Modern dünyada yaşayan kıllı kurtlar (Polychaeta) ile Kambriyen Devri’ne ait akrabası arasındaki çarpıcı benzerlik, 500 milyon yıl içinde pek fazla değişmeyen bir yaşam tarzının göstergesi.
Yeryüzündeki canlılar, basit mikroorganizmalardan büyük ve kompleks yaratıklara dönüşme yolunda –üstelik yalnızca bir değil, iki kez– nasıl böylesi büyük bir değişim geçirdi? Biliminsanları 570 milyon yıllık fosillerde ipuçları saptıyor.
Newfoundland’in güneydoğu sahilinde, Kuzey Amerika’nın en doğu ucu yakınlarında, Mistaken Point adı verilen, falezlerden oluşan bir burun var. “Hata Burnu” anlamına gelen adını, sisli havalarda kaptanların bu noktayı başka bir yerle karıştırması sonucu meydana gelen gemi kazalarında oynadığı rolden alıyor. Oysa günümüzde oldukça farklı bir konunun odağında: Yeryüzündeki canlıların en gizemli ve en şaşırtıcı sırlarından birine dair son dönemde yorumlanan muhteşem ipuçlarını barındırıyor. Üç milyar yılı aşkın bir süre boyunca tekhücreli mini oluşumlar olarak varlık gösteren canlılar, neden birdenbire bir patlama sonucu sayıları yükselişe geçen karmaşık –çokhücreli, büyük ve muhteşem– canlılara dönüşmüştü? Bu yeni canlı formları 570 milyon yıl öncesinden başlayarak tüm dünyaya yayılmış olsa da, varlıklarına dair en eski kanıtlar tek bir yerde bulunuyor: Mistaken Point. Paleontologlar aslında onlarca yıldır buraya geliyor. Ancak uzmanlar şimdilerde bu ufak farklılıklarda bir şeyler gördüğünü düşünüyor: yeni, radikal ve etkisi büyük bir şeyler.
Serin bir sonbahar günü, Newfoundland’in başkenti St. John’s şehrinden bir cip kiralıyor, alaçam ve köknar ormanları arasında siyah bir şerit gibi kıvrılarak uzayıp giden otoyolda Mistaken Point’e doğru yola çıkıyorum. Yanımda Toronto Mississauga Üniversitesi’nden Marc Laflamme ve yıllardır birlikte çalıştığı Vanderbilt Üniversitesi’nden (Nashville) İngiliz meslektaşı Simon Darroch var.
Mistaken Point’e ulaştığımızda bizi masmavi bir gökyüzü ve parlak bir güneş karşılıyor. Laflamme’ın az rastlanır olduğunu söylediği bu güneşli hava –özellikle akşamüzeri saatlerinde– açılı düşen güçlü ışık sayesinde görmeye geldiğimiz zor fark edilir fosillerin belirginleşmesine yardımcı oldu.
Basit bir başlangıç: Balık, sürüngen, kuş, memeli ve günümüzde yaşayan diğer omurgalılar gibi muhteşem betta balığı da beden yapısını Kambriyen Devri’nde yaşamış Pikaia gracilens (altta) gibi ilk kordalılara borçlu. Balığa benzese de tam anlamıyla balık olmayan Pikaianın, notokord denilen ve omurgalılarda omuriliğe dönüşen esnek kıkırdaktan bir sırtı vardı. “Tüm omurgalılar olasılıkla buna benzer bir oluşumdan evrildi,” diyor Ontario Kraliyet Müzesi paleontoloğu Jean–Bernard Caron.
Fosil yataklarını korumak için bölge hükümeti tarafından kurulan Mistaken Point Ekoloji Koruma Alanı’nda, çakıl döşeli bir yoldan aşağıya, deniz kıyısındaki bir kayaya doğru iniyoruz. Laflamme, 30 derecelik bir açıyla yana yatmış morumsu gri renkteki pürüzsüz kaya parçasını işaret ediyor. Üzerindeki karmaşık, gölgeyi andıran bir biçim, tekrarlanan kaburga ve omurga deseniyle bir metre uzunlukta bir yılanın iskeletini çağrıştırıyor. Ancak bunlar ne bir iskelet, ne de kemik. Çok çok eski zamanlarda ölüp deniz tabanına gömülmüş yumuşak bedenli bir canlının baskı izi bu. Ne yüzüyordu, ne de yerde sürünüyordu. Bugünkü organizmaların herhangi biri gibi yaşamış olamazdı. Çoğu kişinin varlığından dahi haberdar olmadığı, bir başka dünyadan gelmiş izlenimi veren gizemli canlıların yaşadığı, fazla bilinmeyen bir döneme aitti. “Yaşamın ilk kez büyük boyutlara ulaştığı zaman bu,” diyor Laflamme, kayanın yanı başında diz çökerken.
Ediyakara olarak bilinen faunaya ait bu canlı türlerinin (Ediyakaralar) gizemi, Güney Avustralya’daki terk edilmiş Ediyakara Madeni’ni kontrol göreviyle 1946’da bölgeye giden Reginald Sprigg adlı genç jeoloğun yüzlek veren kumtaşı yataklarında bazı ilginç baskı izleri gördüğü ücra Flinders Sıradağları’na kadar uzanıyor. “Bu biçimler denizanasını anımsatıyor,” diye yorumlamış Sprigg. Ama aslında denizanası değillerdi. Bildiğimiz –yaşayan ya da soyu tükenmiş– herhangi bir canlıya benzemeyen bazı başka biçimler de vardı. Aralarından biri, kuma basılmış bir parmak izine benziyordu.
Daha önce bu kayalarda benzer figürler bulup bir anlam çıkaramayan diğerleri gibi, Sprigg de bu fosillerin 550 milyon yaşında olduğunun ve evrimin çok daha iyi bilinen ünlü eseri Kambriyen Patlaması’ndan en az 10 milyon yıl daha öncesine tarihlendiklerini bilmiyordu. Biliminsanlarının o zamanki düşüncesine göre, Kambriyen Patlaması yeryüzündeki canlıların muhteşem yaratıklar, yani altsoyları hâlâ varlık gösteren karmaşık ve büyük canlılar olarak –ki biz onlara hayvan diyoruz– yıldız yağmuru misali etrafa yayıldığı an olmuştu. Sprigg’in keşfi, Kambriyen Devri’nin değil de, bugün Ediyakaran olarak bilinen hemen öncesindeki devrin büyüklük ve karmaşıklık destanının başlangıcı olduğuna dair ilk işaret olarak önem taşıyordu.
David Liittschwager
Yönteici Sınıf: Tür sayısı ve bolluk açısından, eklembacaklılar şüphesiz hayvanlar âleminin yeryüzündeki en baskın şubesi, yani ana bölümü. Sert kabuk ve parçalı beden gibi ortak özelliklerle tanımlanan bu şubede yer alan bir milyonu aşkın isimlendirilmiş tür arasında (sol üstten saat yönünde) kıskaçlı karides, Malezya sopaçekirgesi, doğu hantal çekirgesi, Avustralya çomakböceği, mantis karidesi ve palyaço yengeci de var. Şubedeki milyonlarca türün halen bilime yabancı olduğuna inanılıyor. Trilobit denilen eklembacaklılar, Kambriyen Devri ve ardından gelen Ordovisyen boyunca en çok çeşide sahip hayvan gruplarından biriydi. Soldaki 452 milyon yıllık kireçtaşı kayada görülen Ordovisyen topluluğu içinde çeşitli derisidikenliler ve en soldaki –kaplumbağa benzeri– Ceraurus da yer alıyor.
David Liittschwager
Yönteici Sınıf: Tür sayısı ve bolluk açısından, eklembacaklılar şüphesiz hayvanlar âleminin yeryüzündeki en baskın şubesi, yani ana bölümü. Sert kabuk ve parçalı beden gibi ortak özelliklerle tanımlanan bu şubede yer alan bir milyonu aşkın isimlendirilmiş tür arasında (sol üstten saat yönünde) kıskaçlı karides, Malezya sopaçekirgesi, doğu hantal çekirgesi, Avustralya çomakböceği, mantis karidesi ve palyaço yengeci de var. Şubedeki milyonlarca türün halen bilime yabancı olduğuna inanılıyor. Trilobit denilen eklembacaklılar, Kambriyen Devri ve ardından gelen Ordovisyen boyunca en çok çeşide sahip hayvan gruplarından biriydi. Soldaki 452 milyon yıllık kireçtaşı kayada görülen Ordovisyen topluluğu içinde çeşitli derisidikenliler ve en soldaki –kaplumbağa benzeri– Ceraurus da yer alıyor.
David Liittschwager
Yarış Başlıyor: Kambriyen Devri’nde yeni hayvan türlerinin muhteşem artışını tetikleyen nedenler arasında canlılara enerji veren yeni ve radikal bir yöntem vardı: başka hayvanlarla beslenmek. Yırtıcıların yakalamak için pençeler ve yemek için ağız geliştirmesine karşılık, avladıkları hayvanlar da zırh ve yeni kaçma yöntemleri bulmuş, böylece onlara ulaşmaya çalışan yırtıcılarda farklı yenilikler ortaya çıkmasına neden olmuşlardı. Silah yarışında ortaya çıkan ilk yırtıcıların en güçlüleri arasında Anomalocaris de vardı. Olasılıkla tribolitleri avlıyordu. Silahlarının üçü üstte belirgin biçimde göze çarpıyor: pençeler, itici yüzgeçler ve pençelerin dibinden çıkan göz sapları üzerindeki gözler. Kambriyen Devri’nde görmenin ortaya çıkması yırtıcıya da, avına da yararlı olmuştu. Anomalocarisin günümüzdeki akrabalarından soldaki dev kırbaçlıakrep, bedeninin ön kısmında iki, yanlarında üçer göze sahip.
David Liittschwager
Derinlerde Yaşam: Eklembacaklılar gibi yumuşakçalar da Kambriyen Devri’nde güçlenmiş ve sonrasında çok farklı formlar hâlinde çeşitlenmişti. Bunlar arasında (soldan saat yönünde) günümüzde yaşayan marul biçimli denizsalyangozu, kiton, anahtar denizminaresi ve fildişi kabuklusu yer alıyor. Burgess Şeyli’nde korunmuş 508 milyon yaşındaki Nectocaris pteryx fosili, günümüzde mürekkepbalığı, ahtapot ve yumuşakçaların kafadanbacaklılar sınıfındaki diğer yaratıklarda görülen özelliklere sahip. Bunlar arasında dokunaçlar, gözler ve onların altında kendini ileri itme amaçlı kullanılan bir huni var. İlk yumuşakçaların çoğu okyanus tabanında yaşıyordu ama Nectocaris su sütunlarının içinde dolaşma konusunda ustaydı.
David Liittschwager
Kalıcı Tasarım: Üstteki fotoğrafta görülen Ordovisyen Devri denizzambağı ve sağdaki modern sepetyıldızı, denizyıldızı ve denizkestanesi gibi daha tanıdık derisidikenlilerde olduğu gibi merkezdeki ağız etrafında simetrik olarak düzenlenmiş bir beden yapısına sahip. Deniz tabanına bir sapla bağlı duran denizzambağı, kollarıyla sudan parçacıkları toplayıp ağzına atarak besleniyordu. Dört yüz elli milyon yıl ardından, sepetyıldızı da hemen hemen aynı stratejiyi uyguluyor ve kollarını açıp mümkün olduğunca çok miktarda su süzüyor.
David Liittschwager
Gizli Güzel: Eski ve modern tüm yumuşakçaları birleştiren tanımlayıcı özelik, manto adı verilen bir doku tabakasına sahip olmaları. Burada görülen alev tarağının mantosu alacalı kırmızı ve kenarlarında yapışkanlı duyargaları var. Mantolar, farklı türlerde canlının ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı roller oynuyor. Salyangoz, deniztarağı ve istiridye gibi kabuklu yumuşakçalarda, kabuğun oluşmasında kullanılan bir madde salgılıyor. Mürekkepbalığı, ahtopot ve sübye ise mantolarının altındaki boşluğu su ile doldurup bir sifon sayesinde dışarı vererek hareket ediyor.
Sonra 1967’de, S. B. Misra adlı bir yüksek lisans öğrencisi Newfoundland’deki Mistaken Point’te fosil açısından zengin bir çamurtaşı parçası buldu. Üzerindeki eski biçimlerin bazıları, Güney Avustralya’daki “denizanasına” çok benziyordu. Bazıları eğreltiotu yaprağını andırıyor, bazılarıysa bilimin tanıdığı herhangi bir şeye benzemiyordu. Prekambriyen’e ait bir pasta gibi birbiri üzerinde oturan civardaki diğer yataklarda da gruplar hâlinde bir arada korunmuş farklı ve çok sayıda fosil olduğu ortaya çıktı. Çoğunun üzeri bir pastanın katları arasındaki krema gibi ince bir volkanik kül tabakasıyla kaplıydı. Radyoaktif uranyum ve bozunarak dönüştüğü kurşun kalıntılarını içeren kül, yatakların radyometik tarihlenmesinin tam olarak yapılmasını olanaklı kıldı. 570 milyon yaşındaki Mistaken Point fosilleri, yeryüzündeki büyük ve biyolojik açıdan kompleks canlıların en erken buluntularıydı.
Günümüzde, Antarktika dışında tüm kıtalarda 40 ayrı lokalitede birbirinden farklı 50’yi aşkın bilinen Ediyakara formu var. Milyarlarca yıl boyunca yeryüzünde yalnızca mikroorganizmalar yaşadıktan sonra, Ediyakaraların boyutlarının büyüyerek tüm Dünya’yı kaplamasına neden olan şey neydi? Büyüklükleri içsel anatomileri, beslenme biçimleri ve yaşam biçimleri açısından ne anlama geliyordu?
Ediyakaraların yeryüzünde çoğalmaya başlamasından önce, hayvan metabolizmasını besleyen oksijen elementi kıtlığının ket vurduğu evrim genelde mikroskobik ölçekte çalışıyordu. Fotosentezin sonucu olarak oksijen üreten deniz bakterileri sayesinde gaz seviyesi iki milyar yıl kadar önce yükselmiş, ancak bir milyar yıl daha görece düşük seyretmişti. 717 milyon ila 635 milyon yıl önceki bir süreçte bir dizi buzullaşma devirleri yaşanmıştı. Öyle yaygın ve öyle şiddetliydiler ki, bazı biliminsanlarının “Kartopu Dünya” adını verdikleri bir durum yaratarak olasılıkla tüm yerkürenin donmasına neden olmuşlardı. Bu süreç içinde, hâlâ tam olarak anlaşılamayan nedenler sonucunda oksijen düzeyi yeniden yükselmişti.
Uzak akrabalar: Zürafa ile sağda görülen Ciona savignyi gibi omurgasız denizfıskiyesi kadar birbirinden farklı iki hayvan zor bulunur. Oysa Kambriyen kordalılarından ortak bir ataları var. Zürafanın omurga kemiği kavramını en uç noktaya taşımasına karşılık, denizfıskiyesinde sadece larva döneminde geçici bir notokord oluyor. Larva, kaslı kuyruğu sayesinde birkaç gün boyunca yüzerek tutunmak için uygun bir yer arıyor. Ardından kuyruğunu eritip soğurarak omurgası olmayan hareketsiz bir yetişkine dönüşüyor.
Volkanik patlamaların atmosfere karbondioksit salarak dünyayı ısıtması ve okyanusları eriten bir sera etkisi yaratması sonucu büyük buzullaşma sona ermişti. 580 milyon yıl kadar önce yaşanan ve Gaskiers olarak anılan kısa süreli bir buzul çağı, küresel çapta olmasa da diğer birçok yer gibi Newfoundland’i de derin dondurucuya çevirmişti. Tüm bu değişimler Ediyakaraların fosil kayıtlarında ilk kez ortaya çıkmasından önceydi. Bundan sonra yaşananların sorumlusu onlar mıydı? Buzulların yok olması, kullanılabilir oksijenin artması ve daha kompleks hücrelerin evrimleşmesi, Ediyakaraların ilkbaharın ilk çiğdemleri gibi yeşermesine yol açmış olabilir miydi? Belki de.
Aynı biçimde günümüzdeki canlılarla olan ilişkileri de oldukça gizemli. Alman paleontolog Adolf Seilacher, çokhücreli hayvanların çoğunda olmayan “dokumayı andıran benzersiz biyolojik yapılarından” dolayı onları hayvanlar âleminden tamamen farklı, kendilerine özgü bir âleme koyuyor. “Dokuma” etkisi, iskelet olmamasının etkilerini yok eden yapısal bir istikrar sağlıyor olabilirdi. Belki de bu dokuma yapısı ve yapraksı biçimleri, yüzey alanının maksimuma çıkmasını ve deri yoluyla soğurarak daha fazla besin almalarını sağlıyordu.
Ediyakaralar için beslenme sorunlu bir iş olmalıydı, ne de olsa bugüne kadar bulunan fosil kanıtları hemen hiçbirinde ağız olmadığını ortaya koyuyor. Bağırsakları ve anüsleri de yoktu. Ne de kafa, göz ya da kuyruk sahibiydiler. Bazılarının bir ucunda tutunma amaçlı bir çeşit boğum veya disk vardı. Şimdilerde çengel veya kenet olarak bilinen bu yapı, deniz tabanına tutunuyor ve yaprak biçimli bedenin suda dik hâlde salınmasına olanak veriyordu. O zamanlar deniz tabanının çoğu bölümü kalın bir mikroorganizma tabakasıyla kaplıydı ve çökeltileri sert bir toprak tabakası gibi sabit tutmaya yarıyordu. Ancak bu yaprak bir bitki değildi –ve fotosentezle besleniyor olamazdı– çünkü Ediyakaraların çoğu, suyun en az bin metre altında, ışığın erişemediği derinliklerde yaşıyordu.
Devamını National Geographic Türkiye’nin Mart 2018 sayısında okuyabilirsiniz.
Kaynak: http://www.nationalgeographic.com.tr/makale/kesfet/yasam-karmasiklastiginda/3937