Erken tetrapodlar arasında gizli morfolojik çeşitlilik
Erken tetrapod evriminin filogenetik analizi, evrim teorisine göre; sudan karaya çıkan ilk canlılara sanılandan fazla çeşitlilik olabileceğinin ipuçlarını veriyor. Lethiscus stocki türünde tespit edilen bazı özellikler, evrimsel biyoloji bilgileri ve modern hayvanların moleküler saatlerinin yeniden düzenlenmesini gerektiriyor.
İskoçya’da bulunan bir fosil üzerinde çalışan Calgary Üniversitesi araştırmacıları liderliğindeki uluslararası ekip, hayvanların sudan karaya çıkışına ilişkin düşüncelerimizi zenginleştirecek bulgular elde etti.
340 milyon yıl öncesine tarihlenen fosil, Lethiscus stocki olarak adlandırılan yılan benzeri bir canlıya ait.
Bilimciler, bu fosil sayesinde elde ettikleri verilerin, tetrapodların (omurgası olan dört uzuvlu hayvanlar) evriminin ilk evreleri hakkındaki kavrayışımızda dramatik değişiklikler yapabileceğini iddia ediyorlar.
Antik tetrapodlar, insanlar da dahil olmak üzere tüm modern omurgalıların atası konumunda bulunuyorlar. Yapılan bu son çalışmadan önce, tetrapodların evriminin balıktan uzuvlu canlılara doğru yavaş değişimlerle gerçekleştiği düşünülüyordu.
Fakat proje lideri fosilbilimci Prof. Jason Anderson, çalışma sonuçlarının, evrimin ilk tetrapodlar arasında neler yapabileceğine ilişkin düşüncelerimizde köklü değişimlere neden olacağını ifade ediyor. Şu ana kadarki bilgimize göre, sudan karaya çıkışın ilk aşamasında, karada kısa süreliğine yüzgeçlerle ilerleyip suya geri dönen balık türlerine rastlanmaya başlandı.
İnsan zihninin canlandırmakta güçlük çekeceği kadar uzun sürelerin sonunda ve pek çok başka değişimler birlikte, içlerinde beş ayrı kemik barındıran bu yüzgeçlerin yapısı değişerek tetrapodların kol ve bacaklarına dönüştü. Daha sonra ise bu tetrapodların bir bölümü, kazandıkları kol ve bacaklara gereksinim duymadıkları bir hareket ve yaşam tarzına geçiş yaptı.
Günümüzdeki tüm kara ve su yılanları, işte onların torunları ve iskeletlerinde hala bir zamanlar taşıdıkları kol ve bacakların izleri görülebiliyor.
Calgary ekibinin çalışmasında ise doğrudan kaybedilen yüzgeçler söz konusu.
“Yüzgeçten kol-bacağa doğru değişimin, kademe kademe gerçekleşen ve giderek balığa daha az benzemeye yol açan yavaş bir evrimsel süreç olduğunu düşünürdük. Ama Lethiscus fosili, ani ve dramatik bir evrimsel deneyim gösteriyor. Bu soy, ilk evrildikten neredeyse hemen sonra boyut olarak küçülmüş ve uzuvlarını yitirmiş. Dışardan bakıldığında yılana benzetiyorsunuz ama içine baktığınızda balık yapısı var,” diyor Anderson.
3D Görüntüleme Sayesinde Anlaşıldı
Mikro-bilgisayar tomografi (CT) tarayıcıları ve çok gelişmiş bilgisayar yazılımları kullanan Anderson ve makalenin başyazarı doktora öğrencisi Jason Pardo, fosilleşmiş Lethiscus’un iç anatomisine yakından bakılabilmesini sağladılar. CT taramaları çıkarıldıktan sonra hayvanın kafatasının bütünü görülebildi ve sıradışı sonuçlar elde edildi. “Anatomi hiç de beklediğimiz gibi değildi, Beden yapılarının çoğu, ikiyaşayışlı (amfibi) veya sürüngen bağlamında bakıldığında hiç mantıklı değildi,” diyor Pardo.
Anatomiyi erken dönem balıkları ile karşılaştırdığınızda ise gayet akla uygun görünüyor.
“Kafatasının bütünselliğini görebiliyorduk. Beynin nerede olduğunu, iç kulak oyuklarını görebiliyorduk. Bunların hepsi aşırı derecede balıksıydı,” diyen Pardo, balıklarda yaygın olan ama tetrapodlarda ilk örnekler haricinde görülmeyen anatomiyi de özetliyor: "Pek çok ilkel özelliğe sahip modern bir balık olan kaşık balığı (İng. paddlefish), Lethiscus’un anatomisinin bazı yönleri için bir model haline geldi. Tetrapod Soyağacında Konum Değişimi Ekip bu yeni anatomik bilgiyi, Lethiscus’un diğer hayvanlarla akrabalığını ölçen bir analize dahil ettiklerinde, fosilin soyağacındaki konumu derhal değişti ve “yüzgeçten uzuva geçiş”in ilk aşamalarına düştü. Bu sonuç, yerbilimsel kayıtlar tarafından işaret edilen evrimsel sıralamaya da daha iyi uyuyor."
Lethiscus’un evrimsel biyoloji ve modern hayvanların moleküler saatlerinin yeniden üretimi üzerinde de birtakım etkileri olacak. Moleküler saati kalibre etmek için fosiller kullanılıyor. Lethiscus’un ağaçtaki konumu değişince, bu analizlerde kullanılan kalibrasyon tarihi de değişiyor. Dolayısıyla çalışmanın sonuçları, geniş çaplı değişiklikler yaratacağa benziyor.