Blog
Ýlkel Balýklara Düþündüðümüzden Çok Daha Fazla Benziyoruz
| Kategori: Arkeoloji ve Sanat Haberleri | Yorum: 0 yorumÝlkel Balýklara Düþündüðümüzden Çok Daha Fazla Benziyoruz
Ýnsanlar genelde kol ve bacak gibi uzuvlar ile akciðerlerin, omurgalýlarýn sudan karaya geçiþi ile ortaya çýktýðýný düþünür. Aslýnda hava solumanýn ve uzuv hareketinin genetik temeli, 50 milyon yýl önce yaþayan balýk atamýzda zaten görülüyordu. Copenhagen Üniversitesi tarafýndan yürütülen bu çalýþma, kendi evrimsel tarihimizdeki bir kilometre taþý hakkýnda olan fikirlerimizi deðiþtiriyor.
Elimizde, insanlar ve diðer omurgalýlarýn balýklardan evrimleþmesine dair yeni bir bilgi yok. Geleneksel görüþe göre tetrapod (dört üyeli) olarak bilinen ilkel, kertenkele benzeri bir balýk türü; yaklaþýk 370 milyon yýl önce yalpalayarak karaya doðru yönelmiþti. Bu anlayýþa göre balýk atalarýmýz, yüzgeçlerini kol ve bacaklara dönüþtürerek ve su altý solunumundan hava solunumuna geçerek sudan karaya çýkmýþtý.
Bununla birlikte, uzuvlar ve akciðerler aslýnda bir zamanlar inanýldýðý kadar yeni geliþmeler deðil. Ýlk tetrapodun karaya çýkýþýndan 50 milyon yýl önce yaþamýþ ortak atamýz olan balýk, uzuv benzeri yapýlarýn ve karaya çýkýþ için gereken hava solumanýn genetik kodlarýna zaten sahipti. Bu genetik kodlar günümüzde insanlarda ve bir grup ilkel balýkta hala bulunuyor.
Bu durum, Copenhagen Üniversitesi ve ortaklarý tarafýndan düzenlenilen son genomik araþtýrma ile ispatlandý. Yeni araþtýrma; bu atasal genetik kodlarýn omurgalýlarýn sudan karaya çýkýþýna katkýda bulunmuþ olabileceðini, bu durumda bu büyük evrimsel sýçramanýn sýrasý ve zaman çizelgesine dair geleneksel görüþlerde deðiþiklik meydana geleceðini bildiriyor. Çalýþma, bilimsel bir dergi olan Cell’de yayýmlanmýþ durumda.
Copenhagen Üniversitesi Biyoloji Departmaný Villum Biyoçeþitlilik Genomik Merkezi’nde profesör olan, çalýþmanýn baþyazarý Guojie Zhang, “Sudan karaya geçiþ, evrimsel tarihimiz bakýmýndan önemli bir kilometre taþý. Bu geçiþin nasýl gerçekleþtiðinin anlaþýlmasýnda kilit nokta, akciðerler ile kol ve bacak gibi uzuvlarýn ne zaman ve nasýl evrildiðini ortaya çýkarmak. Artýk bu biyolojik fonksiyonlar altýnda yatan genetik temelin ilk hayvanlarýn kýyýya çýkýþýndan çok daha önce ortaya çýktýðýný kanýtlayabiliyoruz.” diyor.
Günümüzde yaþayan bir grup antik balýk, tetrapodlarýn uzuvlarýný nasýl geliþtirdiðini ve nasýl hava solumaya baþladýðýný açýklayacak anahtarý elinde tutuyor olabilir. Bu balýk grubu, Afrika’nýn sýð tatlý su habitatlarýnda yaþayan çoksaçaklýgilleri de içerir. Bu balýklar; 420 milyon yýldan da uzun bir süre önce yaþamýþ ilkel balýk atalarýmýzýn sahip olduðu bazý özellikleri taþýmalarýyla günümüzde yaþayan diðer kemikli balýklardan ayrýlýr. Hatta ayný özellikler, insanlarda bile varlýðýný sürdürür. Genomik dizileme yöntemi sayesinde araþtýrmacýlar, akciðerlerin ve uzuvlarýn geliþimi için gereken genlerin bu ilkel türlerde varlýðýný çoktan göstermiþ olduðunu keþfetti.
Hareketli Eklemlerimiz, Balýk Atamýzdan Evrimleþti
Göðüs yüzgeçlerini hareket etmek için kullanan çoksaçaklýgiller, tetrapodlara benzer þekilde karada hareket edebilir. Araþtýrmacýlar, birkaç yýldýr, çoksaçaklýgillerdeki göðüs yüzgeçlerinin ilkel balýk atalarýmýzdaki yüzgeçleri temsil ettiðine inanýyor.
Yeni gen haritalamasý; çoksaçaklýgillerdeki metapterygium kemiðini (Iþýn yüzgeçli balýklarýn yüzgeçlerindeki üç bazal kýkýrdaðýn arkasý) göðüs yüzgecindeki önkol kemikleriyle birleþtiren eklemin, insanlardaki hareketli eklemlerdekine -üst kol ve önkol kemiklerini birleþtirenlere- benzediðini ortaya çýkardý. Hareketli eklemlerimizin oluþumunu kontrol eden DNA dizilimi, kemik balýðýnýn ortak atalarýnda uzun zamandýr vardý ve günümüzde de bu ilkel balýklarda ve karasal omurgalýlarda varlýðýný sürdürüyor. Bir noktada bu DNA dizilimi ve hareketli eklemler, yaygýn olan -ve gerçek kemikli balýklar olarak da adlandýrýlan- kemikli balýklarda varlýðýný yitirdi.
“Bu genetik kod ve eklem, kemiklerimizin serbestçe hareket etmesini saðlýyor; bu, çoksaçaklýgillerin karada neden hareket edebildiðini açýklýyor.” diyor Guojie Zhang.
Önce Akciðerler, Daha Sonra Yüzme Kesesi
Dahasý, çoksaçaklýgiller ile diðer birkaç ilkel balýk, anatomik olarak bizimkilere benzeyen bir çift akciðere sahip. Yeni çalýþma, hem çoksaçaklýgiller hem de timsah balýðýndaki akciðerlerin benzer bir þekilde çalýþtýðýný ve insan akciðerlerindekilerle ayný gen takýmýna sahip olduðunu açýða çýkardý.
Ayný zamanda çalýþma, günümüzde yaþayan birçok balýðýn akciðer ve yüzme kesesi dokusunun gen ifadesi bakýmýndan çok benzer olduðunu kanýtlýyor; bu durum Darwin tarafýndan ortaya atýlan, akciðerler ile yüzme keselerinin benzer organlar olduklarýný söyleyen görüþü de ispatlýyor. Fakat Darwin yüzme keselerinin akciðerlere dönüþtüðünü söylese de çalýþma, yüzme keselerinin akciðerlerden evrimleþmesinin daha kuvvetli bir ihtimal olduðunu ileri sürüyor. Araþtýrma, ilkel atalarýmýz olan kemikli balýklarýn ilkel fonksiyonel akciðerlere sahip olduðunu gösteriyor. Evrim sayesinde balýklarýn bir dalý, hava solunumuna daha uygun olan akciðerlerini korudu ve sonuç olarak tetrapodlarýn evriminin önünü açtý. Diðer balýk dalý ise akciðer yapýsýný deðiþtirdi ve yüzme keseleri geliþtirdi; böylece teleostlar, yani gerçek kemikli balýklar evrimleþti. Yüzme keseleri bu balýklarýn suda batmamalarýný ve basýncý ayýrt etmelerini saðladý; böylece, su altýnda hayatta kalma þanslarý arttý.
“Çalýþma, vücut organlarýmýzýn nereden geldiði ve fonksiyonlarýnýn genlerde nasýl þifrelendiði bakýmýndan bizleri aydýnlatýyor. Böylelikle akciðer ve uzuvlar ile iliþkilendirilen bazý fonksiyonlarýn sudan karaya çýkýþ periyodunda ortaya çýkmadýðýný, aslýnda kýyýya çýkýþtan çok daha önceleri balýk atalarýmýzdaki bazý antik gen düzenleyici mekanizmalar tarafýndan þifrelenmiþ olduðunu öðrendik. Bu genetik kodlarýn günümüzde varlýðýný sürdüren ‘yaþayan fosil’ balýklarda hala görülüyor olmasý oldukça ilginç; bu sayede bu genlerin köklerinin izini sürebileceðimizi düþünüyoruz.” diye sonuçlandýrýyor Guojie Zhang.
Ýlginç Gerçekler 1: Sadece Uzuvlarýmýz ve Akciðerlerimiz Deðil, Kalplerimiz de Benziyor
Ýlkel balýklar ve insanlar ayný zamanda kardiyorespiratuvar (hem dolaþým hem solunum) sistemleri için kritik öneme sahip ortak bir fonksiyonu paylaþýyor: conus arteriosus olarak adlandýrýlan, kalbin sað karýncýðýnda bulunan ve kalbin oksijeni tüm vücuda etkin biçimde daðýtmasýný saðlayan, ayný zamanda çoksaçaklýgillerde de bulunan bir yapý. Bununla birlikte kemikli balýklarýn büyük bir çoðunluðunda bu yapý kaybolmuþ durumda.
Araþtýrmacýlar, conus arteriosusun geliþimini kontrol ettiði düþünülen bir genetik element keþfetti. Fareler ile yapýlan transgenik deneyler, araþtýrmacýlar bu geni ortadan kaldýrdýðýnda mutasyona uðrayan farelerin daha ince ve daha küçük sað karýncýklar nedeniyle öldüðünü gösterdi; inceleþen ve küçükleþen sað karýncýklar, doðuþtan gelen kalp rahatsýzlýklarýna ve riskli kalp fonksiyonlarýna sebep oluyordu.
Ýlginç Gerçekler 2
Yaþayan balýk türlerinin büyük çoðunluðu, kemikli balýklarýn bir alt sýnýfý olan ýþýnsal yüzgeçliler içine dahil ediliyor. Bunlar tipik olarak solungaçlara, yüzgeçlere ve bir yüzme kesesine sahip balýklar.
Omurgalýlarýn karasal grubu, tetrapodlar olarak adlandýrýlýyor. Tetrapodlar, karadaki yaþama dört uzuv ile akciðerler geliþtirerek uyum saðlayabilen ilk hayvanlardan evrimleþen -tüm memeliler, kuþlar, sürüngenler ve amfibiler gibi- tüm omurgalýlarý içeriyor.
Araþtýrmacýlarýn teorisine göre bu ilkel balýklarýn hava soluma kabiliyeti, 375 ila 360 milyon yýl önce gerçekleþen ikinci bir kitlesel yok oluþtan sað çýkmalarýný saðlamýþtý. O zaman Dünya’nýn okyanuslarýnda meydana gelen oksijen azalýþý, türlerin büyük bir kýsmýnýn yok olmasýna neden olmuþtu. Akciðerler, bazý balýklarýn karada yaþayabilmesini saðladý.
Çalýþma, bilimsel bir dergi olan Cell’de yayýmlandý. Araþtýrma ekibi, bir baþka ilkel balýk türünün -akciðerli balýklarýn- genomu hakkýnda yapýlan baþka bir çalýþmaya da katkýda bulundu. Bu genom, þimdiye dek deþifre edilen en büyük omurgalý genomu olma özelliðine sahip. Bu çalýþma da diðeriyle ayný zamanda Cell’de yayýmlandý.
www.arkeofili.com
RSS
Bu yazý hakkýnda yorum bulunamamýþtýr. Ýlk yorumu siz ekleyebilirsiniz >