Освен образуванията на суперконтиненти, Северна и Южна Америка не са били свързани до преди няколко милиона години; след това малка ивица земя свързваше континентите, предизвиквайки удари, които засегнаха цялата планета. Този малък участък земя, известен като Панамския провлак, трансформира глобалния климат и постави началото на огромен естествен експеримент в миграцията на растения и животни.
Но точно преди колко милиона години са се свързали Америките? „Стандартният модел“ го датира на около 3 милиона години, докато някои по-скорошни проучвания казват между 6 милиона и 15 милиона години, с „първоначален сухоземен мост“ още преди 23 милиона години, според доклад от 2016 г. в списанието Научен напредък (отваря се в нов раздел).
„Все още е спорно“, Камило Монтес (отваря се в нов раздел)структурен геолог от Университета на Андите в Богота, Колумбия, каза пред Live Science.
Свързани: Как да разберем на колко години е Земята?
Панамският провлак се появява на картата
Панамският сухопътен мост е възникнал поради тектонични сили. Големи парчета кора, наречени тектонични плочи, покриват външния слой на Земята, като се сблъскват един с друг, за да изградят планински вериги и се разделят, за да създадат океански басейни. Провлакът се образува, когато Карибската тектонска плоча се вклини между плочи, носещи Америка, каза Монтес. Получената тектонична активност повдигна морското дъно, като същевременно създаде вулкани, които пробиха повърхността на океана като острови, според Земната обсерватория на НАСА (отваря се в нов раздел). В продължение на милиони години утайки от океанските течения са запълвали пространствата между островите, докато не се формира сухоземният мост, както го познаваме. Този на пръв поглед малък сухоземен мост отрязва Северния Атлантически океан от Северния Тихи океан, променяйки океанските течения.
Последвалият провлак се оказа трансформиращ, принуждавайки топло, екваториално течение от Мексиканския залив към Атлантическия океан и нагоре по северноамериканското крайбрежие като Гълфстрийм. Други промени, свързани с течението, направиха Атлантическия океан по-солен, захранвайки глобалната термохалинна (на гръцки „топлина“ плюс „сол“) циркулация, според проучването Science Advances.
„Причината да имаме климата, който имаме днес, е, че провлакът се издигна,“ Карлос Харамильо (отваря се в нов раздел), научен сътрудник в Института за тропически изследвания Смитсониън, каза пред Live Science. Само 30 до 120 мили (50 до 200 километра) широк и около 400 мили (640 км) дълъг, „това малко, малко парче земя повлия на климата на цялата планета“.
Биологична магистрала
Провлакът също така осигурява изключително последователно преминаване на живи същества от единия континент на другия. Полученият Голям американски биотичен обмен (GABI) беше „мащабен експеримент за биологична инвазия“, според проучване от 2020 г. в списанието PNAS (отваря се в нов раздел) от Jaramillo и колеги.
Съвременни северноамерикански създания като опосума от Вирджиния (Didelphis virginiana) и бодливите свине са произлезли от южноамерикански мигранти, докато „предците на мечките, котките, кучетата, конете, ламите и миещите мечки“ са пътували по обратния път, според Земната обсерватория. Междувременно провлакът изолира предишни смесени океански популации, които след това се развиха независимо.
Стандартен модел
Стандартният модел произхожда от изследвания през 70-те години, според проучването Science Advances. Това включва проучване от 1978 г. в списанието Геология (отваря се в нов раздел) които са изследвали вкаменелости от дълбоководни ядра; установи, че морските видове са се изолирали от двете страни на провлака преди около 3 милиона години. През следващите десетилетия следващите проучвания потвърдиха тази времева линия, според доклада Science Advances.
Традиционното датиране на GABI също подкрепя тази оценка, според проучване от 2013 г Бюлетин по морски науки (отваря се в нов раздел) дневник. Учените са използвали предимно данни от вкаменелости на животни, за да установят времето на GABI, според проучване от 2010 г. Екография (отваря се в нов раздел) дневник. Такива вкаменелости са най-добре датирани според местоположението им в скални слоеве, според преглед от 2008 г. в списанието Палеоокеанография и палеоклиматология (отваря се в нов раздел).
Учените също свързват затварянето на провлака с времето на древното глобално охлаждане. Изследователите забелязаха, че образуването на ледена покривка и свързаното с нея охлаждане съвпаднаха с времето, когато се смяташе, че се е образувал провлакът (според изкопаемите доказателства), се казва в прегледа от 2008 г. Така те предположиха, че това охлаждане е свързано с промени в теченията, причинени от провлака. Например, някои изследователи казаха, че Гълфстрийм, пренасяйки повече влага в Арктика, е довел до допълнителен морски лед, който ще отразява повече слънчева светлина и ще причини охлаждане, според Океанографски институт Уудс Хоул (отваря се в нов раздел).
Предизвикателства за датата на провлака
Публикация от 2015 г. на Монтес и колегите му в списанието Наука (отваря се в нов раздел) оспори този традиционен възглед. Кристали наречени циркони, пътуващи в реките от съвременна Панама до Колумбия преди 15 милиона до 13 милиона години, разкривайки сухоземна връзка, установи проучването. Впоследствие проучване от 2015 г. на фосилни и ДНК доказателства в списанието PNAS (отваря се в нов раздел) откри „значителни вълни“ от земни организми, пресичащи континентите преди 20 милиона и 6 милиона години.
Малко след това обаче проучването Science Advances от 2016 г. се противопостави на тези предизвикателства чрез „изчерпателен преглед и повторен анализ“. Той установи смесване на гени на повърхностни води и морски животни от двете страни на провлака до преди около 3 милиона години. Освен това, той определя времето на масивните GABI миграции на сухоземни бозайници като начало около тази точка.
По-новите изследвания обаче продължават да оспорват стандартния модел. Рецензия на Харамильо в книгата „Планини, климат и биоразнообразие (отваря се в нов раздел)“ (Wiley-Blackwell, 2018) допълнително се аргументира за по-разпространена времева линия на GABI и оспорва връзките между затварянето на провлака преди приблизително 3 милиона години и термохалинната циркулация. Някои скорошни геоложки открития добавят подкрепа за по-стара връзка, каза Jaramillo.
Едно по-ранно затваряне може да има големи последици за различни области. Това предполага, че учените се нуждаят от ново обяснение за глобалното охлаждане преди 3 милиона години. Това също така подтикна някои биолози да преразгледат „молекулярните часовници“, използвани за оценка на еволюционните времеви линии и често калибрирани спрямо раждането на провлака. „Те разбраха, че техните… филогенези [branching diagrams of evolutionary relationships] може да бъде много по-различен и много по-стар“, каза Монтес.