Katalog

Şekil 1.Tiktaalik (www.scinews.com’dan alınmıştır). mış olan bakterilerden insana uzanan yaşam serüvenini fosil ve genetik kanıtlar göstererek belgelemektedir. Kitap milyonlarca ve hatta milyarlarca yıl önce meydana gelen jeolojik olayların canlıları nasıl şekillendirdiğini de ortaya koymaktadır. Shubin fosil ve kalıtım malzemesi olan DNA kayıtlarına dayanarak, insanlar ve diğer canlı varlıklar arasındaki fiziksel ve kimyasal bağları gözönüne sermektedir. Vücudumuzun her hücresinde yeralan DNA’nın kimyasal dokusu, ilkel bakterilerden bize uzanan, mutasyon ve doğal seçilim ile şekillenen, yaklaşık 3.5 milyar yıllık kimyasal değişimi temsil etmektedir. pılarının ilk ana hatları ortaya çıktı. Delta ortamı ve nehir ağızlarında yaşayan Titaalik, bu yeni anatomik düzen sayesinde yüzgeçlerine dayanarak su altında hareket etmeyi ve yürümeyi öğrendi. Su altında yürümeye olanak sağlayan bu yeni kemik yapısı, daha sonra karada yürüyebilmenin temelini oluşturdu. Bu nedenle Tiktaalik fosili, evrimbilimciler tarafından kemikli balıklardan dörtayaklı karasal omurgalılara geçiş fosili olarak kabul edilmektedir. Shubin, kurbağagillerin, sürüngenlerin, kuşların ve de memelilerin ortak atası olarak yorumladığı Tiktaalik’in (veya ona benzer bir türün), 375 milyon yıl içinde nasıl değişip insana dönüştüğünü ikna edici belgeleriyle ortaya koymaktadır. Kuşlar ve yarasalardaki kanadın, insanlardaki kol ve elin, balinalardaki yüzgecin, aslanlardaki pençenin, ceylanlardaki bacağın ve kaplumbağalardaki parmakların kökeni, 375 milyon yıl önceki yüzgeçten ayağa geçişi temsil eden Tiktaalik’teki kemiklere kadar uzanmaktadır. 10 Ekim, 2013 tarihinde Nature dergisinde yayımlanan bu buluş ile çeneli balıkların da geç Silüriyen’de (419 milyon yıl önce) yaşadığı ortaya çıkmış oldu. Entelognathus primordialis adı verilen bu balığın yüz şekli (ağız, burun, göz) bilinen en eski omurgalı yüz yapısını temsil etmektedir (Şekil 2). Entelognathus primordialis erken Silüriyen’de (440430 milyon yıl önce) otaya çıkan zırhlı balıklar ile geç Silüriyenerken Devoniyen’de (415400 milyon yıl önce) ortya çıkan kemikli balıkların arasında bir geçiş özelliği taşımaktadır. Kemikli balıklar ise kurbağagillerin, sürüngenlerin, kuşların ve insanların da içinde bulunduğu memelilerin ortak atası olarak kabul edilmektedir. İnsan anatomisi ve DNA’sı 530 milyon yıl önce yaşayan Haikouichthys‘in omurga yapısını, 419 milyon yıl önce yaşayan Entelognathus primordialis’in yüz yapısını ve 375 milyon yıl önce yaşamış olan Tiktaalik roseae’in kol ve ayak ya Şekil 2. Entelognathus (wwwnews. uchicago.edu’den alınmıştır). 2004 yılına kadar yapılan fosil arama çalışmalarında orta Devoniyen’de (385 milyon yıl önce) suda yaşamış ve kemikli balıklardan dörtayaklılara (tetrapod) geçişi temsil eden Panderichthys ile ondan türediği düşünülen geç Devoniyen’de (360 milyon yıl önce) hem karada hem de suda yaşayan dörtayaklı Ichthyostega (ve de Acanthostega) arasındaki geçiş fosili bulunamıyordu. Jeolojik verilere dayanarak Shubin, bu ara fosilin Kanada’nın kuzeyindeki Ellesmere adasında bulunabileceğini kestirmiş; fakat 1999 ve 2000 yıllarında bu adada öğrencileri ile yaptığı uzun arazi çalışmalarından eli boş dönmüştü. 2004 yılında bölgeye tekrar giden Shubin ve ekibi, aradıkları fosili nihayet 375 milyon yıl yaşlı Devoniyen kumtaşları içinde buldu. Shubin ve öğrencileri buldukları bu balık fosiline, Ellesmere adasındaki Eskimoların dilinde “büyük tatlısu balığı” anlamına gelen “Tiktaalik” adını verdiler (Şekil 1). Tiktaalik’in kafa yapısı, bir balığın kafa yapısından ziyade sürüngenlerin (örneğin timsahın) kafa yapısına benzemektedir. Balıklarınkinden farklı olarak da, Tiktaalik’in ön yüzgeçlerinde dörtayaklı omurgalıların kol, bilek ve parmak ya ARANAN HALKA VE ORTAK ATA Son 20 yıl içinde Çin’de bulunan çok sayıda yeni fosil türü, ilkel omurgalıların ve balıkların evriminin anlaşılmasında çok önemli ipuçları sağladı. Bu fosil kayıtları, omurgalıların ilk atası sayılabilecek, baş, gövde ve kuyruk yapısına sahip olan ilk yumuşakcaların (Amphioxus ve Haikouella) erken Kambriyen’de (yaklaşık 530 milyon yıl önce) yaşadığını göstermekte. Bilinen en eski omurgalı ve balıkların atası kabul edilen Haikouichthys de yine Kambriyen’de (530 milyon yıl önce?) yaşadı. Bilinen en eski balık türleri çenesiz balıklardır ve geç Kambriyen’de (510495 milyon yıl önce) belirmiştir. Şimdiye kadar günümüzdeki çeneli omurgalıların köpekbalığına benzer bir atadan türediği sanılmaktaydı. Çin Bilimler Akademisi’nden Profesör Zhu ve meslektaşlarının Çin’deki Silüriyen katmanlarında buldukları yeni balık fosili, bu görüşün yanlış olduğunu ortaya koydu. Bu buluştan önce Silüriyen’de yaşayan balıkların sadece çenesiz balıklar olduğu ve çeneli balıkların ise Devoniyen’de (410400 milyon yıl önce) ortaya çıktığı varsayılmaktaydı. EN ESKİ OMURGALI: ENTELOGNATHUS PRIMORDIALIS pısını içinde barındırmaktadır. Kaynaklar Daeschler, E.B., Shubin, N.H., Jenkins Jr, F.A., 2006. A Devonian tetrapodlike fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature 440, 757763. Schopf, J.W., 1999. Cradle of life. Princeton University Press, 367 pages. Shubin, N., 2008. Your Inner Fish. Pantheon Books, New York, 229 pages. Shubin, N., 2013. The Universe Within. Pantheon Books, New York, 225 pages. Zhu, M., Yu, X., Ahlberg, P.E., Choo, B., Lu, J., Qiao, T., Qu, Q., Zhao, W., Jia, L., Blom, H., and Zhu, Y., 2013. A Silurian placoderm with osteichthyanlike marginal jaw bones. Nature 502, 188193. Bütün canlıların ortak DNA yapısına ve ataya sahip oldukları gözönüne alındığında, insan yaşamını düzenleyen kalıtım, metabolizma ve protein üretim mekanizmalarının moleküler temellerinin en az 3.6 milyar yıl önce atıldığını söyleyebiliriz. İnsan kimyasını oluşturan hidrojen (H) 13.7 milyar yıl önce Evren’in başlangıcı olan “Büyük Patlama” sırasında, karbon (C), oksijen (O), azot (N), kalsiyum (Ca), demir (Fe) ve fosfor (P) gibi başlıca elementler ise 12 ile 4.6 milyar yıl önce Samanyolu Gökadası’daki yıldızların içindeki zincirleme nükleer tepkimeler sırasında oluştu. Süpernova patlamaları ile yıldızlar arası boşluğa dağılan H, C, O, N, P, Ca, Fe ve diğer elementler, gaz ve toz bulutlarını (nebula) meydana getirdi. Bu gaz ve toz bulutları 4.6 milyar yıl önce ile çöktü ve Güneş Sistemi’ni oluşturdu. Sistemin kütlesinin %99.9’u Güneş’te toplanmış ve geri kalan %0.1’lik kütle ise gezegenleri, gezegenlerin uydularını, asteroid kuşağını ve kuyruklu yıldızları meydana getirdi. Yerçekimi nedeniyle sıkışan gaz ve toz bulutları Güneş’in merkezinde nükleer tepkimeleri başlattı ve bu tepkimeler nedeniyle milyonlarca derece sıcaklığa ulaşan Güneş’te çok şiddetli patlamalar meydana geldi. Bu patlamaların yarattığı güçlü rüzgârlar nedeniyle sistem, kimyasal ayrımlaşmaya maruz kaldı. Hidrojen, O, C ve N gibi uçucu elementlerin büyük bir kısmı sistemin iç sistemin kısımlarından dış kısımlarına doğru taşındı ve orada yoğunlaşarak Jüpiter, Satürn ve Neptün gibi dev gaz gezengenleri oluşturdu. Uçucu olmayan Fe, magnezyum (Mg), silisyum (Si), alüminyum (Al) ve Ca gibi elementler ise Güneş’in yakın çevresinde yoğunlaşarak göktaşlarına dönüştü; bu göktaşları da yerçekimi ile birbirine eklenerek Merkür, Venüs, Dünya ve Mars gibi taş gezegenleri meydana getirdi. Hidrojen, C, O, N ve P gibi elementler birleşerek su (H2O), karbondioksit (CO2), metan (CH4) ve amonyak (NH3) gibi basit moleküllere dönüştü. Bu basit moleküller de kimyasal tepkimelerle amino asitler gibi büyük molekülleri meydana getirdi. Amino asitler de birbirine eklenerek proteinlere dönüştü. Proteinler, şekerler, yağlar ve karbonhidratlar da hücreleri oluşturdu. Böylece 13.7 ile 4.6 milyar öncesinde üretilen elementler Dünya’nın ve yaşamın yapı taşları haline geldi. YAŞAMIN YAPITAŞLARI VE EVRENSEL BAĞLANTILAR CBT 1395 9 /13 Aralık 2013 Son 200 yıldır topladıkları veriler ve yaptıkları gözlemler gösteriyor ki yaşamın evrimi ile Dünya’nın jeolojik evrimi içiçe. Yerküre oluşumunun (4.56 milyar yıl önce) hemen sonrasında ayrımlaşarak, çekirdek, manto ve taşküre katmanlarına ayrıldı. Mantonun ergimesiyle kıtasal kabuk, havaküre (atmosfer) ve suküre (hidrosfer) oluşmaya başladı. Yanardağ faaliyetleri (volkanizma) ve su ve havakürelerinin oluşumu yaşamın ortaya çıkması için gerekli kimyasal koşulları hazırladı. Yer mantosunun ve mantodan türeyen bazaltik kayaçların (ortalama 2.9 gr/cm3 yoğunlukta) ergimesiyle daha düşük bir yoğunluğa sahip olan kıtasal kabuk (ortalama 2.7 gr/cm3) oluştu ve böylece insanın da içinde bulunduğu karasal yaşam mümkün oldu. Siyanobakterilerin fotosentez yapması serbest oksijenin (O2) oluşmasına yol açmış ve böylece oksijenli yaşam mümkün oldu. Yoğun olan demirin mantodan ayrılarak Yer çekirdeğini oluşturması da yaşamın korunmasında önemli bir etken oldu. Sıvı özelliğe sahip olan dış çekirdek, Dünya’nın içindeki elektromagnetik dinamonun kaynağını oluşturmaktadır. Bu dinamo Güneş’ten gelen öldürücü ışınlara karşı atmosferde magnetik bir kalkan oluşturuyor ve yaşamın sığ sularda, karada ve havada devam etmesine olanak sağlıyor. Bu kalkandan geçen morötesi gibi öldürücü ışınların yeryüzüne ulaşması ise serbest oksijenin ortaya çıkmasından sonra oluşan ozon (O3) tabakası tarafından engellenmektedir. Özetle, bilim adamlarının son 200 yıldır topladıkları veriler ve yaptıkları gözlemler gösteriyor ki yaşamın evrimi ile Dünya’nın jeolojik evrimi içiçedir. Sonuç olarak, kayaçları, fosilleri, kıtaları, okyanusları ve atmosferi incelediğimiz de, Dünya’nın jeolojik evrimi ile canlıların evrimi arasında güçlü bir kimyasal bağın varlığını gördüğümüzü söyleyebiliriz. KÜRESEL BAĞLANTıLAR EVRİM ARAŞTIRMALARI