Görsel açıklaması: İskoçya’nın Foulden Kenti’ndeki 348 milyon yıllık bir nehirde yüzen Aetheretmon (yüzü sağa dönük). Aetheretmon, etli kuyruk ve kaudal yüzgeçler olan iki ayrı “kuyruk”un atasal evresini sergiler. Erken tetrapodlar alt kaudal yüzgecini kaybetmişken, 32.000 canlı teleost balık türü (sola bakan bakla şekilli balık) üst kuyruklarını kaybetmiştir. Sonuç olarak, canlı balıklar ve tetrapod kuyrukları tamamen farklı yapıdadır. © John Megahan.
Açık fiziksel farklılıklarına rağmen, filler, kertenkeleler ve alabalıkların ortak bir noktaları var. Vücutlarının arkasında, kuyruk olarak adlandırdığımız uzunlamasına, esnek yapılara sahipler. Fakat Pennsylvania Üniversitesi’nden bir paleobiyolog tarafından yapılan yeni bir araştırma, balık kuyruklarının ve dört uzvu olan tetrapodların kuyruklarının aslında farklı evrim tarihlerine sahip, tamamen farklı yapılar olduğunu ortaya çıkardı.
Sanat ve Bilim Okulu’nun Dünya ve Çevre Bilimleri Bölümü’nden Doç. Lauren Sallan, 350 milyon yıllık fosil balık yavrularının bir analiziyle bu eski yavru balıkların kabuklu, etli kuyruk ve diğerinin üstünde oturan esnek bir yüzgece sahip olduğunu gösterdi. Benzer bir çift kuyruk yapısı, yaşayan balık türlerinin yüzde 95’inden fazlasını oluşturan ışıyan kanatlı bir balık grubu olan modern teleostların embriyolarında görülür. Evrim çağında, çevrelerine uyum sağlamak için yetişkin teleostların ve tetrapodların her biri bu kuyruklardan birini kaybetti.
Sallan, “Tetrapod kuyruğu muhtemelen ilk omurgalılarda ekstremite benzeri bir gelişme olarak başladı; balık kuyruk yüzgeci ise sırt yüzgeci gibi birlikte seçilmiş bir medyan yüzgeç olarak başladı” diyor. “Bütün omurgalıların kuyruk çeşitliliği, bu iki kuyruğun göreli olarak büyümesi ve kaybedilmesi ile açıklanabilir; geri kalan etli kuyruk insanlarda balıklarda olduğu gibi bodurdur.”
Sallan bulgularını Current Biology dergisinde açıkladı.
Yaklaşık 200 yıldır, Darwin’le çağdaş Thomas Henry Huxley’den Stephen Jay Gould’a kadar biliminsanları, basitten daha karmaşık organizmalara doğru olan evrimsel adımları yansıtacak şekilde, organizmaların gelişim ve büyüme aşamalarının tekrarlandığı teorisinin önemli bir örneği olarak, asimetriyel kuyruğu olan modern teleost balıkların eski yetişkin ışın kanatları balıklarınkine benzeyen larva evresine dikkat çektiler.
Bununla birlikte, bu örnekte önemli bir zayıflık vardı: Yavru ataların fosil eksikliği. Sallan’ın çalışması için ipucu, teleostlarla ilgili bir balık türü olan Aetheretmon valentiacum’un 350 milyon yıllık fosil örnekleriyle geldi. Fosiller, on yıllar içinde İskoçya’da ele geçirildi ve müzelerde saklandı, ancak henüz çoğu detaylı incelenmedi. Çalışılmamış örnekler arasında, sadece 3 santimetre uzunluğunda, bu tür balıkların bilinen en eski gelişim evresini temsil eden örnekler yer alıyordu. Bu fosiller, eski balıkların büyüme evreleriyle modern teleost torunları arasındaki ilk doğrudan karşılaştırmayı sağladı.
Yetişkin Aetheretmon balığı, alttan daha uzun, vertebra içeren uzun bir asimetrik kuyruğa sahiptir. Mersinbalığı ve kürekbalığı gibi türleri içeren kondrosteanlar denilen bir grup modern balık, bazen “yaşayan fosil” olarak adlandırılır ve benzer bir kuyruk yapısına sahiptirler. Yetişkin teleost kuyrukları neredeyse simetriktir ve tamamen yüzgeçlerden oluşur. Yinelenme teorisine göre, genç Aetheretmon, yetişkinlerin daha küçük versiyonları olarak görülecekti ve doğrudan gelişim sergiledi. Sallan’ın gözlemlerine göre durum bu değildi. Genç Aetheretmon aslında modern teleost gençlerine çok benziyordu; her ikisinde de, kertenkelenin kuyruğuna benzer, omurgayı içeren küçük etli bir kuyruk var, bu kepçe bir yüzgeci örtüyordu. Olgunlaştıkça, Aetheretmon’un üst kuyruğu da genişlemeye devam etti. Buna karşılık, modern teleostların kuyruk üst kısmı erken bodurlaşır ve büyüyen beden içine gömülür ve kaudal yüzgeçler bunun yerine sadece “kuyruklar” haline gelir.
Sallan, farklı gelişim evrelerinde yaşayan ve yok olan çeşitli balık türlerinin kuyruk formlarını inceledi ve her birinde farklı şekilde düzenlenmiş aynı iki parçalı yapıyı buldu.
Sallan “Bu, eski balıkların ve modern balıkların 350 milyon yılda paylaşılan aynı gelişim başlangıç noktasına sahip olduklarını gösterir” diyor. “Modern teleost larvalarında ortaya çıkan ataların kuyruğu değil, tüm balıklar kuyruklarında bu türlerin tamamı için işlev ve çevreye dayalı olarak zamanla ayarlanmış iki farklı yapıya sahipler.”
Analiz, Aetheretmon canlı balıkların ve karada yaşayan tetrapodların ortak atası olduğundan, her iki tipteki kuyruk türüne sahip olan hem balıkların hem de omurgalıların evrimiyle ilgili yeni bilgiler edinilmesine olanak tanır. Aetheretmon’da bulunan omurlar içeren kuyruk muhtemelen kertenkele gibi hayvanlarda gerçek kuyruk haline gelen ilk uzuv benzeri büyümeyi temsil eder.
Sallan, iki genleşmenin iki farklı gen grubu tarafından yönetileceğini söylüyor ve böylelikle bağımsız olarak doğal seleksiyona uğrayabilirler, böylece evrim boyunca çok sayıda yenilikçi form üretebilirler.
Sallan “Bu bize, geçmişte ve günümüzde yüzgeçlerde ve bacaklarda bu çeşitliliğe neden sahip olduğumuzu anlatıyor” diyor. “Bir formun işlevsel veya çevresel nedenlerden ötürü tercih edilen bazı kökenleri olmuş olabilir. Bir balık, yüzmek için hayati önem taşıyan bu özelliğe uyum sağlayamamışsa nesli tükenmiş olabilir” diye ekliyor.
Sallan, bu bulguların bir gelişim biyolojisi uzmanı tarafından ekstremite büyümesi veya kanatçık yerleşimi yaratan moleküler yolları teyit etmek için değerlendirilebileceği olasılığından dolayı heyecanlı. “Bu, evrimin laboratuvarda test edilmesinin kolay bir yolu olacaktır” diyor.
Çeviren: Bünyamin Tan
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniv. Klasik Türk Edebiyatı YL
Dergi referansı: Lauren Sallan, “Fish ‘tails’ result from outgrowth and reduction of two separate ancestral tails”, Current Biology, 2016; 26 (23): R1224 DOI: 10.1016/j.cub.2016.10.036
Ahmet Doğan
‘Matematik Yaramazdır’ kitabının yazarı matematik öğretmeni Ahmet Doğan, kendi deneyimlerinden yola çıkarak, matematik öğretmenin ve öğrenmenin inceliklerini ve hazzını ele […]
Alâeddin Şenel
Bilim ve düşün insanı Alâeddin Şenel bu yapıtında “ahlak” kavramını tarihsel, sınıfsal ve siyasi boyutlarıyla inceliyor, tarih boyunca geliştirilmiş ahlak […]
Derleme
Bu kitap bir tarih çalışması değil. Çünkü Marx’ın kuramı henüz tarihteki yerini almış, miadını doldurmuş, artık esin kaynağı olmaktan çıkmış […]
Richard T. Hammond
Yazar Richard T. Hammond, bu kitapta Evren’in en büyük, en küçük ve en ilgi çekici nesnelerini söyleşi formatında konuşturuyor. Mikrofonunu […]