İlk Kara Hayvanlarının Çok Az Kafatası Kemiği Vardı

Tetrapod kafatasları, soyu tükenmiş ve çağdaş balıklardan daha az kemiğe sahipti ve bu da onların evrimini milyonlarca boyunca yıl kısıtladı.

Araştırmacılar, su ortamından karasal ortama geçiş boyunca hayvanların fosil kafataslarını analiz ederek, tetrapodların kafatası kemikleri arasında balıklardan daha karmaşık bağlantılara sahip olduğunu keşfettiler. Ve, karada yaşamın çeşitlenmesini teşvik etmekten ziyade, kafatası anatomisindeki bu değişiklikler aslında tetrapod kafataslarının evrimini kısıtladı.

Tetrapodlar balıktan evrimleşmiştir ve uzuvları ve parmakları olan en eski kara hayvanlarıdır; amfibilerden insanlara, hepsi onlardan türemiştir.

(İlgili: Karaya Çıkan Bir Balık, Su Yaşamına Geri Dönmüş)

Science Advances dergisinde yayınlanan yeni çalışma, tetrapodlar evrimleştikçe kafataslarının nasıl değiştiğini daha iyi anlamak için 100’den fazla canlı ve fosil hayvanda kafatası kemiklerinin organizasyonunu ölçtü.

Araştırmanın baş yazarı James Rawson, “Tetrapod kafatasları genellikle balık atalarından daha az kafatası kemiği içerir, ancak yalnızca kemik sayısını saymak bazı önemli bilgileri gözden kaçırır. Kemik sayısına ek olarak, ağ analizi adı verilen bir yöntemle, kafatası kemiklerinin düzenini (hangi kemiklerin hangi kemiklere bağlandığını) belgeledik.” diyor.

Bu yöntemde uzman olan araştırmanın yazarlarından Dr. Borja Esteve-Altava, “Geleneksel olarak, anatomi araştırmaları büyük ölçüde tanımlayıcı veya nitel olmuştur. Ağ analizi, kemikler arasındaki anatomik ilişkileri ölçmek için sağlam bir matematiksel çerçeve sağlar. Bu, morfolojik evrim üzerine yapılan çoğu çalışmada genellikle gözden kaçan bir tür veri.” diyor.

Bilim insnaları, tetrapodların balıklardan daha az kafatası kemiğine sahip olmasına rağmen, kafataslarının düzeninin daha karmaşık olduğunu keşfettiler.

Rawson, “Kulağa alışılmadık gelebilir, ancak daha az kemiğe sahip olmak, bu kemiklerin her birinin daha fazla komşusuyla bağlantı kurması gerektiği anlamına gelir, bu da daha karmaşık bir düzenlemeyle sonuçlanır. Araştırdığımız tüm canlılar arasında modern kurbağalar ve semenderler en karmaşık kafataslarına sahipler.” diyor.

“En eski tetrapodların kafatasları da tek bir ünitede daha fazla konsolide olurken, balık atalarının kafatasları çok sayıda farklı parçadan oluşuyordu.”

Araştırmacılar, zaman içinde kafatası kemiği düzenlemelerinin çeşitliliğine bakarak, tetrapodların kökeninin, kafatası kemiği düzenlemelerinin çeşitliliğindeki düşüşle örtüştüğünü keşfettiler.

Araştırmanın kıdemli yazarı Profesör Emily Rayfield, “Kafatasındaki bu değişikliklerin radyasyonu, karadaki yeni habitatlara teşvik etmekten ziyade tetrapod evrimini sınırladığını görünce şaşırdık. Boyun evrimi, yok olma olayları veya kafatası büyümesinde bir darboğazın sorumlu olduğuna inanıyoruz.” diyor.

Rawson, “Ayrıca erken tetrapodlarda uzuv kemikleri için yapısal değişkenlikte benzer bir düşüş görüyoruz, ancak uzuvlardaki düşüş 10 milyon yıl önce oluyor. Erken tetrapodlarda farklı faktörlerin kafatası ve uzuv evrimini etkilediği görülüyor ve kendi evrim tarihimizdeki bu önemli zaman hakkında öğrenecek daha çok şeyimiz var.” diyor.

University of Bristol. 9 Eylül 2022.

Makale: Rawson, J. R., Esteve-Altava, B., Porro, L. B., Dutel, H., & Rayfield, E. J. (2022). Early tetrapod cranial evolution is characterized by increased complexity, constraint, and an offset from fin-limb evolution. Science advances, 8(36), eadc8875.