Door uitstervingen waren er minder dieren beschikbaar om naar het noorden te migreren, suggereert een studie
Ongeveer drie miljoen jaar geleden migreerden pekari’s en andere Noord-Amerikaanse zoogdieren (links in deze afbeelding getoond) naar het zuiden over de landengte van Panama naar het land van luiaards en gordeldieren, terwijl deze en andere dieren naar het noorden gingen.
Miljoenen jaren geleden overspoelden Noord-Amerikaanse zoogdieren Zuid-Amerika nadat de twee continenten zich verenigden. Maar Zuid-Amerikaanse zoogdieren konden de gunst niet teruggeven, en nu hebben wetenschappers een idee waarom.
Een nieuwe analyse van fossielen suggereert dat veel inheemse Zuid-Amerikaanse zoogdiergroepen waren vroeg in de continentale koppeling aan het afnemen, waardoor er minder soorten beschikbaar zijn om naar het noorden te gaan, rapporteren onderzoekers 5 oktober in de Proceedings of the National Academy of Sciences.
Meer dan 10 miljoen jaar geleden, toen de tektonische plaat in de Stille Oceaan onder de Zuid-Amerikaanse en Caribische platen gleed, begon de landengte van Panama uit de oceaan te stijgen en overbrugde Noord- en Zuid-Amerika. Dieren begonnen tussen de continenten te bewegen, eerst in een straaltje en daarna in een enorme golf nadat de landengte zich ongeveer 3 miljoen jaar geleden volledig had gevormd. Deze uitwisseling, die bekend staat als de Great American Biotic Interchange, had een grote invloed op de verspreiding van zoogdieren in Amerika.
Zuid-Amerikaanse zoogdieren waren ten tijde van de gebeurtenis – die tientallen miljoenen jaren lang op een eilandcontinent waren geëvolueerd – verbazingwekkend vreemd. Armadillo-verwanten ter grootte van kleine auto’s schuifelden rond (SN: 22/02/16). Vaag kameelachtige en neushoornachtige herbivoren graasden het landschap. Enorme grondluiaards schuifelden op het land en zwommen zelfs offshore.
“Deze uitwisseling was aanvankelijk relatief evenwichtig”, zegt Juan Carrillo, een paleobioloog bij het National Museum of Natural History in Parijs. Maar uiteindelijk werd de switcheroo asymmetrisch, met veel meer zoogdieren van Noord-Amerikaanse afkomst die in het zuiden opdoken dan andersom. In feite zijn de meeste van de buitengewone wezens van Zuid-Amerika er nooit in geslaagd naar het noorden te trekken en door te zetten in het moderne tijdperk.
Dat patroon blijft tot op de dag van vandaag bestaan. Bijna de helft van de moderne Zuid-Amerikaanse zoogdiersoorten kan hun oorsprong vinden in Noord-Amerika, maar slechts 10 procent van de noordelijke zoogdieren (met uitzondering van die in Midden-Amerika) stamt af van Zuid-Amerikaanse migranten. We beschouwen jaguars en lama’s nu bijvoorbeeld als typische voorbeelden van Zuid-Amerikaanse dieren in het wild, maar hun voorouders kwamen de landengte uit Noord-Amerika tegen. Tegenwoordig omvatten de resterende transplantaties uit Zuid-Amerika dieren zoals stekelvarkens, gordeldieren en opossums.
De redenen voor dit patroon zijn onduidelijk, zegt Carrillo. Noordelijke zoogdieren hadden vaker kunnen voorkomen omdat ze zich om de een of andere reden beter naar Zuid-Amerika konden verspreiden dan zuidelijke zoogdieren in het noorden. Als alternatief zijn de noordelijke nieuwkomers in Zuid-Amerika misschien geëvolueerd tot veel meer soorten zodra ze de nieuwe landmassa infiltreerden. Of misschien stierven de inheemse zoogdieren van Zuid-Amerika vaker uit dan hun noordelijke tegenhangers, en vormden ze een onbalans toen ze verdwenen. Of een combinatie van deze scenario’s had zich kunnen voordoen.
Om deze mogelijkheden te testen, analyseerden Carrillo en zijn team ongeveer 20.000 fossielen van zoogdieren uit Noord- en Zuid-Amerika, met behulp van een computersimulatie om te schatten hoe snel de wezens zich aan het diversifiëren waren tot nieuwe soorten, migreerden of uitstierven. Het team ontdekte dat zoogdieren uit beide continenten zich over het algemeen met ongeveer dezelfde snelheden ontwikkelden en verspreidden. De simulatie toonde echter aan dat Zuid-Amerikaanse zoogdieren onevenredig begonnen uit te sterven tijdens het Plioceen, ongeveer 5 miljoen tot 2,5 miljoen jaar geleden.
Sommige van deze dieren waren tot dan toe behoorlijk succesvol en infiltreerden zelfs in Noord-Amerika. Maar veel andere zuidelijke zoogdiersoorten stierven in deze periode uit, ontdekten de onderzoekers. De timing van het uitsterven is verrassend, zegt Carrillo, aangezien ze dateren van vóór het grootste deel van de migraties over de landengte, die ongeveer 2,7 miljoen jaar geleden begonnen en doorgingen tot in het meer recente Pleistoceen.
Het is niet duidelijk wat er achter deze uitstervingen zat. Tijdens het Plioceen werd een groot deel van de wereld kouder. Grote delen van Zuid-Zuid-Amerika werden ook droger dan ze waren geweest, waardoor de uitbreiding van graslanden en het verlies van bossen versneld werden. Een dergelijke omwenteling in het milieu heeft sommige zoogdiersoorten misschien te ver geduwd.
Bovendien waren noordelijke carnivoren – zoals katten, honden en beren – in vergelijking met andere Noord-Amerikaanse zoogdieren bijzonder succesvol in het diversifiëren naar verschillende soorten na immigratie naar Zuid-Amerika, ontdekte het team. De belangrijkste zuidelijke roofdieren die de noordelijke dieren over de landengte zouden zijn tegengekomen, waren sparassodonts – vreemde vleeseters die verwant waren aan buideldieren – die al in verval waren en niet lang nadat de landengte volledig was gevormd, volledig uitstierven. Carrillo zegt dat het afnemen van sparassodonts mogelijk een opening heeft achtergelaten voor noordelijke carnivoren.
“In feite verlieten ze deze lege ecologische ruimte”, zegt hij, terwijl er door de zuidelijke uitstervingen minder soorten beschikbaar waren voor een trektocht naar het noorden.
Toch is het mogelijk dat directe concurrentie met noordelijke roofdieren enkele van deze zuidelijke uitstervingen heeft veroorzaakt, zegt Jens-Christian Svenning, een ecoloog aan de Universiteit van Aarhus in Denemarken die niet bij het onderzoek betrokken was. Die trend zou kunnen worden onthuld met een completer fossielenbestand, zegt hij. Je zou tenslotte een vrij intense concurrentie verwachten tussen sparassodonts en noordelijke carnivoren, zegt Svenning, en het niet-uitgelokte uitsterven van sparassodonts ‘lijkt mysterieus’.
Mogelijk onnauwkeurige classificatie van fossielen in het archief kan het bepalen van trends in biodiversiteit, zoals die beschreven in de nieuwe studie, ook lastig maken, zegt Dimila. Mothé, een paleontoloog aan de Federale Universiteit van de staat Rio de Janeiro.
Carrillo is geïnteresseerd in het opvullen van hiaten in het fossielenbestand om een vollediger beeld van de uitwisseling te krijgen. De meeste zoogdierfossielen in deze periode komen van hogere breedtegraden op beide continenten, plaatsen zoals het huidige Argentinië of de Verenigde Staten. Er is zeer weinig bekend over welke dieren in de tropen tijdens de uitwisseling doormaakten.
Het begrijpen van de Great American Biotic Interchange is de sleutel tot het begrijpen van de geschiedenis van hoe het leven zich ontwikkelde in Amerika, zegt Carrillo. “Het toont deze zeer nauwe band tussen geologie en biologie, en hoe historische gebeurtenissen, zoals een hogere extinctie [rate] van zoogdieren, hebben uiteindelijk een belangrijke weerslag op de diversiteitspatronen die we tegenwoordig zien. “
