Welt bekannt ist. Anschließend verglichen sie die physischen Merkmale der Schädel mit denen von 32 zuvor charakterisierten Alligatoren- und Kaimanarten aus der Vergangenheit und Gegenwart. Das Team kam zu dem Schluss, dass die neuen Schädel zu einigen der primitivsten Kaimane gehörten, nachdem sich der Stammbaum von dem der Alligatoren getrennt hatte.
„Was mich wirklich beeindruckt hat, war, dass die Schädel so viele Merkmale von Alligatoren und Kaimanen aufweisen“, sagt Hastings. Insbesondere haben Alligatoren und Kaimane aufgrund ihrer unterschiedlichen Ernährungsweise unterschiedliche Kieferstrukturen, sagt er. Die Kiefer der Fossilien wiesen eine Mischung aus diesen Strukturen auf.
Das Alter, der Fundort und die physischen Merkmale der neuen Fossilien – die die wissenschaftlichen Namen Culebrasuchus mesoamericanus („Mittelamerikanisches Culebra-Krokodil“, nach dem Culebra Cut in Panama) und Centenariosuchus gilmorei („Gilmore’s Centenario-Krokodil“, nach Charles W. Gilmore, ein Paläontologe, der vor hundert Jahren bei der Ausgrabung des Panamakanals Fossilien entdeckte) – deuten darauf hin, dass sich Kaimane in Mittelamerika zu entwickeln begannen und nicht erst, als ihre Alligatorvorfahren Südamerika erreichten.
Die neuen Daten, die heute online im Journal of Vertebrate Paleontology veröffentlicht wurden, untermauern auch die Hypothese, dass die Kluft zwischen Südamerika und Nordamerika – bevor sich der Isthmus von Panama vor 3 Millionen Jahren bildete – relativ schmal war. Der Fundort der neuen Fossilien zeigt, dass die Krokodile eine Wasserstraße hätten überqueren müssen, und weder Kaimane noch Alligatoren sind sehr salzwasserverträglich.
Es muss noch mehr Arbeit geleistet werden, um festzustellen, wo die neuen Fossilien in den Stammbaum der Krokodile passen, sagt Brochu. „Wir wissen so wenig über die Kaiman-Funde, dass wir nicht einmal wissen, wie die primitivsten Kaimane aussahen“, erklärt er. „Jedes Mal, wenn wir ein relativ junges Fossil finden, müssen wir uns fragen, wie basal es wirklich ist.“
Weitere Fossilien, so Brochu, werden letztlich dazu beitragen, den Stammbaum der Evolution zu vervollständigen. Ihre Vergangenheit könnte auch Aufschluss darüber geben, warum sich Kaimane so gut an Südamerika angepasst haben, sagt Hastings. „Kaimane haben sich in den Ökosystemen des gesamten Amazonasbeckens, einem der vielfältigsten Gebiete der Welt, gut entwickelt“, sagt er. „Wenn wir verstehen, wie sie zu solchen Säulen der Ökosysteme geworden sind, können wir besser verstehen, was nötig ist, damit sich Arten dort etablieren können.“