Sürüngenler ve diğer omurgalı canlılarla karşılaştırıldığında memeliler karmaşık yapılı bir omurgaya sahiptir. Memeli omurgalarını oluşturan kemikler, farklı yapılara sahiptir ve farklı şekillerde hareket etmeye yardımcı olacak şekilde evrimleşmişlerdir. Örneğin koşan bir çita, bir insanın yürüyüşü, bir yarasanın uçuşu, bir balinanın yüzmesi gibi.
Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni araştırmada biliminsanları, memeli omurgalarının nasıl ve neden bu kadar karmaşık bir yapıya sahip olduklarına ve bu karmaşıklığın zaman içerisindeki evrimine odaklandı. Harvard Üniversitesi’nde Karşılaştırmalı Zooloji alanında çalışma yürüten Katrina Jones, “Karmaşıklıktaki artışın şekli, bir rampayı tırmanmak gibi yumuşak bir artış yerine, merdiven basamaklarını tırmanmak gibi birbirinden ayrı adımlar şeklinde olmuştur” dedi ve ekledi: “Memelilerdeki yüksek aktivite seviyeleri, bu sıçramaları karmaşık bir yapıyı oluşturacak şekilde tetikledi ve bugün de evrimi etkilemeye devam eden bir yerde duruyor.”
Doğa Tarihi Müzesi’nde çalışma yürüten Ken Angielczyk, eski dönemlerde görece daha basit bir anatomiye sahip olan memelilerden günümüz karmaşık yapısına sahip canlıların nasıl evrimleştiğine odaklandıklarını söyledi ve ekledi: “Zamanla gelişen kademeli küçük değişikliklerin birikimi değil, daha büyük ve farklı değişimler gözlenmiş. Bu büyük değişimlerden biri, memelilerin bu kadar aktif olması için nasıl hareket edebileceği ve nefes alıp verme ile benzeri mekanizmaların değişimiyle ilgili.”
Araştırma ekibi, memelilerin ve atalarının bu özel omurgalarının ilk kez nasıl ve ne zaman geliştiklerini keşfetmek istedi. Ekip, 200 ila 300 milyon yıl önce yaşamış olan Sinapsid adı verilen memeli akrabalarının fosillerini inceledi. Omurga yapılarına odaklanan araştırmacılar, kemiklerin ve eklem yapılarının zaman içerisinde nasıl değiştiğini incelemek için çeşitli ölçümler yaptı. Ardından tüm verileri bilgisayar programına aktaran biliminsanları, burada bir model elde etti. Bu model, Sinapsid omurgalarındaki değişikliklerin kademeli ve uzun bir süre yerine, kısa sürede sıçramalar halinde geliştiğini ortaya koydu. Angielczyk, genellikle evrimin milyonlarca yıl içerisinde gözlenen yavaş bir süreç olduğunu ifade ediyor: “Burada yaşanan geleneksel evrim görüşümüzün dışında. Bu süreçte orada yaşayan canlılardan biri olsaydınız, torunlarınız sizden tamamen farklı görünüyor olacaktı.” Angielczyk ayrıca, “Evrim yoluyla gözlenen büyük atılımlar ve meydana gelen değişikler, organizmaların yaşamlarında büyük farklar yaratırlar. Böylelikle, canlıların hayatta kalmaları ve genlerini gelecek kuşaklara aktarmaları kolaylaşıyor” açıklamalarında bulundu.
“Bu, karmaşıklığın evrimi!”
Araştırmacılar, karmaşık yapıların oluşumunun memeli ataları için oldukça yararlı olduğunu ve bu durumun daha yüksek aktivite seviyelerine bağlı olduğunu söylüyor. Sürüngenlere kıyasla modern memelilerin oldukça yüksek metabolizma aktivitesine sahip olduğu söylenmekte. Bu aktivitenin devamı için daha fazla kimyasal reaksiyona giriliyor ve memeliler diğer canlılara kıyasla görece daha aktif bir yapıdalar.
Genellikle memeliler daha çok hareket edebilirler ve daha fazla dayanıklılığa sahiptirler. Ancak bu durumun sağlanabilmesi için çeşitli değişimler yaşanmak durumunda. Çünkü bu hareketliliğin devamı için daha çok nefes alıp vermek, daha fazla besin tüketmek ve vücut sistemlerinin çalışması için yeterli sıcaklığın vücut içerisinde sağlanması gerekir. Harvard Üniversitesi’nde çalışma yürüten Stephanie Pierce, “Çalışmamızın bir parçası olarak en karmaşık omurga yapılarına sahip modern memelilerin, genellikle en yüksek aktiviteye de sahip olan canlılar olduklarını belirledik” dedi.
Çalışmanın yürütücülerinden Jones ise, “Bu çalışma asırlık bir soruya cevap vermemize yardımcı oluyor: Hayat nasıl bu kadar karmaşık hale geldi?” dedi ve ekledi: “Bu örnek sisteme bakarak bin yılların üzerine eklendiği değişimleri anlayabiliyoruz. Bu, karmaşıklığın evrimi!”
Kaynak: https://cosmosmagazine.com/biology/why-mammals-have-such-complex-backbones
