Wielka wymiana biotyczna Ameryk (GABI) — definicja, przyczyny i skutki

Kiedy globalny kontynent Pangaea rozpadł się na początku okresu jurajskiego, powstał wielki południowy superkontynent Gondwana. Oddzielił się on od Laurii 200-180 mya.

Stopniowo Gondwana również rozpadła się, ostatecznie na pół-tuzina kontynentów, które dziś rozpoznajemy. Były to Australazja, subkontynent indyjski, Afryka, Madagaskar, Antarktyda i Ameryka Południowa.

Ameryka Południowa dryfowała na zachód od Afryki, zaczynając około 130 mya w Dolnej Kredzie. Między nimi było otwarte morze o 110 mya. Ostatnim połączeniem Ameryki Południowej z jakąkolwiek częścią Gondwany było połączenie z Antarktydą Zachodnią, która zerwała się w Oligocenie, zaledwie 30 mya.

Znaczenie dla biogeografii

Kiedy Gondwana została oddzielona od Laurasia, ewolucja większości zwierząt i roślin przebiegała oddzielnie w dwóch wielkich superkontynentach. Później, gdy Gondwana rozpadła się, większość jej fauny i flory również ewoluowała oddzielnie.

Jest to również w Afryce i Indiach, kiedy przeniosły się one na północ i dawno temu dołączyły do kontynentu euroazjatyckiego. Stało się to jednak tak wiele milionów lat temu, że pierwotny wzór jest teraz trudny do zauważenia. W Australazji i Ameryce Południowej wzór ten jest jasny.

Ssaki są dobrym przykładem. Eutheryjskie ssaki wyewoluowały w Laurasia, ale niewiele z nich dotarło do Gondwany przed jej rozdzieleniem. Wcześniejsze grupy ssaków dotarły do Gondwany. Były to marsupiale, monotremy i inne (obecnie wymarłe) ssaki z Gondwany.

Tak więc, kiedy Ameryka Południowa została całkowicie oddzielona, miała tylko wcześniejsze rodzaje ssaków, w tym niektóre wczesne euterydy, takie jak Xenarthra. Grupy, które rozwinęły się później, a które zdominowały północne kontynenty, dotarły do Ameryki Południowej dopiero po Wielkiej Wymianie Amerykańskiej.

Po późnym mezozoicznym rozpadzie Gondwany, Ameryka Południowa spędziła większą część ery kainozoicznej jako kontynent wyspiarski.

Jego "wspaniała izolacja" pozwoliła faunie wyewoluować w wiele form, których nie ma nigdzie indziej na ziemi, a większość z nich już wyginęła.

Wczesne ssaki

Endemiczne ssaki początkowo składały się z metateriałów (w tym małżowiny, ksenarthrans i zróżnicowana grupa południowoamerykańskich zwierząt kopytnych).

Wydaje się, że Marsupials podróżowali z Ameryki Południowej przez Antarktydę do Australazji w późnej kredzie lub wczesnej trzeciorzędzie.

Ptaki bezgrzebieniowe (krewni południowoamerykańskich maleńkich) prawdopodobnie migrowały tą drogą mniej więcej w tym samym czasie, w kierunku z Ameryki Południowej w kierunku Australii/Nowej Zelandii.

Inne taksony, które mogły rozproszyć się na tej samej trasie (jeśli nie w trakcie lotu lub raftingu) to papugi, żółwie chelidowe i (wymarłe) żółwie meiolaniowe.

Jeden żyjący południowoamerykański marsupial, malutki Monito del Monte, jest bliżej związany z australijskimi marsupialami niż z innymi południowoamerykańskimi marsupialami. Ponieważ jest to najbardziej "podstawowy" (= prymitywny) australidelfijski, jaki znamy, jego grupa prawdopodobnie wyewoluowała w Ameryce Południowej, a następnie skolonizowała Australię.

Skamielina monotremu przypominająca skamielinę z Patagonii, licząca 61 mya, może być australijskim imigrantem.

Do marszałków w Ameryce Południowej należały didelphimorphs (oposy), oposy ryjówki i kilka innych małych grup.

Drapieżniki

Borhyaenidy i szablę Thylacosmilus uważano niegdyś za marsupiów. Są one sparassodont metatherians, siostrzana grupa marsupials. Sparassodonty były jedynymi południowoamerykańskimi ssakami, które wyspecjalizowały się jako mięsożercy. Ich względna niewydolność pozostawiła szanse na to, że drapieżniki nie będące ssakami będą bardziej widoczne niż zwykle (podobnie jak w Australii).

Sparassodonci dzielili ekologiczne nisze dla dużych drapieżników z przerażającymi, bezciekawymi "ptakami strachu" (feromadami), których najbliższymi krewnymi są serie. Ziemskie krokodyle ziphodont były również obecne co najmniej przez środkowy miocen. Niektóre wodne krokodyle w Ameryce Południowej osiągnęły potworne rozmiary, o długości do 12 m.

Przez niebo nad późnym Miocenem Ameryka Południowa (6 mln lat temu) wzbił się największy znany ptak latający, teratorn Argentavis, o rozpiętości skrzydeł 6 m i więcej, który mógł żyć częściowo na resztkach Thylacosmilus zabija.

Późniejsi roślinożercy

Ksenarthrans to ciekawa grupa ssaków, które bardzo wcześnie w swojej historii opracowały morfologiczne adaptacje do specjalistycznych diet.

Oprócz tych istniejących obecnie (pancerniki, mrówkojady i leniwce drzewiaste) istniała duża różnorodność większych typów, w tym pampatele, glizptodonty ankilozaurowe, różne leniwce naziemne, z których niektóre osiągały rozmiary słoni (np. Megatherium), a nawet leniwce półwodne.

Zwierzęta kopytne i śmieci miały wiele dziwnych form, kilka przykładów zbieżnej ewolucji.

Obie grupy zaczęły rozwijać się w dolnym paleocenie, prawdopodobnie z kłykcin kończących, zróżnicowanych, skurczyły się przed wielkim węzłem przesiadkowym, a pod koniec plejstoceanu wyginęły. Dziwne były też pirofory i astrapotereny, ale były mniej zróżnicowane i zanikały wcześniej, na długo przed wielkim węzłem.

Fauna północnoamerykańska była typową północną euterią (uzupełnioną o afroteriańskie proboscidy).

Po przyłączeniu kontynentów, inwazje z północy na południe były liczne i znaczące w swoim działaniu. Inwazje z południa na północ były znacznie mniej znaczące. Najwyraźniej widać to u ssaków.

Uzasadnienie

Zasugerowano ku temu powody. Podmokłe gatunki tropikalne udające się na północ napotkały na pustynię lub, w każdym razie, suche warunki w Meksyku, gdzie Trans-Meksykański Pas Wulkaniczny, znany również jako Sierra Nevada (Meksyk) lub Pas Śnieżny, rozciąga się 900 km z zachodu na wschód przez środkowo-południowy Meksyk.

Zdecydowanie najczęstszą teorią jest jednak to, że fauna północnoamerykańska była od czasu do czasu "doładowywana", gdy gatunki euroazjatyckie mogły przedostać się przez Cieśninę Beringa.

Ssaki szczególny przypadek

Odnosi się to z mocą do ssaków, ponieważ euteńskie ssaki pochodziły z Azji i przeszły wiele ewolucji zanim dotarły do Ameryki Południowej. Ssaki pierwotnie znajdujące się w Eurazji były na długo przed tym, jak zostały pokonane i wyginęły. Nic dziwnego, że euterycy dobrze sobie radzili w Ameryce Południowej.

Marsupiale zarówno w Ameryce Południowej jak i Australazji były słabe w drapieżnikach. Borelioza i Tylacosmilus (szabla "marsupialna") nie były marsupialami; były grupą spokrewnioną, sparasodontami. Zamiast tego, w Ameryce Południowej, ptaki straszne (Foremusrhacos były przez długi czas głównymi drapieżnikami.

Wszystkie te rodzime formy zostały wymazane, ponieważ powstały niedźwiedzie o krótkiej twarzy, wilki, dziewięć gatunków małych kotów, kumary, jaguary, lwy, sabretoothy (Smilodon i Homotherium).

Sukcesy w przeciwnym kierunku są interesujące. Oposy, tak jak Virginia Opossum, mają ugruntowaną pozycję w szerokim zakresie. Są jedynym zachowanym marsupium w Ameryce Północnej, choć były też inne, zanim ludzkość przybyła do Ameryki.

Największym sukcesem rodzimych ssaków Ameryki Południowej przez długi czas był superorder Xenarthra, który miał dwie różne grupy z dużymi przedstawicielami w Ameryce Północnej. Jedną z nich były gigantyczne leniwce naziemne, takie jak megalonychid Megalonyx. Grupa ta mieszkała w Ameryce Północnej przez ponad 10 milionów lat, na długo przed Wielkim Wymianą Handlową. Nie wiadomo, jak się tam dostali. Dotarli tak daleko na północ, jak Alaska i Jukon.

Druga grupa to glikptodonty, takie jak Glyptotherium texanum. Byli to wielcy, mocno uzbrojeni krewni pancernika.

Szczególnym przypadkiem jest zdolność ksenarthransów Ameryki Południowej do skutecznego konkurowania z mieszkańcami Północy. Wyjaśnienie ich sukcesu leży po części w ich obronie przed drapieżnością. Opierała się ona na pancerzach i/lub potężnych pazurach. Aby przetrwać, ksenarthransowie nie musieli być ani lotniarzami, ani szybciutkimi. Taka strategia mogła zostać na nich wymuszona przez ich niskie tempo przemiany materii (najniższe wśród wojowników). Ich niskie tempo metabolizmu z kolei pozwalało im na utrzymanie się z mniej obfitych i/lub mniej pożywnych źródeł pożywienia. Niestety, adaptacje obronne dużych ksenartagranów byłyby bezużyteczne wobec ludzi uzbrojonych w włócznie i inne pociski.