Gezegenimizin uzak geçmişinde çok hücreli canlıların görülmeye başlanmasından hemen önceki tarihlere denk gelen zaman dilimine tarihlenen bir kayadan elde edilen fosiller, hayvanların tek hücreli atasal formlardan evrildiğine dair kanıt teşkil ediyor. Bristol Üniversitesi, İsviçre Doğa Tarihi Müzesi, Paul Scherrer Ensititüsü ve Çin Jeoloji Bilimler Akademisi’nde çalışan araştırmacılar, Çin'in güneyinde bu fosilleri barındıran 570 milyon yıllık kayaları keşfetti.
Ön bilgi: Tüm canlılık tek hücreli ortak bir atasal canlı türünden evrildi ve bu tek hücreli canlılar, Dünya tarihinin çeşitli dönemlerinde daha büyük ve çok hücreli formlara dönüşürken birbirleriyle ortak kaderi paylaştı. Bunun sonucunda muazzam bir hayvan çeşitliliği ortaya çıktı. Ancak bu temel atasal formların fosillerinin sayısı, diğer canlılara kıyasla daha azdır. 542-488 milyon yıl öncesine denk gelen Kambriyen Patlaması, canlı çeşitliğinin bir anda arttığı dönem olarak bilinir. Çin’de bulunan fosillerin bu tarihten çok daha eskiye (570 milyon yıl öncesine), 635-542 milyon yıl aralığındaki Ediakara dönemine dayanıyor olması da buluşun bir diğer önemli noktası. Bu döneme ait fosillerin bulunmadığını iddia eden evrim karşıtları için bir kötü haber daha yani.
Ediakara dönemi, Kambriyen öncesindeki Proterozoik devir içinde yer alan ve çok hücreli basit yaşam formlarının yeryüzüne yayılmaya başladığı dönemdir. Bu zaman diliminde, canlılar henüz sert kabuklar geliştirmediği için, bunların korunmuş fosillerine rastlamak zordur. Elbette buna rağmen, bu döneme ait pek çok fosile de sahibiz. Tarihlendirme yapılmış ve bu döneme ait olan 100’den fazla cins tanımlanmıştır. Burada, ilk yumuşak dokulu çok hücreli hayvanlara ait fosiller bulunur. Süngerler ve deniz anaları gibi bazı tanıdık şubelerin üyelerinin yanı sıra, bilinen hiçbir şubeyle ilgisi olmayan hayvanlar da vardır. Bunlardan bazıları: Arkarua, Tribrachidium, Cyclomedusa, Kimberella, Charnia, Dickinsonia, Ediacaria, Marywadea, Onega, Pteridinium ve Yorgia vs. Bu ön bilgiyi verdikten sonra makaleye dönebiliriz.
Çin'de bulunan fosiller, hayvanların tek hücreli canlılarla başlayan evrimsel kökenine ışık tutuyor
İşte bu hafta Science'ta yayımlanan makalede anlatılan fosiller, bu nadir örneklerden biri. Bu fosillerde, amip benzeri bir canlının bölünerek eşeysiz hücrelere dönüşüp önce 2, daha sonra da 4, 8, 16, 32...vs sayıda hücre oluşturma süreci gözlemleniyor. Bu bölünmenin sonucunda, yüzlerce ve hatta binlerce spor benzeri hücre oluşuyor ve bu hücreler de döngüyü yeniden başlatmak üzere doğaya salınıyor. Bulunan fosillerde gözlemlenen hücre bölünmesi kalıbı, insan da dahil tüm hayvanlardaki embriyolojik aşamalara öylesine benzer ki, bugüne kadar bunların ilk hayvanların embriyoları olduğu düşünülmekteydi.
Bilim insanları İsviçre'deki Swiss Light Source'da, bu mikroskobik fosilleri yüksek enerjili X ışını altında inceledi ve koruyucu kist duvarlarının içerisindeki hücrelerin düzenini ortaya çıkardı. Bu hücreler, yapışkan ve yumuşak yapılı oldukları için normalde kolay kolay fosilleşmez, ama şans eseri fosfatça zengin çökeltilerin içerisinde gömülü kalmaları, hücre duvarlarının doygun hale gelip taşlaşmasına ve günümüze kadar korunabilmesine sebep olmuştur. Çalışmanın başyazarı Therese Huldtgren, “Bu fosiller öyle muhteşem ki, hücre çekirdekleri bile korunmuş durumda." dedi.
Makalenin ortak yazarı Dr. John Cunningham çalışmayı şöyle özetledi: “X ışını kaynağı olarak senkrotron isimli bir parçacık hızlandırıcısı kullandık. Bu sayede fosilin mükemmel bir bilgisayar örneğini oluşturabildik ve böylece gerçek fosile hiçbir zarar vermeden onu istediğimiz gibi kesip biçebildik. Böyle bir fosili başka türlü incelememiz mümkün olmazdı."
X ışını mikroskobisinden ortaya çıkan sonuç:
Bu fosiller, çok hücreli canlı embriyolarında olmayan özellikler içermektedir. Yani fosiller ne hayvanlara, ne de onların embriyolarına aittir, bu fosiller bütün hayvanların atası olan tek hücreli canlıların üreme sporlarıdır. Prof. Philip Donoghue; “Bulduğumuz sonuçlar bizi çok şaşırttı. Çok uzun zamandır bu fosillerin ilk hayvanların embriyoları olduğunu düşünüyorduk. Bu durumda bu fosiller hakkında son 10 yılda yazılanların çoğu hatalı oluyor, bu sonuçlar meslektaşlarımızın pek hoşuna gitmeyecek." diye konuştu. Prof. Stefan Bengtson, “Bu fosiller, hayvanların hücrelerden nasıl gelişip büyüdüğüne dair fikirlerimizi yeniden düşünmemize sebep olacak." dedi.
Resim: 570 milyon yıllık çok hücreli bir spor gövdesinin, vejetatif çekirdek ve hücre bölünmesi geçirdiğini görüyoruz. Arka planda kayanın enine kesitinde görülen her tane (çapı 1mm), taşlaştığı sırada hücre bölünmesi geçirmekte olan yumuşak hücrelerden meydana gelmiştir. Bu tür fosillerin yıllarca bu şekilde korunması çok zor olduğu için çok istisnai ve az rastlanan türde bir fosildir. (Credit: Bristol Üniversitesi)
Makale Kaynağı
- Therese Huldtgren, John A. Cunningham, Chongyu Yin, Marco Stampanoni, Federica Marone, Philip C. J. Donoghue, Stefan Bengtson. Fossilized Nuclei and Germination Structures Identify Ediacaran “Animal Embryos” as Encysting Protists. Science, 23 December 2011: Vol. 334 no. 6063 pp. 1696-1699 DOI:10.1126/science.1209537
Bu yazıdaki çeviri içeren kısımlar, Bristol Üniversitesinden sağlanan bilgilerin ışığında yazılmış ve 22.12.2011 tarihinde yayımlanmıştır.
Diğer kaynaklar:
Şu yazılar da ilginizi çekebilir: