İlkokul günlerinden hatırlamamız kuvvetle mümkün. Öğretmenimiz bize omurgalı hayvanları sorduğunda, “balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar, memeliler” diye daima bir ağızdan bağırırdık. Pekala özellikleri neydi bu canlıların? Niye kimileri suda, kimileri ise karadaydı? Ayrımını yaptığımız bu kümelerin ortak geçmişleri neydi? Gelin bu sorulara daima birlikte yanıt arayalım ve bilgilerimizi gözden geçirelim.
Vücutlarında kıkırdak yahut kemikten oluşmuş bir omurga yapısı bulunduran ve bu yapının içinde hudut ağları olan canlı kümelerini omurgalılar olarak isimlendiriyoruz. Birazdan canlıların ömür aralıklarının verildiği kimi vakit dilimlerine değineceğiz. Bu dilimler, günümüze kadar bulunabilmiş olan kalıntıların tarihlendirilmesiyle oluşturuluyor. Omurgalı hayvanların en eski denizel ataları, Kambriyen adındaki periyodun başlarında (yaklaşık 520 milyon yıl önce), kendilerini gösteriyorlar. Bu canlılarda (Myllokunmingia gibi) var olan kıkırdaklı yapı, korunmalarına yardımcı oluyor ve giderek çeşitlenmeye başlıyorlar. Öncül atalarını bir kenara bırakırsak, temelde beş omurgalı kümesi bulunuyor. Bunlardan birincisi olan balıklar, Ordovisyen olarak isimlendirilen yaklaşık 490 milyon yıl evvel başlayan bir periyotta tarih sahnesine çıkıyor. Balıkların evrim sürecindeki seyahati, çenesiz balıklarla başlıyor. Taşemenler ve Myxiniler çenesiz balıkların yaşayan tek akrabaları.
Çeneli balıklar ise bir sonraki periyot olan Silüryen’de görülüyorlar. Çeneleri, solungaç destekleyici yapılardan evrimleşiyor ve bu olay, av-avcı ilişkisinin omurgalı evrimindeki tesirine sürat kazandırıyor. Bu basamaktan sonra evrim, gelişmiş hudut ağı ve duyu organları lehine sürat kazanıyor. Çeneli balıkların bu periyottaki hakimleri zırhlı balıklar sınıfı. Bu sınıftaki canlıların kuşağı günümüzde büsbütün tükenmiş durumda. Çeneli balıkların evrimi, kıkırdaklı ve kemikli balıkların evrimi ile bir sonraki periyotta sürat kazanıyor: Devoniyen dönemine tıpkı vakitte Balıklar Çağı demekteyiz. Günümüzden yaklaşık 419 milyon yıl evvel başlayan Devoniyen’de, bugünkü balıkların atalarına rastlıyoruz. Kıkırdaklı balıklar dikey iskelet, kuyruk, ön solungaçlar üzere pek çok özelliğe sahipler; lakin bu balıklarda olmayan operkulum denen yapı (balıklarda yüz takviyesi sağlayan kemiksi yapı bütünü) evrimsel süreçte daha baskın bir özellik olarak karşımıza çıkıyor. Operkulum, kemikli balıklarda bulunuyor. Günümüzde yaşayan kıkırdaklı balıklar ise köpek balıkları, vatozlar ve sıçan balıklarıdır. İlkel kemikli, tuzlu ve tatlı su balıkları da yeniden Devoniyen’in başlarında ortaya çıkmıştı.
Bir Devoniyen devir tasviri. Görsel: Masato Hattori
Kemikli balıkların bir kısmı yüzmede kolaylık sağlayan ve yüzgeç hareketini gerçekleştiren ışınsal yüzgeçlere sahipler. Bir kısmının ise ön solungaçları Devoniyen periyodunda iç yapı ünitelerine evrilmişti. Bu ünitelere ön ayak takımları diyebiliriz. Bu küme balıklar, lop (et) yüzgeçli balıklar olarak isimlendiriliyor; günümüzün akciğerli balıkları ve sölekant takımındakiler, bu kümenin yaşayan akrabaları. Bu balıkların ön ayak grupları haricinde, bir de ilkel akciğerleri olması, lop yüzgeçli balıkları farklı kılan özelliklerden. Lop yüzgeçli balıklardan (nesli tükenen) Ripidistiyaların art yüzgeçleri de iç yapı ünitelerine evrilerek arka ayak takımlarını oluşturmuştur. Ripidistiyaların art ayak ekipleri tıpkı ön ayak ekipleri üzere etli bir yapıda evrimleşiyor ve birçok kemik yapısı bulunduruyor. Bu canlıların kafatasları iki oynar loptan oluşmuştur ve kemikli alt çene yapıları vardır. Ripidistiyalar hem yüzgeç hem de akciğerlere sahipler. Akciğerlerin oluşması karaya geçiş için büyük önem taşıyor ve oksijenin dağıtımı açısından dolaşım sisteminin oluşması da bununla birlikte sürat kazanıyor. Burada bahsettiğimiz Ripidistiyalar, lop yüzgeçli balıklar sınıfında bulunmalarıyla bir arada, tıpkı zamanda balıklardan amfibilere bir geçiş formu niteliğindeler.
Amfibiler, yani çift yaşamlılar, ikinci omurgalı kümemiz. Karayı istila eden birinci omurgalılar onlar; lakin su hayatından da büsbütün kopabilmiş değiller. Amfibilerin derileri, balıklara kıyasla daha kuru ve hayat döngülerinde büsbütün suya bağımlı oldukları evreler var. Zati hem su hem kara hayatlarının varlığı, onları Türkçede çift ömürlüler olarak kullanmamızın nedeni. Birinci amfibiler olarak kabul edilen İhtiyostegalar, Geç Devoniyen olarak isimlendirilen devirde, günümüzden yaklaşık 360 milyon yıl öncesinde yaşıyorlar. İhtiyostegalar; yüzgeç kuyruğu bulundurmaları, kafatası yapıları, dikey iskelete sahip olmaları, diş yapısı ve dağılımıyla Ripidistiyalar ile benzerlik gösteriyorlar. Gelişmiş dört uzva sahip olmaları, geniş, güçlü göğüs ve leğen eklem dayanakları bulundurmaları ise bu kümesi Ripidistiyalardan farklı kılıyor. İhtiyostegaların yani ilkel amfibilerin evrimi ile bugün gezegenimizin karasal hayatının büyük kısmını oluşturan, dört uzuvlu omurgalıların evrimi başlamış oluyor. Suda nefes alma ve yer tespitine imkan sağlayan beden yapısından, karada rahatça dolaşan hayvan beden yapısına bu geçiş, tarih sayfasındaki öncül evrimsel değişimlerden biri kabul ediliyor. Yaklaşık 60 milyon yıllık Devoniyen dönemi, bu değişimi anlamak açısından kıymetli. Kayıtlara geçen çok sayıda fosil, sudan karaya çıkışı tüm çıplaklığıyla ortaya koyuyor. Paleontolog Neil Shubin’in keşfettiği Tiktaalik bunlardan yalnızca biri.
Bilim insanlarının, sudan karaya geçişte büyük rol oynayan ön ve art ayak kadrolarının, yani ilkel uzuvların evriminin nasıl gerçekleştiğine dair farklı hipotezleri bulunmakta (su kaynaklarının kıtlığı, gelgit bölgesinde bulunma, nemli ve ağaçlık alanlarda bulunma vb.). O periyotta karada omurgasız hayvanların yaşaması, besin kaynaklarının bolluğu, tehlike ve rekabetin suya oranla düşük olması; omurgalı canlıların karaya adaptasyonu açısından değer taşımıştı. Devoniyen periyottaki birinci amfibilerin yavruları, günümüz amfibi yavrularına benzeri formda küçük. En eski amfibiler, yalnızca güneş ışınları varlığında karaya çıkıyordu. Karada avlanma ve dolaşma davranışı göstermiyordu. İhtiyostega üzere çok kemikli ayak grubu yapısından, daha gelişmiş beş haneli ayak yapısına ve daha karasal formdaki amfibilere evrim ise bu periyottan sonra da devam ediyor (Yazıda bahsedilen balıklar ve amfibiler, bazen “alt omurgalılar” olarak da söylenilen anamniyot omurgalılardan. Bu iki küme yumurtalarını, döllenmesi için suya bırakıyor; bu özellikleri ile “yüksek omurgalılar” denilen başka üç kümeden ayrılıyorlar).
Mini sözlük
Östenopteron: Ripidistiyalar sınıfından bir balık.
Akantostega: sekiz parmaklı, ilkel dört ayaklı.
Panderiçtis: Çamurlu sığ sulara adapte, lop yüzgeçli bir balık.
Tiktaalik: Bilim dünyasında epey ses getiren, fishapod (balık ayak) lakaplı balık.
Önerilen okumalar
– The Incredible Unlikeliness of Being – Alice Roberts (Heron Books, 2014)
– İçimizdeki Balık – Neil Shubin (NTV Yayınları, 2010)
