Ana sayfa 128. Sayı Omurga diskimiz solucan kasından evrimleşmiş

Omurga diskimiz
solucan kasından evrimleşmiş

320
PAYLAŞ

Çeviren: Umut Can Yıldız

Bel fıtığından, yani fıtıklaşmış omurga diskinden mustarip bir hastanın aklına ilk gelen bu olmayabilir ama, omurga diskleri evrimsel geçmişimize ayrı bir pencere açıyor. Bu diskler ilk omurgalı iskeletinin mirasları ve şimdilerde ilk omurganın tahmin edilenden daha eski olduğu ortaya çıktı. Almanya Heidelberg’deki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan (European Molecular Biology Laboratory- EMBL) biliminsanları, beklenmedik biçimde, bu iskeletin çok büyük ihtimalle bir kastan evrimleştiğini keşfettiler. Çalışma Janelia Farm’daki Howard Hughes Tıp Enstitüsü’nden (Howard Hughes Medical Institute) araştırmacıların işbirliği ile yürütüldü ve 12 Eylül tarihinde Science dergisinde yayımlandı.

İnsan kordalılar olarak isimlendirilen bir hayvan grubunun parçasıdır, bu grubun ayırt edici özelliği sinir kordonun altında vücudun ortası boyunca uzanan bir dizi kıkırdaktır. Notokord olarak isimlendirilen bu yapı, omurga iskeletinin ilkel halidir. Notokord insan embriyosunda ortaya çıkar ve gelişimimiz devam ettikçe kıkırdaklar diskler haline gelerek, yapı yerini omurgaya bırakır. Denizyıldızı, denizkestanesi ve bunlara akraba hayvanlarda böyle bir yapı bulunmadığı için, biliminsanları evrim ağacında “deniz yıldızı dalından” ayrılan bizim dalımızda, görece daha yakın bir zamanda notokordun ortaya çıktığını varsayıyordu.

Solda omurga disklerimiz içinde bulunan notokord ve sağda Platynereis’in notokordumuzla aynı genetik imzaya sahip kası. Bu kas, aksakord olarak isimlendirildi. ©Kalliopi Monoyios

Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan çalışmaya öncülük eden Detlev Arendt, “İnsanlar basit biçimde doğrudan akrabalarımızın ötesine bakmıyor; ancak eğer yapı daha önce ortaya çıktıysa ve tek bir grupta ortadan kalktıysa, bu yanıltıcı olabilir. (…) Ve aslında, daha geniş çeşitlilikte hayvanlara baktığımız zaman, bulduğumuz buydu” diyor. Arendt’in laboratuvarından Antonella Laurive Thibaut Brunet, notokordun genetik imzasını -sağlıklı bir notokordun oluşması için çalışır olması gereken gen kombinasyonunu- tespit etti. Platynereis cinsi denizsolucanının larvasındaki bir grup hücrede aynı genetik imzayı bulduklarında, biliminsanları Janelia Farm’daki Philipp Keller’ın ekibiyle son teknoloji ürünü mikroskopu kullanarak bu hücreleri larvanın gelişimi sırasında takip etmek üzere bir araya geldi. Hücrelerin hayvanların orta hat boyunca uzanan bir kasını oluşturduğunu keşfettiler ve kas yaklaşık olarak eğer solucan bir kordalı olsaydı notokordunun bulunması gereken yerdeydi. Araştırmacılar kası, hayvanın orta çizgisi (axis) boyunca uzandığı için, axocord (aksokord) olarak isimlendirdiler. Bir dizi deney ve bilimsel literatür taraması, evrimsel ağaçta kordalılar ve Platynereis arasında yer alan pek çok hayvan grubunun da aynı pozisyonda kas temelli benzer yapılara sahip olduğunu gösterdi.

Biliminsanları böylesi bir yapının muhtemelen tüm bu farklı hayvan gruplarının evrimsel dallarının ayrılmadan önce ilkel bir atasında ortaya çıktığı sonucuna varıyorlar. Böyle bir senaryo “ilkel” kordalı batrakların neden notokordlarıyla beraber hem kıkırdak hem kas sahibi olduğunu açıklıyor. Batraklar, bu kası bağımsız biçimde kazanmış değil de, kas temelli orta hat ile kıkırdaklı notokord arasındaki geçişin canlı fosilleri olabilir.

Biliminsanları kastan kıkırdağa geçişin, sert bir dayanağın, yüzmeyi daha verimli kılması nedeniyle olduğunu  öne sürüyorlar. Çalışmaya ilişkin videoya http://youtu.be/78zuEh6EoKE adresinden ulaşabilirsiniz.