Ett land av jättar:Detta är den bästa definitionen av Pebasjön, en megavåtmark som fanns i västra Amazonien under miocentiden, som varade från 23 miljoner till 5,3 miljoner år sedan.

Pebas-formationen var hemmet för den största kajman och gavialoid krokodil som någonsin identifierats, båda över 10 meter långa, den största sköldpaddan, vars ryggsköld hade en diameter på 3,5 meter, och gnagare som var lika stora som dagens bufflar.

Rester av den antika biomen är utspridda över ett område på mer än 1 miljon kvadratmeter i det som nu är Bolivia, Acre State och västra Amazonas State i Brasilien, Peru, Colombia och Venezuela. De äldsta dateringarna i denna biom är för fossil som hittats i Venezuela och visar att sjön Pebas existerade för 18 miljoner år sedan.

Tills nyligen, forskare trodde att mega-träsket torkade upp för mer än 10 miljoner år sedan, innan Amazonfloden vände kurs. Under större delen av miocen, denna flod rann från öst till väst, motsatt sin nuvarande riktning. Jättedjuren försvann när vattnet i Pebas drog sig tillbaka.

Samtidigt som man undersökte sediment associerade med fossil från ryggradsdjur från två paleontologiska platser på floderna Acre och Purus, Marcos César Bissaro Júnior, en biolog knuten till universitetet i São Paulo Ribeirão Preto School of Philosophy, Science and Letters (FFCLRP-USP) i Brasilien, erhållit dateringar på 8,5 miljoner år med en felmarginal på plus eller minus 500, 000 miljoner år.

Det finns bevis för att Amazonas redan sprang i sin nuvarande riktning för 8,5 miljoner år sedan, dränerar från de peruanska Anderna till Atlanten. Då, Pebas-systemet måste inte längre ha liknat forna tiders magnifika våtmarker. Snarare, systemet liknade en översvämningsslätt liknande den nuvarande brasilianska Pantanal. Så här ser Annie Schmaltz Hsiou, en professor vid biologiavdelningen vid FFCLRP-USP och handledare för Bissaro Júniors forskning, som beskrivs i en nyligen publicerad artikel i tidskriften Paleogeografi, Paleoklimatologi, Paleoekologi .

Pebas-systemet omfattar flera geologiska formationer i västra Amazonien:Pebas- och Fitzcarrald-formationerna i Peru och Brasilien, Solimões-formationen i Brasilien, Urumaco- och Socorro-formationerna i Venezuela, La Venta-formationen i Colombia, och Quebrada Honda-formationen i Bolivia.

"Medan Solimões-formationen är en av de bäst samplade neogen fossilbärande stratigrafiska enheterna i norra Sydamerika, antaganden om deponeringsålder i Brasilien har till stor del baserats på indirekta metoder, " sa Bissaro Júnior.

"Frånvaron av absoluta åldrar hindrar mer raffinerade tolkningar av paleomiljöerna och paleoekologin hos de faunistiska föreningar som finns där och tillåter oss inte att svara på några nyckelfrågor, t.ex. om dessa sängar lades efter, under eller före bildandet av proto-Amazon River."

För att svara på dessa och andra frågor, Bissaro Júniors studie presenterar den första geokronologin av Solimões-formationen, baserad på mineralzirkonexemplar insamlade på två av regionens bäst provtagna paleontologiska platser:Niterói vid Acrefloden i Senador Guiomars kommun och Talismã vid Purusfloden i Manuel Urbano kommun.

Sedan 1980-talet, många fossil från miocen har hittats på Niterói-platsen, inklusive krokodiler, fiskar, gnagare, sköldpaddor, fåglar, och xenarthran-däggdjur (utdöda landlevande sengångare). Miocen fossiler av krokodiler, ormar, gnagare, primater, sengångare, och utdöda sydamerikanska klövdjur (litopterns) har hittats under samma period på Talismã-platsen.

Som ett resultat av dateringarna, Bissaro Júnior upptäckte att klipporna vid platserna Niterói och Talismã är cirka 8,5 miljoner och 10,9 miljoner år gamla (maximal deponeringsålder), respektive.

"Baserat på både faunaskillnader och maximala deponeringsåldersskillnader mellan de två orterna, vi föreslår att Talismã är äldre än Niterói. Dock, vi betonar behovet av ytterligare zirkondatering för att testa denna hypotes, samt dateringar för andra orter i Solimões-formationen, " han sa.

Uttorkning av Pebas

Pebasjön bildades när landet reste sig i proto-Amazonbassängen som ett resultat av Andinska höjningen, som började accelerera för 20 miljoner år sedan. Vid den tiden, västra Amazonien badades av Amazonas (som sedan rann mot Karibien) och Magdalena i Colombia. Anderna höjning som inträffade i det som nu är Peru och Colombia avbröt så småningom flödet av vatten mot Stilla havet, orsakar vatten att samlas i västra Amazonien och ger upphov till megavåtmarken.

Dock, Anderna fortsatte att stiga. Den kontinuerliga landhöjningen i Amazonia hade två effekter. Proto-Amazon, tidigare uppdämd i sjön Pebas, vände kurs och blev den majestätiska flod vi nu känner. Under denna process, vattnet tömdes gradvis ut ur Pebas mega-träsket.

Träsket blev en översvämningsslätt full av enorma djur, som fortfarande fanns för 8,5 miljoner år sedan, enligt nya dateringar av Bissaro Júnior. Ostoppbara geologiska krafter dränerade så småningom resterna av de tillfälliga lagunerna och sjöarna i västra Amazonien. Detta var slutet på Pebas och dess fauna.

"Problemet med att datera Pebas har alltid varit att associera dateringar direkt med ryggradsdjurens fauna. Det finns otaliga dateringar av stenar där ryggradslösa fossiler har hittats, men att dejta stenar med ryggradsdjur i Brasilien var ett av våra mål, " sa Schmaltz Hsiou.

De nya dateringarna, tillade hon, föreslår att Pebas-systemet – dvs. den vidsträckta våtmarken – fanns för mellan 23 miljoner och 10 miljoner år sedan. Pebas-systemet gav vika för Acre-systemet, en enorm översvämningsslätt som fanns för mellan 10 miljoner och 7 miljoner år sedan, där reptiler som Purussaurus och Mourasuchus fortfarande levde.

"Acre-systemet måste ha varit en liknande biom som dåvarande Venezuela, bestående av laguner som omger deltat i en stor flod, proto-Orinoco, " Hon sa.

Jättegnagare

Gnagare är en mycket diversifierad grupp av däggdjur som bor på alla kontinenter utom Antarktis. Amazonia är hem för ett stort antal gnagararter.

"Särskilt, en gnagargrupp känd vetenskapligt som Caviomorpha kom till vår kontinent för cirka 41 miljoner år sedan från Afrika, sa Leonardo Kerber, en forskare vid UFSM:s Quarta Colônia Paleontological Research Support Center (CAPPA) och en medförfattare till artikeln publicerad i Paleogeografi, Paleoklimatologi, Paleoekologi .

"I den här perioden, känd som eocentiden, Afrika och Sydamerika var redan helt åtskilda, med minst 1, 000 kilometer mellan de närmaste punkterna på de två kontinenterna, så det kunde inte ha funnits några biogeografiska kopplingar som gjorde det möjligt för landlevande ryggradsdjur att migrera mellan de två landmassorna, " sa Kerber. "Men, havsströmmarna drev spridningen med hjälp av naturliga flottar av trädstammar och grenar som blåstes in i floder av stormar och svepte ut till havet. Några av dessa flottar skulle ha burit bort små ryggradsdjur. En händelse av detta slag kan ha möjliggjort små däggdjur som Platyrrhini-apor, såväl som smågnagare, att korsa havet, ger upphov till en av de mest emblematiska grupperna av sydamerikanska däggdjur, de caviomorfa gnagarna."

Enligt Kerber, kontinentens caviomorfa gnagare upplevde en lång period av evolution sedan deras ankomst, blir mycket diversifierad som ett resultat. I Brasilien, gruppen representeras för närvarande av paca, agouti, marsvin, piggsvin och borstig mus, såväl som vid kapybaran, världens största gnagare.

"I Amazonia, framför allt, vi hittar nu en stor mångfald av borstiga möss, piggsvin, agoutis och pacas. I miocen, dock, Amazonas fauna var mycket annorlunda än vad vi kan observera nu, sa Kerber.

"Under de senaste åren har förutom att rapportera förekomsten av många fossiler av arter som redan är kända för vetenskapen, av vilka några tidigare hade spelats in i Solimões-formationen och andra som var kända från andra delar av Sydamerika men inspelade i Solimões för första gången, vi har beskrivit tre nya medelstora gnagararter (Potamarchus adamiae, Pseudopotamarchus villanuevai och Ferigolomys pacarana—Dinomyidae) som är släkt med pacarana (Dinomys branickii)."

Kerber sa att en artikel kommer att publiceras inom kort i Journal of Vertebrate Paleontology kommer att känna igen Neoepiblema acreensis, en endemisk brasiliansk miocen neoepiblemidgnagare som vägde cirka 120 kg som en giltig art.

"Arten beskrevs 1990 men ansågs vara ogiltig i slutet av decenniet. Dessa fossilregister av både kända och nya arter hjälper oss att förstå hur livet utvecklades i regionen och hur dess biologiska mångfald utvecklades och upplevde utrotning under miljontals år i över, sa Kerber.