Il mondo è cambiato per sempre circa tre milioni di anni fa, hanno pensato gli scienziati. A quel tempo, per la prima volta, un nastro di terra asciutta collegò il Nord e il Sud America, quando l’istmo di Panama si liberò dall’acqua che lo circondava. Il nuovo ponte di terra ha permesso a piante e animali di viaggiare liberamente tra i due continenti, colonizzando nuovi mondi. Cambiò anche le correnti oceaniche e inaugurò un’era glaciale.
Ora questa data da manuale viene messa in discussione. La connessione sud-nord è avvenuta circa 15 milioni di anni fa e forse anche prima, non un misero tre milioni, sostiene Camilo Montes, un geologo dell’Università delle Ande di Bogotà. In una serie di studi degli ultimi quattro anni, Montes e un piccolo gruppo di biologi evolutivi e geologi hanno proposto questa data più antica, basata in gran parte sull’età delle rocce e dei fossili dissotterrati durante il recente ampliamento del Canale di Panama. “Il lavoro che sostiene questa nuova data è bellissimo. È una storia a prova di bomba”, dice Peter Molnar, un geologo dell’Università del Colorado Boulder.
L’età più antica è scientificamente sconvolgente. Se la grande era glaciale di circa tre milioni di anni fa non è stata innescata dall’istmo, ciò significa che un altro fattore sconosciuto ha giocato un ruolo importante nel determinare questa drammatica oscillazione naturale del clima. Rende anche più difficile spiegare perché alcune delle specie più carismatiche delle Americhe – animali simili ai cammelli come alpaca e lama, adorabili bradipi e uccelli giganti del terrore estinti – non si sono spostati tra i continenti fino a circa tre milioni di anni fa.
A causa delle implicazioni, Montes si aspettava una reazione. Quello che ha ottenuto, invece, è una feroce battaglia scientifica. Anthony Coates, un paleobiologo dello Smithsonian Tropical Research Institute di Panama e difensore della data precedentemente accettata – ha fatto gran parte della ricerca dietro di essa – rifiuta l’idea di una connessione di 15 milioni di anni, chiamando l’analisi “sciatta” e “scadente”. Lui e un team di 30 altri scienziati hanno lanciato il guanto di sfida in un documento di Science Advances del 2016, sostenendo che i ricercatori emergenti avevano dati miseri per sostenere la loro nuova teoria. Montes, da parte sua, dice che Coates deve ancora rattoppare i buchi nel vecchio modello aperti dai nuovi risultati.
Ecco su cosa concordano gli scienziati: Quando la grande massa terrestre meridionale conosciuta come Gondwanaland si ruppe circa 180 milioni di anni fa, la placca della crosta terrestre che portava il Sud America iniziò la sua lunga deriva dall’odierna Africa fino alla sua posizione attuale. Cinquanta milioni di anni fa il Centro e il Sud America erano separati da centinaia di miglia e da un tratto di oceano a due chilometri di profondità. Questa profonda via marittima centroamericana (CAS) creò una netta demarcazione non solo tra le terre emerse del Nord e del Sud America, ma anche tra le loro specie. Da 15 milioni a 20 milioni di anni fa, il CAS era diventato molto meno profondo ma teneva ancora le terre lontane. I dati geologici e fossili che Coates aveva raccolto negli anni ’60 e ’70 indicavano che Panama non aveva completamente colmato il divario fino a circa tre milioni di anni prima di oggi.
Nel 2008 Montes ha ricevuto una sovvenzione di ricerca di 1 milione di dollari dalla Panama Canal Authority mentre un nuovo canale più profondo era in costruzione per consentire il passaggio di navi da carico sempre più grandi. Montes voleva raffinare le date delle rocce della zona utilizzando analisi magnetiche e chimiche per fornire date più precise per i fossili. Si aspettava che le date convergessero intorno all’età accettata della chiusura dell’istmo, ma non fu così. Invece, trovò che le rocce avevano un’età compresa tra 10 e 15 milioni di anni.
Puzzicato dalla discrepanza, Montes si rivolse a un tipo di cristallo chiamato zircone per risolvere la questione. Gli zirconi spesso intrappolano e conservano piccole quantità di uranio radioattivo nei loro nuclei quando si formano. Questo uranio decade ad un ritmo costante, come il ticchettio di un orologio, rendendolo perfetto per datare vecchie rocce. Utilizzando campioni dalle montagne di San Blas, che si estendono lungo la costa nord-orientale di Panama e in Colombia, Montes ha dimostrato che questa catena montuosa vulcanica ha iniziato a formarsi circa 70 milioni di anni fa e ha contribuito a chiudere l’istmo non più tardi di circa 10 milioni di anni fa. Ha presentato le sue scoperte iniziali che la formazione dell’istmo era più antica e molto più complicata di quanto si pensasse in precedenza alla Geological Society of America nel 2012.
Nuovi dati fossili hanno fornito ulteriore supporto all’ipotesi di Montes. I biologi evolutivi Christine Bacon dell’Università di Gothenburg in Svezia e Carlos Jaramillo dello Smithsonian Tropical Research Institute hanno analizzato gli alberi evolutivi di 3.589 specie trovate sia in Nord che in Sud America che hanno attraversato l’istmo. I dati, pubblicati in Proceedings of the National Academy of Sciences nel maggio 2015, hanno indicato diversi grandi movimenti attraverso l’istmo, tra cui uno risalente a 23 milioni di anni fa. Per Bacon, le specie che viaggiano da nord a sud hanno contribuito all’enorme biodiversità del Sud America, e se gli organismi hanno iniziato a viaggiare prima del previsto, questa biodiversità potrebbe aver impiegato molto più tempo per nascere ed evolversi di quanto si pensasse in precedenza.
Coates non crede che i dati dello zircone di Montes siano sufficienti a riscrivere la storia. Nemmeno i dati fossili di Bacon lo sono, dice. Le specie attraversano continuamente l’oceano aperto. È così che isole come le Hawaii e quelle nei Caraibi sono state popolate. E anche se ci fosse stata una migrazione iniziale, i dati fossili di Coates indicano che i grandi mammiferi come i bradipi e gli antenati dei lama hanno iniziato ad attraversare in massa l’istmo solo circa tre milioni di anni fa. Per smentire Montes e Bacon, Coates ha indicato i fossili marini che mostrano piccole creature identiche come i foraminiferi (minuscoli organismi unicellulari con guscio) che possono essere trovati sia nel Pacifico orientale che nei Caraibi fino a circa tre milioni di anni fa. Questo indica che un tratto di oceano aperto esisteva fino a quella data, permettendo ai foraminiferi di passare senza ostacoli. “Un sacco di piante e animali possono attraversare l’oceano aperto, ma la vita marina non può semplicemente camminare sulla terraferma”, dice Coates.
Coates e alcuni altri geologi credono che quella che ora è l’odierna Panama possa aver iniziato a sbirciare sopra le onde all’inizio, ma è rimasta una serie di isole fino a circa tre milioni di anni fa, quando l’istmo si è finalmente chiuso. Coates confronta questo processo con quello che sta accadendo attualmente in Indonesia. La placca australiana attualmente confina con la placca eurasiatica, ma le due masse terrestri non erano sempre così vicine e apparentemente tenevano separate le specie animali. Le placche di crosta si stanno ancora muovendo, e gli scienziati prevedono che le isole che punteggiano parte dell’Indonesia alla fine formeranno un tratto di terraferma, proprio come fece l’istmo di Panama diversi milioni di anni prima. È il modello indonesiano che Coates e altri 35 autori citano nella loro confutazione di Science Advances dell’agosto 2016 al lavoro di Montes e colleghi.
Il modello Montes lascia alcune domande senza risposta, dice Andrew Crawford, un biologo dell’Università delle Ande, anche se dice che è “propenso verso” la data più antica. Crawford ha proposto un’ipotesi in uno studio di Geologia del 2016, co-autore di Bacon, che potrebbe spiegare sia l’istmo precoce che l’arrivo tardivo di molti animali. Prima dell’era glaciale quella che ora è la giungla centroamericana potrebbe essere stata una savana molto più secca, che potrebbe aver interferito con il movimento di grandi animali perché non erano in grado di adattarsi alle condizioni secche e trovare cibo adatto. “Le rane possono fisicamente scalare le montagne, ma non lo faranno a causa delle barriere ambientali come la pioggia e il freddo”, dice Crawford, sostenendo che le barriere ambientali possono aver interferito con lo scambio di specie. I ricercatori hanno generalmente creduto che la chiusura del CAS abbia spostato le correnti oceaniche, che hanno cambiato i modelli del tempo portando aria tropicale umida nell’Artico attraverso la corrente del Golfo. Quest’aria lasciò cadere la sua umidità nelle gelide latitudini settentrionali, che divenne la base di enormi lastre di ghiaccio che alla fine coprirono gran parte dell’emisfero settentrionale. Ma se la via marittima tra il Centro e il Sud America era bloccata diversi milioni di anni prima dell’inizio di questa era glaciale – come sostiene Montes – gli scienziati devono trovare un altro fattore scatenante. Molnar dice che i geologi e gli oceanografi hanno proposto una varietà di ipotesi, anche se nessuna è considerata una spiegazione definitiva.
“Invece di essere in disaccordo, dovremmo essere là fuori a raccogliere più dati”, dice Bacon. I continenti da lei studiati alla fine si sono fusi in una massa unificata, ma nessuno sa se, o quando, la comprensione scientifica dell’istmo avrà lo stesso risultato.