Terwijl ploegen arbeiders boren en graven in de grond rond het Panamakanaal, zetten ze niet alleen de weg vrij voor de economische toekomst van het land – ze zijn ook tekenen aan het opgraven van het verre verleden van het land. Twee van de laatst ontdekte fossielen in het enorme uitbreidingsproject zijn schedels van krokodilachtigen, oude verwanten van alligators. De schedels, de oudste van hun soort die ooit in Midden-Amerika zijn ontdekt, geven wetenschappers belangrijke informatie over hoe en wanneer Noord-Amerikaanse alligators zijn geëvolueerd tot kaaimannen, verwanten van de alligators die nu in Zuid-Amerika gedijen.
“De auteurs hebben een aantal echt intrigerende fossielen samengebracht die veel licht werpen op een zeer slecht begrepen deel van de krokodilrecord,” zegt Christopher Brochu, een paleontoloog aan de Universiteit van Iowa in Iowa City die niet betrokken was bij het nieuwe werk.
Onderzoekers die de evolutie van alligators en kaaimannen bestuderen, hebben zich tot nu toe gebaseerd op een spaarzame lappendeken van fossielen om de geschiedenis van de dieren samen te stellen. Noordamerikaanse fossielen van 70 miljoen jaar geleden onthulden een gemeenschappelijke voorouder van zowel alligators als kaaimannen die in die tijd leefden. En een overvloed van recentere kaaimanfossielen werd in Zuid-Amerika ontdekt, wat impliceert dat hun voorouders op een bepaald ogenblik tussen de continenten zijn overgestoken. Paleontologen hebben de hypothese geopperd dat een voorouder van de krokodil Noord-Amerika heeft verlaten en Centraal-Amerika is binnengetrokken, alvorens in Zuid-Amerika tot kaaimannen te evolueren. Maar tekenen van krokodilachtigen tijdens deze overgang zijn fossielenjagers ontgaan.
“We hadden eigenlijk helemaal geen fossielenbestand voor Centraal-Amerika,” zegt paleontoloog Alexander Hastings van de Georgia Southern University in Statesboro, die de analyse van de nieuwe schedels leidde terwijl hij zijn doctoraalwerk aan de Universiteit van Florida voltooide.
Hastings en zijn medewerkers schatten de leeftijden van de twee nieuwe schedels, gebaseerd op de rotsen waarin ze werden gevonden, op 19,83 miljoen jaar en 19,12 miljoen jaar, een tijdsbestek waarin weinig bekend is over kaaimannen in dit deel van de wereld. Vervolgens hebben zij de uiterlijke kenmerken van de schedels vergeleken met die van 32 eerder gekarakteriseerde soorten alligators en kaaimannen uit het verleden en het heden. Het team concludeerde dat de nieuwe schedels tot de meest primitieve kaaimannen behoorden, nadat de lijn zich had afgesplitst van die van de alligators.
“Wat me echt opviel was hoe de schedels zo’n geweldige mix van eigenschappen van alligators en kaaimannen hebben,” zegt Hastings. In het bijzonder, zegt hij, hebben alligators en kaaimannen verschillende kaakstructuren als gevolg van verschillende diëten. De kaken van de fossielen vertoonden een mix van deze structuren.
De leeftijden, locaties en fysieke kenmerken van de nieuwe fossielen – die de wetenschappelijke namen Culebrasuchus mesoamericanus (“Midden-Amerikaanse Culebra krokodil,” naar de Culebra Cut in Panama) en Centenariosuchus gilmorei (“Gilmore’s Centenario krokodil,” naar Charles W. Gilmore, een paleontoloog die fossielen vond tijdens de oorspronkelijke uitgraving van het Panama-kanaal honderd jaar geleden) – suggereren dat kaaimannen begonnen te evolueren in Midden-Amerika, in plaats van pas te evolueren toen hun alligator-voorouders Zuid-Amerika bereikten.
De nieuwe gegevens, vandaag online gepubliceerd in het Journal of Vertebrate Paleontology, voegen ook gewicht toe aan een hypothese dat de kloof tussen Zuid-Amerika en Noord-Amerika – voordat de Isthmus van Panama 3 miljoen jaar geleden werd gevormd – relatief smal was. De vindplaats van de nieuwe fossielen toont aan dat krokodilachtigen een waterweg zouden hebben moeten oversteken, en kaaimannen noch alligators verdragen veel zout water.
Er moet meer werk worden verricht om te bepalen waar de nieuwe fossielen passen in de evolutionaire boom van krokodilachtigen, zegt Brochu. “We weten zo weinig over het kaaimanbestand dat we eigenlijk niet eens weten hoe de meest primitieve kaaimannen eruit zagen,” legt hij uit. “Telkens als we een vrij jong fossiel vinden, moeten we ons afvragen hoe basaal het werkelijk is.
Extra fossielen, zegt Brochu, zullen uiteindelijk helpen de evolutionaire boom te voltooien. Hun verleden zou ook licht kunnen werpen op hoe kaaimannen zich zo goed hebben aangepast aan Zuid-Amerika, zegt Hastings. “Kaaimannen hebben gedijt in ecosystemen in het hele stroomgebied van de Amazone, een van de meest diverse gebieden ter wereld,” zegt hij. “Begrijpen hoe ze zulke pijlers van de ecosystemen zijn geworden, kan ons helpen begrijpen wat er nodig is voor soorten om zich daar te vestigen.”