Landkontakten mellan Nord- och Sydamerika har länge varit en källa för forskning. Panamanäset – den smala landremsan mellan de två kontinenterna – uppstod helt för cirka 3,5 miljoner år sedan. Det tillät kontakt mellan landlevande nord- och sydamerikanska däggdjur, och resulterade i omfattande invasioner av placenta däggdjur i Sydamerika och den ultimata utrotningen av de flesta sydliga pungdjur.

I slutet av jura, för 150 miljoner år sedan, höll jorden på att växa fram från en relativt sval period, superkontinenten Pangea höll på att bryta upp och en ökning av utrotningsintensiteten skvalpade över ekosystemen. Under den följande perioden, känd som den tidiga krita, värmdes planeten upp, globala havsnivåer och atmosfäriskt syre steg och kontinenterna fortsatte att splittras.

Som ett resultat kom två helt isolerade hav, östra Stilla havet och västra Tethys, som senare skulle bli Atlanten, samman över den spansktalande korridoren. Denna förening av hav under en tid med relativt höga temperaturer skapade en perfekt storm för ekosystemutveckling och drivkrafter för ny biologisk mångfald i Neotropics – en händelse som skulle förändra de marina ekosystemens förlopp under de kommande 60 miljoner åren.

Biologisk mångfald hotspot

Vårt forskarteam, bestående av forskare från Colombia, Kanada och Tyskland, utforskade Neotropics genom att använda fossilregistret från Paja-formationen, en dåligt studerad grund marin fyndighet i centrala Colombia som lades ner precis efter bildandet av den spansktalande korridoren. Vårt huvudmål är att förstå ursprunget och utvecklingen av detta marina ekosystem, och om det fungerade som en potentiell hotspot för biologisk mångfald – ett epicentrum för nya arter att uppstå och blomstra.

Vi upptäckte en ny art av ichthyosaur, den gigantiska fiskliknande marina reptilen. När vi undersökte ett vackert bevarat skalleexemplar av arten gav vi namnet Kyhytysuka sachicarum , insåg vi att detta var den första krita hypercarnivore ichthyosaurien.

Den nya arten utvecklades från Jurassic ichthyosaurs i Tethys, men skiljde sig genom att den hade unika tänder för en ichthyosaurie:det fanns flera olika tandformer som tjänade olika syften, allt från piercing till sågtandsskärning till krossning.

Denna stora ichthyosaur representerar ett återupplivande av hyperköttätande (äter stora byten). Även om vissa tidigt utvecklande ichthyosaurier gjorde detta, flyttade de till små fiskar och ryggradslösa djur under de kommande 70 miljoner åren. Kyhytysuka på något sätt utvecklade kapaciteten för hyperköttätande under denna tid och plats av intensiva ekologiska omvälvningar.

Stora marina djur

Kyhytysuka var också en av de sista överlevande ichthyosaurierna. De flesta ichthyosaurier dog ut i slutet av jura - bara ett fåtal tog sig in i krita men ingen överlevde för 100 miljoner år sedan. Fossilrekorden i Paja-formationen bevarar antydningar om det föränderliga marina ekosystemet.

Dessa stenar bevarar några av de största marina djuren som någonsin upptäckts, inklusive flera ichthyosaurier, enorma valstora pliosaurier, de första långhalsade elasmosaurerna och en 10 meter lång krokodil som var den sista överlevande av en lång linje av marina krokodiler från Jura.

Fossilregistret innehåller också de äldsta kända marina sköldpaddorna i linjen av dagens havssköldpaddor samt ursprunget till flera kräftdjur som överlever idag.

Informationen i fossilregistret hjälper oss att rekonstruera forntida matnätsinteraktioner baserat på vad som fanns i östra Stilla havet och västra Tethys före deras kontakt och vad som var närvarande under deras kontakt i Pajaformationen. Förändringar av dessa uråldriga näringsnät lovar att kasta ljus över de miljömässiga och ekologiska faktorer som är involverade i ekosystemens långsiktiga hållbarhet.

Noggrann inspektion av fossiler från denna unika tid och plats ger ett nytt fönster till vad som händer när ekosystem kolliderar. Hittills har vi funnit att detta underlättar utvecklingen av enorma topprovdjur och flera evolutionära ursprung för nya linjer som skulle bestå i miljontals år.

Dessa resultat ger relevanta data för bättre förståelse av konsekvenserna av utrotningen av jura och krita på marina djur och i slutändan av tillkomsten av dagens marina ekosystem.