Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Evrim tarihinin en etkileyici hikâyelerinden biri, bilinen en eski sürüngen ayak izlerinin keşfiyle yeniden yazılıyor. Avustralya’daki fosil açısından zengin Snowy Plains Formasyonu'nu inceleyen amatör paleontologlar Craig A. Eury ve John Eason, fosilleşmiş ilginç bir ayak izi seti içeren bir kaya buldu. Bu örneği profesyonel paleontologlara götürdüler ve yaklaşık 356 milyon yıllık bu fosilleşmiş tırnak izlerinin büyük olasılıkla bir amniota – erken dönem sürüngen akrabası – ait olduğunu keşfettiler.

Küçük boyutlarına rağmen, amniotlar karada yaşayan dört uzuvlu hayvanlara (tetrapodlar) doğru evrimde büyük bir adımı temsil eder. Bu izlerin yaşı, amniotların evrimleşme sürecinin düşündüğümüzden milyonlarca yıl önce başlamış olabileceğini gösteriyor. Bu bulgular, 14 Mayıs’ta Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada ele alındı.

Balıklar karaya çıktığında

Tetrapodlar, karada yaşayan dört uzuvlu tüm omurgalıları kapsar — kurbağalardan kaplumbağalara, kartallardan kaplanlara ve insanlara kadar. Hikâyeleri, balıkların yaklaşık 390 ila 360 milyon yıl önce sudan çıkmaya başlamasıyla başladı. Bu balıkların soyundan gelenler, günümüz amfibileri ve amniotlarının atalarına doğru çeşitlenmeye başladı.

Önceden, bu çeşitlenmenin zaman çizelgesi oldukça netti. İlk tetrapodlar Devoniyen döneminde yaklaşık 390 milyon yıl önce evrimleşti. Amniotlar ve modern hayvan gruplarının ilk üyeleri, daha sonra Karbonifer döneminde, yaklaşık 320 milyon yıl önce ortaya çıktı. Ancak bu yeni delillere göre, amfibiler ve amniotların atalarının ayrıldığı nokta aslında Karbonifer’in en erken döneminde, yani 356 milyon yıl önce gerçekleşmiş olabilir.

İzlerdeki kanıt

Yeni keşfedilen, 356 milyon yıllık kumtaşı levhası, bu zaman çizelgesini yaklaşık 35-40 milyon yıl geriye taşıyor. Taşın üzerinde, uzun parmaklı ve uçlarında belirgin tırnak izleri bulunan iyi korunmuş ayak izleri bulunuyor. Aynı hayvana ait olduğu düşünülen iki ayak izi seti tespit edildi.

Paleontologlar için ayak izleri oldukça önemli, çünkü nesli tükenmiş hayvanların davranışları hakkında ipuçları verebilirler. Ekip, bu eski ayak izlerini, benzer ayak yapısına sahip modern bir su kertenkelesi (Varanus salvator) ile karşılaştırdı. Ön ve arka ayaklar arasındaki mesafe ile modern kertenkelenin ayakları arasındaki mesafe karşılaştırılarak, bu eski amniotun yaklaşık 75 cm uzunluğunda olduğu tahmin edildi. Ancak tam vücut oranları hâlâ bilinmiyor.

“Tırnaklar tüm erken amniotlarda bulunur, ancak diğer tetrapod gruplarında neredeyse hiç görülmez,” diyor Ahlberg. “Tırnak izleri ve ayak şekli birlikte değerlendirildiğinde, izleri bırakan canlının ilkel bir sürüngen olduğunu gösteriyor.”

Eğer bu yorum doğruysa, bu sürüngenlerin ve genel olarak amniotların kökenini yaklaşık 40 milyon yıl daha geriye, erken Karbonifer dönemine taşıyor. Ayrıca çalışmada Polonya’da keşfedilen bir başka ayak izi seti de yer alıyor. Bu izler Avustralya’dakiler kadar eski olmasa da, daha önce bilinen örneklerden daha yaşlı ve keşfi destekliyor.

“Bu keşfin tetrapodların erken evrimi üzerindeki etkileri derin,” diyor çalışmanın ortak yazarı ve Avustralya’daki Flinders Üniversitesi’nden paleontolog John Long. “Tüm erken tetrapod ve amniot soyları Devoniyen döneminde ortaya çıkmalı – ancak tetrapod evrimi çok daha hızlı ilerlemiş ve Devoniyen fosil kayıtları düşündüğümüzden çok daha eksik olmalı.”

Evrim ağacındaki yer

Araştırma ekibine göre, sürüngenlerin kökeninin yeniden belirlenmesi, tetrapod evriminin genel zaman çizelgesinde de dalga etkisi yaratıyor. Amniotlardan daha önce evrimleşmiş olması gereken tetrapodlar, evrimsel soy ağacında daha derin bir dallanmaya sahip.

“Burada önemli olan ağacın dallarının göreceli uzunluğu,” diyor Ahlberg. “Yaşayan hayvanlardan elde edilen DNA verilerine dayanan bir soy ağacında, dalların uzunluğu her segmentteki genetik değişiklik sayısını yansıtır. Bu da fosillere bağlı olmadığı için, fosil kayıtlarının zayıf olduğu dönemleri incelemede çok faydalı.”

Ekip, amfibiler ve amniotların Devoniyen döneminde birbirlerinden ayrıldığını ve muhtemelen Tiktaalik adlı ilkel “balıkapod” ile çağdaş olduklarını düşünüyor. Bu da, yalnızca kıyılarda sürünen balıkapodların yaşadığı düşünülen bir dönemde çok daha çeşitli bir tetrapod topluluğunun var olduğunu gösteriyor. Eğer bu yeni teori doğrulanırsa, suda yaşayan canlıların karada tamamen yaşamaya geçişi, önceden tahmin edilenden çok daha hızlı gerçekleşmiş olabilir.

“Australya’daki bu ayak izi taşı yaklaşık 50 cm [1,5 fit] genişliğinde,” diyor Ahlberg, “ve şu anda Gondwana süperkıtasının – Afrika, Güney Amerika, Antarktika, Avustralya ve Hindistan’dan oluşan kara parçası – en erken Karbonifer dönemine ait tetrapod fosil kaydının tamamını temsil ediyor. Kim bilir orada başka neler yaşadı?”

“En ilginç keşifler henüz yapılmadı ve sahada hâlâ keşfedilecek çok şey var,” diye ekliyor çalışmanın ortak yazarı ve paleontolog Grzegorz Niedźwiedzki. “Avustralya’daki bu ayak izleri sadece bir örnek.”