Maailma muuttui ikuisesti noin kolme miljoonaa vuotta sitten, ovat tutkijat ajatelleet. Tuolloin Pohjois- ja Etelä-Amerikan yhdisti ensimmäistä kertaa nauha kuivaa maata, kun Panaman kannas tärähti irti ympäröivästä vedestä. Uusi maasilta antoi kasveille ja eläimille mahdollisuuden liikkua vapaasti kahden mantereen välillä ja asuttaa uusia maailmoja. Se myös muutti merivirtoja ja aloitti jääkauden.
Nyt tämä oppikirjan päivämäärä on kyseenalaistettu. Etelän ja pohjoisen välinen yhteys tapahtui noin 15 miljoonaa vuotta sitten ja ehkä jopa aikaisemmin, ei vaivaiset kolme miljoonaa vuotta sitten, väittää Bogotassa sijaitsevan Andien yliopiston geologi Camilo Montes. Montes ja pieni mutta äänekäs joukko evoluutiobiologeja ja geologeja ovat ehdottaneet tätä vanhempaa päivämäärää neljän viime vuoden aikana tehdyissä tutkimuksissaan, jotka perustuvat suurelta osin Panaman kanavan hiljattaisen laajentamisen yhteydessä esiin kaivettujen kivien ja fossiilien ikään. “Työ, joka tukee tätä uutta päivämäärää, on kaunista. Se on vain ilmatiivis tarina”, sanoo Peter Molnar, geologi Coloradon Boulderin yliopistosta.
Vanhempi ikä on tieteellisesti järisyttävä. Jos suuri jääkausi noin kolme miljoonaa vuotta sitten ei käynnistynyt kannakselta, se tarkoittaa, että toisella, tuntemattomalla tekijällä oli merkittävä rooli tämän dramaattisen luonnollisen ilmastonvaihtelun määrittelyssä. Se vaikeuttaa myös selitystä sille, miksi jotkut Amerikan karismaattisimmista lajeista – kamelin kaltaiset eläimet, kuten alpakat ja laamat, ihastuttavat laiskiaiset ja sukupuuttoon kuolleet jättimäiset kauhulinnut – siirtyivät mantereiden välillä vasta noin kolme miljoonaa vuotta sitten.
Seurausten vuoksi Montes odotti vastaiskuja. Hän on kuitenkin saanut aikaan kiivaan tieteellisen taistelun. Anthony Coates, Panamassa sijaitsevan Smithsonian Tropical Research Institute -instituutin paleobiologi ja aiemmin hyväksytyn ajankohdan puolustaja – hän teki suuren osan sen taustalla olleesta tutkimuksesta – haukkuu ajatuksen 15 miljoonaa vuotta vanhasta yhteydestä ja kutsuu analyysia “huolimattomaksi” ja “surkeaksi”. Hän ja 30 muusta tutkijasta koostuva ryhmä heittivät haasteen Science Advances -julkaisussa vuonna 2016 ja väittivät, että uusilla tutkijoilla oli vain vähäiset tiedot uuden teoriansa tueksi. Montes puolestaan sanoo, että Coates ei ole vielä paikannut uusien tulosten avaamia aukkoja vanhassa mallissa.
Tästä tutkijat ovat yhtä mieltä: Kun Gondwanaland-nimellä tunnettu suuri eteläinen maamassakokonaisuus hajosi noin 180 miljoonaa vuotta sitten, Etelä-Amerikkaa kuljettava maankuorilevy aloitti pitkän ajelehtimisen nykyisestä Afrikasta nykyiselle paikalleen. Viisikymmentä miljoonaa vuotta sitten Keski- ja Etelä-Amerikkaa erotti toisistaan satoja kilometrejä ja kahden kilometrin syvyinen merialue. Tämä syvä Keski-Amerikan meriväylä (CAS) loi jyrkän rajan paitsi Pohjois- ja Etelä-Amerikan maamassojen myös niiden lajien välille. Vuodesta 15-20 miljoonaa vuotta sitten CAS oli muuttunut paljon matalammaksi, mutta se piti edelleen maat erillään toisistaan. Geologiset ja fossiiliset tiedot, joita Coates oli kerännyt 1960- ja 70-luvuilla, osoittivat, että Panama kuroutui kokonaan umpeen vasta noin kolme miljoonaa vuotta ennen nykypäivää.
Vuonna 2008 Montes sai miljoonan dollarin tutkimusapurahan Panaman kanavaviranomaiselta, kun uudempaa, syvempää kanavaa oltiin rakentamassa yhä suurempien rahtilaivojen kulkua varten. Montes halusi tarkentaa alueen kivien ajoitusta magneettisten ja kemiallisten analyysien avulla, jotta fossiileille saataisiin tarkemmat päivämäärät. Hän odotti täysin, että päivämäärät lähenisivät toisiaan Isthmusin sulkeutumisen hyväksytyn iän ympärillä – mutta näin ei käynyt. Sen sijaan hän havaitsi, että kivet olivat 10-15 miljoonaa vuotta vanhoja.
Epäselvästä ristiriidasta ymmällään Montes kääntyi zirkoniksi kutsutun kristallityypin puoleen ratkaistakseen kysymyksen. Zirkonit vangitsevat ja säilyttävät usein pieniä määriä radioaktiivista uraania ytimissään, kun ne muodostuvat. Tämä uraani hajoaa tasaisella nopeudella kuin kellon tikitys, joten se sopii erinomaisesti vanhojen kivien ajoittamiseen. Käyttämällä näytteitä San Blas -vuoristosta, joka ulottuu Panaman koillisrannikkoa pitkin Kolumbiaan, Montes osoitti, että tämä tuliperäinen vuoristo alkoi muodostua noin 70 miljoonaa vuotta sitten ja oli auttanut sulkemaan kannaksen viimeistään noin 10 miljoonaa vuotta sitten. Hän esitteli ensimmäiset havaintonsa, joiden mukaan kannaksen muodostuminen oli vanhempi ja paljon monimutkaisempi kuin aiemmin luultiin, The Geological Society of America -tapahtumassa vuonna 2012.
Uudet fossiiliaineistot antoivat lisätukea Montesin hypoteesille. Evoluutiobiologit Christine Bacon Göteborgin yliopistosta Ruotsissa ja Carlos Jaramillo Smithsonian Tropical Research Institutesta analysoivat 3 589 lajin evoluutiopuita, jotka löydettiin sekä Pohjois- että Etelä-Amerikasta ja jotka ylittivät isthmusin. Proceedings of National Academy of Sciences -lehdessä toukokuussa 2015 julkaistut tiedot osoittivat, että kannaksen yli on kulkenut useita suuria siirtymiä, joista yksi jopa 23 miljoonaa vuotta sitten. Baconin mukaan pohjoisesta etelään kulkeneet lajit vaikuttivat osaltaan Etelä-Amerikan valtavaan biologiseen monimuotoisuuteen, ja jos eliöt alkoivat kulkea odotettua aikaisemmin, tämän biologisen monimuotoisuuden syntyminen ja kehittyminen on saattanut kestää paljon kauemmin kuin aiemmin on luultu.”
Coates ei usko, että Montesin zirkoni-tiedot riittävät historian uudelleenkirjoittamiseen. Eivätkä Baconin fossiiliaineistotkaan ole, hän sanoo. Lajit ylittävät avomerta koko ajan. Näin Havaijin ja Karibian saarten kaltaiset saaret asutettiin. Ja vaikka siirtolaisuutta esiintyisikin jo varhain, Coatesin fossiilitiedot osoittavat, että suuret nisäkkäät, kuten laiskiaisten ja laamojen esi-isät, alkoivat ylittää kannasta massoittain vasta noin kolme miljoonaa vuotta sitten. Montesin ja Baconin kiistämiseksi Coates on viitannut merifossiileihin, jotka osoittavat, että samanlaisia pieniä olentoja, kuten foraminiferoita (pieniä yksisoluisia kuorellisia organismeja), on löydetty sekä Tyynenmeren itäosasta että Karibianmereltä noin kolme miljoonaa vuotta sitten. Tämä osoitti, että tuohon ajankohtaan asti oli olemassa avomeri, jonka läpi foraminiferat saattoivat kulkea esteettä. “Monet kasvit ja eläimet voivat ylittää avomeren, mutta merieläimet eivät voi vain kävellä kuivaa maata pitkin”, Coates sanoo.
Coates ja eräät muut geologit uskovat, että nykyisen Panaman alue on saattanut jo varhain kurkistaa aaltojen yläpuolelle, mutta se säilyi sarjana saaria, kunnes noin kolme miljoonaa vuotta sitten istmus sulkeutui lopullisesti. Coates vertaa tätä prosessia siihen, mitä tällä hetkellä tapahtuu Indonesiassa. Australian mannerlaatta rajoittuu nykyisin Euraasian mannerlaattaan, mutta nämä kaksi maa-aluetta eivät aina olleet niin lähellä toisiaan ja ilmeisesti pitivät eläinlajit erillään toisistaan. Kuorilaatat liikkuvat edelleen, ja tiedemiehet ennustavat, että Indonesiaa osittain koristavat saaret muodostavat lopulta kuivaa maata, aivan kuten Panaman kannas useita miljoonia vuosia aiemmin. Juuri indonesialaiseen malliin Coates ja 35 muuta kirjoittajaa viittaavat elokuussa 2016 julkaistussa Science Advances -julkaisussaan, jossa he kumoavat Montesin ja kollegoiden työn.
Montesin malli jättää joitakin kysymyksiä avoimeksi, sanoo Andrew Crawford, Andien yliopiston biologi, vaikka hän sanoo “kallistuvansa” vanhemman päivämäärän puoleen. Crawford on esittänyt vuonna 2016 ilmestyneessä Geology-tutkimuksessa, jonka toinen kirjoittaja on Bacon, hypoteesin, joka voisi selittää sekä varhaisen kannaksen että monien eläinten myöhäisen saapumisen. Ennen jääkautta se, mikä nyt on Keski-Amerikan viidakkoa, on saattanut olla paljon kuivempaa savannia, mikä on saattanut haitata suurten eläinten liikkumista, koska ne eivät ole kyenneet sopeutumaan kuiviin olosuhteisiin ja löytämään sopivaa ravintoa. “Sammakot voivat fyysisesti kiivetä vuorille, mutta ne eivät kiipeä sateen ja kylmyyden kaltaisten ympäristöesteiden vuoksi”, Crawford sanoo ja väittää, että ympäristöesteet ovat saattaneet haitata lajien vaihtoa.
Sitten on vielä kolme miljoonaa vuotta vanhan jääkauden arvoitus. Tutkijat ovat yleensä uskoneet, että CAS:n sulkeutuminen siirsi merivirtoja, jotka muuttivat säämalleja tuomalla kosteaa trooppista ilmaa arktiselle alueelle Golfvirran kautta. Tämä ilma pudotti kosteutensa jäisille pohjoisille leveysasteille, mistä tuli massiivisten jääpeitteiden perusta, jotka lopulta peittivät suuren osan pohjoista pallonpuoliskoa. Mutta jos Keski- ja Etelä-Amerikan välinen meriväylä tukkeutui useita miljoonia vuosia ennen jääkauden alkua – kuten Montes väittää – tiedemiesten on löydettävä toinen laukaiseva tekijä. Molnar sanoo, että geologit ja merentutkijat ovat esittäneet useita hypoteeseja, mutta mitään niistä ei pidetä lopullisena selityksenä.
“Erimielisyyksien sijaan meidän pitäisi kerätä lisää tietoa”, Bacon sanoo. Hänen tutkimansa mantereet yhdistyivätkin lopulta yhtenäiseksi massaksi, mutta on arvailujen varassa, johtaako tieteellinen ymmärrys Isthmusista samaan lopputulokseen vai milloin.