Os animais que fizeram a América: cinco milhões de anos de migração

Resumo

• Os mamutes chegaram à América do Norte há cerca de 1,5 milhão de anos; os bisões os seguiram aproximadamente entre 195.000 e 135.000 anos atrás. Estudo sobre mamutes; estudo sobre bisões.
• Pessoas já estavam presentes em White Sands antes da chegada dos uapitis, ocorrida há aproximadamente 15.000 anos segundo a cronologia citada. Datas humanas; estudo sobre uapitis.
• Os cavalos atravessaram a Beríngia em ambas as direções, muito antes da domesticação. Genomas antigos.
• A fauna americana também inclui colonizadores naturais do Atlântico e parasitas transportados por hospedeiros migratórios. Garças; tênias.

Quais animais migraram entre o Velho e o Novo Mundo? #

Um mamute, um bisão e um uapiti compõem uma imagem plausível da América do Norte antiga. Coloque-os, porém, em uma única procissão através da ponte terrestre de Beríngia, e a imagem ocultará a parte mais interessante de sua história. Os mamutes precederam os primeiros bisões em mais de um milhão de anos. Os uapitis chegaram tão tarde que as pessoas já deixavam pegadas no Novo México. A conhecida fauna americana acumulou-se ao longo de uma extensão imensa de tempo, por meio de diferentes aberturas em uma paisagem em transformação. Van der Valk et al.; Froese et al.; Meiri et al.; Pigati et al..

Essa história se torna ainda mais estranha quando os animais extintos retornam à imagem. A América do Norte teve hienas corredoras. O noroeste do Canadá teve antílopes-saiga. O Washington do Plioceno teve um parente do panda-vermelho. Seus fósseis preservam combinações de animais que os rótulos continentais modernos tornam difíceis de imaginar. Hienas árticas; saigas canadenses; o primeiro Parailurus norte-americano.

Aqui, Velho Mundo significa África e Eurásia; Novo Mundo significa as Américas, incluindo a Groenlândia e o Caribe. O foco está no estabelecimento natural durante os últimos cinco milhões de anos, principalmente da Eurásia para a América do Norte, incluindo viagens de retorno e travessias do Atlântico quando elas esclarecem a história. A migração sazonal e uma ave solitária levada para o mar pelo vento são diferentes do estabelecimento de uma população. O transporte humano pertence a outra parte da história.¹

Como os animais atravessaram a ponte terrestre de Beríngia? #

A Beríngia unia o nordeste da Ásia ao noroeste da América do Norte quando níveis mais baixos do mar expunham a plataforma continental intermediária. Era uma região extensa, com seus próprios ambientes, e não um caminho estreito que conduzisse diretamente da Sibéria às Grandes Planícies. Os animais podiam viver ali, expandir-se através dela ou não conseguir avançar além dela. O relato do National Park Service sobre os sobreviventes da Era do Gelo coloca essa região setentrional no centro de intercâmbios repetidos.

Três condições eram importantes: a terra tinha de estar disponível para viajantes terrestres, o ambiente tinha de sustentá-los e uma rota de prosseguimento tinha de existir. Essas condições nem sempre coincidiam. Ao reconstruírem ambientes do final do período glacial, Pedersen e seus colegas descobriram que a abertura entre as camadas de gelo continentais só se tornou biologicamente útil depois que o próprio gelo começou a recuar. Uma lacuna no mapa podia preceder um corredor capaz de sustentar seus viajantes. Pedersen et al..

Isso torna a chegada ao Alasca e a expansão ao sul das camadas de gelo eventos históricos distintos. Também explica por que a passagem bem-sucedida de um animal não pode estabelecer que a rota era igualmente utilizável por outro. Dietas, preferências de vegetação e capacidades de deslocamento diferentes produziram histórias migratórias diferentes. O estudo sobre os uapitis é especialmente revelador porque identifica o habitat da Beríngia como uma restrição para um animal que já estava presente no lado asiático. Meiri et al..

Quando mamutes, bisões, humanos e uapitis chegaram à América? #

A cronologia a seguir compara linhagens selecionadas. Ma significa milhões de anos atrás; ka significa milhares de anos atrás. Uma data precedida de by estabelece a presença. As demais datas descrevem a dispersão ou colonização estimada, conforme especificado na coluna final.²

Uma consequência marcante é a ordem entre pessoas e uapitis. Datações independentes corroboram a presença humana em White Sands há cerca de 23.000–21.000 anos, enquanto a reconstrução citada para o wapiti situa o estabelecimento americano por volta de 15.000 anos atrás. Com base nessas evidências, os humanos estavam nas Américas antes dos uapitis. Isso compara uma presença humana demonstrada com uma estimativa de colonização animal; não transforma nenhuma das duas em uma data exata de travessia da fronteira. Pigati et al.; Meiri et al..

O assentamento humano tem sua própria sequência geográfica e arqueológica, explorada na linha do tempo da tecnologia paleolítica das Américas. A cronologia animal fornece um contexto essencial: o continente em que as pessoas ingressaram ainda estava recebendo novas populações de grandes mamíferos.

Por que alguns animais atravessaram mais de uma vez? #

Uma linhagem imigrante podia estabelecer-se, ficar isolada e mais tarde encontrar outra onda de parentes. O DNA antigo pode revelar esses encontros onde uma lista de espécies fósseis não consegue.

Os mamutes fornecem um exemplo particularmente consequente. O DNA siberiano com um milhão de anos revelou linhagens profundamente separadas e mostrou que os mamutes-columbianos carregavam ancestralidade tanto de uma linhagem relacionada à de Krestovka quanto de uma linhagem relacionada à dos mamutes-lanosos. Sua história americana incluiu hibridização. Uma única seta rotulada “mamutes” oculta a montagem dessa ancestralidade. Van der Valk et al..

Ursos-pardos e leões também atravessaram em múltiplas ondas. Salis e seus colegas reconstruíram episódios de dispersão compartilhados por esses grandes carnívoros, incluindo movimentos durante o intervalo glacial de aproximadamente 191.000–130.000 anos atrás. Trata-se de histórias recuperadas de linhagens genéticas amostradas; o fóssil mais antigo e a linhagem materna mais antiga sobrevivente ou amostrada não precisam marcar o mesmo evento. Salis et al..

Os cavalos acrescentam uma reversão. Sua história profunda é norte-americana, mas genomas cabalinos antigos identificam movimentos subsequentes em ambas as direções, incluindo retornos naturais da Eurásia para a América do Norte. Dois grandes intervalos de dispersão situam-se por volta de 875.000–625.000 e 200.000–50.000 anos atrás. Os animais transportaram ancestralidade através da Beríngia muito antes de as pessoas transportarem cavalos domésticos através do Atlântico. Vershinina et al..

A longa história natural do cavalo acompanha essa história mais ampla. A distinção relevante aqui é entre onde uma linhagem se originou e de onde veio uma determinada população migrante. Uma origem norte-americana é inteiramente compatível com uma chegada posterior proveniente da Eurásia.

Os camelos ilustram com especial clareza a direção oposta. Sua família se originou na América do Norte e mais tarde dispersou-se para a Eurásia. Fósseis do Alto Ártico canadense conectam essa história a ambientes setentrionais hoje muito distantes da imagem popular de um camelo do deserto. Rybczynski et al..

Quais imigrantes extintos viveram um dia na América do Norte? #

A fauna atual constitui um inventário ruim das chegadas antigas porque a extinção removeu tantos deles. Chasmaporthetes, a hiena-corredora, entrou na América do Norte há cerca de 4,7 milhões de anos. Dois dentes da Bacia de Old Crow, no Yukon, forneceram posteriormente evidências fósseis ao longo da rota setentrional anteriormente inferida. Os achados árticos conectam uma história que, de outro modo, é representada por sítios amplamente separados do Velho Mundo e de regiões mais meridionais das Américas. Tseng, Zazula, and Werdelin.

O antílope-saiga também ocupou o noroeste da América do Norte durante o Pleistoceno tardio. Seus restos canadenses mostram que um animal atualmente associado à Eurásia já pertenceu à fauna do Ártico americano. Harington and Cinq-Mars.

Os carnívoros fósseis acrescentam outras chegadas: cães-selvagens e Xenocyon entre os canídeos, Homotherium entre os felinos-dentes-de-cimitarra e Dinofelis entre outras formas dente-de-sabre. Eram linhagens distintas, com histórias distintas. “Semelhante a lobo” e “dente-de-sabre” descrevem aparências de maneira ampla demais para identificar uma única migração. Fossil Caninae; Homotherium study; revision of Dinofelis.

Um imigrante ainda menos familiar foi Parailurus, um parente extinto do panda-vermelho documentado no Plioceno de Washington. Chamá-lo de panda-vermelho americano transmite a surpresa, desde que mantenhamos a distinção em relação à espécie asiática vivente. A América já abrigou ramos de famílias cuja distribuição atual revela apenas parte de sua história. Tedford and Gustafson.

Animais menores, aves e parasitas também migraram? #

Os grandes mamíferos são os viajantes mais conspícuos. Animais menores registram um intercâmbio mais amplo, incluindo ondas distintas de mustelídeos, roedores, musaranhos, aves e insetos. Um ancestral imigrante poderia subsequentemente originar várias espécies americanas, de modo que o número de espécies viventes não é uma contagem das travessias intercontinentais.

Os parasitas alteram a escala do quadro. Um roedor em dispersão poderia carregar dentro de si outra linhagem animal. A reconstrução de Arostrilepis vincula a colonização da Ásia para a América a até quatro intervalos glaciais. A migração intercontinental, portanto, deslocou relações ecológicas, além dos próprios animais visíveis. Galbreath et al..

Quais animais atravessaram naturalmente o Atlântico? #

Os animais voadores nem sempre precisaram da Beríngia. Garças-vaqueiras chegaram naturalmente à América do Sul vindas da África e posteriormente expandiram-se pelas Américas. Registros históricos documentam sua presença no Novo Mundo durante o século XIX, enquanto pesquisas meteorológicas examinam como os ventos poderiam ter possibilitado a travessia. O registro dessa expansão é muito mais recente que os intercâmbios setentrionais de mamíferos. Massa et al.; Arendt.

Garças-brancas-pequenas fornecem um exemplo mais recente de estabelecimento: a reprodução em Barbados remonta a 1994. Isso importa porque uma população em uma ilha caribenha já é uma população do Novo Mundo; a expansão continental não é um pré-requisito. Íbis-pretas também pertencem à história atlântica mais ampla da expansão natural de distribuição. Hayes and White; glossy-ibis records and historical review.

Os cães pertencem a uma categoria distinta. Perri e colaboradores propuseram uma chegada acompanhada por pessoas há cerca de 15.000 anos, com base em uma síntese genética e arqueológica. Trata-se de um modelo de dispersão auxiliada por humanos, e não de uma migração de animais silvestres estabelecida independentemente nem de uma data direta para os restos mais antigos de cães americanos. Perri et al..

O que as datas de migração podem realmente nos dizer? #

A janela de cinco milhões de anos é útil porque torna a questão testável. Ela também exclui alguns exemplos familiares. A imigração mais antiga dos cervídeos pode preceder esse limite, embora fósseis de cervídeos americanos ocorram justamente dentro dele. A ancestralidade do trepador-de-peito-branco é reconstruída como uma entrada mais antiga, há cerca de 7,5 milhões de anos, ao contrário das chegadas mais recentes de trepadores listadas acima. Early Pliocene deer; certhioid biogeography.

A direção também exige evidências. Fósseis do Plioceno inicial de Gulo, provenientes do Tennessee, apoiam uma origem norte-americana dos glutões e desafiam o relato familiar de uma chegada inicial a partir da Ásia. Uma distribuição atual em ambos os continentes não pode determinar por si só em que direção os ancestrais viajaram. Samuels et al..

Consideradas em conjunto, as travessias descrevem um continente que repetidamente recebeu, transformou e perdeu populações animais. Alguns migrantes deixaram descendentes americanos; alguns desapareceram; alguns atravessaram de volta. A distribuição moderna de um animal é o resultado sobrevivente dessa história. O mamute e o bisão na procissão imaginada pertencem à mesma paisagem, mas a estrada que levou seus ancestrais até lá foi utilizada ao longo de mais de um milhão de anos.

Metodologia e notas #

Fontes #

Fontes especializadas adicionais estão vinculadas ao lado das afirmações e das linhas pertinentes das tabelas.

1. Froese, D., et al. (2017). “Fossil and genomic evidence constrains the timing of bison arrival in North America.” Proceedings of the National Academy of Sciences. Open author copy.

2. Van der Valk, T., et al. (2021). “Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths.” Nature.

3. Vershinina, A. O., et al. (2021). “Ancient horse genomes reveal the timing and extent of dispersals across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology. Open manuscript.

4. Meiri, M., et al. (2014). “Faunal record identifies Bering isthmus conditions as constraint to end-Pleistocene migration to the New World.” Proceedings of the Royal Society B. Open full text.

5. Pigati, J. S., et al. (2023). “Independent age estimates resolve the controversy of ancient human footprints at White Sands.” Science. Conta do USGS.

6. Kjær, K. H., et al. (2022). “A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA.” Nature.

7. Salis, A. T., et al. (2022). “Lions and brown bears colonized North America in multiple synchronous waves of dispersal across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology.

8. Tseng, Z. J., Zazula, G., and Werdelin, L. (2019). “First fossils of hyenas (Chasmaporthetes, Hyaenidae, Carnivora) from north of the Arctic Circle.” Open Quaternary 5:6.

9. Pedersen, M. W., et al. (2016). “Postglacial viability and colonization in North America’s ice-free corridor.” Nature.

10. Rybczynski, N., et al. (2013). “Mid-Pliocene warm-period deposits in the High Arctic yield insight into camel evolution.” Nature Communications.

11. Perri, A. R., et al. (2021). “Dog domestication and the dual dispersal of people and dogs into the Americas.” Proceedings of the National Academy of Sciences.