Modern Kuşların Kökenine Dair Asırlık Bilgi Çürüyor

Bir kayanın içinde fosilleşmiş iskelet parçası, modern kuşların kökeni hakkında uzun süredir devam eden varsayımlardan birini altüst etti.

Cambridge Üniversitesi ve Maastricht Doğa Tarihi Müzesi’nden araştırmacılar, modern kuşların yüzde 99’unu karakterize eden temel kafatası özelliklerinden birinin, yani hareketli bir gaganın, 66 milyon yıl önce tüm büyük dinozorları öldüren kitlesel yok oluştan önce evrimleştiğini buldular.

Bu bulgu aynı zamanda devekuşlarının ve akrabalarının kafataslarının “geriye doğru” evrimleştiğini ve modern kuşların ortaya çıkmasından sonra daha ilkel bir duruma geri döndüğünü gösteriyor.

(İlgili: ABD’de 150 Milyon Yıllık Kusmuk Keşfedildi)

Bilgisayarlı tomogrofi tarama tekniklerini kullanan Cambridge ekibi, Janavis finalidens adını verdikleri yeni bir büyük antik kuş türünün damağındaki kemikleri belirledi. Dinozorlar çağının sonlarında yaşayan bu kuş türü, aynı zamanda yaşayan son dişli kuşlardan biriydi. Damak kemiklerinin dizilişi, bu “dino-kuş”un hareketli, hünerli bir gagaya sahip olduğunu ve modern kuşların çoğundan neredeyse ayırt edilemeyeceğini gösteriyor.

Bir asırdan fazla bir süredir, hareketli bir gagayı sağlayan mekanizmanın, dinozorların neslinin tükenmesinden sonra evrimleştiği varsayılmıştı. Ancak Nature dergisinde yer alan yeni keşif, modern kuş kafatasının nasıl oluştuğuna dair anlayışımızın yeniden değerlendirilmesi gerektiğini gösteriyor.

Bugün Dünya’daki yaklaşık 11.000 kuş türünün her biri, damak kemiklerinin düzenine bağlı olarak, iki kapsamlı gruptan birine sınıflandırılıyor. Devekuşları ve akrabaları, Palaeognathae, veya – insanlar gibi damak kemiklerinin katı bir kütle halinde kaynaştığı anlamına gelecek şekilde – “antik çene” grubu olarak sınıflandırılıyor.

Diğer tüm kuş grupları, Neognathae veya “modern çene” grubu olarak sınıflandırılıyor; yani damak kemikleri hareketli bir eklemle birbirine bağlanıyor. Bu durum; yuva yapma, tımar etme, yiyecek toplama ve savunma için daha kullanışlı olduğundan, gagalarını çok daha hünerli hale getiriyor.

İki grup başlangıçta, Charles Darwin’in evrim teorisini sesli olarak desteklediği için “Darwin’in Bulldog’u” olarak bilinen İngiliz biyolog Thomas Huxley tarafından sınıflandırılmıştı. 1867 yılında, yaşayan tüm kuşları “eski” veya “modern” çene gruplarına ayırdı. Huxley’in varsayımı, “eski” çene konfigürasyonunun modern kuşlar için orijinal koşul olduğu ve “modern” çenenin daha sonra ortaya çıktığıydı.

Janavis adlı fosil, 1990’larda Belçika-Hollanda sınırına yakın bir kireçtaşı ocağında bulundu ve ilk olarak 2002’de incelendi. 66,7 milyon yıl öncesine, dinozorların son dönemlerine tarihlenen fosil, kaya içine hapsolduğu için, o dönemde bilim insanları açıklamalarını ancak dışarıdan görebildiklerine dayandırabiliyorlardı. Kayadan dışarı çıkan kemik parçalarını kafatası ve omuz kemiği parçaları olarak tanımladılar ve oldukça sıradan görünen fosili depoya kaldırdılar. 

Yaklaşık 20 yıl sonra Cambridge’deki Field grubuna ödünç verilen fosil, o zamanlar doktora öğrencisi olan Dr. Juan Benito tarafından incelenmeye başlandı. 

Şu anda Cambridge’de doktora sonrası araştırmacı ve makalenin baş yazarı olan Benito’nun belirttiğine göre; bu fosil ilk tanımlandıktan sonra, fosiller üzerinde, kayanın içinden tüm fosili görmemizi sağlayan bilgisayarlı tomografi taraması kullanılmaya başlandı. Bu fosil için büyük umutları vardı – başlangıçta kafatası materyaline sahip olduğu söyleniyordu, ki bu genellikle korunmaz, ancak taramalarda kafatasından gelmiş gibi görünen hiçbir şey göremediler, bu yüzden pes ederek fosili bir kenara bıraktılar.

Covid-19 karantinasının ilk günlerinde Benito, fosili tekrardan ortaya çıkardı. Fosilin önceki açıklamalarını mantıklı bulmayan Benito’nun kafasını karıştıran bir kemik vardı. İlk önce omuz kemiği olarak tanımlanan şeyin aslında nasıl bir omuz kemiği olabileceğini anlayamıyordu. 

Aynı zamanda Cambridge Zooloji Müzesi’nde Ornitoloji Küratörü olan Field’ın belirttiğine göre, Jean ile sosyal mesafeli bir açık hava toplantısı yaparak fosil kemiğini aldığını, bunun omuz kemiği olmadığını görebildiğini ancak tanıdık bir şeyler olduğunun farkında olduğunu belirtiyor.

Sonra benzer bir kemiği daha önce bir hindi kafatasında gördüklerini fark eden Benito, Cambridge’de yaptıkları araştırma nedeniyle, laboratuvarında hindi kafatasları gibi şeyler olduğunu, karşılaştırma yaptıklarında ise iki kemiğin neredeyse aynı olduğunu gördüklerini belirtiyor.

Kemiğin bir omuz kemiği değil de bir kafatası kemiği olduğunun anlaşılması, araştırmacıları hindilerin paylaştığı kaynaşmamış “modern çene” durumunun, devekuşları ve akrabalarının “antik çene” durumundan önce evrimleştiği sonucuna götürdü. Bilinmeyen bir nedenden dolayı, devekuşları ve akrabalarının kaynaşmış damakları, modern kuşlar zaten yerleşik hale geldikten sonraki bir noktada evrimleşmiş olmalıydılar.

Modern kuşları dinozor atalarından ayırmak için kullandığımız temel özelliklerden ikisi, dişsiz bir gaga ve hareketli bir üst çene. Javanis finalidens’in hala dişlerinin olması, onu modern öncesi bir kuş yaparken, çene yapısı ise modern, hareketli türden. 

Araştırmanın ortak yazarlarından Pei-Chen Kuo, geometrik analizleri kullanarak, fosil damak kemiğinin şeklinin yaşayan tavuk ve ördeklerinkine son derece benzer olduğunu gösterebildiklerini söylüyor. Ortak yazar Klara Widrig ise; şaşırtıcı bir şekilde, Janavis’inkine en az benzeyen kuş damak kemiklerinin devekuşları ve onların akrabalarından geldiğini belirtiyor. Hem Kuo hem Widrig, Cambridge’deki Field laboratuvarında doktora öğrencileri.

Evrim düz bir çizgide gerçekleşmez. Field’ın belirttiğine göre; bu fosil, her zaman modern kuşların kökeninden sonraya ait olduğunu düşündüğümüz hareketli gaganın, aslında modern kuşlar var olmadan önce evrimleştiğini gösteriyor ve yüzyılı aşkın bir süredir modern kuş kafatasının nasıl evrimleştiğine dair varsayımlarda tamamen geriye döndük. 

Araştırmacılar, bu keşfin tüm kuş soy ağacının yeniden çizilmesi gerektiği anlamına gelmese de, modern kuşların önemli bir evrimsel özelliği hakkındaki anlayışımızı yeniden yazdığını söylüyor.

Peki Janavis’e ne oldu? Büyük dinozorlar ve diğer dişli kuşlar gibi, Kretase döneminin sonundaki kitlesel yok oluş olayından sağ çıkamadı. Araştırmacılar, bunun nedeninin iri olmasından kaynaklanabileceğini söylüyor: Janavis yaklaşık 1,5 kilogram ağırlığındaydı ve modern bir akbaba büyüklüğündeydi. 

Field, Benito ve meslektaşları tarafından 2020’de tanımlanan, aynı bölgeden gelen ve Janavis ile birlikte yaşayan “Harika Tavuk” gibi daha küçük hayvanlar, hayatta kalmak için daha az yemeğe ihtiyaç duyduklarından, daha küçük hayvanların Dünya tarihinin bu noktasında bir avantaja sahip olmaları muhtemel. Asteroit Dünya’ya çarpıp küresel gıda zincirlerini bozduktan sonra bu durumun avantajından yararlanmış olabilirler.

University of Cambridge. 30 Kasım 2022.

Makale: Benito, J., Kuo, PC., Widrig, K.E. et al. (2022). Cretaceous ornithurine supports a neognathous crown bird ancestor. Nature 612, 100–105.