Sudan karaya geçişte en önemli kayıp halka bulundu: Gogonasus


Avustralyalı bilim insanları, kara omurgalılarının özelliklerini taşıyan bir balık fosili buldular. 380 milyon yıllık bir geçmişi olan Gogonasus’un, balıkların karaya çıkma sürecindeki en önemli kayıp halka olduğu açıklandı. Yeni fosil ayrıca kara hayvanlarının sanılandan daha önce evrildiğini de kanıtlaması açısından önem taşımakta.

İlk kara hayvanları suda gelişmiştir. Sudan karaya geçiş süreci kuşkusuz evrimsel gelişmelerin en önemli örneklerinden biridir. Bu geçiş sürecini, evrimin yarattığı olağanüstü geçiş biçimlerinde görürüz. Dünyayı değiştiren bu evrim sürecinde çok zorlu değişimler yaşanmıştır.

Mesela gövdenin taşınması, hareket biçimi, kafanın daha iyi hareket ettirilebilmesi için boynun gelişimi, beslenme, soluk alma, üreme vb bu tür değişimler adım adım gerçekleşmiştir. Son yirmi yıl içinde gün ışığına çıkarılan buluntular sayesinde dört ayaklı omurgalı biçiminin (tetrapodlar) suda oluştuğu görüşü yaygınlık kazandı.

Sudan karaya geçişin teorik olarak sığ sularda yani hem yüzmenin hem de yürümenin mümkün olduğu çevrede üç adımda geliştiği tahmin ediliyordu. İlk önce parmaklar (ve tipik tetrapod uzuvları) oluşuyor, daha sonra yürüme yetisi gelişiyor ve hayvanlar son olarak karaya çıkıyordu.

385 milyon yıl önce

Nitekim suda ve karada yaşayan hayvanların özelliklerini taşıyan canlılara ait fosilleri inceleyen uzmanlar, balıkların ilk kez yaklaşık olarak 385 milyon yıl önce sığ sularda "yürümeye" başladıklarını ve aşağı yukarı 365 milyon yıl önce de yüzgeçlerinin parmak olarak evrilmeye başladığını öğrendiler.

Mesela 370-360 milyon yıl önce üst Devoniyen’de yaşadığı bilinen Panderichthys, sudan karaya geçişi simgeleyen iyi örneklerden biridir. Ön yüzgeçleri önemli ölçüde bacağa doğru evrilmeye başlamış olan hayvanın karın yüzgeçlerinden hiçbir değişim saptanmamıştı.

Uzmanlar ön uzuv kemiklerindeki değişimleri ve kemiklerin gövdeye bağlanış biçimini inceleyerek, kas yapısının bedeni kısmen de olsa taşıyacak kadar geliştiğini saptadılar.

Yılan gibi sürünüyor

Geçen yılın Aralık ayında Nature dergisinde yayımlanan (Sayı 438, s.1145) bir araştırma yazısı ise daha ilginç bilgiler verdi. Uppsala Üniversitesi bilim kadını Catherine A.Boisvert, Panderichthys’in ön uzuvlarını kullanarak "yılan gibi süründüğünü" açıklamıştı.

Fakat fosildeki asıl dikkat çekici özellik, solungaç bölgesinde yer alan geniş soluk delikleriydi. Aynı üniversiteden Martin Brazeau ve Per Ahlberg, bu deliklerin zamanla işitme organının bir parçası (orta kulak) olarak geliştiğini söylediler yine Nature dergisinde.

Ayrıca hayvanın kafa kemikleri de hem balık hem de kara omurgalıların özelliklerini taşıyordu. Panderichthys bu özelliklerinden dolayı evrim bilimcileri tarafından oluşturulan geçiş tablosundaki önemli bir boşluğu dolduruyordu. Genelde "kayıp halka" olarak tanımlanan bu tür fosillere bu yılın başında bir yenisi daha eklendi.

Tiktaalik roseae

Kanada’ya bağlı Ellesmere Adalarında bulunan Tiktaalik roseae, Edward Daeschler ve Neil Shubin’in verdiği bilgilere göre, günümüzden 383 ila 375 milyon yıl önce ırmakların sığ sularında yaşıyordu.

Fosilin iskelet yapısından, hayvanın zaman zaman kısa süreler için de olsa karaya çıktığı anlaşılıyordu. Daeschler’in görüşüne göre Tiktaalik, daha çok balık özellikleri taşıyan Panderichthys ve karada yaşamaya başlayan Ichtyostega arasındaki boşluğu doldurabilirdi.

Kısa bir süre önce, geçen yıl Avustralya’nın batısındaki kireçtaşı katmanlarında bulunan ve yaklaşık olarak 380 milyon yıllık olduğu düşünülen bir balık fosilini inceleyen Victoria Müzesi araştırmacısı John Long, fosilin beklenmedik şekilde kara hayvanlarının gelişmiş özelliklerini taşıdığını açıkladı.

Gogonasus, balıklara ait çok sayıda tipik özelliklere sahip olmasına rağmen, kulakları ve uzuvları şaşırtıcı bir şekilde dört ayaklı omurgalılarınkine benzer bir şekilde gelişmiş. Ayrıca ön yüzgeçlerinin iskeleti de kara omurgalılarına benzeyen Tiktaalik fosiliyle aynı özelliklere sahip.

Balıklardan miras

Son incelemelerle böylece kulakların ve uzuvların, kara omurgalılarına balıklardan "miras" kaldığı anlaşılmış oldu. Gogonasus, sudan karaya geçişi temsil eden en iyi korunagelen fosil diyen araştırmacılar, bir objeyi, yüzlerce farklı açıdan röntgen ışınıyla ışınlayan bilgisayar tomografi aletiyle fosilin üçboyutlu bir görüntüsünü elde etmişler.

Gogonasus da diğer geçiş biçimleri gibi solungacın alt kısmında büyük bir deliğe sahip. Soluk deliği olarak tanımlanan açıklık, günümüz kara omurgalılarındaki orta kulağın öncüsüydü.

Fosilin dikkat çekici diğer bir özelliği de insan ve dört ayaklı hayvanlarda olduğu gibi üst kol kemiği (Humerus), ön kol kemiği (Radius) ve dirsek kemiğinden (Ulna) oluşan bir yüzgeç/bacak yapısına sahip oluşu.

Ayrıca el eklem bağlantıları da gelişmeye başlamış. Bilim adamları hayvanın sığ sularda "sürünmek" ve avının üzerine atlamak için ön uzuvlarından yararlandığını tahmin ediyorlar.

Bedenin ön kısmı

"Gogonasus, bir şekilde yüzgeçlerinden destek alarak hareket etmeye başlamış olabilir. Ben ön uzuvların karada yürümekten çok, avın üzerine atlamak için bir tür destek görevini gördüğüne inanıyorum. Yüzgeçleri çok kuvvetli ve kaslı olmalıydı, sonuçta hayvan kendisini arkasıyla değil bedeninin ön kısmıyla öne doğru itiyordu" diye açıklıyor Long.
Bilim adamları son bulgular nedeniyle ilk balıklardan, kara omurgalılara geçişe kadar olan gelişim tablosunun yeniden düzenlenmesi gerektiğini ve Gogonasus’un tetrapodlardan çok tetrapod özellikleri taşıyan Eusthenopteron’lara yakın olduğuna inanıyorlar.

Nitekim Gogonasus’un ön uzuvları amfibilerin birçoğunda olduğu kadar gelişkindi, yani Tiktaalik’in kadar gelişmemişti henüz. Yeni fosili balıktan ayıran özellikleri yeni teknolojilerin yardımıyla aydınlandı. Bilim adamları eğer fosili üçboyutlu olarak inceleme şansını elde etmemiş olsalardı, Gogonasus, sıradan bir balık olarak da sınıflandırılabilirdi.