Son 500 milyon yıl boyunca omurgalılar, sinek kuşlarından fillere, kurbağalardan çekiç kafalı köpekbalıklarına kadar şaşırtıcı çeşitlilikte biçimlere evrildiler; ayrıca dik yürüyen maymun türlerimizden bahsetmeye bile gerek yok. Ancak tüm bu çeşitliliğe rağmen omurgalıların bazı önemli benzerlikleri vardır.
Örneğin hepimizin omurlardan oluşan bir omurgası ve içinde beynin yer aldığı bir kafatasımız var. Bu özellikleri paylaşıyoruz çünkü hepimiz ortak bir atadan geliyoruz: Kambriyen denizinde yüzen bir balık.
Ancak paleontologlar geçmişe daha derinlemesine baktıklarında hikaye daha da kafa karıştırıcı hale geliyor. İlk hayvanların fosilleri, gizemli bedenleri ve bilinmeyen uzuvları olan tuhaf yaratıklardan oluşan bir hayvanat bahçesini ortaya çıkarıyor. Bristol Üniversitesi'nden paleontolog Jakob Vinther, “Çılgın hayvanlara benziyorlardı” dedi.
Salı günü yayınlanan bir çalışmada Dr. Vinther ve meslektaşları, bu anormalliklerden bazılarının nasıl biz insanları doğurduğuna dair kışkırtıcı bir teori ortaya attılar. Tartışmanın merkezinde ise 508 milyon yıl önce yaşamış, 2,5 santimetre uzunluğunda, şerit şeklinde bir canlı yer alıyor. Paleontologlar, Pikaia adı verilen bu antik yüzücü hakkında on yıllardır tartışıyorlar. Şimdi tartışın Dr. Vinther ve meslektaşları, önceki araştırmacıların Pikaia'ya baş aşağı baktıklarında yanılgıya düştüklerine inanıyor.
Pikaia, 1910 yılında Amerikalı paleontolog Charles Walcott tarafından Kanada'nın Rocky Dağları'nda keşfedilen çok sayıda erken dönem hayvan fosili arasında gün ışığına çıktı. Walcott, vücudunun ön ucundan sarkan kısa, etli uzantılara atıfta bulunarak Pikaia'nın bir poliket veya deniz solucanı olduğu sonucuna vardı. Yaşayan poliketlerin vücutlarının tüm uzunluğu boyunca yüzmek veya emeklemek için kullandıkları benzer çıkıntıları vardır.
Ancak yaklaşık yetmiş yıl sonra İngiliz paleontolog Simon Conway Morris, Pikaia'nın bir solucan olmadığını savundu. Hayvanın vücudu boyunca uzanan kas demetlerine işaret ederek Pikaia'nın omurgalıların yakın akrabası olduğunu öne sürdü. 1979'da “Pikaia antik balıklardan uzak olmayabilir” diye yazmıştı.
Pikaia paleontolojik çevrelerde ünlü oldu. Harvard'lı evrim biyoloğu Stephen Jay Gould, 1989 tarihli “Harika Hayat” adlı kitabında onu “yakın atalarımızın belgelenen ilk üyesi” olarak övdü.
Ancak diğer birçok uzman şüpheci olmaya devam etti. Daha sonra Dr. tarafından keşfedilen Pikaia'nın bazı garip özelliklerine dikkat çektiler. Toronto Üniversitesi'nden Conway Morris ve Jean-Bernard Caron'un kimlikleri belirlendi. En gizemli olanı, hayvanın vücudunun arkası boyunca uzanan ve omurgalılarda sinir kordonunun olması beklenebilecek geniş bir tüptü. Dr. Conway Morris ve Dr. Caron buna “arka organ” adını verdi ama onun ne işe yaradığına dair hiçbir fikirleri yoktu.
Fransız paleontolog Philippe Janvier, 2015 yılında “Bu uzun süredir ikonik olan 'omurgalı atası' bir sır olarak kalmaya devam ediyor” diye yazmıştı.
Birkaç yıl sonra Grönland'da omurgalılara benzeyen bazı fosiller bulduktan sonra Dr. Vinther karşılaştırma yapmak için Pikaia'ya daha yakından bakacak. Bilgisayarındaki yüksek çözünürlüklü bir fotoğrafa baktığında sırt organında tuhaf bir şey fark etti. Dr.'nin üzerinde lekeler vardı. Vinther'in deniz tabanındaki çökeltiler olduğu kabul edildi.
Tortular ancak sırt organının dışarıya açılan bir açıklığı varsa Pikaia'ya girebiliyordu. Omurgalılarda sindirim sistemi bu tanımın geçerli olduğu tek organdır.
Yani Dr. Vinther ekranındaki görüntüyü, sırt organı artık hayvanın sırtı boyunca değil, karnı boyunca uzanacak şekilde yeniden düzenledi. Bu değişiklikle birlikte Pikaia'nın anatomisinin geri kalanı da yerine oturmuş gibi görünüyordu. Fosil boyunca uzanan bir çizgi Dr. Conway Morris ve Dr. Caron bunu bir kan damarı olarak tanımlamıştı ve artık sinir kordonunun olması gereken yerde ortaya çıkıyordu.
“'Bu çok daha anlamlı' diye düşündüm” diye hatırladı Dr. Vinther.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde Dr. Vinther ve meslektaşları Pikaia'da sinir sistemine ait başka izler de buldular. Yeni sinir kordonunu hayvanın kafasına kadar takip ettiler ve küçük bir beynin ne olabileceğine dair kanıtlar keşfettiler. Ayrıca beyinden dallanan ve hayvanın başından büyüyen bir çift dokunaçlara uzanan sinirler de buldular.
Araştırmacılar artık Pikaia'yı yiyecek parçacıkları arayan, serbest yüzen bir hayvan olarak hayal ediyorlar. Görünüşe göre gözleri yoktu ama bunun yerine çevresini keşfetmek için dokunaçlarını kullanıyordu.
Bir zamanlar Pikaia'nın kafasından sarktığı düşünülen uzuvlara gelince, araştırmacılar artık bunların onun üzerinde çıkıntı yaptığını görüyor. Pikaia'nın sudan oksijen çekmek için kullandığı solungaçlarda tüy benzeri çıkıntılar olabilirler.
Araştırmacılar daha sonra Pikaia'yı yeni anatomisiyle omurgalılarla ilişkili olduğu düşünülen diğer olağandışı fosillerle karşılaştırdılar. Sonunda yeni ve tartışmalı bir aile ağacı yarattılar.
Cambridge Üniversitesi'nden paleontolog ve araştırma ekibinin bir üyesi olan Giovanni Mussini, Pikaia ve tüm omurgalıların vetulikoid adı verilen gerçekten tuhaf canlılardan evrimleştiğini savunuyor. Vücudunun ön yarısı suyu emen ve içinde asılı yiyecek parçalarını tutan devasa bir sepetten oluşuyordu; arka yarısı ise hayvanın anüsüyle biten kaslı bir kuyruktan oluşuyordu.
Teoriye göre, vetulikolliler daha sonra daha büyük ve daha güçlü bir kuyruk geliştirirken, sepetleri solungaçları içeren küçük bir ağza ve boğaza dönüştü.
Mussini ve meslektaşları, daha yeni omurgalı atalarının daha da iyi yüzücüler haline geldiğinden şüpheleniyorlardı. Pikaia'nın aksine, kuyruklarını karınlarının ötesine uzatıyorlardı; bu, kuyruklu kara omurgalıları dahil tüm balıklarda bulunan bir özellikti. Daha sonraları bile, ilk protobalık ataları beyinlerinin etrafında kıkırdak kaplamalar geliştirerek ilk kafataslarının oluşmasını sağladılar. Daha sonra tamamen gelişmiş iskeletler geliştirdiler.
Mussini, “Bu bir Büyük Patlama değil, tam teşekküllü bir balık” dedi. “Omurgalıların vücut yapısının muhtemelen düşündüğümüzden çok daha uzun bir geçmişi var.”
Yeni çalışmada yer almayan Harvard'lı paleontolog Karma Nanglu, Pikaia'nın ters çevrilmesinin mümkün olduğunu söyledi. “Paleontolojide her zaman daha çılgın şeyler olur” dedi.
Pikaia'yı ters çevirmek bazı gizemleri çözerken yenilerini de açtı. Duyusal dokunaçlara sahip hayvanlarda bunlar genellikle başın üst kısmında büyür. Bay Mussini ve Dr. Vinther aşağıda büyüyorlar. Dış solungaçların bir hayvanın kafasının üzerinde kanat çırpması da nadir görülen bir durumdur.
“Okyanus tabanında yüzmeyi hayal etmek bana çok zor geliyor” dedi Dr. Nanglu.
Dr. Nanglu, atalarımızın sepet ağızlı Vetulicoli olduğunu kabul etmekte daha da zorlandı. Bu hayvanların fosillerinin yorumlanması zordur ve birçok tartışmaya yol açmaktadır. Örneğin bazı vetulicoli'lerin sepetlerinin yanlarında bir dizi delik bulunur ve bazı araştırmacılar bunların solungaçların öncüsü olduğuna inanır. Diğerleri benzerliğin sadece bir tesadüf olduğuna inanıyor.
Yine de Dr. Nanglu, nesiller önce başlayan bir tartışmayı yeniden başlatma cesaretini gösterdikleri için araştırma ekibini övüyor. “Bu, kitabı kapatmak yerine yeni bir tartışma alanı açıyor” dedi.
Örneğin hepimizin omurlardan oluşan bir omurgası ve içinde beynin yer aldığı bir kafatasımız var. Bu özellikleri paylaşıyoruz çünkü hepimiz ortak bir atadan geliyoruz: Kambriyen denizinde yüzen bir balık.
Ancak paleontologlar geçmişe daha derinlemesine baktıklarında hikaye daha da kafa karıştırıcı hale geliyor. İlk hayvanların fosilleri, gizemli bedenleri ve bilinmeyen uzuvları olan tuhaf yaratıklardan oluşan bir hayvanat bahçesini ortaya çıkarıyor. Bristol Üniversitesi'nden paleontolog Jakob Vinther, “Çılgın hayvanlara benziyorlardı” dedi.
Salı günü yayınlanan bir çalışmada Dr. Vinther ve meslektaşları, bu anormalliklerden bazılarının nasıl biz insanları doğurduğuna dair kışkırtıcı bir teori ortaya attılar. Tartışmanın merkezinde ise 508 milyon yıl önce yaşamış, 2,5 santimetre uzunluğunda, şerit şeklinde bir canlı yer alıyor. Paleontologlar, Pikaia adı verilen bu antik yüzücü hakkında on yıllardır tartışıyorlar. Şimdi tartışın Dr. Vinther ve meslektaşları, önceki araştırmacıların Pikaia'ya baş aşağı baktıklarında yanılgıya düştüklerine inanıyor.
Pikaia, 1910 yılında Amerikalı paleontolog Charles Walcott tarafından Kanada'nın Rocky Dağları'nda keşfedilen çok sayıda erken dönem hayvan fosili arasında gün ışığına çıktı. Walcott, vücudunun ön ucundan sarkan kısa, etli uzantılara atıfta bulunarak Pikaia'nın bir poliket veya deniz solucanı olduğu sonucuna vardı. Yaşayan poliketlerin vücutlarının tüm uzunluğu boyunca yüzmek veya emeklemek için kullandıkları benzer çıkıntıları vardır.
Ancak yaklaşık yetmiş yıl sonra İngiliz paleontolog Simon Conway Morris, Pikaia'nın bir solucan olmadığını savundu. Hayvanın vücudu boyunca uzanan kas demetlerine işaret ederek Pikaia'nın omurgalıların yakın akrabası olduğunu öne sürdü. 1979'da “Pikaia antik balıklardan uzak olmayabilir” diye yazmıştı.
Pikaia paleontolojik çevrelerde ünlü oldu. Harvard'lı evrim biyoloğu Stephen Jay Gould, 1989 tarihli “Harika Hayat” adlı kitabında onu “yakın atalarımızın belgelenen ilk üyesi” olarak övdü.
Ancak diğer birçok uzman şüpheci olmaya devam etti. Daha sonra Dr. tarafından keşfedilen Pikaia'nın bazı garip özelliklerine dikkat çektiler. Toronto Üniversitesi'nden Conway Morris ve Jean-Bernard Caron'un kimlikleri belirlendi. En gizemli olanı, hayvanın vücudunun arkası boyunca uzanan ve omurgalılarda sinir kordonunun olması beklenebilecek geniş bir tüptü. Dr. Conway Morris ve Dr. Caron buna “arka organ” adını verdi ama onun ne işe yaradığına dair hiçbir fikirleri yoktu.
Fransız paleontolog Philippe Janvier, 2015 yılında “Bu uzun süredir ikonik olan 'omurgalı atası' bir sır olarak kalmaya devam ediyor” diye yazmıştı.
Birkaç yıl sonra Grönland'da omurgalılara benzeyen bazı fosiller bulduktan sonra Dr. Vinther karşılaştırma yapmak için Pikaia'ya daha yakından bakacak. Bilgisayarındaki yüksek çözünürlüklü bir fotoğrafa baktığında sırt organında tuhaf bir şey fark etti. Dr.'nin üzerinde lekeler vardı. Vinther'in deniz tabanındaki çökeltiler olduğu kabul edildi.
Tortular ancak sırt organının dışarıya açılan bir açıklığı varsa Pikaia'ya girebiliyordu. Omurgalılarda sindirim sistemi bu tanımın geçerli olduğu tek organdır.
Yani Dr. Vinther ekranındaki görüntüyü, sırt organı artık hayvanın sırtı boyunca değil, karnı boyunca uzanacak şekilde yeniden düzenledi. Bu değişiklikle birlikte Pikaia'nın anatomisinin geri kalanı da yerine oturmuş gibi görünüyordu. Fosil boyunca uzanan bir çizgi Dr. Conway Morris ve Dr. Caron bunu bir kan damarı olarak tanımlamıştı ve artık sinir kordonunun olması gereken yerde ortaya çıkıyordu.
“'Bu çok daha anlamlı' diye düşündüm” diye hatırladı Dr. Vinther.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde Dr. Vinther ve meslektaşları Pikaia'da sinir sistemine ait başka izler de buldular. Yeni sinir kordonunu hayvanın kafasına kadar takip ettiler ve küçük bir beynin ne olabileceğine dair kanıtlar keşfettiler. Ayrıca beyinden dallanan ve hayvanın başından büyüyen bir çift dokunaçlara uzanan sinirler de buldular.
Araştırmacılar artık Pikaia'yı yiyecek parçacıkları arayan, serbest yüzen bir hayvan olarak hayal ediyorlar. Görünüşe göre gözleri yoktu ama bunun yerine çevresini keşfetmek için dokunaçlarını kullanıyordu.
Bir zamanlar Pikaia'nın kafasından sarktığı düşünülen uzuvlara gelince, araştırmacılar artık bunların onun üzerinde çıkıntı yaptığını görüyor. Pikaia'nın sudan oksijen çekmek için kullandığı solungaçlarda tüy benzeri çıkıntılar olabilirler.
Araştırmacılar daha sonra Pikaia'yı yeni anatomisiyle omurgalılarla ilişkili olduğu düşünülen diğer olağandışı fosillerle karşılaştırdılar. Sonunda yeni ve tartışmalı bir aile ağacı yarattılar.
Cambridge Üniversitesi'nden paleontolog ve araştırma ekibinin bir üyesi olan Giovanni Mussini, Pikaia ve tüm omurgalıların vetulikoid adı verilen gerçekten tuhaf canlılardan evrimleştiğini savunuyor. Vücudunun ön yarısı suyu emen ve içinde asılı yiyecek parçalarını tutan devasa bir sepetten oluşuyordu; arka yarısı ise hayvanın anüsüyle biten kaslı bir kuyruktan oluşuyordu.
Teoriye göre, vetulikolliler daha sonra daha büyük ve daha güçlü bir kuyruk geliştirirken, sepetleri solungaçları içeren küçük bir ağza ve boğaza dönüştü.
Mussini ve meslektaşları, daha yeni omurgalı atalarının daha da iyi yüzücüler haline geldiğinden şüpheleniyorlardı. Pikaia'nın aksine, kuyruklarını karınlarının ötesine uzatıyorlardı; bu, kuyruklu kara omurgalıları dahil tüm balıklarda bulunan bir özellikti. Daha sonraları bile, ilk protobalık ataları beyinlerinin etrafında kıkırdak kaplamalar geliştirerek ilk kafataslarının oluşmasını sağladılar. Daha sonra tamamen gelişmiş iskeletler geliştirdiler.
Mussini, “Bu bir Büyük Patlama değil, tam teşekküllü bir balık” dedi. “Omurgalıların vücut yapısının muhtemelen düşündüğümüzden çok daha uzun bir geçmişi var.”
Yeni çalışmada yer almayan Harvard'lı paleontolog Karma Nanglu, Pikaia'nın ters çevrilmesinin mümkün olduğunu söyledi. “Paleontolojide her zaman daha çılgın şeyler olur” dedi.
Pikaia'yı ters çevirmek bazı gizemleri çözerken yenilerini de açtı. Duyusal dokunaçlara sahip hayvanlarda bunlar genellikle başın üst kısmında büyür. Bay Mussini ve Dr. Vinther aşağıda büyüyorlar. Dış solungaçların bir hayvanın kafasının üzerinde kanat çırpması da nadir görülen bir durumdur.
“Okyanus tabanında yüzmeyi hayal etmek bana çok zor geliyor” dedi Dr. Nanglu.
Dr. Nanglu, atalarımızın sepet ağızlı Vetulicoli olduğunu kabul etmekte daha da zorlandı. Bu hayvanların fosillerinin yorumlanması zordur ve birçok tartışmaya yol açmaktadır. Örneğin bazı vetulicoli'lerin sepetlerinin yanlarında bir dizi delik bulunur ve bazı araştırmacılar bunların solungaçların öncüsü olduğuna inanır. Diğerleri benzerliğin sadece bir tesadüf olduğuna inanıyor.
Yine de Dr. Nanglu, nesiller önce başlayan bir tartışmayı yeniden başlatma cesaretini gösterdikleri için araştırma ekibini övüyor. “Bu, kitabı kapatmak yerine yeni bir tartışma alanı açıyor” dedi.