Fosiller, Orta Kulağımızın Solungaçtan Evrimleştiğini Gösteriyor

Embriyonik ve fosil kanıtlar, insan orta kulağının balıkların solunum deliklerinden evrimleştiğini kanıtlıyor. Bununla birlikte, omurgalı solunum deliğinin kökeni, omurgalı evriminde uzun süredir çözülmemiş bir gizem olarak kaldı.

Üç küçük titreşen kemiği barındıran insan orta kulağı, ses titreşimlerini iç kulağa taşır ve burada duymamızı sağlayan sinir uyarıları haline gelirler.

Bazı 20. yüzyıl araştırmacıları, erken omurgalıların tam bir spiral solungaçlara sahip olması gerektiğine inanarak, bunu erken omurgalıların çene ve dil kemerleri arasında aradılar. Bir asırdan fazla süren kapsamlı araştırmalara rağmen, herhangi bir omurgalı fosilinde hiçbiri bulunamadı.

(İlgili: İlkel Balıklara Düşündüğümüzden Çok Daha Fazla Benziyoruz)

Ancak şimdi, Çin Bilimler Akademisi’nin Omurgalı Paleontolojisi ve Paleoantropolojisi Enstitüsü’nden (IVPP) bilim insanları, Çin’deki zırhlı galeaspid fosillerinde bu gizemin ipuçlarını buldular.

Bulguları Frontiers in Ecology and Evolution’da yayımlandı.

Araştırmanın ilk yazarı Prof. Gai Zhikun’a göre, enstitüden araştırmacılar son 20 yılda 438 milyon yıllık Shuyu üç boyutlu beyin kabuğu fosili ve 419 milyon yıllık ilk galeaspid fosilini, solungaç iplikleri ile tamamen korunmuş halde buldular. Fosiller sırasıyla Zhejiang Eyaleti, Changxing ve Yunnan Eyaleti, Qujing’de bulundu.

Gai, “Bu fosiller, balık solungaçlarından kaynaklanan bir omurgalı solunum deliğinin ilk anatomik ve fosil kanıtını sağladı.” diyor.

Shuyu beyin kılıfının toplam yedi sanal kalıbı daha sonra yeniden yapılandırıldı. Shuyu’nun kafa anatomisinin neredeyse tüm detayları, beş beyin bölümü, duyu organları ve kafatasındaki kraniyal sinir ve kan damarı geçişleri dahil olmak üzere tırnak büyüklüğündeki kafatasında ortaya çıktı.

Çin Bilimler Akademisi akademisyeni Zhu Min, “Dişlerimiz, çenelerimiz, orta kulaklarımız gibi insanlığın birçok önemli yapısının izi balık atalarımıza kadar uzanabilir. Paleontologların temel görevi balıktan insana evrim zincirindeki önemli eksik halkaları bulmak. Shuyu, Archaeopteryx, Ichthyostega ve Tiktaalik kadar önemli bir kayıp halka olarak kabul ediliyor.” diyor.

Solunum deliği, bazı balıklarda her gözün arkasında ağza açılan küçük bir deliktir. Köpekbalıklarında ve tüm vatozlarda, solunum deliği, solungaçlardan atılmadan önce suyun yanak boşluğuna alınmasından sorumludur. Solunum deliği genellikle hayvanın üst kısmına doğru yer alır ve hayvan çoğunlukla tortu altında gömülü olsa bile nefes almasına izin verir.

En ilkel, yaşayan kemikli balık olan Polypterus’ta solunum deliği hava solumak için kullanılır. Bununla birlikte, balık solungaç delikleri, burunlarından ve ağızlarından nefes almak için evrimleştikçe, balık olmayan türlerin çoğunda sonunda değişti.

Erken tetrapodlarda, solunum deliği ilk önce kulak çentiğine dönüşmüş gibi görünüyor. Bu, solungaç deliği gibi, solunumda kullanıldı ve sesi algılayamıyordu. Daha sonra solunum deliği modern tetrapodların kulağına dönüştü ve sonunda sesi küçük iç kulak kemikleri yoluyla beyne iletmek için kullanılan işitme kanalı haline geldi. Bu işlev, evrim boyunca insanlara kadar kaldı.

Uppsala Üniversitesi’nden Prof. Per E. Ahlberg, “Bulgumuz, çenesiz omurgalı fosillerinin solungaç keselerinden, en erken çeneli omurgalıların solunum deliklerinden, ilk dört ayaklıların orta kulaklarına kadar son keşifleri bir araya getirerek, sarmal yarıkların tüm tarihi arasında bir köprü oluşturuyor ve bu olağanüstü evrim hikayesini anlatıyor.” diyor.

Chinese Academy of Sciences. 17 Haziran 2022.

Makale: Gai, Z., Zhu, M., Ahlberg, P. E., & Donoghue, P. C. (2022). The evolution of the spiracular region from jawless fishes to tetrapods. Frontiers in Ecology and Evolution, 417.