Günümüzdeki birçok türün, hatta biz insanların evriminde dört ayaklı omurgalılar olarak bilinen tetrapodların ortaya çıkışı önemli bir adımdı.
Avustralya'da bulunan ve Nature dergisinde yayımlanan yeni fosil ayak izi keşfi, tüm tetrapodların erken evrim zaman çizelgesini altüst ediyor. Ayrıca, bu hikayenin önemli bir kısmının güneydeki süper kıta Gondvana'da yaşanmış olabileceğini düşündürüyor.
Bu fosil izleri, modern tetrapodların kökenini yanlış zamanda ve belki de yanlış yerde aradığımızı fısıldıyor.
Karaya Ayak Basan İlk Canlılar
Tetrapodlar çok uzun zaman önce, yaklaşık 390 milyon yıl önce, Devonyen döneminde tuhaf lob yüzgeçli balıkların sudan çıkmaya başlamasıyla ortaya çıktı.
Bu atasal stok daha sonra iki ana evrimsel kola ayrıldı. Biri, kurbağalar ve semenderler gibi modern amfibileri doğurdu. Diğeri ise gelişmekte olan fetüsü koruyan amniyotik zarlara sahip yumurtalar bırakan amniyotları ortaya çıkardı.
Bugün amniyotlar arasında tüm sürüngenler, kuşlar ve memeliler bulunmaktadır. Bunlar, 27.000'den fazla sürüngen, kuş ve memeli türüyle açık ara en başarılı tetrapod grubudur.
Karadaki her ortama yerleşmiş, havayı fethetmiş ve birçoğu muhteşem bir başarıyla suya geri dönmüştür. Ancak fosil kayıtları, bu amniyot grubunun en eski üyelerinin küçük olduğunu ve daha çok kertenkelelere benzediğini göstermektedir. Peki nasıl ortaya çıktılar?
En eski tetrapodların her zaman, karada hareket etmekte güçlük çeken, Acanthostega gibi ilkel balık benzeri formlar olduğu düşünülüyordu.
Çoğu bilim insanı, amfibilerin ve amniyotların Karbonifer döneminin başlangıcında, yaklaşık 355 milyon yıl önce ayrıldığı konusunda hemfikirdi. Daha sonra, amniyot soyu memelilerin ve sürüngenlerin/kuşların atalarına ayrıldı.
Şimdi bu düzenli tablo dağılıyor.
İlginç Bir Ayak İzi Dizisi
Keşfimizin anahtarı, doğu Victoria'daki Mansfield yakınlarındaki Taungurung topraklarında bulunan 35 santimetre genişliğinde bir kumtaşı plakasıdır.
Plaka, erken amniyotlara, büyük olasılıkla sürüngenlere ait olabilecek pençeli ayak izleriyle kaplıdır. Bu bulgu, amniyotların kökenini en az 35 milyon yıl geriye itmektedir.
Boyut ve şekildeki büyük farklılıklara rağmen, tüm amniyotların ortak bazı özellikleri vardır. Örneğin, parmakları olan uzuvlarımız varsa, bunların uçlarında neredeyse her zaman pençeler bulunur – insanlar durumunda ise tırnaklar.
Diğer tetrapod gruplarında gerçek pençeler görülmez. Bazı amfibilerde görülen pençe benzeri, sertleşmiş parmak uçları bile son derece nadirdir.
Pençeler genellikle ayak izlerinde belirgin izler bırakır ve bu, bir fosil ayak izinin bir amniyot tarafından yapılıp yapılmadığına dair bir ipucu sağlar.
En Eski Pençeli İzler
Sürüngenlerin önceki en eski fosil kaydı, yaklaşık 318 milyon yıl öncesine ait Kuzey Amerika ve Avrupa'dan (Euramerica) elde edilen ayak izleri ve kemiklere dayanıyordu.
Avrupa'daki en eski sürüngen benzeri iz kaydı ise Polonya'daki Silezya'dan gelmektedir ve yine bu çalışmada açıklanmıştır. Bunlar yaklaşık 328 milyon yıl öncesine aittir.
Ancak Avustralya'daki plaka bundan çok daha eskidir, 359 ila 350 milyon yıl öncesine tarihlendirilmiştir. Bu plaka, Broken Nehri (yerel Aborjin halkının dilinde Berrepit) boyunca uzanan en erken Karbonifer kayaçlarından gelmektedir.
Bu bölge, göllerde ve büyük nehirlerde yaşayan birçok muhteşem fosil balık türünü barındırmasıyla uzun zamandır bilinmektedir. Şimdi ise ilk kez nehir kenarındaki yaşama bir göz atıyoruz.
Fosil ayak izlerinin iki ayrı dizisi plakanın üst yüzeyini geçmektedir. Yüzey, yağmur damlalarının oluşturduğu çukurlarla kaplıdır, bu da ayak izleri yapılmadan hemen önce kısa bir yağmur yağdığını kaydetmektedir. Bu, canlıların kuru karada hareket ettiğini kanıtlamaktadır.
Tüm ayak izleri pençe izlerini göstermektedir. Bazıları, ayağın sürüklendiği uzun çizikler şeklindedir.
Ayakların şekli, bilinen erken sürüngen izlerinin şekliyle eşleşmektedir, bu nedenle ayak izlerinin bir amniyota ait olduğundan eminiz.
Zaman Çizelgesini Yeniden Yazmak
Bu bulgu, tüm tetrapodların köken zaman çizelgesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Fosilimiz, Karbonifer döneminin en başında amniyotların zaten evrimleştiğini gösteriyorsa, amniyotların ve amfibilerin son ortak atası, Devonyen döneminde çok daha geride olmalıdır.
Ayrılmanın zamanlamasını, yaşayan tetrapodların DNA tabanlı aile ağaçlarındaki farklı dalların göreceli uzunluklarını karşılaştırarak tahmin edebiliriz. Bu, ayrılmanın geç Devonyen'de, belki de 380 milyon yıl öncesine kadar gerçekleştiğini göstermektedir.
Bu, geç Devonyen dünyasının sadece ilkel balık benzeri tetrapodlar ve ünlü Tiktaalik gibi ara formlarla değil, aynı zamanda yaşayan soyların yakın akrabaları da dahil olmak üzere gelişmiş formlarla dolu olduğu anlamına gelir. Peki neden onların kemiklerini bulamadık?
Plakamızın bulunduğu konum bir ipucu veriyor.
Büyük Evrimsel Sorular
Karbonifer amniyotlarına ait diğer tüm kayıtlar, günümüz Kuzey Amerika ve Avrupa'sını içeren kuzey yarımküre kara kütlesi Euramerica'dan gelmiştir. Euramerica ayrıca Devonyen tetrapod fosillerinin büyük çoğunluğunu üretmiştir.
Yeni Avustralya fosilleri ise Afrika, Güney Amerika, Antarktika ve Hindistan'ı da içeren devasa güney kıtası Gondvana'dan gelmektedir.
Güney tropiklerinden Güney Kutbu'na kadar uzanan bu geniş kara kütlesinin tamamında, en erken Karbonifer'e ait tek tetrapod fosili şu anda bizim küçük plakamızdır.
Devonyen kaydı da bundan pek iyi değil. Gondvana'daki erken tetrapodlara ait fosil kaydı şaşırtıcı derecede eksiktir ve içinde her şeyi gizleyebilecek devasa boşluklar bulunmaktadır.
Bu bulgu şimdi büyük bir evrimsel soru ortaya atıyor. İlk modern tetrapodlar, yani kendi uzak atalarımız, ekvatoral Euramerica'nın güneşli yarı çöllerine ve buharlı bataklıklarına yayılmadan çok önce, güney Gondvana'nın ılıman Devonyen manzaralarında mı ortaya çıktı?
Bu oldukça olasıdır. Ancak Devonyen ve Karbonifer fosillerine ait yeni keşifler, eski Gondvana kıtalarından daha fazla saha çalışmasıyla gün ışığına çıkarılırsa, bir gün bu sorunun cevabı bulunabilir.
Bu bilimsel çalışmanın yapıldığı Mansfield bölgesindeki Taungurung halkını anıyoruz.
