Kemik Ağırlığının Evrimsel Faydalarını Keşfetmek

200 milyon yıldan daha önce yaşamış büyük bir amfibi türü Metoposaurus krasiejowensis, ağır bir omuz kemeri ile suyun altında kalabiliyordu.

Avınızı beklemek için suyun dibinde pusuya yatmanız gerekiyorsa, suyun kaldırma kuvvetine direnmeden hareketsiz kalmak akıllıca olur. Bunu yapmak için batmaya yardımcı olacak bir tür dalış kemerine ihtiyacınız var.

200 milyon yıldan daha uzun bir süre önce yaşamış büyük bir amfibi türü Metoposaurus krasiejowensis, ağır bir omuz kemeri ile bunu başardı. Araştırmacılar, omuz kemerinin kemiklerini mikroskop ile incelediler. Kemiklerdeki yoğunluk, modern deniz ineklerinin (manati) göğüs kemikleri ile çarpıcı bir benzerlik gösteriyordu.

(ilgili: Plesiosaur’lar Sadece Tuzlu Suda Yaşamıyordu)

225 ila 215 milyon yıl önce, Polonya’nın güneybatısındaki taşkın yataklarında, adı Metoposaurus krasiejowensis olan büyük bir temnospondil amfibi türü yaşadı. Ayrıca, daha da büyük bir Temnospondil türü olan Cyclotosaurus intermedius ve fitozorlar olarak bilinen timsah benzeri bir sürüngen türü de Metoposaurus‘larla birlikte yaşadı. Metoposaurus‘lar, 300 milyon yıl önce evrimleşmiş amfibilerdi.

Bonn Üniversitesi Yerbilimleri Enstitüsü’nde paleontoloji araştırma görevlisi olan araştırmanın yazarı Sudipta Kalita, “Bazı araştırmacılar, modern kurbağaların, kara kurbağalarının ve semenderlerin bu temnospondillerin torunları olabileceğine inanıyor.” diyor.

Metoposaurus‘lar, büyük yuvarlak kafa tepeleri, geniş omuz kemikleri ve küçük bacaklı küçük pelvik kemerleri nedeniyle diğer Temnospondil türlerinden çarpıcı biçimde farklıydı.

1900’lerin başında, paleontolog Eberhard Fraas ilk olarak Metoposaurus‘ların sığ tatlı su ekosistemlerinde, dipte yaşadıklarını öne sürdü. Onun varsayımı, bu hayvanların batmalarını kolaylaştıran büyük omuz kemiklerine dayanıyordu. Benzer bir strateji, modern deniz inekleri tarafından kullanılıyor. Göğüs kemiklerinin ağırlığını kullanarak, Su altında bulunan deniz otlarını yiyebilmek için göğüs kemiklerinin ağırlıklarını kullanıyor ve sığ kıyı habitatlarına dalıyorlar.

Büyük kemiklerin ağır olması gerekmez

Bonn Üniversitesi Paleontoloji Bölümü’nden araştırmanın kıdemli yazarı Dr. Dorota Konietzko-Meier, “Büyük bir kemiğin ağır olması gerekmez. Kemiğin yoğunluğu, böyle bir adaptasyonu anlamak için çok önemli.” diyor.

Dalış yaparken kullanılan kurşun ağırlıklar gibi, ağır kemikler de dalışı kolaylaştırır. Aksi takdirde, dalış sırasında kürek çekme hareketleriyle suyun kaldırma kuvvetini kompanse etmek, çok fazla kas enerjisi kullanımını gerektirir.

Eberhard Fraas’ın varsayımı, Metoposaurus‘ların omuz kemiklerinin gerçekten ağır olup olmadığı sorusunu gündeme getiriyor. Bonn Üniversitesi Yerbilimleri Enstitüsü’nden araştırmacılar, gerçekten çok fazla kemik kütlesi olup olmadığını anlamak için ilk kez kemiklerin iç mikro yapılarını incelediler. Araştırmacılar iki soruya odaklandılar. Metoposaurus’un omuz kemikleri, su altındaki yaşam tarzlarına katkıda bulundu mu? Genç ve yaşlı Metoposaur’lar farklı su derinliklerinde farklı alanlarda mı avlandılar?

Piksel sayma yazılımı, kemiklerin yoğunluğunu hesapladı

Bu hipotezleri test etmek için, araştırmacılar omuz kemerinin iki dev parçasını keserek açtılar. Bunlar köprücük kemikleri ve interklavikula yani çift köprücük kemikleri arasında yer alan bir kemik. Bu kemiklerden çok ince kesitler alıp mikroskop altında incelediler. Daha sonra taranıp siyah beyaz görüntülere dönüştürülen bu bölümlerin kullanımı sayesinde bir piksel sayma yazılımı, yoğunluk yüzdesini hesapladı.

Bir kemiğin boyutu büyüdükçe, içindeki gözenekler de kemik büyümesi nedeniyle eklenen ağırlığı geçersiz kılar. Bu gözenekler, hayvanlar hayattayken kemiklere kan ve oksijen sağlamaktan sorumludur. Ancak araştırmacılar, Metoposaurus krasiejowensis’in interklavikulalarının en büyük örneklerinde bile hala çok fazla kemik içerdiğini buldular.

Kalita, “Bu, interklavikulalar içindeki bazı yerlerde kemiğin yoğunluğunun, modern deniz ineklerinin göğüs kemiklerinin yoğunluğuna çarpıcı bir benzerlik taşıdığını gösteriyor.” diyor. Metoposaurus’tan farklı olarak, bu Cyclotosaurus’ta gözlenmedi.

Araştırmacılar sonuçları, interklavikulaların suya batmaya yardımcı olduğu ve Metoposaurus’un su altında yaşayan bir yaşam tarzına öncülük ettiği anlamına gelecek şekilde yorumluyor. Dr. Dorota Konietzko-Meier, “Bu yorum, Metoposaurus’u dipte yaşayan bir pusu avcısı olarak tanımlayan Fraas’ın ve sonraki paleontologların varsayımını destekliyor.” diyor.

Opole Üniversitesi’nden Elżbieta M. Teschner, “Ayrıca, genç ve yaşlı Metoposaurus’lar suların farklı derinliklerinde değil, aynı su altı ekosisteminde alt tabakaya yakın bir yerde yaşıyorlardı.” diyor.

Araştırmacılar, ağır interklavikulaları göz önünde bulundurarak, bu hayvanın sadece nefes almak için yüzeye çıktığını varsayıyorlar. Daha sonra avlarını beklemek için yavaşça derinliklere batıyor olmalılardı. Metoposaurus’tan farklı olarak Cyclotosaurus, modern timsahlar gibi su yüzeyine daha yakın yaşamış olabilir.

University of Bonn. 29 Eylül 2022.

Makale: Kalita, S., Teschner, E. M., Sander, P. M., & Konietzko‐Meier, D. (2022). To be or not to be heavier: The role of dermal bones in the buoyancy of the Late Triassic temnospondyl amphibian Metoposaurus krasiejowensis. Journal of Anatomy.