Araştırmacılar, karada yaşayan ilk büyük yırtıcıların evrimsel başarısının avcı olarak gelişme ihtiyaçlarından kaynaklandığını öne sürüyor.
Memelilerin ilk öncü ataları dinozorların ortaya çıkışından çok uzun zaman önce, yaklaşık 60 milyon yıl boyunca Dünya’yı yönetti. Türler, bu zaman diliminde, yaklaşık olarak 315 ila 251 milyon yıl önceye uzanan bir evrimsel süreçte karada yaşayan en üst düzey avcılar olarak çeşitlendiler.
Araştırmacılar, etobur sinapsidlerin (evrimsel biyolojide ve paleontolojide, memelilerin atası olduğuna inanılan bir grup amniyot omurgalı hayvanı sınıflandırmak için kullanılan terim) çene anatomisini ve vücut büyüklüğünü inceledi. Özelliklerin incelemesi sonucunda bu canlıların zaman içindeki ekolojik evrimlerinin haritasını çıkarıldı ve bu eski yırtıcıların olası beslenme alışkanlıkları yeniden oluşturuldu. Araştırmacılar, yaklaşık 270 milyon yıl öncesine dayanan önemli bir avcılık davranışında belirgin bir değişiklikle ilişkilendirilen sinapsid çene işlevinde dikkate değer bir değişiklik buldu. Bu bulgu, en erken atalarımızın evrimi için önemli sonuçları olan bir değişikliğe işaret ediyor.
Araştırma sonuçlarına göre, otoburlar daha büyük ve daha hızlı hale geldikçe, etoburlar da hayatta kalmak için daha büyük ve daha iyi avcılar haline geldi.
Bristol Yer Bilimleri Fakültesi’nden araştırmanın başyazarı Dr. Suresh Singh bulgular hakkında “Erken dönem sinapsid yırtıcıları, ünlü yelken sırtlı Dimetrodon gibi, oldukça uzun çenelere ve çok sayıda dişe sahipti. Bu yırtıcılar çeneleri ve dişleri sayesinde avlarını yakaladıklarında kaçmasını engelliyorlardı.” diyor.
“Ancak örneklerin çene fonksiyonunu ele aldığımızda daha fazla kas etkinliğine sahip daha kısa çenelere ve çenenin ön kısmında yoğunlaşan daha az sayıda dişe sahip olmaya doğru bir eğilim gördük. Bunlar derin, güçlü ısırıklar sağlayacak şekilde uyum sağlamış çenelerdi.”
“Bu değişim, daha sonraki sinapsid etoburların avlarını ağır bir şekilde yaralayabilmeye ve böylece daha hızlı öldürmeye önem verdiklerini gösteriyor. Bu sonraki sinapsidler arasında ilk kılıç dişli etoburlar da vardı. Bu değişim, avcıların avlarından gelen yeni seçici baskılarla karşı karşıya kaldıklarını vurguluyor”
Çene ve diş yapısındaki değişikliği gösteren bu bulgu, sinapsid evrimindeki önemli bir adım için kritik bir bağlam yaratıyor. Araştırmanın ortak yazarlarından Dr. Armin Elsler, “Bu dönemde sinapsid çenelerin yeniden düzenlenmesi, uzun süredir memelilerin evrimine doğru atılmış büyük bir adım olarak biliniyor.” diyor.
Elsler ayrıca “Çene yapısındaki bu değişiklikler onu sadece daha verimli hale getirmekle kalmıyor; aynı zamanda memelilerde bulunan karmaşık kulağı da yaratan çenenin en erken yeniden yapılanmasını da gösteriyor. Peki bu ilk adımı ne tetikledi? Çalışmamız sinapsidlerin bu değişkenliğe, kısmen de olsa, avlarından gelen ekolojik baskılar tarafından yönlendirildiğini öne sürüyor.” diyor.
Çalışmanın bir diğer yazarı olan Dr. Tom Stubbs, “Çene işlevindeki değişimin zamanlaması, yırtıcılar için mücadele edilmesi daha büyük bir zorluk oluşturacak olan yeni ve daha büyük, daha hızlı otçulların evrimine karşılık geliyor. Etoburların yaralanma veya öldürülme riskleri arttı. Bu nedenle bazı sinapsid etoburlar daha büyük hale geldi. Bu da doğal olarak onları risklerin üstesinden gelmek için daha iyi katiller haline getirdi” diyor.
Türlerdeki bu değişim, yırtıcı-av etkileşimlerinde karadaki yaşamın daha hızlı ilerlediğini gösteren yeni bir dinamizmi yansıtıyor.
Araştırmanın eş danışmanlarından Profesör Mike Benton, “Geç Paleozoyik, hayvanların tamamen karada yaşamaya, yemek yemeye ve üremeye başladığı dönemdi. Türler, tamamen karasal hale geldiler, önceden güvendikleri sucul ortamlardan daha iç kesimlerdeki yeni habitatları işgal edip yeni kaynakları sömürmeye başladılar. Bulgularımız, bu ilk kara hayvanları üzerindeki seçici baskıların, karadaki yaşama daha iyi uyum sağladıkça nasıl değiştiğini gösteriyor. Hızlı hareket edebilen ve daha büyük boyutlara ulaşabilen başka bir hayvanı yakalamak, kaygan küçük bir balığı veya amfibiyi yakalamaktan çok daha zordur.” diyor.
Çalışmanın diğer bir eş danışmanı olan Profesör Emily Rayfield da şunları ekliyor: “Yırtıcı-av etkileşimleri günümüzde hayvan davranışının önemli ve itici bir gücü. Dolayısıyla bu etkiyi milyonlarca yıl boyunca anatomik evrim süresince görmek ve kendi evrimsel tarihimizdeki bazı büyük sıçramalardan potansiyel olarak sorumlu olduklarını bulmak oldukça önemli bir şey. Bu, paleontologların tarih öncesine ait farklı hayvanların nasıl yaşamış olabileceğini araştırmak için biçim ve işlev arasındaki ilişkiyi nasıl kullanabileceğini vurguluyor. Bu da bize Dünya’daki yaşamın evrimi hakkında çok şey anlatabilir.”
Araştırmacılar ayrıca, sinapsid etçillerin morfolojik çeşitliliğinin, değişimin ardından arttığını buldu. Orta-geç Permiyen döneminde yani yaklaşık 265-251 milyon yıl önce daha hızlı ısırma hızlarına veya hatta daha güçlü ısırıklara uyum sağlayan yeni işlevsel grupların eklenmesiyle bu çeşitliliğin arttığı ortaya çıktı.
Araştırmacılar bu sayede bu yeni etçil türlerinin zaman içinde farklı topluluklar içindeki boyutlarının nasıl karşılaştırıldığını değerlendirerek, bu toplulukların modern etçil memelilerin topluluklarına daha yakın hale gelmeye başlamış olabileceğini fark etti.
University of Bristol. 23 Şubat 2024.
Makale: Singh, S. A., Elsler, A., Stubbs, T. L., Rayfield, E. J., & Benton, M. J. (2024). Predatory synapsid ecomorphology signals growing dynamism of late Palaeozoic terrestrial ecosystems. Communications Biology, 7(1), 201.