洲際陸橋書寫了南北美動物遷徙史，但其出現時間仍是謎
因巴拿馬地峽的形成，北美洲及南美洲的動物群開始互相遷徙交換。一個激進的新假說認為：南北美洲間大陸橋的形成時間，比科學家所認為的要早數百萬年。
300萬年前，一條連接南北美洲大陸的狹長大陸橋出現。自那時起，無數南美洲的生物在經過了數千萬年的隔絕後，通過這條「公路」遷往北美洲，包括豪豬、犰狳、袋鼠以及駭鳥等。而北美洲許多常見的物種也通過大陸橋遷往南美洲，例如馬、美洲獅以及劍齒虎等。
生物地理學的奠基者Alfred Russel Wallace在1876年提出了假設：北美洲及南美洲陸地及淡水的動物群因巴拿馬地峽的形成，而經中美洲互相遷徙交換，從而出現了動物區系大融合。這一假設在今日被稱為：南北美洲生物大遷徙。
更令人好奇的是，這場橫跨兩大洲的生物大遷徙是如何開始的。數十年前，化石研究顯示，這場大遷徙發生於300萬到250萬年之前，大多數科學家據此認為巴拿馬地峽也是在那時開始形成。但是一些研究顯示：在大遷徙開始的幾百萬年前，一些「先驅者」便已然踏上了徵程。有科學家認為，一些物種可以通過零散的沼澤橫跨兩洲，而還有一些物種則是通過形成於400萬到300萬年前的大陸橋遷往另一洲。
哥倫比亞安第斯大學的Camilo Montes、巴拿馬史密森尼熱帶研究所（STRI）的Carlos Jaramillo以及他們的同事經過研究，對巴拿馬地峽的形成提出了全新的設想。他們在探索了中美洲火山活動造成的大陸塊上升，分析了地球化學等資料之後得出結論：巴拿馬地峽大體上形成於1500萬年前，而最後一處海洋間的深海連接於500萬年前關閉。Jaramillo說：「自那時起，該地區絕大部分的陸地已然出現。」儘管兩大洋之間的淺層海水連接直到420萬至350萬年前才完全關閉。
這一新假說遭遇到了很多質疑，尤其是，既然巴拿馬地峽早在1500萬年前便開始形成，那麼南北美洲的物種為何經過長達數百萬年的時間之後才開始遷徙。STRI生態學家、古生物學家、美國斯克裡普斯海洋研究所海洋物種多樣性和保護中心前任主任Jeremy Jackson說：「如果那裡有一座橋的話，兩大洲的物種為何遲遲不肯遷徙？南北美洲大陸的相連，以及海洋之間聯繫的切斷是地球系統進化最重要的大事件之一。」如果新假說成立的話，將迫使科學家重新詮釋許多研究。這使得Jaramillo感到喜悅，他說：「我們正在解開故事的所有真相。」
圍繞巴拿馬地峽的形成時間，科學界的爭論愈加白熱化。4月，STRI地質學家Anthony Coates和來自美國地質調查局的Robert Stallard在線發布了一篇維護傳統學說的報告，並為巴拿馬地峽形成的最後階段舉出了類比的案例：印度尼西亞群島中的峇里島和龍目島之間也存在著一條狹窄但卻極深的海峽（Wallace於19世紀發現），雖然距離很短，但絕大部分物種仍然無法通過。
海洋證據
儘管化石記錄最早為傳統學說提供了支持，但巴拿馬地峽兩岸的海洋蘊涵著更令人信服的證據。1982年，美國伍茲霍爾海洋研究所的Lloyd Keigwin發現巴拿馬地峽兩岸的氧同位素於400萬年前開始出現分叉，這暗示著加勒比海的鹽度在那時開始上升，這有可能是巴拿馬地峽變淺的結果。綜合考慮碳13的變化之後，氧同位素的數據暗示，現代加勒比海與東太平洋的大洋環流模式始於300萬年前。
在接下來的25年裡，一系列關於古海洋學的研究有力地印證了標準模型。例如研究者發現在460萬年前，加勒比海底的碳酸鹽開始堆積，反映出深海環流的緩慢變化。然後在大約350萬年前，喜碳酸鹽環境的有孔蟲類和珊瑚出現在化石記錄中。分子遺傳學數據也顯示，物種的多樣化進程在這一時期開始加速。
巴拿馬地峽關閉的另一個影響便是：加勒比海的上升流開始衰竭（來自寒冷深海的海水向上流動，並將營養物質帶到淺海）。受上升流衰竭影響，海底生物開始滅絕。而在該海域棲息的物種種類也從發育快速的物種轉變為生長緩慢的物種。
Jackson認為，直到大約400萬年前，加勒比深海的環境與東太平洋深海的環境如出一轍。他說：「海域的核心數據使新假說不攻自破。從地球化學角度講，如果有一塊大陸橫亙在中間，加勒比海與太平洋的深海數據又怎麼可能毫無出入。」
S型特徵
Jaramillo與Montes設立新假說的研究始於一項獲資100萬美元的旨在拓寬運河航道的研究。Jaramillo運用地質學研究方法調查了巴拿馬運河河岸的巖石，並附帶研究了如何保護當地的數千種物種。
他們利用放射性同位素、地球化學以及古地磁學的研究方法來確定巖石的年代，鑑別巖層間的關係。Montes說：「起初，我們對傳統學說所說的巴拿馬地峽形成於300萬年前這一理論深信不疑。」
研究鈾235和鈾238的放射性衰變是追溯巖石層年代的黃金法則。海水中的鋯石晶體是一種碳酸鹽礦物，蘊涵著大量鈾同位素以及鉛和釷衰變後的產物。通過測量鋯石晶體中鈾同位素的含量，研究者可以確定該礦石以及周圍巖石冷卻和固體化的時間，同時也可以確定該礦石在地質變化過程中成形的時間。
該研究小組修復了來自巴拿馬運河西部阿蘇埃羅半島和東部聖布拉斯山脈的鋯石晶體（形成於熔巖冷卻時期）。研究結果顯示：大約7000萬年前，一條火山弧開始形成於南北美洲大陸之間，並且於4700萬年前、2500萬年前以及1100萬年前出現3次大規模的噴發。通過測量冷卻在火山巖石中古磁場的方向，研究者得以確認，地質構造的力量是如何影響火山弧的形成的。
將所有證據綜合在一起考慮之後，包括美國塔拉哈西市的佛羅裡達大學地質學家David Farris在內的研究者認為：南美大陸安第斯板塊與中美洲火山弧的碰撞始於2500萬年前。Montes指出，巴拿馬呈S型的地理特徵與該地受到巨大拉力所應當形成的外形不符。在那一時期，火山弧與剩餘的中美洲陸地融合形成一個半島，北美洲的生物得以遷移到此。之後，阻斷物種跨洲遷徙的最後障礙可能是該半島與當今哥倫比亞海岸間的一道極深的海峽。
Jackson認為，Montes和Jaramillo的研究非常出色。但Jackson與其他研究者並不接受他們關於東太平洋與加勒比海的深海連接早在1000萬年前就被切斷這一結論。
學術爭論
關於巴拿馬地峽形成的初級階段，Coates認可Montes和Jaramillo的結論。但他說：「對於地峽形成的最終階段，他們的研究數據難以說明火山弧是否仍被海水淹沒。而且他們對數據的空間研究也不足。」
Coates和Stallard以印度尼西亞群島為例，來類比了巴拿馬地峽當年的情景。儘管在巽他海峽，物種通常以跳躍或漂流的形式在群島中遷徙，但這種物種遷徙卻止步於峇里島與龍目島之間。雖然兩島相距只有35公裡，但由於海峽深達數百米，海水激流湍急，導致物種無法遷徙。
另外，科學家於巴拿馬運河流域的600萬年前沉積物中發現的鯊魚牙齒和魚類化石（例如耳石）是一項意義重大的發現。這些耳石屬於馬林魚和竹莢魚，這些物種通常並不棲息在淺水中。STRI的Carlos De Gracia和他的同事認為，這些化石說明當時的海水有100到700米深。Coates把這些化石的發現稱作深海海峽存在（比Jaramillo和Montes提出的新假設晚數百萬年）的確鑿證據。
但是，也有其他證據與傳統學說相左，尤其是物種遷徙的那些「先驅者」。大約900萬年前，早在大遷徙之前，兩種起源於南美洲的樹懶物種就出現在美國的佛羅裡達州和德克薩斯州。而最早的北美洲「移民」則是浣熊類物種，於730萬年前出現在阿根廷。科學家通常將這些早期的物種遷移稱作島嶼跳躍或者漂流。Jackson指出，現代的樹懶和浣熊的確很擅長遊泳。但也有科學家並不認可這種說法。