Velká americká výměna: migrace fauny mezi Severní a Jižní Amerikou

Když se na počátku jury rozpadl světový kontinent Pangaea, vznikl velký jižní superkontinent Gondwana. Ta se oddělila od Laurasie před 200-180 miliony let.

Postupně se rozpadla i Gondwana, která se nakonec rozpadla na půl tuctu dnes známých kontinentů. Byly to Australasie, Indický subkontinent, Afrika, Madagaskar, Antarktida a Jižní Amerika.

Jižní Amerika se posunula na západ od Afriky, a to přibližně od 130 mya ve spodní křídě. Před 110 mya se mezi nimi rozprostíralo otevřené moře. Posledním spojením Jižní Ameriky s jakoukoli částí Gondwany bylo spojení se Západní Antarktidou, které se přerušilo v oligocénu, pouhých 30 mya.

Význam pro biogeografii

Když se Gondwana oddělila od Laurasie, probíhal vývoj většiny živočichů a rostlin na obou velkých superkontinentech odděleně. Později, když se Gondwana rozpadla, se většina její fauny a flóry vyvíjela také odděleně.

Tak tomu bylo i v Africe a Indii, když se kdysi dávno přesunuly na sever a připojily se k euroasijskému kontinentu. To se však stalo před tolika miliony let, že původní vzor je dnes již těžko patrný. V Australasii a Jižní Americe je vzor jasný.

Dobrým příkladem jsou savci. Eutherian savci se vyvinuli v Laurasii, ale jen málo z nich se dostalo do Gondwany před jejím oddělením. Dřívější skupiny savců se na Gondwanu dostaly. Byli to vačnatci, jednobuněční savci a další (dnes již vyhynulí) teriánští savci.

Když se tedy Jižní Amerika zcela oddělila, žily v ní pouze starší druhy savců, včetně některých raných eutherianů, jako je Xenarthra. Skupiny, které se vyvinuly později a které dominují na severních kontinentech, se do Jižní Ameriky dostaly až při velkém americkém přesunu.

Po rozpadu Gondwany na konci druhohor strávila Jižní Amerika většinu kainozoika jako ostrovní kontinent.

Jeho "nádherná izolace" umožnila fauně vyvinout se do mnoha forem, které se nevyskytují nikde jinde na světě a z nichž většina již vyhynula.

Raní savci

Endemické savce zpočátku tvořili metateriáni (včetně vačnatců, xenarthranů a rozmanité skupiny jihoamerických kopytníků).

Zdá se, že vačnatci cestovali z Jižní Ameriky přes Antarktidu do Australasie na konci křídy nebo na začátku třetihor.

Krysáci (příbuzní jihoamerických tinamů) migrovali touto cestou pravděpodobně ve stejné době, a to směrem z Jižní Ameriky do Austrálie/Nového Zélandu.

Dalšími taxony, které se mohly šířit stejnou cestou (pokud ne létáním nebo splavováním), jsou papoušci, želvy chelidové a (vyhynulé) meiolaniové.

Jeden žijící jihoamerický vačnatec, drobný Monito del Monte, je příbuznější australským vačnatcům než ostatním jihoamerickým vačnatcům. Jelikož se jedná o nejbazálnějšího (= nejprimitivnějšího) australidelfa, kterého známe, jeho skupina se pravděpodobně vyvinula v Jižní Americe a poté kolonizovala Austrálii.

Fosilie monotrema podobného platypu z Patagonie stará 61 mil. let může být australským přistěhovalcem.

Mezi vačnatce v Jižní Americe patřili didelphimorphové (vačice), vakovlci a několik dalších malých skupin.

Predátoři

Borhyaenidé a šavlozubí Thylacosmilus byli kdysi považováni za vačnatce. Jsou to sparassodontní metaterie, sesterská skupina vačnatců. Sparassodonti byli jediní jihoameričtí savci, kteří se specializovali jako masožravci. Jejich relativní nevýkonnost ponechávala příležitost k tomu, aby se nemasožraví predátoři prosadili více než obvykle (podobně jako v Austrálii).

Sparassodonti sdíleli ekologické niky pro velké dravce s obávanými nelétavými "strašáky" (phorusrhacidy), jejichž nejbližšími žijícími příbuznými jsou seriemy. Přinejmenším do středního miocénu se vyskytovali také suchozemští zipodontní krokodýli. Někteří jihoameričtí vodní krokodýli dosahovali obludných rozměrů, jejich délka dosahovala až 12 m.

Na obloze nad pozdně miocenní Jižní Amerikou (před 6 mil. let) se vznášel největší známý létající pták, teratorn Argentavis, s rozpětím křídel 6 m a více, který se možná živil částečně zbytky zabitých Thylacosmilus.

Pozdější býložravci

Xenarthrané jsou zvláštní skupinou savců, u nichž se velmi brzy vyvinuly morfologické adaptace pro specializovanou stravu.

Kromě dnes žijících druhů (pásovců, mravenečníků a stromových lenochodů) se vyskytovaly i rozmanité druhy větších lenochodů, včetně pampatherů, glyptodontů podobných ankylosaurům, různých pozemních lenochodů, z nichž někteří dosahovali velikosti slonů (např. Megatherium), a dokonce i polokvadratických lenochodů.

Notoungulates a litopterns měli mnoho zvláštních forem, některé příklady konvergentní evoluce.

Obě skupiny se začaly vyvíjet ve spodním paleocénu, pravděpodobně z kondylartu, diverzifikovaly se, před velkou výměnou se zmenšily a na konci pleistocénu vymřely. Pyroterové a astrapoterové byli také zvláštní, ale byli méně rozmanití a vymizeli dříve, ještě před velkou výměnou.

Severoamerická fauna byla typická severská eutheria (doplněná afroteriánskými proboscidy).

Po spojení kontinentů byly invaze ze severu na jih četné a měly značný dopad. Invaze z jihu na sever byly mnohem méně významné. Nejzřetelněji je to vidět na savcích.

Důvody

Byly navrženy důvody, proč tomu tak je. Mokřadní tropické druhy, které se vydaly na sever, narazily na pouštní nebo v každém případě suché podmínky v Mexiku, kde se Transmexické vulkanické pásmo, známé také jako Sierra Nevada (Mexiko) nebo Sněžné pohoří, táhne 900 km od západu k východu přes střední a jižní Mexiko.

Zdaleka nejrozšířenější teorií však je, že severoamerická fauna byla čas od času "doplněna", kdykoli se euroasijské druhy mohly dostat přes Beringovu úžinu.

Savci jsou zvláštním případem

To platí s velkou platností pro savce, protože eutheriánští savci pocházejí z Asie a než se dostali do Jižní Ameriky, prošli velkým vývojem. Vačnatci původně žijící v Eurasii byli již dávno předtím vytlačeni a vyhynuli. Není divu, že se eutheriánům v Jižní Americe dařilo.

Vačnatci v Jižní Americe i v Australasii byli slabí predátoři. Borhyaenidé a Thylacosmilus ("marsupiální" šavlozubci) nebyli vačnatci; patřili do příbuzné skupiny, sparassodontů. Naopak v Jižní Americe byli po dlouhou dobu vrcholovými predátory terarijní ptáci (Phorusrhacos.

Všechny tyto původní formy byly vyhubeny, když se prosadili medvědi krátkočelí, vlci, devět druhů malých koček, pumy, jaguáři, lvi a šavlozubci (Smilodon a Homotherium).

Zajímavé jsou úspěchy v opačném směru. Vačnatci, stejně jako vačnatec virginský, se dobře zabydleli v širokém areálu. Jsou jedinými přežívajícími vačnatci v Severní Americe, ačkoli před příchodem lidstva do Ameriky existovali i jiní.

Nejúspěšnějším původním jihoamerickým savcem byl po dlouhou dobu nadřád Xenarthra, který měl v Severní Americe dvě různé skupiny s velkými zástupci. Jednu skupinu tvořili obří pozemní lenochodi, jako například megalonyx Megalonyx. Tato skupina žila v Severní Americe více než 10 milionů let, tedy dlouho před velkou výměnou. Jak se tam dostali, není známo. Dostali se až na sever Aljašky a Yukonu.

Druhou skupinou byli glyptodonti, jako například Glyptotherium texanum. Byli to velcí, silně obrnění příbuzní pásovců.

Schopnost jihoamerických xenarthranů účinně konkurovat seveřanům představuje zvláštní případ. Vysvětlení jejich úspěchu spočívá částečně v jejich obraně proti predátorům. Ta byla založena na tělesném brnění a/nebo hrozivých drápech. Xenarthrané nepotřebovali k přežití hbitost ani rychlý postřeh. K takové strategii je možná donutila jejich nízká rychlost metabolismu (nejnižší mezi teriány). Nízká rychlost metabolismu jim zase umožňovala živit se méně vydatnými a/nebo méně výživnými zdroji potravy. Bohužel obranné adaptace velkých xenarthranů by byly proti lidem vyzbrojeným oštěpy a jinými projektily nepoužitelné.