Gdy ekipy robotników wiercą i kopią w ziemi otaczającej Kanał Panamski, nie tylko przygotowują scenę dla gospodarczej przyszłości kraju – odkrywają również znaki jego odległej przeszłości. Dwie z najnowszych skamielin odkrytych w ramach ogromnego projektu rozbudowy to czaszki krokodyli, starożytnych krewnych aligatorów. Czaszki te, najstarsze w swoim rodzaju odkryte w Ameryce Środkowej, dostarczają naukowcom kluczowych informacji na temat tego, jak i kiedy północnoamerykańskie aligatory ewoluowały w kajmany, krewnych aligatorów, które obecnie żyją w Ameryce Południowej.
„Autorzy zebrali razem kilka naprawdę intrygujących skamieniałości, które rzucają dużo światła na bardzo słabo rozumianą część zapisu krokodyli”, mówi Christopher Brochu, paleontolog z Uniwersytetu Iowa w Iowa City, który nie był zaangażowany w nową pracę.
Naukowcy badający ewolucję aligatorów i kajmanów wcześniej opierali się na skąpej mozaice skamielin, aby poskładać do kupy historię tych zwierząt. Skamieniałości z Ameryki Północnej sprzed 70 milionów lat ujawniły wspólnego przodka aligatorów i kajmanów, który żył w tym czasie. Z kolei w Ameryce Południowej odkryto wiele skamieniałości kajmanów, co sugeruje, że ich przodkowie w pewnym momencie przekroczyli granicę kontynentów. Paleontolodzy wysunęli hipotezę, że przodek aligatora opuścił Amerykę Północną i przepłynął do Ameryki Środkowej, zanim przekształcił się w kajmany w Ameryce Południowej. Ale ślady krokodyli podczas tego przejścia umknęły poszukiwaczom skamieniałości.
„Naprawdę nie mieliśmy żadnego zapisu kopalnego dla Ameryki Środkowej”, mówi paleontolog Alexander Hastings z Georgia Southern University w Statesboro, który kierował analizą nowych czaszek, jednocześnie kończąc pracę doktorską na Uniwersytecie Florydy.
Hastings i jego współpracownicy oszacowali wiek dwóch nowych czaszek, na podstawie skał, w których zostały znalezione, na 19,83 mln lat i 19,12 mln lat, czyli przedział czasowy, w którym niewiele wiadomo o kajmanach w tej części świata. Następnie porównano cechy fizyczne czaszek z 32 wcześniej scharakteryzowanymi gatunkami aligatorów i kajmanów z przeszłości i teraźniejszości. Zespół stwierdził, że nowe czaszki należały do jednych z najbardziej prymitywnych kajmanów po tym, jak ich linia rozwojowa oddzieliła się od linii aligatorów.
„To, co naprawdę mnie uderzyło, to fakt, że czaszki mają tak wspaniałą mieszankę cech aligatorów i kajmanów” – mówi Hastings. W szczególności, mówi, aligatory i kajmany mają odrębne struktury szczęk z powodu różnych diet. Skamieniałe szczęki pokazały mieszankę tych struktur.
Wiek, lokalizacja i cechy fizyczne nowych skamieniałości, które otrzymały naukowe nazwy Culebrasuchus mesoamericanus („środkowoamerykański krokodyl Culebra”, po Culebra Cut w Panamie) i Centenariosuchus gilmorei („Gilmore’s Centenario krokodyla,” po Charles W. Gilmore’a, paleontologa, który odkrył skamieniałości podczas oryginalnych wykopów pod Kanał Panamski sto lat temu)- sugerują, że kajmany zaczęły ewoluować w Ameryce Środkowej, a nie ewoluowały dopiero wtedy, gdy ich przodkowie aligatory dotarli do Ameryki Południowej.
Nowe dane, opublikowane dziś online w Journal of Vertebrate Paleontology, dodają również wagi hipotezie, że luka między Ameryką Południową a Ameryką Północną – zanim Przesmyk Panamski powstał 3 miliony lat temu – była stosunkowo wąska. Lokalizacja nowych skamieniałości pokazuje, że krokodyle musiałyby przekroczyć drogę wodną, a ani kajmany, ani aligatory nie tolerują słonej wody.
Więcej pracy musi być wykonane, aby określić, gdzie nowe skamieniałości pasują w drzewie ewolucyjnym krokodyli, Brochu mówi. „Wiemy tak mało o zapisie kajmana, że naprawdę nie wiemy nawet, jak wyglądały najbardziej prymitywne kajmany”, wyjaśnia. „I tak za każdym razem, gdy otrzymujemy dość młodą skamielinę, musimy się zastanawiać, jak bardzo jest ona naprawdę bazalna”.
Dodatkowe skamieniałości, mówi Brochu, ostatecznie pomogą uzupełnić drzewo ewolucyjne. Ich przeszłość może również rzucić światło na to, jak kajmany tak dobrze przystosowały się do Ameryki Południowej, mówi Hastings. „Kajmany rozwijały się w ekosystemach w całym dorzeczu Amazonki, jednym z najbardziej zróżnicowanych obszarów na świecie” – mówi. „Zrozumienie, w jaki sposób stały się takimi filarami ekosystemów, może pomóc nam zrozumieć, co jest potrzebne, aby gatunki mogły się tam zadomowić”.