İlk Nefes: Amniyotlarda Solunumun 300 Milyon Yıllık Kökeni

Oklahoma’da bulunan 300 milyon yıllık bir fosil, amniyot grubunun bugün kullandığımız solunum sistemine dair en eski kanıtları sunuyor.

Aldığınız her nefes, aslında milyonlarca yıllık evrimsel bir miras. Göğsünüzün inip kalkması, kaburga arası kaslarınızın kafesi dışa doğru çekmesi ve akciğerlerinize dolan hava; bu mekanizma o kadar tanıdık ki neredeyse dikkat çekici bile gelmiyor.

Ancak yaklaşık 289 milyon yıl önce Oklahoma’daki bir mağarada ölen küçük, mumyalaşmış bir sürüngen, tüm sürüngenleri, kuşları, memelileri ve karadaki yaşama uyum sağlayan ilk canlılar arasında yer alan ortak atalarını içeren amniyot grubundaki bu solunum sisteminin bilinen en eski örneğini ortaya çıkardı.

(İlgili: Balık Fosilinde Bilinen En Eski Omurgalı Beyni Bulundu)

Nature dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar, Erken Permiyen dönemine ait küçük, kertenkele benzeri bir canlı olan Captorhinus aguti‘de, bilinen en eski kaburga destekli solunum sisteminin olağanüstü korunumunu tanımlıyor. Sadece birkaç santimetre uzunluğundaki bu mumyalaşmış fosil, yalnızca kemikleri değil; aynı zamanda üç boyutlu deri dokusunu, kireçleşmiş kıkırdağı ve en şaşırtıcısı da, bir önceki en eski örnekten yaklaşık 100 milyon yıl daha öncesine tarihlenen protein kalıntılarını muhafaza ediyor.

Toronto Üniversitesi’nde Profesör Robert R. Reisz’ın laboratuvarında çalışmayı yürüten Ethan Mooney, “Captorhinus, erken amniyot evrimini anlamak için kritik öneme sahip, kertenkele benzeri sıra dışı bir canlı,” diyor. Harvard Üniversitesi’nde Organizma ve Evrimsel Biyoloji Bölümü’nde doktora çalışmalarına devam eden Mooney, boyutları beş santimetreden bir metreye kadar değişen bu canlıların, karasal yaşamı deneyimleyen en eski sürüngenler arasında yer aldığını ve yaşadıkları dönemde sayılarının oldukça fazla olduğunu belirtiyor.

Captorhinus, Oklahoma’daki Richards Spur yakınlarındaki eşsiz mağara sistemlerinde keşfedildi. Geç Paleozoik döneme ait tür çeşitliliğiyle ünlü olan bu bölge, petrol sızıntısı kaynaklı hidrokarbonlar ve oksijensiz çamur gibi benzersiz koşulları sayesinde hayvanın yumuşak dokularını da korumayı başarmıştı. Böylece kolu gövdesinin altına kıvrılmış bir ölüm pozunda donup kalan, üç boyutlu ve mumyalaşmış bir fosil günümüze ulaştı.

Avustralya’daki özel bir tesiste nötron bilgisayarlı tomografi (nCT) kullanan ekip, fosile zarar vermeden kayanın içini görüntülemeyi başardı. Taramalarda kemiklerin etrafına sarılmış, akordeon benzeri bir dokuya sahip pullu deri tabakası tespit edildi. Bu yapı, günümüzde varlığını sürdüren ve toprak altında yaşayan, küçük sürüngen grubu amfisbenlerin (solucan kertenkelelerinin) pullarıyla büyük benzerlik gösteriyor.

Ancak deri, bu hikayenin sadece bir parçasıydı. Ekip, Richards Spur’dan gelen ve solunumun evrimi hakkında ipuçları sunan üç farklı Captorhinus örneğini inceledi. Örneklerin birinde, parçalı kıkırdaklı bir sternum (göğüs kemiği), sternal kaburgalar ve göğüs kafesini omuz kemerine bağlayan yapılar tespit edildi. Fosil kayıtlarında ilk kez, bu yapıları erken bir sürüngende gözlemlemek ve erken bir amniyotun eksiksiz solunum mekanizmasını yeniden kurgulamak mümkün oldu.

Amniyotlar bu sistemi geliştirmeden önce, baskın strateji amfibilere aitti: Deri yoluyla nefes almak ve ağız ve boğaz yardımıyla akciğerlere hava pompalamak. Modern amfibiler bugün hala bu yöntemi kullansa da, bu sistem amniyotların daha aktif yaşam tarzları için yetersiz. Kaburgalar arası kasların genişleyip göğüs boşluğunu sıkıştırarak havayı akciğerlerin derinliklerine çektiği “kostal aspirasyon” yöntemi ise çok daha güçlü; içeri daha fazla oksijen alırken dışarı daha fazla karbondioksit atılmasını sağlıyor.

Profesör Reisz, “Captorhinus‘ta bulunan sistemin; günümüz sürüngenlerinde, kuşlarında ve memelilerinde görülen kaburga destekli solunumun atası olduğunu öne sürüyoruz” diyor. Göğüs kafesi kaslarını kullanmak, karasal yaşama uyumu sağlayan en büyük evrimsel yeniliklerden biriydi. Bu sistem, muhtemelen erken amniyotların hızla çeşitlenmesine ve karalarda hakimiyet kurmalarına zemin hazırladı. Mooney’e göre bu, bu hayvanların çok daha aktif bir yaşam tarzı benimsemelerine olanak tanıyan, oyunun kurallarını değiştiren bir olaydı.

Çalışma, beklenmedik bir bilimsel keşfe daha kapı araladı. Senkrotron kızılötesi spektroskopisi kullanılarak yapılan analizler; kemik, kıkırdak ve deride korunan orijinal protein kalıntılarını saptadı. Paleozoik döneme ait bir fosilde daha önce hiç rastlanmamış olan bu organik moleküller, bir dinozorda bulunan önceki en eski örnekten yaklaşık 100 milyon yıl daha eski.

Mooney, bulunan protein kalıntısının fosil kayıtlarında yumuşak doku korunumu konusundaki anlayışımızı çarpıcı bir şekilde ileriye taşıdığını vurguluyor.

Şu an Toronto’daki Royal Ontario Müzesi’nde korunan ve gelecekteki çalışmalar için erişilebilir durumda olan bu fosiller, bugün yaşadığımız dünyayı şekillendiren evrimsel süreçleri anlamamıza yardımcı olmaya devam ediyor.

Harvard Üniversitesi. 8 Nisan 2026.

Makale: Reisz, R. R., Mooney, E. D., Maho, T., vd. (2026). Mummified early Permian reptile reveals ancient amniote breathing apparatus. Nature.