Balıkların Parmakları Karaya Çıkmadan Önce Evrimleşmiş

Parmaklarınız için bu balığa teşekkür edin.

Yeni bir çalışmaya göre, 380 milyon yıllık balık fosili, omurgalılardaki parmakların, denizden çıkıp kara canlılarına dönüşmeden önce evrimleştiğini ortaya çıkardı.

Evrimsel biyoloji profesörü ve bu çalışmanın baş araştırmacısı Richard Cloutier, “Bilimsel ismi Elpistostege watsoni olan 1.6 metrelik bu balık fosili, insan elinin nihayetinde bu balığın yüzgeçlerinden evrildiğini gösteriyor.” diyor.

Cloutier, “Bu fosil, balık ve tetrapod olarak bilinen dört ayaklı hayvanlar arasındaki geçiş hakkındaki soruyu açıklığa kavuşturuyor. Tetrapodlarda görülen parmaklar, ilk kez pullar ve ışınsal yüzgeçleriyle kaplanmış bir yüzgeçte bulundu.”

Hatırlanacak bir fosil

Quebec’teki Miguasha Ulusal Parkı’nda bulunan fosilin keşfinde büyük bir ekip görev aldı. İki turist, fosilin farklı kuyruk parçalarını buldular. Fosilin büyük bir kısmına Miguasha Ulusal Parkı bekçilerinden Benoit Cantin ulaştı ve rehber Michel Hache ve Phillippe Duranleau Gagnon ile fosili ortaya çıkarttılar.

(Yarasalar Neden Evrimin En Büyük Bilmecelerinden Biri?)

Cloutier’in aktardığına göre; ekip, parkın müzesine 200 metreden daha yakın bir alandan ortaya çıkardığı bu fosil, Escuminac Formasyonu’nda bulunan en uzun fosil ünvanını taşıyor. Fosil muhteşemdi: 22 parçaya bölünmüş plakalar halinde olsa da E. watsoni’nin bu zamana kadarki en eksiksiz örneğini ortaya koydu.

“Turistlerin bulduğu kuyruk parçaları, 1.57 metre uzunluğundaki bu eşsiz fosilin son yapboz parçaları oldular. Fosil, dünyada tetrapod benzeri balık Elpistostegalia takımına ait bilinen tek eksiksiz fosil.” diyor Cloutier.

Diğer Elpistostegalia balıkları, Kanada Arktik’indeki eksik fosil örneklerinden bilinen Tiktaalik balıklarını içeriyor.

Balıkların dünyası

Yaklaşık 380 milyon yıl önce, E. watsoni‘nin de hayatta olduğu dönem olan Devoniyen döneminde balıklar dünyanın hakimiydi. Bu zaman dinozorların tarih sahnesine çıkışından 150 milyon yıl önce idi.

E. watsoni, bugünün Kuzey Amerika’sını ve Avrupa’nın bir bölümünü kapsayan eski kıta Euramerica’nın güney kısmında büyük bir haliçte yaşadı. O dönem Euamerica kıtası, ekvatorun biraz güneyindeydi ve bundan dolayı E. watsoni sıcak bir iklimin tadını çıkardı.

(Bilinen İlk Yüzen Dinozor Bulundu: Spinosaurus)

Devoniyen döneminde karada 10 metre boya sahip ağaç benzeri eğrelti otları ile daha küçük bitkiler vardı. Ancak omurgalılar veya sırtında kemikler bulunan hayvanlar yoktu. Bunun yerine akrep ve kırkayak gibi omurgasızlar vardı. Keskin dişli E. watsoni gibi omurgalılar ise sadece denizlerde yaşıyordu.

“Olağanüstü fosil”

Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde araştırmacılar, balığı, yüksek enerjili bilgisayar tomografisi kullanarak analiz etti. Bu analizler araştırmacılara fosilin dijital bir görüntüsünü verdi. Bu dijital görüntü, döndürülebilme, büyütülebilme ve çalışılabilme olanağı sağlıyordu.

Balığın ön yüzgeçleri, araştırmacıların hemen dikkatini çekti. Araştırmacılar bu yüzgeçlerin humerus (kol), radius ve ulna (önkol), carpus (bilek) ve falanj kemikleri (parmak kemikleri) olmak üzere omurgalıların parmak ve kol kemiklerinin öncüleri olduğunu belirtiyor.

Paleontoloji profesörü araştırmanın kıdemli yazarı John Long, “Bu, bilinen herhangi bir balığın ışınsal yüzgeci içinde kalmış parmaklarına dair şüphe götürmez bir keşif. Yüzgeçlerin içindeki eklemli parmaklar, çoğu hayvanın elinde bulunan parmak kemikleri gibi.” diyor.

Cloutier, “Araştırmacıların parmaklar olarak tanımladıkları ön yüzgeçteki küçük kemik sıraları, omurgalıların ellerindeki (bizim ellerimiz de dahil) kemiklerin basit planının özelliklerini yansıtarak, bunların gelişmiş yüzgeçlerden köken aldığını gösteriyor. Bu yüzgeçlere sahip et yüzgeçli balıklar 380 milyon yıl önce Geç Devoniyen döneminin başlangıcına tarihleniyor.”

Ancak bu balık yüksek ihtimalle yüzgeçleri üzerinde yürümüyordu. Fosilde, bu balığın ‘parmak’ bölgesinin çokça esnekliğe sahip olduğunu anlamına gelen birçok küçük kemik var. Bu parmaklar karada ağırlığını taşıyabilmesi için uygun değildi. Cloutier, “Yüksek ihtimalle, Elpistostege yüzüyordu; sığ haliç ve akarsu tabanında ise ön yüzgeçlerinin üzerinde durabiliyordu.” diyor.

Ayrıca balığın kol kemiği ya da humerus’u, erken amfibiler ile benzer özelliklere sahip olduğunu gösteriyor. Bununla birlikte Long şöyle belirtiyor: “Tüm bunlar Elpistostege’nin bizim atamız olmasını zorunlu kılmıyor. Ancak, bu fosil, balıklar ve tetrapodlar arasındaki ‘geçiş fosili’ olarak ulaşabileceğimiz en gerçeğe yakın örnek.”

Cloutier, bu balığın parmaklarından ikisinin ikişer falanj kemiği diğer üç parmağın ise birer falanj kemiğine sahip olduğunu belirtiyor. İnsanlarda ise aksine her parmakta iki veya üç falanj kemiği bulunuyor. Ancak her omurgalı canlıda, bu balıkta ve insanlarda olduğu gibi beş parmak bulunmuyor.

“Erken tetrapodlar altı ila sekiz parmağa sahiplerdi.” diyor Cloutier.

“E. watsoni yaşadıktan sonra, tetrapodlar daha da evrimleştikçe göğüs uzantılarında yüzgeçleri ve pulları kayboldu. Ve sonunda karasal oldular. Hala, tüm tetrapodlar E.watsoni’de bulunanla aynı basit parmak düzenini taşıyor.”

“Bu keşif ve araştırma, omurgalıların evrimindeki en önemli olaylardan birine daha iyi bir anlayış sağlıyor: tetrapodların kökeni ve sucul balıklardan karasal dört ayaklılara geçiş.”

Makale: Cloutier, R., Clement, A. M., Lee, M. S., Noël, R., Béchard, I., Roy, V., & Long, J. A. (2020). Elpistostege and the origin of the vertebrate hand. Nature, 579(7800), 549-554.