Homosexualität Bei einem Bergvolk in Papua-Neuguinea

Ödipus unter Wilden

Bei einem Bergvolk in Papua-Neuguinea versuchten zwei amerikanische Wissenschaftler zu ergründen, warum Männer homosexuell werden. *


Die Bewohner des Bergdorfes im östlichen Hochland von Papua-Neuguinea wunderten sich sehr: Zwei weißhäutige Fremde kamen eines Tages zu ihnen und fragten sie über ihr Intimleben aus – was und wie, wie oft und mit wem.

Die Antworten der Eingeborenen erstaunten wiederum die Bleichgesichter. Bei ihnen, berichteten die Wilden, würden die Knaben etwa vom siebten Lebensjahr an die unverheirateten Männer des Stammes per Mundverkehr (Fellatio) beglücken; kaum jedoch habe ein Mann die Ehe geschlossen, vergnüge er sich ausschließlich mit Frauen – und zwar ausgiebig, Seitensprünge seien statthaft.

Bei den zwei Fragestellern handelte es sich um den Psychoanalytiker Robert Stoller (von der University of California) und den Verhaltensforscher Gilbert Herdt (von der Stanford University). Ausgerechnet bei dem kriegerischen 2300-Seelen-Stamm der Sambia, die Mannestugenden wie Mut und Tapferkeit über alles stellen, suchten die Seelenforscher nach den “Ursachen der männlichen Homosexualität” – eine alte Streitfrage der Wissenschaft, die bislang ohne eindeutige Antwort blieb.

Die wissenschaftliche Urfehde um Homosexualität – erworben oder angeboren? – belebt seit Jahrzehnten die Kongresse und Fachblätter der Mediziner und Psychologen:
* Nach der Theorie der Hormonforscher (Endokrinologen)
bestimmt der Hormonspiegel im Mutterleib schon während
der Entwicklung des Fetus Triebrichtung und Triebstärke
des Menschen.
* Verhaltenspsychologen hingegen meinen, Homosexualität
werde im Jugendalter erlernt – etwa durch Verführung
oder andere Arten der Einübung homoerotischen
Verhaltens; wichtig sei dabei, daß die ersten
gleichgeschlechtlichen Erlebnisse von Orgasmen
begleitet würden.
* Fast alle Psychologen und Psychiater, die einer der
psychoanalytischen Schulen nahestehen, machen die
sogenannten ödipalen Phänomene für das Entstehen der
sexuellen Orientierung verantwortlich; Homosexualität
sei primär eine in früher Kindheit erworbene
Eigenschaft, die beispielsweise durch eine bestimmte
elterliche Konstellation (“dominierende,
überfürsorgliche Mutter – schwacher, unzureichender
Vater”) hervorgerufen werde.

Auch Stoller und Herdt beharren darauf, daß die Sambia ausschließlich durch die richtigen “ödipalen Erfahrungen” von lebenslangem homosexuellen Tun und Treiben abgehalten werden. Gleichzeitig widerlegten die beiden Wissenschaftler in ihrem in der Aprilausgabe des Fachblattes “Archives of General Psychiatry” erschienenen Bericht einige Grundlehren der Verhaltenspsychologie.

Nach den Theorien der Verhaltenspsychologen nämlich müßten die Sambia, die Homosex schon im Kindesalter einüben und lustvoll genießen, ein Volk von Schwulen und mithin längst ausgestorben sein. “Da müssen”, so die Experten mystisch, “andere Kräfte am Werk sein.”

“Wegen ständigen Krieges mit anderen Stämmen, des furchtbaren Wetters, sowie des Mangels an jagdbarem Getier”, so Stoller und Herdt, “benötigen die Sambia zum Überleben extrem maskuline Männer mit starkem heterosexuellen Trieb.” Frauen gelten als weitgehend unnütz, böse und übelwollend, sogar als “giftig”. Dennoch leben die Sambiakinder bis zu einem Alter von sieben bis zehn Jahren in engem, liebevollem Kontakt mit ihren Müttern. Dann jedoch werden sie den Müttern weggenommen und in den Wald getrieben, “wo die geheimen Initiationsriten der Mannwerdung beginnen”.

Dabei werden die Kinder gezwungen, sämtliche Junggesellen des Dorfes zu fellationieren – eine Praktik, die sie während der nächsten Jahre bis zur eigenen Geschlechtsreife nahezu täglich wiederholen und dabei “soviel Samen schlucken müssen wie möglich”. Dann werden sie wiederum zu Samenspendern der nächsten Generation. Denn die Sambia glauben, daß allein Samen Männlichkeit und Manneskraft erzeugt, ohne ihn bleibe der Mann gleichsam “ein leeres Gefäß”.

Doch die Knaben und Jünglinge unterziehen sich dieser Prozedur nicht allein aus rituellen Gründen, wie Stoller und Herdt herausfanden: “Nahezu alle Jungen geben sich der Fellatio mit feinem erotischen Enthusiasmus hin; die Kinder sind regelrecht darauf aus, zu saugen, die Jugendlichen, ihn reinzustecken.”

Auf diese Weise zu Männern gemacht, heiraten die Junggesellen etwa im 20. Lebensjahr – “nur wenige verheiratete Männer”, so die Beobachtung der Forscher, “machen es danach mit Boys”. Dafür treiben sie es häufig mit ihren Frauen: “Sie lieben”, so die Wissenschaftler, “ihre Lust auf das Weib.”

Solch Begehren nach dem Weibe jedoch dürfte, zerpflücken Stoller und Herdt die Lehre der Verhaltenspsychologen, “eigentlich nicht existieren”. Denn ihre erste sexuelle Stimulierung, ihr erstes orgastisches Lusterlebnis haben die männlichen Sambia durch und mit Geschlechtsgenossen erlebt – und sich trotzdem fast stets zu Männern mit heterosexueller Ausrichtung entwickelt.

“Homoerotische Erfahrungen in der Jugend”, schlußfolgern die Forscher, “führen also nachweislich nicht zwingend zur Homosexualität.”

Doch mit den Theorien der Endokrinologen, die biologische Faktoren als grundlegend für die sexuelle Orientierung ansehen, wagten sich Stoller und Herdt nicht in gleicher Konsequenz auseinanderzusetzen.

So meint etwa der Ost-Berliner Hormonforscher Günter Dörner, Leiter des Instituts für Endokrinologie an der Ost-Berliner Charite, in Rattenversuchen den Nachweis erbracht zu haben, daß Homosexualität schon im Mutterleib entsteht, verursacht durch Hormonstörungen während der Schwangerschaft.

Nach seiner Theorie übt in einer bestimmten Phase der Schwangerschaft das männliche Sexualhormon Testosteron einen Einfluß auf bestimmte Regionen des Zwischenhirns aus; erhalte der Fetus zu wenig davon, so führe das zu einer weiblichen Disposition des Gehirns – der erwachsene Mann reagiert entsprechend auf sexuelle Reize und wird homosexuell. Umgekehrt führe beim weiblichen Fetus ein zu hoher Testosteron-Anteil später zu lesbischem Verhalten.

Für die These, Homosexualität sei angeboren, spricht auch der Umstand, daß der Hang zum eigenen Geschlecht seit Menschengedenken in allen Völkern und Kulturen bekannt ist – der Anteil der Homosexuellen in menschlichen Populationen war mit ungefähr fünf Prozent immer etwa gleich groß.

Die ausschließliche Fixierung auf das eigene Geschlecht, so auch das Fazit einer vor vier Jahren erschienenen Befragungsstudie des Kinsey-Instituts, sei “in der Persönlichkeit unausweichlich

und ebenso tief eingewurzelt wie Heterosexualität”, mithin weitgehend unabhängig von Umwelt-Faktoren.

Falls sich die Befunde der Hormonforscher und der Kinsey-Experten bestätigten, könnten sie wohl auch jene Pharisäer des “Normalen” eines Besseren belehren, die noch immer meinen, Homosexuelle brauchten nur zu einem Therapeuten oder zu einem Nervenarzt zu gehen, um sich von ihrem “Leiden”, ihrer “Perversion”, heilen zu lassen.

Doch eher produzierte der Papst die Pille, als daß Großwesire der Seelenkunde wie Stoller oder Herdt die seit Freud (der die Genitalien für “den Resonanzboden des Gehirns” hielt) geheiligte These über die Entstehung von Homosexualität in Frage stellten. Die Gültigkeit dieser Theorie versuchten die beiden Sambia-Erkunder ausgerechnet an dem einzigen Homosexuellen in dem von ihnen erforschten Muster-Gemeinwesen nachzuweisen.

Der Stammes-Schwule heißt Kalutwo. Viermal war er schon verheiratet, doch mit keiner Frau konnte er die Ehe vollziehen. Sein einziges Sexvergnügen finde er darin, so berichten die Forscher, “Jungs abzusaugen (to suck them off)” – typischer Fall von Ödipuskomplex, diagnostizierten die Analytiker aus Amerika.

Nach der Lehre Freuds durchläuft jedes Kind vom zweiten Lebensjahr an die “ödipale Phase”. Dabei verursachen das sexuelle Verlangen nach der Mutter und die dadurch entstehende haßvolle Eifersucht auf den Vater dem Knaben Furcht und Schuldgefühle (Mädchen erleben ein ähnliches Schicksal mit umgekehrtem Vorzeichen), die der Junge nur durch eine Art innerer Kapitulation zu überwinden vermag. Er opfert seine unerfüllbaren Wünsche nach Sex mit der Mutter, anerkennt die väterliche Autorität und “identifiziert” sich mit ihr.

Die Möglichkeit zu solcher Identifikation mit dem Papa, so die Deutung der Forscher, habe Kalutwo gefehlt: Der unehelich geborene Junge sei ohne männliche Bezugsperson aufgewachsen und habe sich daher nicht von der übermächtig gewordenen Mutter lösen können – ganz im Gegensatz zu seinen Geschlechtsgenossen, die in “geordneten” Verhältnissen aufwuchsen.

Dabei übersehen die beiden Psycho-Experten, daß auch die anderen Sambia-Kinder ihre ödipale Phase nicht gerade nach dem Lehrbuch der Psychoanalyse durchlaufen. Denn die Buben wachsen als ausgemachte Muttersöhnchen auf, “ihre Väter halten sich von der Familie fern” – in den ersten zwei Lebensjahren des Säuglings dürfen die Männer, eine rituelle Form der Geburtenkontrolle, ihre Frauen nicht einmal berühren.

Frühestens im siebten Lebensjahr des Kindes üben die Väter Autorität aus, nämlich dann, wenn sie ihre Kinder in die Männergesellschaft der Sambia einführen – zu einem Zeitpunkt also, da nach psychoanalytischem Denkmodell die kindliche Sexualität schon weitgehend geprägt ist.

Über solche Widersprüche freilich trösten sich Stoller und Herdt hinweg: “Über das Sexualleben ist bisher viel zu wenig bekannt.”

Quelle:

http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-13513941.html

Evolution myths: Creationism is a coherent alternative to evolution

The only thing that creationists agree on is that they don’t like evolution. Even Genesis gives two contradictory accounts of creation

If someone tells you that creationism provides a better explanation for life on Earth than the theory of evolution, ask them which version of creationism.

Among creationists, there is an extraordinary range of beliefs about how life came to be. A few creationists accept that evolution produced the great diversity of life on Earth – apart from humans. Others think all life evolved but that the process was guided by a supernatural being.

Other creationists accept that evolution can lead to minor changes (microevolution) but deny that lots of little changes can result in new species or even new groups of organisms (macroevolution). Some think a deity created the very first life but then left it to evolve by itself.

Then there’s the vexed issue of timing. “Young Earth Creationists” regard the Genesis account as “inerrant” despite its contradictions (see Evolution is wrong because the Bible is inerrant), and claim the planet was created about 6000 years ago. “Old Earth Creationists” meanwhile accept the hundreds of lines of evidence suggesting otherwise.

God, amok

This schism is just the beginning. Some don’t dispute the earth’s apparent age but believe it is an illusion (the omphalos hypothesis, which some summarise as “God faked it”). Yet others claim that the planet itself is billions of years old but that life on it was created only recently.

Creationists do at least all believe in a creator. But who is it: God, Allah, Yahweh, Brahma, Zeus, Olorunaliens or a giant hermaphrodite?

Those who have studied our planet and the life on it, however, have come to very clear conclusions: the Earth is around 4 billion years old and all the life on it gradually evolved from much simpler forms. There is no evidence of any kind of outside intervention, and no need to invoke it to explain what is known. Yes, there are many debates among biologists, geologists and cosmologists over the finer details, but these will be resolved sooner or later by new discoveries or experiments. Reality is the ultimate arbiter.

By contrast, there is no way to resolve the often vast differences between the numerous forms of creationism. Anyone can come up with their own version of creationism (and many do). How do you convince the followers of the Flying Spaghetti Monster, for instance, that his noodle is not the real creator?

http://www.newscientist.com/article/dn13688-evolution-myths-creationism-is-a-coherent-alternative-to-evolution.html

Evolution myths: Evolution is limitlessly creative

It might seem like there is no end to nature’s inventiveness but there are some features that could probably never evolve, at least on Earth

It often seems that nature invented pretty much everything that can be invented long before humans arrived on the scene - including the wheelkind of. There is a salamander living in the Californian mountains that coils itself up and rolls downhill when threatened, for example. The pearl moth caterpillargoes one better and can roll itself along a flat surface for four or five revolutions to escape predators.

Nevertheless, there are structures that would clearly be useful but have never evolved. Zebras with built-in machine guns would rarely be bothered by lions, some point out. So why can evolution invent some things but not others?

This is an extremely difficult issue to tackle: how can we study something that has not happened? One way to approach it is to start with a question used by those who deny evolution and believe that many of nature’s inventions, such as the eye or the bacterial flagellum, are simply too complex to have evolved. What use is half a wing, they ask? (see Half a wing is no use)

Very useful, it turns out. The wings of insects might have evolved from flapping gills that were originally used for rowing on the surface of water. This is an example of exaptation – structures and behaviours that evolved for one purpose but take on a wholly new one, while remaining useful at every intermediate stage.

Come in, over

Turn this argument around, however, and it suggests that some features cannot evolve because a half-way stage really would be of no use. For example, two-way radio might be useful for many different animals, for making silent alarm calls or locating other members of your species. So why hasn’t it evolved? The recent invention of nanoscale radio receivers suggests it is not physically impossible.

The answer might be that half a radio really is useless. Detecting natural radio waves – from lightning, for instance – would not tell animals anything useful about their environment. That means there will be no selection for mutations that allow organisms to detect radio waves. Conversely, without any means of detecting radio waves, emitting them would serve no useful purpose. Radar might not be able to evolve for similar reasons.

The contrast with visible light could hardly be greater. It is clear that simplydetecting the presence or absence of light would be advantageous in many environments, that even a blurry picture is better than nothing at all, and so onright up to hawk-eyed sharpness.

Seaweed skies

Emitting visible light can be helpful too, even for creatures that cannot detect it themselves. For the bioluminescent phytoplankton that light up ocean waves, for instance, it is a way of summoning predators that eat the phytoplankton’s enemies. A similar argument applies to sound: it is not hard to see how forms of echolocation evolved independently in groups such asbats, cave swiftlets and whales.

One might also wonder why plants that float in the sky like balloons have never evolved. The idea does not seem too far-fetched at first glance: many seaweeds have floats called pneumatocysts, filled with oxygen or carbon dioxide. Other algae can produce hydrogen. So fill a large, thin pneumatocyst with hydrogen and perhaps a seaweed could fly. Flying plants would beat water and land plants to the light, giving them a big advantage, so why aren’t our skies filled with living green balloons?

Perhaps partly because large pneumatocysts with extremely thin membranes would be far more vulnerable to predators and damage from waves, so an intermediate stage could never evolve. What’s more, algae produce hydrogenonly when there’s a lack of sulphur in the water, and in any case the molecules of hydrogen gas are so tiny that they would leak out of any pneumatocyst. Half a hydrogen balloon doesn’t look very good for anything, at least on our planet. Even evolution has its limits.

http://www.newscientist.com/article/dn13639-evolution-myths-evolution-is-limitlessly-creative.html

 

Evolution myths: ‘Survival of the fittest’ justifies ‘everyone for themselves’

The “fittest” can be the most loving and selfless, not the most aggressive and violent. In any case, what happens in nature does not justify people behaving in the same way

The phrase “survival of the fittest“, which was coined not by Darwin but by the philosopher Herbert Spencer, is widely misunderstood.

For starters, there is a lot more to evolution by natural selection than just the survival of the fittest. There must also be a population of replicating entities and variations between them that affect fitness – variation that must be heritable. By itself, survival of the fittest is a dead end. Business people are especially guilty of confusing survival of the fittest with evolution.

What’s more, although the phrase conjures up an image of a violent struggle for survival, in reality the word “fittest” seldom means the strongest or the most aggressive. On the contrary, it can mean anything from the best camouflaged or the most fecund to the cleverest or the most cooperative. Forget Rambo, think Einstein or Gandhi.

What we see in the wild is not every animal for itself. Cooperation is anincredibly successful survival strategy. Indeed it has been the basis of all the most dramatic steps in the history of life. Complex cells evolved from cooperating simple cells. Multicellular organisms are made up of cooperating complex cells. Superorganisms such as bee or ant colonies consist of cooperating individuals.

Suicidal cells

When cooperation breaks down, the results can be disastrous. When cells in our bodies turn rogue, for instance, the result is cancer. So elaborate mechanisms have evolved to maintain cooperation and suppress selfishness, such as cellular “surveillance” programmes that trigger cell suicide if they start to turn cancerous.

Looked at from this point of view, the concept of the survival of the fittest could be used to justify socialism rather than laissez-faire capitalism. Then again, the success of social insects could be used to argue for totalitarianism. Which illustrates another point: it is nonsense to appeal to the “survival of the fittest” to justify any economic or political ideology, especially on the basis that it is “natural”.

Is cannibalism fine because polar bears do it? Is killing your brother or sisterfine because nestlings of many bird species do it? Is murdering your childrenfine because mice sometimes eat their own pups? Is paedophilia fine becausebonobo adults have sex with juveniles?

Powerful grip

Just about every kindMovie Camera of behaviour that most of us regard as “unnatural” turns out to be perfectly natural in some nook or cranny of the animal kingdom. No one can plausibly argue that this justifies humans behaving in the same way.

Yet even though such examples expose the utter absurdity of appealing to what is “natural” to judge right from wrong – the naturalistic fallacy – we seem to have a strange blind spot when it comes to evolution. Survival of the fittest has been claimed to justify all kinds of things, from free markets to eugenics. Such notions still have a powerful grip in some circles.

However, natural selection is simply a description of what happens in the living world. It does not tell us how we should behave.

http://www.newscientist.com/article/dn13671-evolution-myths-survival-of-the-fittest-justifies-everyone-for-themselves.html

Evolution myths: It doesn’t matter if people do not understand evolution

At an individual level, it might not matter much. However, any modern society which bases major decisions on superstition rather than reality is heading for disaster

So your brother or mother is a creationist. Let them believe what they want, you might think. After all, it makes family get-togethers a lot easier and no difference to anyone else.

Or does it? Imagine if Mike Huckabee ends up as vice-president of the US – a mere heart attack away from the top job. Would you feel comfortable if the world’s biggest superpower was run by a man who rejects evolution, thanks to the support of tens of millions of people who also refuse to accept the truth?

It is dangerous when leaders prefer dogma to biological reality: Stalin’s support for the pseudoscience of Lysenko was a disaster for Soviet agriculture.

Evolving problems

The success of western civilisation is based on science and technology, on understanding and manipulating the world. Its continued success depends on this, perhaps now more than ever.

Any leader who thinks evolution is a matter of belief is arguably unfit for office. How can someone who dismisses the staggering amount of evidence for evolution assembled by researchers in myriad fields possibly evaluate more subtle scientific evidence for, say, climate change?

What’s more, evolution is directly relevant to many policy decisions. Infectious diseases from tuberculosis to wheat rust are making a comeback as they evolve resistance to our defences. Antibiotic-resistant superbugs like MRSA are a growing problem. A deadly virus such as H5N1 bird flu or ebola might evolve the ability to spread from human to human at any time, leading to adevastating pandemic. It is not possible to grasp how serious these threats are and plan for them unless you understand the power of evolution.

There are many more subtle areas where understanding evolution matters too. For instance, fishing policies that allow fishermen to keep only large fish are actually leading to the evolution of smaller fish. The tremendous changes we are making to the environment are altering many species, from rats becoming resistant to poisons to urban birds changing their songs to counter noise pollution.

There is our future, too. Modern biology is on the brink of giving us previouslyunimaginable power over the human body, from reshaping embryos torewriting the genetic code and delaying the effects of ageing. Societies’ views on if and how these powers should be used will inevitably be shaped by people’s understanding of their evolutionary origins. Things look rather different depending whether you think we are a perfect, finished product or crude earlyprototypes thrown up by a desperately cruel process from whose clutches we now have to break free.

This is not to say that evolutionary theory tells us how to run societies (seeSurvival of the fittest justifies everyone for themselves) or make ethical decisions (see Accepting evolution undermines morality). It doesn’t. It is a descriptive science, not a prescriptive one. It does, however, help us to make informed decisions.

http://www.newscientist.com/article/dn13621-evolution-myths-it-doesnt-matter-if-people-do-not-understand-evolution.html

 

Evolution myths: Evolution promotes the survival of species

In fact, evolution sometimes results in individuals or populations becoming less fit and may occasionally even lead to extinction.

The phrase “survival of fittest” is widely misunderstood (see ‘Survival of the fittest’ justifies everyone for themselves). Many wrongly assume it means that evolution always increases the chances of a species surviving.

There are several ways in which evolution can reduce the overall fitness of individuals or of populations. For starters, natural selection can take place atdifferent levels – genes, individuals, groups – and what promotes the survival of a gene does not necessarily increase the fitness of the individuals carrying it, or of groups of these individuals.

For example, parasitic DNA elements, or transposons, can spread through a population even though they make their host organisms less fit. Transposons are one cause of genetic diseases such as haemophilia.

Similarly, selfish individuals may thrive at the expense of altruistic individuals in a group – making them the “fittest” – even though they make the group as a whole less competitive. Such cheaters can have disastrous consequences.

In 1932, J. B. S. Haldane suggested this could even lead to the extinction of populations – a phenomenon called evolutionary suicide. Models and some experimental evidence suggest he was right.

For instance, when nutrients run low, individual myxobacteria (slime bacteria) may come together to form a fruiting body to produce spores. Lab studieshave shown that cheating myxobacteria that only produce spores and never help form the non-spore producing parts of the fruiting body can drive populations to extinction.

Genes capable of driving populations to extinction might have a practical use, however. Biologists are exploring the possibility of releasing engineered parasitic DNA into populations of malaria-carrying mosquitoes.

There is concern that something similar could happen accidentally. Fish that have been genetically modified to produce a growth hormone grow faster and larger, mature earlier and produce more eggs. But they are less likely to survive in the wild than unmodified fish. According to the Trojan gene hypothesis, a gene variant that produces such characteristics could spread rapidly through a wild population despite reducing individual fitness, and eventually drive the population to extinction.

Another way in which evolution can reduce a species’ chances of survival is through the accumulation of detrimental mutations. Mutations provide the vital raw material for natural selection, so if the mutation rate is too low a population will not be able to evolve fast enough to keep up with environmental changes.

If, on the other hand, a population’s mutation rate is too high, detrimental mutations may accumulate faster than natural selection can eliminate them. Eventually, the number of mutations can exceed the “error catastrophe threshold”, again leading to the extinction of a population.

In theory, any species with a very small population could accumulate deleterious mutations faster than it can eliminate them. The problem is especially severe for asexual organisms such as the Amazon molly – an effect known as Muller’s rachet.

It is far less of a problem for sexually reproducing species because the exchange of genetic material between chromosomes can separate good and bad mutations. Some unlucky offspring get saddled with lots of nasty mutations and die out, while the lucky ones get hardly any.

In theory, a mutation catastrophe can also occur as a result of linkage. This refers to gene variants that are inherited together because they sit next to each other on a chromosome. Suppose a mutation that greatly increases the mutation rate somehow ends up next to a new mutation that greatly increases fitness. The immediate fitness benefits of the beneficial mutation will initially mask the deleterious effects of the “mutator” mutation, meaning both mutations will rapidly sweep through a population, ultimately with disastrous consequences.

A few doctors hope to exploit mutation accumulation to treat diseases. Certain viruses such as HIV are already close to the error catastrophe threshold. Drugs that increase the mutation rate of the viruses still further might push them over the threshold and drive a population of viruses inside a person’s body to extinction.

Finallly, it has long been recognised that the competition between members of the same species to reproduce – sexual selection – can favour traits thatreduce a species’ overall fitness. Male peacocks with the biggest and brightest tails might get the females’ attention, but lugging around a heavy, conspicuous tail reduces their chances of survival.

Studies of threatened bird species suggest that sexual selection can indeeddrive populations to extinction. Some biologists go so far as to blame sexual selection for the conspicuous consumption that threatens humanity’s future.

According to the handicap principle, features such as peacocks’ tails evolve precisely because they are disadvantageous. Consider an individual who is trying to signal to females how fit and strong he is. If the signal is easy to make, weaker males can easily cheat by making the same signal. But if making the signal is costly – such as growing a large, clumsy tail or giving away food – there’s no way to cheat.

Proving that any of these phenomena have ever led to extinctions in the wild is far from easy, because any species to which this has happened are, of course, no longer around to study. The indirect evidence is growing ever stronger, though.

 

Evolution myths: Evolution produces perfectly adapted creatures

You don’t have to be perfectly adapted to survive, you just have to be as well adapted as your competitors. The apparent perfection of plants and animals may be more a reflection of our poor imaginations than of reality.

It’s a theme repeated endlessly in wildlife documentaries. Again and again we are told how perfectly animals are adapted to their environment. It is, however, seldom true.

Take the UK’s red squirrel. It appeared perfectly well adapted to its environment. Until the grey squirrel arrived, that is, and proved itself rather better adapted to broadleaf forests thanks, in part, to its ability to digest acorns.

There are many reasons why evolution does not produce “designs” that are as good as they could be. Natural selection’s only criterion is that something works, not that it works as well as it might. Botched jobs are common, in fact. The classic example is the panda’s thumb, which it uses to grasp bamboo. “The panda’s true thumb is committed to another role. So the panda must… settle for an enlarged wrist bone and a somewhat clumsy, but quite workable, solution,” wrote Stephen Jay Gould in 1978.

As this example shows, evolution is far more likely to reshape existing structures than to throw up novel ones. The lobed fins of early fish have turned into structures as diverse as wings, fins, hoofs and hands. We have five fingers because our amphibian ancestors had five digits, not because five is necessarily the optimal number of fingers for the human hand.

Many groups simply never evolve features that might have made them even more successful. Sharks lack the gas bladder that allows bony fish to control their buoyancy precisely, for example, and instead have to rely on swimming, buoyant fatty livers and, occasionally, a gulp of air. Similarly, mammals’ two-way lungs are far less efficient than birds’ one-way lungs. And sometimes creatures evolve features that actually reduce their overall fitness rather than increase it, such as the peacock’s tail (see Evolution always increases fitness).

Use it or lose it

Continual mutation also means that if you don’t use it, you lose it. For instance, many primates cannot make vitamin C, because of a gene mutation. This mutation makes no difference to animals that get plenty of vitamin C in their diet. However, when the environment changes, such loss of function can make a big difference, as one primate discovered on long sea voyages.

Evolution’s lack of foresight can produce inherently flawed designs. The vertebrate eye – with its back-to-front wiring and blind spot where the wiring goes through the retina – is one example. Later adaptations have compensated for these problems to a large extent but once natural selection fixes upon a flawed, but workable, design, a species’ descendants are usually stuck with it.

An organism’s fitness is also relative to its environment, which is usually changing. There is a constant arms race going on between predator and prey, parasite and host. Many species have to evolve continuously just to maintain their current level of relative fitness, let alone get fitter. As the Red Queen says in Through the Looking Glass: “It takes all the running you can do, to keep in the same place.”

Evolution’s peak?

Humans are not running fast enough. Evolving through natural selection is about time and numbers. The number of new mutations that appear, and the number of chances that natural selection has to eliminate the harmful and favour the beneficial ones, depends on the size of a population, the number of offspring each individual has and on the number of generations, among other things.

We might like to think of ourselves as the most “highly evolved” species but, in terms of how many rounds of mutation and selection we’ve undergone, we are one of the least evolved species.

Around 10 billion new viral particles can be produced every day in the body of a person infected with HIV. By contrast, the total human population on Earth was no more than a few million until a few thousand years ago.

Furthermore, in a decade bacteria can produce 200,000 generations — about the number of generations of humans there have been since our lineage split from that of chimpanzees. So it’s hardly surprising that in less than a human lifespan we’ve seen the evolution of new diseases such as HIV and numerous antibiotic-resistant bacteria.

Although human evolution has sped up in the past 10,000 years, we are changing our environment faster still. As a result, instead of becoming better adapted we are actually becoming less well adapted to the world we are creating. Think of the huge range of modern afflictions, from obesity and allergies to short-sightedness and drug addiction, we suffer from. Viruses and bacteria might approach perfection, but we humans are at best a very rough first draft.

http://www.newscientist.com/article/dn13640-evolution-myths-evolution-produces-perfectly-adapted-creatures.html

Evolution myths: Natural selection leads to ever greater complexity

In fact, natural selection often leads to ever greater simplicity. And, in many cases, complexity may initially arise when selection is weak or absent.

If you don’t use it, you tend to lose it. Evolution often takes away rather than adding. For instance, cave fish lose their eyes, while parasites like tapewormslose their guts.

Such simplification might be much more widespread than realised. Someapparently primitive creatures are turning out to be the descendants of more complex creatures rather than their ancestors. For instance, it appears the ancestor of brainless starfish and sea urchins had a brain.

Nevertheless, there is no doubt that evolution has produced more complex life-forms over the past four billion years. The tough question is: why? It is usually simply assumed to be the result of natural selection, but recently a few biologists studying our own bizarre and bloated genomes have challenged this idea.

Rather than being driven by selection, they propose that complexity initially arises when selection is weak or absent. How could this be? Suppose an animal has a gene that carries out two different functions. If mutation results in some offspring getting two copies of this gene, these offspring won’t be any fitter as a result. In fact, they might be slightly less fit due to a double dose of the gene. In a large population where the selective pressure is strong, such mutations are likely to be eliminated. In smaller populations, where selective pressure is much weaker, these mutations could spread as a result of random genetic drift (see Natural selection is the only means of evolution) despite being slightly disadvantageous.

The more widely the duplicated genes spread in a population, the faster they will acquire mutations. A mutation in one copy might destroy its ability to carry out the first of the original gene’s two functions. Then the other copy might lose the ability to perform the second of the two functions. As before, these mutations won’t make the animals any fitter – such animals would still look and behave exactly the same – so they will not be selected for, but they could nevertheless spread by genetic drift.

Use your mutations

In this way, a species can go from having one gene with two functions to two genes that each carry out one function. This increase in complexity occurs not because of selection but despite it.

Once the genome is more complex, however, further mutations can make a creature’s body or behaviour more complex. For instance, having two separate genes means each can be switched on or off at different time or in different tissues. As soon as any beneficial mutations arise, natural selection willfavour its spread.

If this picture is correct, it means that there are opposing forces at the heart of evolution. Complex structures and behaviour such as eyes and language are undoubtedly the product of natural selection. But when selection is strong – as in large populations – it blocks the random genomic changes that throw up this greater complexity in the first place.

This idea might even explain why evolution appears to speed up after environmental catastrophes such as asteroid impacts. Such events would slash the population size of species that survive, weakening selection and increasing the chances of greater genomic complexity arising through non-adaptive processes, paving the way for greater physical or behavioural complexity to arise through adaptive processes.

 

Evolution myths: Natural selection is the only means of evolution

Much change is due to random genetic drift rather than positive selection. It could be called the survival of the luckiest.

Take a look in the mirror. The face you see is rather different to that of a Neanderthal. Why? The unflattering answer could be for no other reason than random genetic drift. With features that can vary somewhat in form without greatly affecting function, such as the shape of the skullchance might play abigger role in their evolution than natural selection.

The DNA in all organisms is under constant attack from highly reactive chemicals and radiation, and errors are often made when it is copied. As a result, there are at least 100 new mutations in each human embryo, possibly far more. Some are harmful and are likely to be eliminated by natural selection – by death of the embryo, for instance. Most make no difference to our bodies, because most of our DNA is useless junk anyway. A few cause minor changes that are neither particularly harmful nor beneficial.

You might think that largely neutral mutations would remain restricted to a few individuals. In fact, while the vast majority of neutral mutations die out, a few spread throughout a population and thus become “fixed”. It is pure chance – some just happen to be passed on to more and more individuals in each generation.

Although the likelihood of any neutral mutation spreading by chance is tiny, the enormous number of mutations in each generation makes genetic drift asignificant force. It’s a little like a lottery: the chance of winning is minuscule but because millions buy a ticket every week there is usually a winner.

As a result, most changes in the DNA of complex organisms over time are due to drift rather than selection, which is why biologists focus on sequences that are similar, or conserved, when they compare genomes. Natural selection will preserve sequences with vital functions, but the rest of the genome will change because of drift.

Drifting through bottlenecks

Genetic drift can even counteract natural selection. Many slightly beneficial mutations can be lost by chance, while mildly deleterious ones can spread and become fixed in a population. The smaller a population, the greater the role of genetic drift.

Population bottlenecks can have the same effect. Imagine an island where most mice are plain but a few have stripes. If a volcanic eruption wipes out all of the plain mice, the island will be repopulated by striped mice. It’s a case of survival not of the fittest, but of the luckiest.

Random genetic drift has certainly played a big role in human evolution. Human populations were tiny until around 10,000 years ago, and went through a major bottleneck around 2 million years ago. Other bottlenecks occurredwhen a few individuals migrated out of Africa around 60,000 years ago and colonised other regions.

There is no doubt that most of the genetic differences between humans and other apes – and between different human populations – are due to genetic drift. However, most of these mutations are in the nine-tenths of our genome that is junk, so they make no difference. The interesting question is which mutations affecting our bodies or behaviour have spread because of drift rather than selection, but this is far from clear.

http://www.newscientist.com/article/dn13616-evolution-myths-natural-selection-is-the-only-means-of-evolution.html

 

Evolution myths: Everything is an adaptation

We tend to assume that all characteristics of plants and animals are adaptations that have arisen through natural selection. Many are neither adaptations nor the result of selection at all.

Why do so many of us plonk ourselves down in front of the telly with a microwave meal after a tiring day? Because it’s convenient? Or because TV meals are “the natural consequence of hundreds of thousands of years of human evolution“?

Stop laughing. You’ve probably made similar assumptions. For just about every aspect of our bodies and behaviour, it’s easy to invent evolutionary “Just So” stories to explain how they came to be that way. We tend to assume thateverything has a purpose, but often we are wrong.

Take male nipples. Male mammals clearly don’t need them: they have them because females do and because it doesn’t cost much to grow a nipple. So there has been no pressure for the sexes to evolve separate developmental pathways and “switch off” nipple growth in males. Some people claim thefemale orgasm exists for the same reason as male nipples, though this is afar more controversial idea.

Then there’s our sense of smell. Do you find the scent of roses overwhelming or do you struggle to detect it? Can you detect the distinctive odour that most people’s urine acquires after eating asparagus? People vary greatly when it comes to smell, largely due to chance mutations in the genes that code for the smell receptors rather than for adaptive reasons.

Yet other features are the result of selection, but not for the trait in question. For instance, the short stature of pygmies could be a side effect of selection for early childbearing in populations where mortality is high, rather than an adaptation in itself.

Multiskilled genes

Another reason why apparent adaptations can be side effects of selection for other traits is that genes can have different roles at different times of development or in different parts of the body. So selection for one variant can have all sorts of seemingly unrelated effects. Male homosexuality might be linked to gene variants that increase fertility in females, for instance.

A non-adaptive or detrimental gene variant can also spread rapidly through a population if it is on the same DNA strand as a highly beneficial variant. This is one reason why sex matters: when bits of DNA are swapped between chromosomes during sexual reproduction, good and bad variants can be split up.

Other features of plants and animals, such as the wings of ostriches, may once have been adaptations but are no longer needed for their original purpose. Such “vestigial traits” can persist because they are neutral, because they have taken on another function or because there hasn’t been enough evolution to eliminate them even though they have become disadvantageous. Take the appendix. There are plenty of claims that it has this or that function but the evidence is clear: you are more likely to survive without an appendix than with one.

So why hasn’t it disappeared? Because evolution is a numbers game. The worldwide human population was tiny until a few thousand years ago, and people have few children with long periods between each generation. That means fewer chances for evolution to throw up mutations that would reduce the size of the appendix or eliminate it altogether – and fewer chances for those mutations to spread through populations by natural selection. Another possibility is that we are stuck in an evolutionary Catch-22 where, as the appendix shrinks, appendicitis becomes more likely, favouring its retention.

Wisdom teeth are another vestigial remnant. A smaller, weaker jaw allowed our ancestors to grow larger brains, but left less room for molars. Yet many of us still grow teeth for which there is no room, with potentially fatal consequences. One possible reason why wisdom teeth persist is that they usually appear after people reach reproductive age, meaning selection against them is weak.

For all these reasons and more, we need to be sceptical of headline-grabbing claims about evolutionary explanations for different behaviours. Evolutionary psychology in particular is notorious for attempting to explain every aspect ofbehaviour, from gardening to rape, as an adaptation that arose when our ancestors lived on the African savannah.

Needless to say, without solid evidence, claims about how, for instance, TV dinners “evolved” should be taken with a large pinch of salt.

Kaynak:

http://www.newscientist.com/article/dn13615-evolution-myths-everything-is-an-adaptation.html

 

Evolution myths: Natural selection cannot explain homosexuality

There are numerous evolutionary mechanisms that might explain homosexual behaviour, which is common in many species of animals.

“Simple reasoning shows that evolution cannot explain homosexuality – how would a homosexuality gene get selected for?” “Why have the genetic traits predisposing to homosexuality not been eliminated long ago?”

Such arguments are surprisingly common – and completely wrong.

Homosexual behaviour has been observed in hundreds of species, from bison to penguins. It is still not clear to what extent homosexuality in humans or other animals is genetic (rather than, say, due to hormonal extremes during embryonic development), but there are many mechanisms that could explain why gene variants linked to homosexuality are maintained in a population.

A common assumption is that homosexuality means not having children, but this is not necessarily true, especially in cultures other than our own. Until it became acceptable for same-sex couples to live together in western countries, many homosexual people had partners of the opposite sex. In some traditional societies, various forms of non-exclusive homosexuality were common.

Reasons why

Among animals, homosexual behaviour is usually non-exclusive. For instance, in some populations of Japanese macaques, females prefer female sexual partners to male ones but still mate with males – they are bisexual, in other words.

It has also been suggested that homosexuality boosts individuals’ reproductive success, albeit indirectly. For instance, same-sex partners might have a better chance of rising to the top of social hierarchies and getting access to the opposite sex. In some gull species, homosexual partnerships might be a response to a shortage of males – rather than have no offspring at all, some female pairs raise offspring together after mating with a male from a normal male-female pair.

Another possibility is that homosexuality evolves and persists because it benefits groups or relatives, rather than individuals. In bonobos, homosexual behaviour might have benefits at a group level by promoting social cohesion. One study in Samoa found gay men devote more time to their nieces and nephews, suggesting it might be an example of kin selection (promoting your own genes in the bodies of others).

For your health

Or perhaps homosexuality is neutral, neither reducing nor boosting overall fitness. Attempts to find an adaptive explanation for homosexual behaviour in macaques have failed, leading to suggestions that they do it purely for pleasure.

Even if homosexuality does reduce reproductive success, as most people assume, there are plenty of possible reasons why it is so common. For instance, gene variants that cause homosexual behaviour might have other, beneficial effects such as boosting fertility in women, as one recent study suggests, just as the gene variant for sickle-cell anaemia is maintained because it reduces the severity of malaria. Homosexuality could also be a result of females preferring males with certain tendencies – sexual selection can favour traits that reduce overall fitness, such as the peacock’s tail (see Evolution always increases fitness).

Given that, until recently, homosexual behaviour in animals was ignored or even denied, it’s hardly surprising that we cannot yet say for sure which of these explanations is correct. It could well turn out that different explanations are true in different species.

Michael Le Page

Source:

http://www.newscientist.com/article/dn13674-evolution-myths-natural-selection-cannot-explain-homosexuality.html

Beynin Evrimi

Canlılar, yaşamlarını sürdürmek ve bulundukları ekolojik ortama uyum sağlamak için, göreceli olarak gelişmiş duyu organlarına ve bu durumu yansıtan beyin yapısına sahiptirler. Tüm vertebralılarda beyin, embriyon gelişimi sırasında nöral kanalın ucunda bulunan 3 kabartıdan meydana gelir: Ön, orta ve arka beyin.

Temelde birçok ortak yapı olmasına karşın, değişik türlerde beyin, vücudun herhangi bir organına göre çok daha büyük farklılık gösterir. Farklı türlerde duyusal alıntılar ve bunlara verilen cevaplar çok farklıdır ve o tür için yaşamsal önem taşımaktadır. Canlıların beyinlerinde, temel bazı ortak özellikler vardır. Koku alma merkezi, ön beynin yapısını şekillendirir.

Balık ve sürüngenlerde, bazı türler dışında bu kısım, toplam beyin hacmine oranla oldukça büyüktür. Bu durum memelilerde ise çok değişkendir. Örneğin özellikle yüksek primatlarda küçükken, karınca yiyenler ve armadillolarda son derece büyüktür.

Balıkta koku alma birincil enformasyon kaynağıdır. Bu büyük koku alma merkezine ilaveten, beynin büyük bir kısmı bu iş için kullanılmaktadır. Sürüngenlerde beyin belirgin bir şekilde balıklardan daha büyüktür ve neokorteks oluşumu ortaya çıkar. Omurgalıların evrimsel gelişimi sırasında giderek daha gelişir ve görme, tatma ve dokunma gibi duyuların alımı ve kullanımı ile ilgilidir.

Bu kısımların işlevi, balıkta orta ve arka beyin aracılığıyla sağlanmaktadır. Neokorteksin genişlemesi entellektüel öğrenimi sağlar. Bu gelişim cerebrum’un orta beyni tamamen kapladığı, gelişmiş memelilerde, doruk noktasına ulaşır. Bu organizmalarda artık corpus callosum vardır. Böylece iki yarım kürenin neokorteksi, binlerce sinir bağı aracılığıyla iletişim haline geçer ve hızlı bilgi alışverişi mümkün olur.

Balıkta görme lobları küçüktür. Sürüngenlerde ve kuşlarda ise hemen her zaman gelişmiş bir yapı gösterirler. Memelilerde, optik lobların homoloğu olan superior colliculi’nin boyutu son derecede küçülmüştür ve beynin arka kısmında, occipital lobda iki küçük yumru olarak yeralır.

Cerebellum göreceli olarak kuşlarda en büyüktür. Balıklarda, medulla oblangata dokunma, ısı, tat ve dengenin oluştuğu tek merkezdir. Yüksek vertebralılarda bu görev neokorteks tarafından yapılmaktadır. Ancak insanlarda bile çok gelişmiş neokortekse rağmen reflekslere cevap verme yetisini hâlâ medulla oblangata korumaktadır. Kuş ve memelilerde giderek kompleksleşen nöronal alışverişin gerçekleştiği bir yer olarak belirmeye başlar.

Primatlarda ve İnsanda Beyin Yapısı

Bilindiği gibi insan “gelişmiş memeliler” olarak tanımlanan “Primat Takımı” nın bir üyesidir. Evrim basamaklarında ilk olarak sürüngenlerde ortaya çıkan neokorteks primatlarda çok gelişmiştir ve beyin hacminin yarısını oluşturur. Diğer memelilerin çoğunda üçte bir oranındadır.

Primatlarda varolan becerikli ellerin ve kompleks sosyal davranışların temelinde bu genişleme yatar. Primatlarda dış dünyadan alınan enformasyon temelde görme duyusuna dayanır ve gelişim sürecinde de bu eğilimi gözlemek mümkündür. Erken evrelerde örneğin dinozorların nesillerinin yokolduğu 2. zamanın (yaklaşık 65 milyon yıl) sonunda, ilk primatlar yerde “terrestrial” yaşam biçimini sürdürmekteyken başat olarak koklama duyusunun öne çıktığı bilinmektedir.

Zaman sürecinde, ağaç yaşamına uyum sağlayan “arboreal” primatlarda görme duyusunun öne çıkmaya başladığı gözlemlenir. Primat takımı iki alt takımdan oluşur: Prosimii’ler ve Antropoid’ler. Prosimii’ler; Lemur ve Tarsius’ları içerirken, Antropoid’ler; Eski ve Yeni Dünya maymunları, kuyruksuz büyük maymunlar ve insanı da kapsayan Hominid’leri içerirler. Bu sınıflandırmada beyin gelişimi açısından birinciden sonuncuya doğru beyin kapasitesinde bir artış eğilimi gözlenmektedir.

Prosimii’lerde Duyu

Ağaç yaşamına uyum sağlamış dolayısıyla da uzaklığı doğru algılamanın yaşamsal önem taşıdığı primat takımında, görme algısı çok gelişmiş ve stereoskopik görüş yetisi ortaya çıkmıştır. Bilindiği gibi ekseni birbirine paralel olan her iki gözün aynı objeye bakabilme ve derinliğini algılama yetisi “stereoskopik görme” olarak tanımlanır.

Prosimii’lerde örneğin Lemur’larda görme yeteneği gelişmiştir. Ancak Primat takımının alt basamaklarında yeralan bu canlılarda koku hâlâ çok önemlidir. Lemurlardan bazıları gece faal “nocturnal”, bazıları da gündüz faal “diurnal”dir. Her iki yaşam biçimini benimsemiş olanlarda da görme ön plandadır. Objeleri elleriyle de yakalar ve dokunurlar, ancak dokunma duyusu hâlâ burundadır.

Antropoid’lerde Duyu

Primatların daha gelişmiş olan alt takımı Antropoid’lerde görme, Lemur’lara göre daha öne çıkmaktadır. Koku alma soğanı küçülmüş ve daha basit bir yapı sergilemektedir. Nasal passage -burun boşluğu- küçülüp yüzün gerisine gitmiş, karşılığında göz öne doğru çıkmıştır.

İleri ve tamamen öne doğru bakış Antropoid’lerde ortaya çıkmıştır. Gözlerin öne doğru ilerlemesi çiğneme apareyinden de yüzü uzaklaştırmış ve çiğneme kasılması sırasında göz yuvarlağındaki küçük oynamaların gözün keskin (acute vision) görüş yeteneğini bozmasını engellemiştir.

Bu canlılarda araştırma ve manipulasyon için diş ve öne doğru uzamış burunu (muzzle) kullanmaktan çok, elleri kullanma eğilimi vardır. Bundan dolayı da reseptörler muzzle’dan çok elde toplanmıştır. Görme simülasyonunu alan bölgeler ve eldeki çok duyarlı reseptörler göreceli olarak büyük ve komplikedir.

Primatlarda cerebral cortex’in çok geliştiği ve genişlediği görülür. Cerebral cortex beynin dış yüzeyindeki kalın “gri cisim” tabakasıdır. Burada “yüksek mental fonksiyonlar” olan; hafıza, birleştirme, neden arama vb.den sorumlu bölgeler vardır.

Primatlardaki beyin bölgelerinin oranları aynı zamanda ileri derecede becerisi olan ellerin kullanımına yönelen bir eğilime işaret eder.Yaşayan primatlarda “beyin” gelişimi kortikal genişleme açısından dört aşama gösterir: – En ilkeli Prosimian’lardır (Lemur ve Tarsius’lar).-

Eski ve Yeni Dünya maymunları bir sonraki aşamadır.- Ape’ler özellikle de Pongidae daha gelişmiş olanlarıdır (Kuyruksuz Büyük Maymunlar).- En sonuncusu da insandır.

İnsan beyni diğer Primatlarla karşılaştırıldığında cerebral cortex’in en geniş olduğu ve her bölümünün aynı oranda gelişmediği bir form olarak karşımıza çıkar. İnsan beyninde en fazla gelişim gösteren iki bölge vardır: Frontal (alın) asosiasyon bölgesi ve Parietal (duvar kemikleri- beynin üst sağ ve solunda yer alan bir çift kemik) asosiasyon bölgesi.

Bu bölgeler bilginin saklanması, yeni deneyimlerin eskilerle karşılaştırılması ve çeşitli duyu merkezlerinden gelen bilginin ve hafızanın (hatıraların, daha önceden yaşanmış olayların) neden arama, hayal gücü, konuşma ve diğerlerinin birleştirilmesi ile ilgilidirler. Böylece “insana özgü” fonksiyonların kontrol edildiği bölgelerin bu alanlar olduğu ortaya çıkar.

Frontal ve parietal bölgelerin görevlerinin bu önemi insanın morfolojik gelişim sürecinde kafatası büyümesinin neden özellikle alın ve yan taraflarda gerçekleştiğini açıklamaktadır. Hominid’lerde zaman sürecinde birbiriyle doğru orantılı olarak beyinde hem hacim artışı olmuş, hem de frontal ve parietal genişleme gerçekleşmiştir.

İnsanlarda frontal bölgenin fonksiyonu uzun süreli bir amaca yönelik olarak dikkati sürdürmek, şaşırtıcı bir uyaranı süzgeçten geçirerek almak ve birbirini tutmayan, anlaşılamayan uyaranların alıkonulması gibi olgularla ilgilidir. Böyle bir kontrol mekanizması olmadan insana özgü bazı karakteristik aktiviteler mümkün olmazdı.

Örneğin, yaralı bir hayvanı tüm gün izleme, avantajlı bir iş için risk alma ya da bir yiyeceği gruba getirmek yerine bulduğu yerde yeme içgüdüsünün bastırılabilmesi gibi. Parietal asosiasyon bölgesinde de benzer büyük bir gelişim olmuştur. Bu bölge hali hazırda birincil assosiasyon bölgeleri tarafından “sindirilmiş” bilgilerle ilgilidir. Buraya gelen bir bilgi diğer yerlerden gelen ve hafızada yer alan bilgilerle birleştirilir.

Hem öğrenme hem de konuşma dilini kullanma ve özetleme kabiliyeti, farklı duyu alanlarından gelen bilgiyi birleştirme becerisine dayanır ve parietal lobda gerçekleştirilir. Aynı zamanda konuşmanın gerçekleştiği bölgedir. İnsanda beyin neden gelişti?

İnsan beyini kendi takımı içinde -simian primatlar arasında- beklenildiğinin üç katı büyüklüğündedir ve bu büyüme sadece son birkaç milyon yıl içinde gerçekleşmiştir. İnsan beyninin gelişmesine zemin hazırlayan en önemli olgu dik yürümedir. Çünkü dik duruş postürünü benimsemiş bir organizmada kafatası omurga üzerinde altta ve ortaya yakın bir alanda yer alacaktır. Dolayısıyla da yarı eğik postürdeki bir canlının kafatasının dengede durması için gereken ağır kas baskısı bulunmayacaktır. Bu da beynin gelişmesi için gerekli temel zeminin oluşmasını sağlamaktadır.

Yani insan beyninin gelişmesini hazırlayan temel öğe dik yürümeye uyumdur. Daha sonra ateşin bulunması ve ön hazırlığı yapılmış yiyeceklerin yenmesiyle dişlerin küçülmesi masseter (çiğneme) kaslarının azalmasına neden olmuş bu da beynin gelişmesi için bir başka pozitif etken oluşturmuştur.

Australopithecine’lerde beyin kapasitesi modern büyük maymunlardaki kapasite sınırları içerisindedir. Bu grubun geneli için ortalama 450 cm olarak kabul edilmektedir. Ansefalizasyon (beynin gelişimi) muhtemelen bu ortalamayı ilk olarak 2.5 milyon yıl civarında geçmeye başlamıştır. Bu dönemde Homo Genusunun ilk üyeleri yaşamıştır.

Koobi Fora’dan bulunan KNM-ER 1470 yaklaşık 750 cm bir beyin hacmine sahiptir. 1.5 milyon yıl öncesinde Homo Erectus’ta beyin hacmi 1000 grama ulaşmıştı. Beyin hacmi beden hacmine paralel olarak ilk Homo Sapiens’in muhtemelen ortaya çıktığı 400.000 yıl öncesine kadar artmaya devam etmiştir.

Erken Homo Sapienslerin beyin hacmi neredeyse bizimkine yakın bir büyüklüğe ulaşmıştır. Avrupa Neandertallerinin beyin hacmi de modern insandaki aşamaya ulaşmıştır ve birçok bilim adamı bunların Homo Sapiens içine konulmaları gerektiğini söylemektedirler.

Gırtlak yapısı açısından bazı değişikliler sergilemesi ve konuşma açısından sorun yaşadığının sanılmasına rağmen bu fosil insanlar, muhtemelen mental kabiliyetleri açısından modern insan seviyesindeydiler. Tüm memelilerde vücut-beyin oranları dikkate alındığında beynin büyümesine doğru bir eğilim vardır. Buna karşın beynin gelişme hızı memeliler arasında farklılık gösterir.

Büyük beyin ancak yüksek enerjili diyetlerle kazanılabilir. Erişkin bir insanda beyin, vücut enerjisinin yüzde 20’sini harcar. Bu durum yaşamın erken aşamalarında daha da fazladır. Yeni doğanda beyin ortalama vücut ağırlığının yüzde 10’unu oluşturur ve enerjinin yüzde 60’ın harcar.

Bazı türlerin neden büyük beyine ihtiyaç duydukları sorusunu sormak yerine bunların büyük bir beyine sahip olmalarının nasıl üstesinden geldiklerini anlamaya çalışmak daha doğru olur. Eğer yeterli enerji varsa -fonksiyonların oluşması türden türe farklılık gösterse de- büyük bir beyine sahip olmak tüm hayvanlar için avantajlı bir durumdur.

İnsan beyninin evriminde iki aşamadan sözedilebilir: İlk aşamada Australopithecine’lerden Erken Modern Homo genusuna doğru olan çizgide beyin kapasitesinde büyük bir artış olmuştur. Bu artış, beslenme rejiminin yüksek enerji ihtiyacının karşılanması yönündeki değişimine neden olmuştur.

İkinci aşamayı oluşturan alet yapımı ve kullanımı döneminde; özel seçilim baskısı muhtemelen artan beyin dokusunun iletişim sistemindeki değişikliklerin belirlenmesinde esas rol oynamış olmalıdır. Bu değişiklikler ise problem çözmedeki ilerlemede, sofistike alet yapımında ve en önemlisi de kültür ve dilin ortaya çıkmasında kendini göstermektedir.

Endocastlardan girus ve sulcusları, belirli kan damarlarını, beynin şeklini anlayabiliriz. Ancak bu çalışmalarda bazı sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bunlar:

Beyin büyüdükçe kortikal kıvrımlanma daha sıkı bir yapı gösterir ve dura mater daha kalın ve az esnek olur. Bundan dolayı da bir insan veya kuyruksuz büyük maymunun kortikal detaylarını görmek daha küçük bir primatın bu tür özelliklerini anlamaktan çok daha zordur.

Endocastları elde edebileceğimiz fosil kafatasları genellikle deforme olmuşlardır ve eksik parçaları vardır. Bu da aynı özelliğe ait çok farklı yorumların yapılmasına neden olur.

Endocast yüzeyine bakarak beynin iç organizasyonu genellikle yapılamaz. Çok tartışmalı konulardan biri de lunate sulcusun yerinin bilinmesidir. Bu bize birincil ve ikincil görme alanları arasındaki sınırı gösterir.

Australopithecine’lerde bu sulcus’un göreceli olarak biraz daha arkada yer alması beyin fonksiyonlarının insana doğru yöneldiğinin bir diğer göstergesidir. Hominid’lerde bipedal yürüme beyin yapısını etkileyen çok önemli bir olgudur ve muhtemelen lunate sulcus’un yerinin değişmesini de etkilemiştir.

Dik yürümeye adaptasyon beyin kökünün Ape’lere göre çok daha vertikal olmasına neden olmuştur. Bu durum beyinciğin oksipital loblara göre daha aşağıya inmesiyle sonuçlanmıştır. Böylece lateral yüzde ye alan visual korteksin bir kısmı arka ortaya doğru kaymıştır. Bu değişimler lunate sulcusun Australopithecine’lerde ve daha sonraki Hominid’lerde daha orta ve geriye kaymasına neden olmuştur.

Fonksiyonal açıdan farklı bölgeler arasındaki sınırı gösteren central sulcusun da bulunup bulunmaması antropologlar için önemlidir. Bu oluşum Antropoid’leri Prosimian’lardan ayırmaya yarayan kriterlerden bir tanesidir. Oligosen’de yaşamış olan Aegyptopithecus’un beyin kalıbında bu oluşum gözle görülebilir. Bu nedenle bu fosilin ilk Antropoid maymunlardan olduğu düşünülmektedir.

İlk ortaya çıkan maymun formlarında, bu oluk somatik korteksi motor korteksten ayırdığından, bu fonksiyonel bölünmenin başladığını göstermesi açısından önemlidir. Sylvian açıklık beyin yüzeyindeki özellikler içinde en önemlisidir. Bu oluşum temporal lobun üst sınırını çizer, sol tarafta daha aşağıda ve daha uzundur. Bu durum Homo genusunun ilk örneklerinin bazılarında görülmeye başlar.

Modern insanlarda bu daha büyük Wernicke konuşma bölgesiyle ilgilidir. Bazı fosillerde bu açıdan görülen benzerlikler bunların konuştukları izlenimini vermiş, ancak bazı maymun ve Ape beyinlerinde de bu asimetrinin bulunması bu konuda şüphe yaratmıştır.

Ancak yine de kortikal asimetriler bize daha yaygınlaşmış fonksiyonel asimetrilerin orijini hakkında önemli ipuçları verebilir. Broca bölgesini gösteren bazı sulcus özellikleri Homo habilis ve Homo erectus’te görülmüştür. Bu kıvrımlar Australopithecine beyinlerinde görülmez. Ancak biz sadece Broca bölgesinin fosil formlarda bulunup bulunmadığını söyleyebilmekteyiz. Bu bölgenin fonksiyonun evrimini endocasttaki sulcus izlerine bakarak söylemek gerçekçi olmaz.

İnsan beyninde bu sulcusların varlığı ve yeri çok değişkendir. Ayrıca dil fonksiyon alanlarının yeri konusunda da bir tutarsızlık mevcuttur. Daha da önemlisi maymun beyinlerinde de benzer bir alan bulunmuştur ve bu nedenle de bu girus ve sulcusların fosillerde bulunması tamamen yeni bir yapıya işaret etmez.

Australopithecine ve Erken Homo türleri arasında beyin hacminin büyümesi cerebral korteksin her alanında birçok yeni kıvrımın oluşmasına neden olmuştur. Bu yeni kıvrımlar da spesifik bir değişmeden çok, büyümenin genel bir sonucu olabilir. Belki de bu hominidler Broca bölgesini konuşma için kullanmış olabilirler. Ancak endocastlar bu işin ispatlanması için yeterli değildir. Burada anlatılan zorluklara rağmen endocastlar bizim için eski beyinlerin yapısını anlamaya yarayacak en önemli ipuçlarıdır.

Dinazorları Bilmek / Prof. Dr. Celal Şengör

KILLI SÜRÜNGEN VE TÜYLÜ DİNAZORU BİLMEMENİN BEDELİ YÜKSEK

Bir zaman makinemizin olduğunu farzedelim… Bu makineye binip, hedef ‘vitesimizi.’Keyfe keder, 290 milyon yıl öncesine ayarlayalım. Makinemiz hedefine vardığında kapıyı açıp inince kendimizi hiç tanıdık olmadığımız bir dünyada bulacağız.
Ormanlar bugün artık olmayan kocaman, ama sporları vasıtasıyla çoğalan ağaçlarla doludur. Bu ormanlarda kanat açıklıkları neredeyse bir metreye varan dev helikopter böcekleri dolaşmaktadır. Ayaklarımızın altında da boyları bir metreye varan azman tespih böcekleri kımıldanmaktadır. Burada birden daha rahat nefes aldığımızı hissederiz: Zira atmosferdeki oksijen oranı bugünkü yüzde yirmi birden çok yüksektir. Elimizde bir aletimiz olsa atmosferdeki oksijen miktarının yüzde otuz beş olduğunu görerek hayrete düşeriz.

Ormandaki bir hışırtı, dikkatimizi ilerlemekte olan garip bir hayvanı çekmiştir: Sanki kocaman bir kertenkele, fakat sırtında bugün hiçbir hayvanda görmediğimiz koca bir yelken (Dimetrodon). Küçük bir timsah boyundaki bu hayvana dikkatle baktığımızda, vücut yapısından sürüngen olduğuna hiç şüphe etmediğimiz bu varlığın dişlerinde aynen kendi ağzımızda görmeye alıştığımız diş farklılıklaşmasını hayretle müşahede ederiz: Azı dişleri, molarlar… Ona doğru birkaç adım atınca, hayvan geldiğimizi görüp yavaşça uzaklaşır. Fakat ortalıkta bir benzerinin iyice çürümüş bir leşi vardır. Dişleri dikkatimizi çektiği için leşin kafatasına yaklaşıp incelemeye başlarız. Etleri neredeyse tamamen dökülmüş olan yanak ve şakak kısımlarına baktığımızda hayretimiz bir kat daha artar. Hayvanın kafatası kemikleri aynen bir memelininkine benzemektedir. Vücudu, ayakları ve yürüyüşüyle tam bir sürüngen olan bir hayvanın dişleri ve kafatası nasıl memeli olsun? Ya sırtındaki kertenkele derisine benzer bir dokudan yapılmış o koca yelken? O neyin nesi?

YELKEN ŞEKLİNDE ISI PİLLERİ

Ormanın biraz açıldığı bir yere yelkenli hayvanların bir grup halinde güneşlendikleri dikkatimizi çeker. Ama ne hikmetse hepsi aynı yönde uzanmışlardır. Bu garipliği anlamaya çalışırken birden bulutların ardından sıyrılan güneş yelkenlere vurur ve hepsinin kocaman gölgelerinden, bu garip varlıkların yelkenlerini en çok güneş alabilecek yöne çevirmiş olduklarını fark ederiz. Hayvanların sırtındaki bir yelken değil, bir güneş pili gibi çalışan bir ısı organıdır. Birden aklımıza memelilerin sıcakkanlı oldukları, yani ısılarını kontrol edebildikleri gelir. Sürüngenler ise bunu yapamazlar. Belli ki bu hayvan da vücut ısısını kontrol edememektedir, ama ısınmak için diğer sürüngenlerden daha verimli bir yol bulmuştur. Ve bu diğer sürüngenlerden biraz farklı olan hayvanın bazı özellikleri bize benzemektedir; Kafası, dişleri… Şaşırmış bir halde makinemize geri dönüp, zamanda biraz ileri giderek belki bu hayvanın ne olabileceği sorununu çözebileceğimizi hayal ederiz.Makineye doğru yürürken ayağımızın altında bugünkü kertenkelelere çok benzeyen minik hayvanların da dolaştığını fark ederiz. ‘Acaba bunların da garip organları var mı?’ diye durup baktığımızda, tüm dikkatimize rağmen, hayvanın cinsini tayin edememekle beraber, onu bildiğimiz normal bir sürüngenden ayıracak herhangi bir özelliği göremeyiz. Makinemize kurulup, kafamızı hayretle sallarken, bu sefer ‘vitesimizi’ yuvarlak hesapla 260 milyon yıla ayarlayarak yeni bir seyahate çıkarız

Geldiğimiz dünyada artık o dev eğreltiotlarının yerini yüksek yerleri işgal eden çam benzeri kozalaklı ağaçlar almıştır. Ancak bir önceki durağımızda gördüğümüz orman bolluğu yoktur artık. Etrafta kafası yelkenli hayvanınkine benzeyen, ondan biraz daha büyükçe, kılıç gibi koca azı dişeri olan hayvanlar dolanmaktadır(Viatkogorgon). Önce bunları bir nevi kaplan sanarak saklanacak bir yer aramak üzereyken birden gözümüz hayvanın ayaklarına takılır. Ayaklar ve yürüyüş tarzı bir sürüngene benzemektedir.
Ama bu nasıl mümkündür? Sürüngen ayaklı, kaplan dişli hayvan olur mu? Sonunda merakımız, emniyet hissimize galebe çalar ve tüm cesaretimizi toplayarak güneşlenmekte olan garip varlığa yaklaşırız. Ama o ne? Sürüngen kılıklı bu hayvanın vücudu seyrek, kıl benzeri, bir dokuyla kaplıdır, ama yanındaki yumurtalardan yumurtlayarak ürediği belli olmaktadır.
Lisede öğrendiğimiz biyoloji bilgimizin tamamen dışına çıktığımızı fark etmeye başlamışızdır. Nedir bu sınıflayamadığımız garip varlıklar?
Göklerde ise böcekten başka uçan hiçbir hayvana rast gelmememiz dikkatimizi çekmiştir. Ama bunlar bir önceki seyahatimizde karşımıza çıkan dev böcekler değildir. Boyları günümüzdekilere benzemektedir. Ancak bu dünya kuşların, yarasaların olmadığı bir dünyadır.

Çaresiz bir seyahat daha yapmaya karar veririz. Ama daha az bir zaman sıçraması yaparak bu sefer daha az değişim göstereceğini umduğumuz bir dünya seçmeye karar vermişizdir. Gene yuvarlak hesap vitesi 250 milyon yıla ayarlayarak harekete geçeriz. Bıraktığımıza benzer bir dünya bulacağımızdan emin, zamanda yolculuğumuzun bitmesini beklemeye başlarız. Makinenin göstergesi varlığımızı gösterip de kapıyı açıp karşımızda bulacağımız dünyaya adım atmaya hazırlanırken, birden aracımızın alarmı çalmaya başlar. Dışarı çıkmamamızı ihtar etmektedir!
Şok, sürpriz, hayret! Dünyanın atmosferi ne zaman zehirlemiştir? Nasıl? Peki yaşayan hayvan ve bitkilere ne olmuştur? Süratli bir helikopter özelliği de olan aracımızı havalandırıp geldiğimiz dünyayı aracın penceresinde seyretmeye karar veririz. Açtığımız pencereden gördüklerimiz insanı dehşete düşürecek şeylerdir. Altımızda göz alabildiğine uzanan bir çöl, öbek öbek ölü ormanlar ve etraflarında çürümüş hayvan leşleri vardır. Her taraf sanki mantarlarla kaplıdır.

OKSİJENE GÖRE GELİŞEN HAYVANLAR

Helikopterimiz hareket ettikçe gösterge dışarıdaki havada atmosfer bileşiminin değiştiğini gösterir. Aracı oksijenin arttığı yönde hareket ettirmeye karar verdiğimizde güneye doğru gittiğimizi fark ederiz. Saatlerce yaptığımız yolculuk sonunda tek tük yerde hareket eden canlılar belirlemeye başlar: Bunlar koyun büyüklüğünde, tembel tembel yürüyen hayvancıklardır (Lystrosaurus). Aracımızın göstergesi artık dışarıda havanın nefes alabileceğimiz düzeyde oksijenlendiğini işaret etmektedir. Aracı yere indirip, hemen gördüğümüz garip hayvanlardan birinin yanına koşarız. Bunlar vücutları bir silindire benzeyeni kısa kuyruklu sürüngenlerdir. Göğüs kafesleri, küçük vücutlarına nazaran çok geniş olan bu hayvanların ortamda az olan oksijene göre geliştikleri dikkatimizi çekmiştir.

Dünyaya ne olmuştur böyle? Helikopterimizle saatlerce, günlerce dolaştığımız halde manzara büyük bir değişikliğe uğramaz. Gördüğümüz hayvanların neredeyse yüzde doksanı daha önce karşılaştığımız, koyun boyutlu, tembelimsi hayvandır. Bitkiler de çok azalmıştır. Sanki dünya bir çevre felaketinden sonra çölleşmiştir.
Daha önceki seyahatlerimizde gördüğümüz hayvanlarınsa izi bile yoktur.


140 MİLYON YIL ÖNCE DİŞLİ KUŞLAR

Bu afet ortamı hem canımızı sıkmış, hem de bizi korkutmuştur. Aracımıza binip, tekrar yola çıkarız. Uzağa gitmek isteriz zamanda. Bu felaket dünyasından uzaklara. Bu sefer elimiz tesadüfen 140 milyon yıla gider ‘vites’ üzerinde.

Şimdi geldiğimiz dünya gene tamamen değişiktir. Her şeyden önce zengin ormanlar vardır gene. İlk defa ortalıkta çiçekler dikkatimizi çeker. Dünya sanki daha renkli olmuştur. Çiçeklerin keyfini çıkaralım derken, tepemizde kuşların uçuştuğunu görerek mutlu oluruz. Onlara bakayım derken birden ilerdeki sık ağaçlıkta dev bir devekuşunun kafası belirir ağaçlar arasından. (Dinozor: Falcarius utahensis). Hayretimizi henüz yenememişken, hayvanın ağzını açmasıyla kendimizi Çin ejderhalarının dolandığı bir masal âleminde sanırız: Bu tüylü hayvanın kanatları yerine kocaman pençeleri vardır ve üstelik ağzı sıra sıra korkunç dişlerle doludur. Renkli tüylerle kaplı bu dev hayvan bizce şüphesiz bir kuştur (başka kimin tüyü olur?), ama kanat yerine pençeleri, gaga yerine kocaman dişli faraş gibi ağzı olan bir kuş. Böyle şey olur mu? Hayretimiz ve hayvanın tüylerinin renk cümbüşünün güzelliği bizi o derece büyülemiştir ki, aslında bir canavar olan bu varlıktan kaçmak aklımıza bile gelmemiştir.

Kuş mu başka bir şey mi bu hayvan derken, tepemizden süzülerek gelen uzun kuyruklu bir cennet kuşu (Dinozor: Microraptor gui), garip, dev, kuşumsu hayvan ile aramızdaki açık alana bir balerin zarafetiyle konuverir. Rengârenk olan bu güzel kuşun beklendiği gibi gagası vardır. Gerçek bir kuş görmenin verdiği emniyetle tam rahatlamışken… Ama o ne? O gaga içindeki küçük testere şekilli şeyle? Onlar ne öyle? Diş! Gerçek dişler! Bu kuş dişlidir! Hem kanatlarında pençeleri de vardır. Şimdi bir önceki seyahatlerimizdeki gibi bir sürprizle karşı karşıya olduğumuzu artık anlamaya başlamışızdır. Buradaki hayvanlar da lisede öğrendiğimiz biyolojik sınıflamanın hiçbir yerine oturmamaktadır. Hayvanları tanıyamadığımız gibi hangi sınıfa ait olduklarını bile bilememekteyiz.


Tüylü dev bizi görmeden çekip gittikten sonra geçirdiğimiz tehlikenin farkına varmışızdır. Kalbimiz birden hızla atmaya başlamıştır. Bir taşın üzerine oturup nefeslenmeye çalışırken ayağımızın altında dolaşan sansar ve fare benzeri hayvancıklara (Morganucodont sp.) bakıp onların da yumurtlayan memeliler olduğunu, ama ne kendimiz gibi plessental, ne ördeksi hayvan gibi bir monotrem (tek delikli) ne de kanguru gibi bir marsupial (keseli) olduğunu görürüz. Hayvancıklar bizim çıkardığımız gürültü ile meraklarını yenemeyip kafalarını yuva yaptıkları belli olan toprak deliklerinden çıkarıp bize bakmaktadırlar. Bu gri/kahverengi kürklü hayvancıkların memeleri vardır ve belli ki yuvadan sesleri gelen minicik yavrularını emzirmektedirler


RÜYA MI YOKSA!

Kafamız karmakarışık olmuştur. Bir rüyada sanırız kendimizi. Nereden çıkmıştır bu içindeki hayvanları hatta sınıflamaktan bile âciz olduğumuz dünyalar? B unları düşünürken birden gökyüzünde bir filo gözükür. Bunlar boyları neredeyse ufak bir yolcu uçağınınkine yakın uçan varlıklardır (Pteranodon). Kanat ve gövdeleri bembeyaz olup, yansıyan ışık bu gövdelerin kıl veya tüy benzeri bir dokuyla kaplı olduğuna işaret etmektedir. Bir yarasa gibi ‘deri kanatlı’ olan bu canlı uçakların dişsiz olan dev gagaları ve kanatlarının ortasından gözüken ön ve arka ayaklarındaki pençeleri sürüngen yapısını andırmaktadır. Ama ya o kıl veya tüy benzeri bembeyaz doku?
Dört kısa yolculuğun bizi uğrattığı şaşkınlıkla bezgin, markası yabancı olan, ancak borsadaki son vurgunumuz sayesinde satın alabildiğimiz mekinemize kurulup vitesi 2008′e ayarladıktan sonra, koltuğumuza oturup düşünmeye başlarız:

Kafamızı zorlayıp aklımıza lisede bize sunulan o kötü kağıda basılmış zevksiz biyoloji kitaplarımızın içindekileri getirmeye çalışırız. Nafile; o kitaplarda kıllı sürüngenlerden, tüylü sürüngenlerden ve dişli kuşlardan, vücudu kıllarla veya tüylerle kaplı uçan dev canlılardan bahis yoktur. Çocukken büyüklerimizin bizlere okuduğu dinî kitaplara anlatılan masallarda Âdem peygamberin bilgi ağacının meyvesini yemeğe cüret ettiği için cennetten kovulmasından önce Tanrının emriyle tüm yaratıklara isim verdiğini hatırlarız. Ancak onlar arasında da bu canlılar yoktur.

BİLİM DÜNYASI NEREDE BİZ NEREDEYİZ?

Halbuki modern bir ülkede büyümüş olsaydık ve paleontoloji biliminin son otuz yılda kazandığı zaferler bize lisede öğretilseydi! Sokak başlarında zır cahillerin, kaynağı belirsiz paralarla hazırladığı evrim karşıtı zırvalık abideleri olmasaydı. Modern evrim teorisinin beklediği tüm ara türlerin birbiri ardına bulunduğunu, bunlar yüzünden eskiden bildiğimiz balık, çift yaşamlı, sürüngen, kuş ve memeli sınıflarının artık tarih olduğunu öğrenebilecektik, adam gibi lise biyoloji eğitimimiz olaydı. Bilim dünyası nerede, biz nerede kaldık! İnsan evrimini anlatan bir televizyon dizisini sunan bir jeolog kendisine genç bir hanımın attığı bir elektronik postada bu zavallı kadıncağızın evrim kuramının ‘çürütüldüğünü’ sandığını öğrenerek dehşete düşmüştür. Nerede yaşamıştır o bedbaht hanımefendi? Hangi karanlık , hangi zır cahil, hangi zavallı ortamın ürünüdür? Modern dünyada bir ilkokul öğrencisini bile güldürecek o sözleri ona hangi akılsız veya kötü niyetli kişi öğretmiştir? Yoksa bedava dağıtılan, enfes baskılı o zırvalık ve yalan dolu gösterişli atlasları mı görmüştür?

LİSELER VE JEOLOJİ DERSLERİ

Hele, düşününüz, bir de annemizin babamızın veya dedemizin okuduğu gibi, bir jeoloji dersimiz de olaydı liselrimizde. Yalnız, yukarıda anlatılanları değil, depremler ve heyelanlar ülkesi memleketimizde emniyet içersinde yaşamayı da belki öğrenebilirdik. Kuraklık bizi bu kadar dehşete düşürmez, maliye bakanımız, doğal bir tabiat hadisesini bizlere ‘takdiri ilahi’ diye satıp, kendi hükümetinin yaptıklarını örtbas etmeye teşebbüs edemezdi.
Ama öyle bir ülkede yaşıyoruz ki üniversite(!) mezunu bir iktidar partisi milletvekili bir jeoloji profesörünü arayarak ‘Ama evrim teorisi ispat edilmedi ki. Değil mi?’ diye modern dünyada biraz lise mürekkebi yalamış hiçbir kimsenin sormayacağı kadar deli saçması, zırva, zır cahilâne bir soruyu sorup, sonra kendisinin ciddiye alınmasını bekleyebiliyor. Bu cehalet düzeyiyle yönetilen bir ülkede, işte bu nedenle bilimin insanlara bahşettiği, şaşırma, merak etme, hayran olma ve haz duyma duyularından tamamen yoksun olarak, iğrenç televizyonlarla pespaye gazetelerin ittifakı neticesi hapsolduğumuz seks, şiddet ve sık sık mahkemelik olan rezil bir futbol üçgeninden çıkamaz bir haldeyiz. Tek ilgimiz cebimize girmesini istediğimiz para ve onu kullanarak ağzımıza bir şeyler tıkmak ve cinsel organımızdan çıkartmak istediklerimiz. Bu sınırlar arasında yaşayana ‘insan’ denilebilir mi?

CEHALET EN ETKİLİ SİLAHTAN DAHA YOK EDİCİDİR

İşte bu yüzden insanlığın en cahil dönemlerinin ürünlerini kafamıza tıkıştırmak ve cebimizdekileri hortumlamak için tarikatler var, cemaatler var, onların mensup ve meczupları var, şıhları, şeyhleri var; onun bunun fişteklemesiyle kültürel hak talebi diye ortalığa dökülüp, modern kültürün ne olduğundan bile habersiz güruhlar var; küçücük öğrencilere, minicik bebelere , küçücük çocuğunu okuldan almaya gelen günahsız anne ve babaya kıyabilecek kadar vahşileşebilen terör var, rüşvet var, hırsızlık var, başka bir şey yapamayacak kadar aciz bırakıldığı için kendini satanlar var…Ama refah yok, karşılıklı anlayış ve hoşgörüye dayalı toplum yok, dürüst yönetim yok, geleceğe güven yok, bu muhteşem tabiattan zevk alarak, mutlu bir şekilde yaşama şansı yok!

Ve tüm bu dehşetin ortak isimleri: Demokrasi, insan hakları, söz, düşünce ve ibader hürriyeti, liberal yaşam!
Kıllı sürüngen veya tüylü dinozor deyip geçmeyin: Bilemezseniz, hesapta onun bunun cahil bir uşağı olmak veya orada burada bir eroin iğnesine veya bir maganda kurşununa hedef olup fosilleşme ümidi bile olmadan gitmek var. Ve siz giderken birilerinin ardınızdan yaşadığınız yaşamın en ideal yaşam olduğunu yazıp çizeceğinden emin olacağınız bir dünya var!!!
Cehalet, en korkunç silahtan daha etkin bir yok edicidir.
Ve bir de kendini âlim addedip, 10 Kasım’da başka zamanlarda kıymetli (!) fikirlerini serdettiği köşeciğini bir futbol maçına ayırmayı marifet sanabilecek düşünce düzeyine sahip büyük entellektüellerimizin (!) bar ve kokteyl köşelerinde Atatürk’ün sözlerini ve düşüncelerini ‘passe’ (vakti geçmiş) olarak takdim ettikleri fikir incileri var. Bakalım neymiş o modası geçmiş addettikleri sözler:
‘Dünyada her şey için, medeniyet için, hayat için, muvaffakiyet için, en hakiki mürşit ilimdir, fendir. İlim ve fennin haricinde mürşit aramak gaflettir, cehalettir, dalâlettir.’
‘Müterakki (ileri), mütemeddin (uygar) bir millet olarak medeniyet sahasının üzerinde yaşayacağız. Bu hayat ancak ilim ve fen ile olur. İlim ve fen nerede ise oradan alacağız ve her ferdi milletin kafasına koyacağız. İlim ve fen için kayıt ve şart yoktur.’
‘İyi biliniz ki Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz. En doğru, en hakiki tarikat, tarikat-ı medeniyettir. Medeniyetin emir ve ta talep ettiğini yapmak, insan olmak için kâfidir.’
‘Ben, mânevi miras olarak hiç bir ayet, hiç bir dogma, hiçbir donmuş ve kalıplaşmış kural bırakmıyorum. Benim manevi mirasım ilim ve akıldır.’
Bu sözleri ‘vakti ve modası geçmiş’ addeden zevat, acaba onların yerine ne tavsiye etmektedir? Şunları da futbol maçı anlatmaktan vakit buldukları zaman bir lutfediverseler de aydınlansak. Yoksa anlar da gelen karanlığı müjdeleyen bir tür Amerikan yarasası gibi, gözlerini kullanamaz hale geldikleri için yalnızca kulaklarıyla ve kan emerek yaşamak üzere bir evrim mi geçirmişlerdir?

Prof. Dr. Celal Şengör

Kaynak:

http://gezintiler.blogspot.com/2008/02/dinazorlar-bilmek-celal-engr.html

İnsanın Evrimi

Ailemiz tarih sahnesindeki yerini geç miyosen (aşağı yukarı 6 milyon yıl önce) çağda alırken birçok cinsler ve türler farklı iklimler ve geniş bir coğrafyada karşımıza çıkıyor. Ailemizin ilk temsilcileri Afrika’nın doğu ve kuzeydoğusundaki ormanlık alanlara etkin bir uyum gerçekleştirmiş hominidlerdi. Bu bölgeler günümüzde, tüm su kaynakları kurumuş ve çölleşmiş bir yapı gösterir.

Ailemizin ilk türleri nerede yaşadılar? Nasıl bir yaşam biçimi sürdüler? Bize ne ölçüde benziyorlardı? Nasıl besleniyorlardı? Aile yapıları nasıldı? Zamanımızdan önce 5-6 milyon yıl ile 2,5 milyon yıl arasındaki zaman dilimi insan ailesinin yazgısının belirlendiği çok kritik bir çağdır.

İnsan ailesi hangi üst aileden türedi?

Yeryüzünde memeliler sınıfı içindeki 65-70 milyon yıl öncesinde (üçüncü zamanın başları) başlayan evrimsel süreç aşağı yukarı 20-25 milyon yıl öncesinden itibaren insanımsı (hominoidea) adı verilen yepyeni bir üst ailenin tarih sahnesine çıkmasıyla beraber benzersiz bir görünüm kazanmıştır. Bu üst aile bir bakıma bizi de yakından ilgilendirmektedir; çünkü insan ailesi (hominidae) ile pongidae (goril, şempanze, orangutan ve jibon) ailesi taksonomik olarak bu üst aile içinde yer alır. İnsan ailesinin evrim sürecini ve bu süreçte rol oynayan iç ve dış dinamikleri daha iyi algılayabilmemiz açısından insan ailesi öncesinde ne olup bittiğini bilmemiz çok önemlidir. İnsan ailesi ile goril, şempanze ve orangutanın dahil olduğu iri primat ailesinin ortak atası sayılan üst ailenin türleri zaman ve mekan içinde nasıl bir dağılım ve ne gibi biyolojik çeşitlenme gösteriyordu? Üçüncü zamanın ortaları bize bu konuda değerli bilgiler vermektedir. Afrika ve Avrasya’nın miyosen çağdaki insanımsılarına ait çok sayıda fosil buluntu bugüne kadar yapılan kazılarda ele geçmiştir. Bunların büyük bir bölümü diş ve çenelerden ibarettir. Bazı insanımsılar miyosen sonlarına doğru uyumsal başarılarını sürdüremeyip yeryüzünden silindiler. Bazıları da başarılı bir evrim süreci izleyerek bugün Asya ve Afrika’da yaşayan iri primatlara ve insan ailesine doğru geliştiler. Son yıllarda Afrika’da Çad, Etyopya ve Kenya’daki tortusal tabakalar içinde böyle bir ortak yazgıyı paylaşmış olan formların fosilleri gün ışığına çıkarıldı. Aslında 5-7 milyon yıl arasındaki zaman dilimi insan ailesinin benzersiz evrimiyle ilgili anahtarı elinde tutmaktadır. Ne yazık ki bu kritik eşik iskelet buluntuları açısından oldukça fakirdir. Bu anlamlı zaman dilimi içinde bir taraftan şempanzenin ait olduğu ailenin, diğer taraftan insanın ait olduğu ailenin ayrışık evrimsel süreçler izlemelerine zemin hazırlamış olan fizyolojik, anatomik ve davranış kökenli değişmeler oluştu. Genlerimiz Afrika’da yaşamakta olan bonobo (cüce şempanze) ve iri şempanze ile olan yakınlığımızın ipuçlarını veriyor. Aynı üst aile içinde yer aldığımız şempanze ile olan genetik yakınlığımız bugün artık biliniyor.

Üçüncü zamanın ortalarında Doğu Afrika’da tropik ormanlarla kaplı olan bölgelerde giderek savanlık alanlar çoğalmaya, iklim yavaş yavaş kuraklaşmaya başladı. Üçüncü zamanın miyosen çağı belli başlı iki önemli üst ailenin gelişmesine tanık oldu. Bunlardan biri Sivapithecus diğeri ise Dryopithecus’tur. (Genet-Varcin 1969; Wolpoff 1980; Binford 1985). Her ne kadar miyosen çağın atasal formları bu iki grup içinde dikkate alınsa da Avrupa, Asya ve Afrika değişik isimler altında çok sayıda insanımsıya ev sahipliği yapmıştır. Örneğin Afrika kökenli Prokonsül, Limnopitekus (erken miyosen), Avrupa kökenli Oreopitekus (geç miyosen), Driyopitekus (orta ve geç miyosen), Grekopitekus (geç miyosen) ve Asya kökenli Jigantopitekus (geç miyosen) bunlar arasında sayılabilir. Miyosen dönemde, Driyopitekus çizgisinde olan insanımsıların bugünkü iri primatlara doğru evrimleştikleri ileri sürülmektedir. Davranış ve anatomik örüntüleri de (diş sistemi, kafatası, kol ve bacaklar ile kuyruksuz olma durumu) zaten bunu kanıtlamaktadır. Bu atasal kökün bazı kolları tümüyle ağaç yaşantısına uyum sağlarken, diğer bazıları da yerde yaşamayı tercih ettiler. Aralarında prokonsül’ün de bulunduğu driyopitekus çizgisinde yer alan insanımsıların, Afrika’da günümüzden önce 23-17 milyon yılları arasında yaşadıkları belirlenmiştir. Diş sistemlerindeki yapısal özelliklere bakılacak olursa Driyopitekus’ların genellikle meyve ile beslendikleri anlaşılır (Genet-Varcin 1969; Rosen 1974).


Proconsul Africanus 1948 Kenya

Sivapitekus-Ramapitekus evrim çizgisine gelince, bu insanımsıların temsil ettiği türler morfolojik, ekolojik ve coğrafi dağılım açısından Driyopitekus’lardan ayrı varlıklardı. İnsanımsı ata türlerinin miyosen çağı başlangıcından itibaren ortaya çıkışında ve giderek çeşitlenmesinde bazı çevresel koşulların oynadığı rol göz ardı edilmemelidir. Gerçekten de, aşağı yukarı 17 milyon yıl öncesinde birtakım jeolojik değişimler ve giderek kuraklaşmaya doğru sürüklenen dünyamızdaki bu değişimler kıtalar arasındaki bağlantılara da yansıdı; Afrika ve Avrasya arasında köprü meydana geldi. Böylece, aşağı yukarı 17 milyon yıl öncesinden başlayarak insanımsı üst ailenin bazı türleri Avrupa ve Asya’ya yayılma fırsatı buldular ve değişik ekolojik ortamlarda yaşamak durumunda kaldılar. Arabistan tektonik platosu Asya ile karasal bir bağlantıya kavuştu. Aynı dönemde goril ve şempanzelerin atalarını Afrika’nın doğu ve batısındaki sık ormanlık alanlarda görüyoruz.

Afrika ve Avrasya’nın miyosen çağdaki hominoidlerine ait bine yakın fosil buluntu bugüne kadar yapılan kazılarda ele geçmiştir. Ne var ki, bunların büyük bölümü diş ve çenelerden ibarettir. Bazı insanımsılar miyosen sonlarına doğru uyumsal başarılarını sürdüremeyip yeryüzünden silindiler. Bazıları da başarılı bir evrimsel süreç geçirerek bugün Asya ve Afrika’da yaşayan iri primatlara ve insan ailesine doğru evrimleştiler (Rosen 1974).

Bazı araştırıcılara göre, miyosen çağdan itibaren meyve türü besinlerin temelini oluşturduğu değişik bir beslenme alışkanlığı, yeni bir davranış örüntüsünün oluşmasına yol açtı. Üçüncü zaman ortalarında yaşayan diğer primatlara oranla daha gelişmiş ve karmaşık bir beyinle donanmış yeni formlar her tür çevreye hızla uyum sağlayabilecek potansiyele eriştiler ve giderek insanımsı üst ailenin türlerini meydana getirdiler. Belki bizim bilmediğimiz başka faktörler de insanımsı atalarımızın ortaya çıkmalarına neden olmuş olabilir.

Sivapitekus çizgisindeki insanımsı türler zamanımızdan 14 milyon yıl öncesinden itibaren Afrika, Avrupa ve Asya’da oldukça çeşitli ekolojik ortamlarda karşımıza çıkar. Bazı araştırıcılar, Sivapitekus insanımsılarına sadece Türkiye, Hindistan ve Pakistan’da yaşamış türleri dahil etmektedir. Bazıları da bunlara Doğu Afrika, Güney-Doğu Asya ve Çin’i eklemektedir.

Son yarım yüzyıl içinde Türk araştırmacılar tarafından yapılan kazılar sayesinde Anadolu’da miyosen dönem insanımsılarına ilişkin önemli buluntular elde edilmiştir. Çandır (Ankara, Kalecik), Paşalar (Bursa, Mustafakemalpaşa) ve Sinap (Ankara, Kazan) formasyonları buna örnek teşkil edebilir. Özellikle Sinap Formasyonu Ankarapithecus meteai türünün iki örneğini F. Ozansoy sayesinde bilim dünyasına kazandırdı. Ayrıca, 1995 yılında Sinop formasyonunda üst miyosenle yaşıt iyi korunmuş bir hominoid kafatası gün ışığına çıkarıldı (Alpagut ve ark. 1996). Çankırı sınırları içinde yer alan Çorak Yerler fosil yatağında 2000 yılında bulunan üst çene parçası geç miyosende, daha doğru bir deyişle zamanımızdan 7-8 milyon yıl önce Anadolu topraklarında bir başka insanımsı cinsin (Çankırıpithecus?) yaşamış olduğunu gündeme getirmiştir. Buluntu bir yandan Sivapitekus, Ankarapitekus, Ouranopitekus ve Dryopitekus’a, diğer yandan da Australopitekus’a benzemektedir.

Driyopilekus

Son yıllarda Afrika’da Çad, Etyopya ve Kenya’da kurumuş göl çökelleri içinde gün ışığına çıkarılan ve şempanze ile insanın ortak atası çizgisinde olduğu varsayılan çok değerli fosiller ele geçti. Bu kritik eşik ailemizin ortaya çıkış biçimiyle ilgili birçok sırları saklamaktadır. Fosil araştırmalarına paralel olarak yürütülen moleküler biyoloji alanındaki çalışmalar kandaki protein analizi ve hücrelerdeki DNA analizi goril, şempanze ve insan cinslerinin ne zaman ayrıldıklarına ilişkin önemli ipuçları verdi. İnsan ailesinin temeli zamanımızdan önce 14 ile 5 milyon yıl arasında atılmış olmalıydı. Ne yazık ki bu kritik dönem fosil buluntuları açısından son derece fakirdir. Kenya’nın Samburu bölgesinde bulunan ve 9,5 milyon yıl öncesiyle tarihlendirilen Samburupithecus bu zaman dilimi içerisinde yer alan ilginç bir kilometre taşı olarak kabul edilmektedir (Science et Vie, 1998). Bu anlamlı zaman dilimi içinde bir yandan insan, diğer yandan goril-şempanze ailelerinin gelişmelerine zemin hazırlayabilecek koşullar oluştu. Bazı spesifik davranış örüntüleri veya biyolojik bağlamda yeni uyumsal anatomik özellikler bunlar arasında sayılabilir.

İnsan ailesi (hominid)’nin bilinen en eski türleri


Sivapitekus 1979 Pakistan

İnsanımsı üst-ailenin öyküsü III. zamanın miyosen çağı sonlarıyla birlikte geride kalırken, pliyosen adı verdiğimiz yeni bir çağa giriyoruz. Ailemiz tarih sahnesindeki yerini geç miyosen (aşağı yukarı 6 milyon yıl önce) çağda alırken birçok cinsler ve türler farklı iklimler ve geniş bir coğrafyada karşımıza çıkıyor. Ailemizin ilk temsilcileri Afrika’nın doğu ve kuzeydoğusundaki ormanlık alanlara etkin bir uyum gerçekleştirmiş hominidlerdi. Bu bölgeler günümüzde, tüm su kaynakları kurumuş ve çölleşmiş bir yapı gösterir. Ailemizin ilk türleri nerede yaşadılar? Nasıl bir yaşam biçimi sürdüler? Bize ne ölçüde benziyorlardı? Nasıl besleniyorlardı? Aile yapıları nasıldı? Bu sorulara daha birçoklarını eklememiz mümkündür. İnsanoğlunun yeryüzündeki uzun biyo-kültürel evrim serüvenini daha iyi anlayabilmemiz, onu yer ve zaman içinde algılayabilmemiz için ailemizin üçüncü zaman ortalarında başlayan öyküsünü ayrıntılı biçimde gözler önüne sermek gerekir. Bu serüven aslında insanlığın tarihine de ışık tutmaktadır. Zamanımızdan önce 5-6 milyon yıl ile 2,5 milyon yıl arasındaki zaman dilimi insan ailesinin yazgısının belirlendiği çok kritik bir çağdır. Son yıllarda, Afrika’da ailemize yeni katılan fosil buluntularla birlikte insanın bu heyecan verici serüveni bambaşka bir boyut kazandı

Australopitekus’ları tanıyalım

Dünyamız gelmiş geçmiş tüm canlıların en benzersizini ağırlamaya artık hazırdır. 20. yüzyılda hiçbir keşif, ailemizin en eski cinsi sayılan Australopitekus’ların bulunuş haberi kadar yankı uyandırmamıştır. Böylece yeryüzündeki serüvenimizin eksik olan bir halkası daha tamamlanmış oluyordu. Bir başka deyişle insan öncesinde insansılar olarak adlandırabileceğimiz çeşitli türler yaşamıştı. Bizim atamız kuşkusuz bunlardan birisiydi. Ailemizin ilk cinsi sayılan Australopitekus’ları sayıları yüzleri aşan fosil örnekleriyle birlikte çok iyi tanımaktayız (Wolpoff 1980). Hominid’lerin bilinen en eski temsilcileriyle ilk tanışmamız 1924 yılına rastlar. Afrika’nın güneyinde Transvaal Eyaletinin Taung bölgesinde kireç ocaklarında çalışan işçiler 3-4 yaşlarında bir çocuğun yüz kısmına, tüm alt çenesine ve doğal halde fosilleşerek korunmuş olan beyin kalıbına rastladılar. Buluntuyu ilk inceleyen Dart adlı Güney Afrikalı bilim adamı, insandan ziyade goril-şempanze tipine daha yakın bulduğu için bu fosili maymun-adam diye adlandırdı.

Tüm insansı fosilleri Afrika’da bulundu. Afrika dışında hiçbir ülkede insansı çizgisinde olan buluntulara rastlanmadı. Unutmayalım ki, henüz insan cinsi tarih sahnesine çıkmamıştı. Miyosen ve erken pliyosen çağların ilk hominidlerini sosyal davranış örüntüleri ve biyolojik özellikleriyle tanırken, bu benzerlik ve farklılıklar da kendiliğinden ortaya çıkacaktır. Çeşitli bilim dalları arasındaki işbirliğinin günümüzde daha etkin bir hale gelmesi, yeni tarihleme tekniklerinin devreye girmesi ve aralıksız sürdürülen arkeolojik kazılar sayesinde insansı ailesine yeni cinsler ve türler katılmıştır. Bu da ailemizin kökeni ile ilgili görüşleri yeniden gözden geçirmemize neden olmaktadır. Yeni buluntuların beraberinde getirdiği yeni yorumlar, yeryüzündeki tarihimizin ilk aşamalarının öyle sanıldığı kadar basit olmadığını göstermiştir. Bugünkü bilgilerimiz, insan öncesi hominid atatürlerimizin Afrika’da, özellikle Kenya, Etyopya, Çad ve Tanzanya’yı içine alan geniş bir alanda zamanımızdan 7 milyon yıl öncesinde ortaya çıktığını doğrulamaktadır. Bunların aşağı yukarı 1 milyon yıl öncesine kadar Afrika’nın doğu ve güneyinde yaşamlarını sürdürdüklerini, daha sonra da tarih sahnesinden silinip gittiklerini, yerlerini ise bir süre aynı coğrafi ortamı paylaştıkları ve gerçek atamız sayılan Homo çizgisindeki formlara bıraktıklarını göstermektedir (Lewin ve Foley 2004).

İnsansıların yaşadıkları dönemler geç miyosen, pliyosen ve pleistosen’in başlangıcını içine alır. İlk buluntular Güney Afrika’da, daha sonrakiler ise Doğu Afrika’da Çad, Etyopya, Tanzanya ve Kenya’da karşımıza çıkmaktadır (Coppens 1981; Tattersall 1995; Kottak 1997). Anavatanları Afrika olduğuna göre insansılar, tropik ya da yarı tropik bir iklim dışında iklim tanımamışlardır. Güney Afrika’da Transvaal Eyaletinde insansı fosilleri veren karstik araziler suların ve diğer erozyon faaliyetlerinin zaman içinde yol açtığı oyuklarla doludur. Ne yazık ki, bu yapıdaki oluşumların kesin olarak tarihlenmesi mümkün değildir. Bu yüzden, Güney Afrika’daki Australopitekus fosil yataklarının jeolojik yaşları, eskilikleri daha önceden bilinen ve aynı seviyelerden çıkarılan fosil hayvan kalıntıları sayesinde nispi tarihleme yoluyla belirlenmiştir. Bu bölgede radyometrik tarihleme yapılamamıştır.
İnsansılarla birlikte bulunan fosil hayvan ve bitki kalıntılarının analizi bunların yaşamış oldukları dönemde Güney Afrika’nın savanlık bir yöre olduğuna işaret etmektedir. Ailemizin bu ilk temsilcileri ister savanlık, isterse sık ormanlık alanlarda yaşamış olsunlar, mutlaka su kaynaklarına yakın yerleri tercih ediyorlardı.

Doğu Afrika çok ilginç bir jeolojik oluşum ile tanınır. Kıtada kuzeyden güneye doğru uzanan ve Rift adı verilen büyük bir tektonik çöküntü bulunmaktadır. Rift çöküntü sistemi aşağı yukarı miyosen çağa kadar giden bir tektonik oluşumdur. Bu 4000 km’lik uzun çöküntü alanında hominidlerin ilk yazgısı belirlenmiştir, diyebiliriz. Bu doğal barınak boyunca milyonlarca yıl öncesinde sayısız göller ve akarsular vardı. Özellikle Rift Vadisi’nin bugünkü Kenya sınırları içinde miyosen sonlarında ve pliyosen başlarında zengin bir bitki örtüsünün var olduğu anlaşılmıştır. Yapılan karbon izotop analizleri bölgenin tekdüze bir açık alan olmadığını kanıtlamaktadır; dolayısıyla, insansılar geç miyosende ilk evrimlerini farklı coğrafi ortamlarda gerçekleştirmişlerdir.

Araştırıcılar, insansıların yaşadığı bölgelerden birisi sayılan Olduvai Gorge’a (Tanzanya), içerdiği zengin bitki örtüsü, bol su kaynakları ve hayvan türlerinden ötürü Olduvai Cenneti adını vermişlerdir (Tobias 1971). Hominidler, kuşkusuz bu yörelerin tek sakinleri değildi; bu verimli alanları o çağlarda yaşayan birçok irili ufaklı hayvanlarla paylaşmışlardı. Bunlar arasında antilop, at, domuz, goril ve şempanzelerin ataları, çeşitli eski dünya maymunları, dev cüsseli geyikler, fillerin ataları, kılıç dişli kaplan, leopar gibi hayvanları sayabiliriz. Bu hayvanlardan bazıları özellikle Doğu Afrika’da zamanımızdan aşağı yukarı 2,5 milyon yıl öncesinden başlayarak giderek kuraklaşan ve soğuyan çevreye ayak uyduramayıp yok oldular. Çad, Etiyopya, Tanzanya ve Kenya’da bir vakitler insansı atalarımıza hayat veren göl ve nehir gibi su kaynaklarının da büyük bir bölümünden geriye sadece yüzlerce metre kalınlığında tortusal depolar ve sekiler, bir de o çağlarda aktif durumda olan yanardağların püskürttüğü kalın tüf tabakaları kalmıştır. Ailemizin tarihi açısından çok önemli sayılan fosil kalıntılar işte bu oluşumlar içinde bugüne kadar saklandı. Volkanik faaliyetlerden geriye kalan küller, Güney Afrika’dakinin aksine, radyometrik tarihleme yapma olanağı vermektedir. Bu küller insansı fosillerini, adeta bir yorgan gibi örtmüştür.

Doğu Afrika’daki insansı atalarımızın gün ışığına çıkartıldığı belli başlı bölgeler arasında Bahr-el Gazal (Sudan), Sahel (Çad), Hadar (Cibuti), Omo ve Middle Awash (Etiyopya), Tugen, Laetoli ve Turkana Lake (Kenya) ve Olduvai (Tanzanya) sayılabilir.

Australopitekus’larda biyolojik çeşitlilik

Afrika’da geç miyosen ve pliyosen dönemle yaşıt çok ilkel görünümlü hominidlerin son yıllarda bilim dünyasına kazandırılmasıyla ailemizin kökeni ve evrimi hakkındaki görüşlerimizde köklü değişiklikler oldu. 1924 yılında ilk kez tesadüfen tanıdığımız Australopitekus’lar kaba ve narin yapılı olmak üzere iki temel gruba ayrılır. Aşağı yukarı 4 milyon yıl boyunca, Doğu ve Güney Afrika’da yaşamış olan bu insansıların, son yıllardaki çok değerli buluntularla beraber bilindiğinden çok daha fazla türsel çeşitlilik gösterdiği, farklı davranış örüntüleri ve anatomik özelliklere sahip oldukları anlaşılmıştır. Australopitekus’ların aşağı yukarı sekiz türle temsil edildiği bugün ağırlıklı olarak kabul görmektedir. A. anamensis, A. afarensis, A. africanus ve A. bahrelgazali narin yapılı erken Australopitekus’lar; A. robustus, A. crassidens, A. aethiopicus ve A. boisei ise kaba yapılı geç Australopitekus’lardır. Özellikle Sudan’ın güneybatısında Bahr el Ghazal bölgesinde bulunan ve 3-3,5 milyon yıl öncesiyle tarihlenen insansı fosiller sayesinde insan ailesinin beşiği olarak sadece Güney ve Doğu Afrika değil, aynı zamanda Orta Afrika’yı da dikkate almanın gereği ortaya çıkmıştır.

Her ne kadar farklı türler söz konusu olsa da, bunların yine de ortak özellikleri vardır. Onca türsel çeşitliliğe rağmen biz, Australopitekus’ları simgeleyen üç özelliğin küçük beyin, iri yüz ve iki ayak üzerinde yürüme (bipedalizm) olduğunu söyleyebiliriz. İnsansıların türlerini tanımlarken bunlar arasındaki filogenetik ilişkiye de değinmek gerekir. Ayrıca, bunların zamansal ve mekansal dağılımı da çok önemlidir. Hiç kuşkusuz bu türler içerisinden biri Homo adını verdiğimiz insana giden evrimsel çizgiyi oluşturdu; diğerleri yok oldu. Bununla birlikte bu alanda bugüne kadar ele geçen insansı çizgideki fosil buluntularının tümü insanın ilk kuşaktan atasının kim olduğuna dair doyurucu bir kanıt vermekten uzaktır. İnsansılar insan ailesinin başlangıç kulvarında yer alıyorlardı.

Narin Yapılılar:

Zamanımızdan önce 3 ile 2 milyon yıl arasında yaşamış oldukları tahmin edilmektedir. Doğu ve Güney Afrika’daki kazılarda gün ışığına çıkarılmışlardır. Adlarından da anlaşılacağı üzere narin yapılı insansılar ortalama 1,29 metre boyunda, 24-25 kg ağırlığında idiler. Beyinleri 450 cm3 hacminde idi. Narin yapılı terimi sadece insansı için bir anlam ifade eder; zira bu türün temsilcileri biz modern insanlarla karşılaştırıldığında yüz ve dişler açısından oldukça kaba sayılırlar. Öğütücü dişleri bizimkilerin iki katı iriliğindeydi. 20 yaş dişleri de bizimkiler gibi küçülme eğilimi göstermiyordu. Köpek dişleri diğer kesici dişlerle aynı hizada olup, iri primatların iri parçalayıcı özelliği ile uzaktan yakından hiçbir ilgisi yoktu. Dişler, irilikleri ve ufak bazı morfolojik ayrıntıları bir kenara bırakılacak olursa, temelde modern insanınkine büyük ölçüde benzerler. Zaten insanlaşma sürecinde en hızlı değişime uğrayan organ diştir. Narin yapılı insansılarda, kafatasındaki kas bağlantı izleri de belirgin değildir. Yüz, beyine oranla iri olup öne doğru çıkıntı yapar. Bilindiği gibi, insanlaşma sürecinde başlangıçta küçük bir beyin ve iri bir yüze tanık olunurken, zamanla ilişki tersine dönmüş; beyin irileşirken yüz ufalmış ve sonuçta modern insandaki görünümünü almıştır. Narin yapılıların dişi ve erkekleri arasında belirgin irilik farkı vardır. Erkek ve kadın arasındaki bu belirgin cüsse farkı evrim esnasında giderek azalmış, bugün en az düzeye inmiştir. Gerçekten de modern insanda iskelet düzeyinde kadın ve erkek ayırımı yapmak için uzmanlaşmak gerekir.

Kaba Yapılılar:

Bugünkü bilgilerimizin ışığında zamanımızdan önce 2,6 milyon yıl ile 1,2 milyon yıl arasında yaşamışlardır. Bu durumda tarih sahnesine narin yapılılardan daha geç çıkmış sayılırlar. Doğu Afrika’da yaşayan kaba yapılılar Australopitekus boisei türü altında, Güney Afrika’dakiler ise Australopitekus robustus türü altında dikkate alınırlar. Boyları 1,50-1,60 metre arasında değişir. Beyinleri 500-600 cm3 hacminde idi; ancak iri cüsselerine oranla oldukça küçüktü. Kafatasındaki çiğneme kaslarının tutunma yerlerinde ek kemiksel çıkıntılar gelişmiştir. İri dişler, güçlü çiğneme kasları kaba yapılıların çenelerine olağanüstü bir kırma, ezme ve öğütme gücü katmıştır. O halde, bu insansılar bizlerden çok farklı besleniyorlardı. Kemik, kas ve diş sistemi etkin bir çiğneme işlevine yanıt verecek biçimde doğal ayıklanma sürecinden geçmiş ve sonuçta kaba yapılılardaki anatomik oluşum ortaya çıkmıştır. Kaba yapılılar Afrika’da yaşadıkları savanlık ve yarı savanlık bölgelere çok iyi uyum sağlamışlardı. Hatta gerek davranış, gerekse anatomik yönden aşırı özelleşmiş oldukları söylenebilir (Tobias 1971 ve 1991).


Kaba yapılılardan Australopitekus bosei türü doğu afrikada yaşamıştı. Bir A.Bosei kafatası

1985 yılında Kenya’nın kuzeyinde Turkana Gölü yakınında bulunan bir kafatası, kaba yapılıların 2,5 milyon yıl öncesinde bile var olduğunu kanıtladı. Bilim dünyası bu fosili kara kafa olarak tanıdı. Çünkü topraktaki mineraller onun mavi-siyah karışımı bir renk almasına neden olmuştu. Buluntu, Doğu Afrika’da yaşamış olan kaba yapılıların atası olarak değerlendirildi. Kara kafanın beyni diğer kaba yapılılarınkinden daha küçük, kafatası genel görünümüyle daha ilkeldi. Elmacık kemikleri yanlara o denli belirgin çıkıntı yapıyordu ki, bu özelliğinden dolayı araştırıcılar ona tabak suratlı insansı adını taktılar.

İlk görüldükleri dönem ne kadar eskiye giderse gitsin, gerçek olan şu ki gerek narin, gerekse kaba yapılı insansılar kendi evrimsel hatlarının son duraklarıydı. Zamanımızdan aşağı yukarı 1 milyon yıl öncesinden itibaren değişen çevre koşullarına ayak uyduramayarak yok oldukları ileri sürülmektedir. Başka bir olasılık da, aynı bölgelerde yaşamış olan daha yetenekli, zeki ve her ortama rahatça uyum sağlayabilecek potansiyele sahip insan türleri karşısında tutunamamış olmalarıdır.

Doğu ve Güney Afrika’daki narin ve kaba yapılı insansılar uzun süre aynı ortamı paylaştılar. Peki, nasıl olmuştu da bu iki tür birbirlerini yok etmeden yüz binlerce yıl bir arada yaşamayı başarmıştı? Acaba bu birlikteliğin temelinde aynı bölgelerde farklı beslenme alışkanlıklarını sürdürme olgusu mu yatıyordu? Dikkatler bu iki türün fosillerinde dişlerin çiğneme yüzeylerine yeniden çevrildi. Taramalı elektronik mikroskop sayesinde çiğneme yüzeylerindeki aşınma biçimleri ayrıntılı olarak incelendi. Narin yapılıların dişlerinde yoğun biçimde çiziklere rastlanırken, kaba yapılılarınkinde hem çizik, hem de çukurlar birlikte saptandı. Araştırıcılar, diş aşınma yüzeylerinin taramalı elektronik mikroskop analizinden hareketle narin yapılıların daha ziyade yumuşak meyve ve yaprak türü besinlerle beslendiklerini, kaba yapılıların ise ağırlıklı olarak fındık vb sert kabuklu yemişlerle, sert bitki kökleriyle ve yumrularıyla beslendiklerini ileri sürdüler. Gerek kaba, gerekse narin yapılıların basit biçimde avlandıkları ve öldürdükleri küçük hayvanları ateşi kullanmayı bilmedikleri için pişirmeden yedikleri sanılmaktadır. O halde, et yeme alışkanlığımız aşağı yukarı 3 milyon yıl önce başlamıştı.

Arkaik Yapılılar:

İnsan ailesinin tarihinin ilk kanıtları Doğu ve Orta Afrika’da Çad, Sudan, Kenya, Etyopya, Cibuti ve Tanzanya üçgeninde bulunmuştur. Biz, şu ana kadar bu tarihin içinde yer alan kaba ve narin insansıları tanıdık. Peki, bunların ataları kimlerdi? İşte bilim dünyası bu soruya yanıt bulmak amacıyla 1970’lerden itibaren araştırmalarını bu bölgelerde, özellikle Etiyopya’da Hadar yöresinde yoğunlaştırdı. 1973 yılında nihayet beklenen an geldi ve insansıların ailesine, arkaik insansılar adı altında üçüncü bir tür katıldı: Australopitekus afarensis. Fosiller Hadar’da kurumuş bir göl yatağında gün ışığına çıkarıldı. Burada yaklaşık 35 afarensis bireyine ait kalıntı söz konusu idi. Afarensis insansıları zamanımızdan önce 3,6 milyon ile 3 milyon yıl arasında yaşamıştı. Bu durumda, son yıllarda Çad’ın Bahr el Ghazal bölgesinde bulunan bir başka insansı türü ile çağdaş oluyorlardı.

Afarensisler arasında Lucy adıyla bilinen 1 m boyunda 20-25 kg ağırlığında 3,4 milyon yıl önce yaşadığı saptanan bir de hanım vardı. İskeleti oldukça iyi korunmuştu, ama kafatası tümlenecek kadar iyi durumda değildi. Ancak, daha sonraki yıllarda aynı bölgede yürütülen kazı çalışmaları sayesinde Lucy’nin çağdaşı olan iyi korunmuş bir kafatası ele geçti (Shreeve 1994). Arkaik insansılar kaba ve narin yapılılardan daha eski ve doğal olarak onlardan daha ilkel özelliklere sahipti. Bunların dişleri insandakinden ziyade goril ve şempanze gibi iri primatlarınkini çağrıştırıyordu. Birinci alt küçük azı ile alt köpek dişinin morfolojisi insandakine hiç benzemiyordu. Özellikle köpek dişi, kesici dişlerin seviyesinden daha yukarıda idi. Beyin 400 cm3 iriliğinde idi. Bu durumda diğer hominid türlerininkinden daha küçük sayılırdı. Erkek ve dişi afarensisler arasında çok belirgin bir cüsse farkı vardı.

Australopitekus robustus türü Güney Afrika’da yaşamıştı. Buyu 1,50-1,60cm arasında değişir. Beyinleri 500cm^3 hacminde idi ancak iri cüsselerine göre oldukça küçüktü

Afarensisler arasında Lucy adıyla bilinen 1m boyunda ve 20-25kg ağırlığında 3,4 milyon yıl önce yaşadığı saptanan bir dişi de vardı. İskeleti iyi korunmuştu fakat kafatası tümlenecek kadar iyi durumda değildi.

2000-2003 kazı yılları arasında Etyopya’nın Hadar bölgesinde Dikika adlı lokalitede gün ışığına çıkarılan fosil kalıntılar bir araya getirildiğinde afarensis insansılarına yeni bir bireyin daha katıldığı görüldü. Yaklaşık 3,3 milyon eskiye ait olan bu fosil 3 yaşlarında bir bebeği temsil etmektedir.

Araştırıcılar (Alemseged ve ark. 2006) çok iyi korunmuş sürekli dişlerin taçlarını bilgisayarlı tomografi aracılığıyla ölçtükten sonra şempanzenin aynı yaşlardaki bebeğiyle karşılaştırdıklarında afarensis bebeğinin cinsiyetinin kız olabileceği sonucuna vardılar. Gövde iskeletinin alt kısımları ve kafatasında yer alan bazı anatomik detaylardan anlaşılacağı üzere Dikika afarensis’i dik yürüme özelliğine sahip olsa da, kollarındaki ve parmaklarındaki ayrıntılar ağaçlara da tırmanma yeteneğine sahip olduklarını düşündürmektedir. Dikika bebeğinin hyoid kemiği goril ve şempanzeninkilere benzer bir yapı sergiler. İskelet üzerinde yürütülmekte olan çalışmalar sonlandığında bu afarensis bebeği hakkında daha çok bilgi edinebileceğiz.

Afarensis insansıları sadece Hadar bölgesinde yaşamadılar; türdeşlerine ait fosil kalıntılar 1977 yılında Kenya’nın Laetoli bölgesinde de gün ışığına çıkarıldı. Bölgedeki volkanik tüfler içinde sertleşerek günümüze kadar koruna gelen ayak izleri, dik yürüyen insansılardan başkasına ait değildi. Diğer parmakların yanında yer alan başparmak, topuğun bıraktığı iz ve ayak tabanı kemeri iki ayak üzerinde yürüdüklerinin en güzel kanıtlarıydı. Yaklaşık 70 m’lik bir pist üzerinde izlenen ayak izleri bir çocuk ve iki erişkine aitti. Sanki birlikte gezintiye çıkmış bir aile ile karşı karşıya idik. Laetoli’de ayrıca iki düzineye yakın afarensis bireyine ait fosil kalıntı ele geçti. Arkaik insansılara ait bugüne kadar gerek Kenya’da, gerekse Cibuti’de ele geçen fosiller bu insansıların değişik ekolojik koşullara uyum sağlamış olduklarını akla getirmektedir. Ufak yapılıydılar ve küçük bir beyne sahiplerdi. Görünüm olarak diğer insansılarla iri primatlar arasında bir yere oturtulabilirlerdi. 3,6 milyon yıl öncesinde, bizler kadar olmasa da dik yürüyor ve ellerini serbestçe kullanabiliyorlardı.

Ne zaman iki ayak üzerinde yürümeye başladık?

İnsanlaşma sürecinde, atalarımızın ilk örnekleri hiç kuşkusuz bir dizi davranış örüntüleriyle, içinde yaşadıkları doğal ortama uyum sağlamaya çabalıyorlardı. Bu davranışsal özellikler bazı anatomik yapıları görece daha avantajlı kılmış olmalıydı. Örneğin hareket sistemindeki değişme yeni bir yaşam tarzı demekti. İki ayak üzerinde doğrulan, adım atarak yürümeye başlayan insansılarda eller bütünüyle hareket sisteminden kurtulmuş sayılırdı. Buna bir ölçüde ellerin özgürleşmesi de diyebiliriz. Bu olay, aslında, insanlaşma sürecinde en erken ortaya çıkan yeni bir davranış şekli ve anatomik değişmedir. Hominid ailesini simgeleyen bu spesifik özelliğin tam olarak ne zaman ortaya çıktığını bilemiyoruz. Ancak, en eski insan fosillerinde bile bu anatomik özelliğe rastlanması iki ayak üzerinde yürümenin yaklaşık 4 milyon yıl önce de var olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, el ve ayak bilekleriyle parmaklarındaki anatomik ayrıntılar bunların ağaçlara da tırmandıklarını akla getirmektedir. Küçük boylu savunmasız bu uzak atalarımız çevrelerindeki tehlikeli hayvanlardan korunmak ve güvence içinde uyumak için ağaçları bir sığınma yeri olarak kullanmış olmalıydılar. İki ayak üzerinde doğrulma ve dik yürüme öyle birden gerçekleşen bir hareket tarzı olamazdı. Bu yeni davranış örüntüsünü benimseyen ilk insansılar çevrelerinde yaşayan tüm canlılara görece bir üstünlük kurmuş sayılırlardı. Öncelikle, dik duran bir insansının görüş alanı genişlemiş olur, ellerini serbest biçimde (alet yapma ve kullanma da dahil) çeşitli işlevleri yerine getirecek tarzda kullanabilir. Ayrıca, yerden kurtulup dik konuma geçen bir hominidin vücudu Afrika’nın yakıcı ve dik gelen güneş ışınlarına daha az maruz kalır; vücuttaki soğuma süreci daha etkin olur. Böylece saatlerce bu tür ortamlarda rahatsız olmadan ve fazla kalori harcamadan dolaşıp besinlerini sağlayabilir. Kendini çevredeki düşmanlarına karşı daha iyi korur. İki ayak üzerinde yürüyen hominid yakaladığı küçük hayvanları, topladığı bitkileri yaşadığı kamp yerine kolayca taşıyabilir. Bipedalizm iskelet düzeyinde yoğun bir yeniden yapılanmayı beraberinde getirmiştir. Çok sayıda eklem segmentlerinden oluşan vücudumuzun çekim (gravite) merkezleri bu segmentler (kalça, omuzlar, dirsekler, bilekler, dizler, topuklar vb) arasındaki belli başlı ekelemleşmelerle aynı plan içerisinde yer alır. Bu aynı zamanda tüm vücudumuzun gravite merkezini içeren plandır. Bunun anlamı ise, uzun süre kımıldamadan dik durabilmemiz ve bu konumu hiçbir güç sarfetmeden koruyabilmemiz demektir. Sadece, başımızın gravite merkezi ilk boyun omurlarıyla yaptığı eklemleşmenin biraz önünde yer alır ki, bu dezavantaj da başımızı dik tutan ense kaslarımızın yardımıyla giderilmiştir. Bununla birlikte, evrim sürecinde yüzümüz önemli ölçüde küçülüp beyin kutusunun altında yer alınca bu sorun da ortadan kalkmış oldu ve başın gravite merkezi geriye doğru çekildi.


İlk yürüyüş

Ne var ki, iki ayak üzerinde yürümenin avantajı olduğu kadar dezavantajı da vardı; iki ayak üzerinde yürümeye uyum sağlamış insansılar çevredeki vahşi hayvanlar tarafından kolayca fark edilir ve onların boy hedefi haline gelebilir. Ancak serbest olan elleriyle de bu tehlikelere karşı kendilerini koruyabilirler.

Hominidlerdeki iki ayak üzerinde hareket etme olayı beynin tipik gelişmesinden yaklaşık 2 milyon yıl önce karşımıza çıkar. Bu, üzerinde durulması gereken anlamlı bir olgudur. Küçük beyinli, ufak cüsseli gösterişsiz insansılar primat dünyasında benzeri bulunmayan bu hareket sistemini hangi koşullarda benimsediler? Niçin bu yeni hareket tarzı insansı ve ondan sonra gelen insan (Homo) cinsi için değişmez, yerleşik bir davranış ve anatomik özellik olarak korundu? Bu tür sorular, çeşitli araştırmacıların eskiden olduğu gibi günümüzde de tartışma gündemini oluşturmaktadır. İki ayak üzerinde yürümeye başlayan ilk hominidler savanlık alanlarda yaşamadılar, ama bununla birlikte açık alanlarla birbirinden ayrılmış ormanlık bölgeler arasında gidip gelirken haliyle açık alanlardan geçmek zorunda idiler.

Beyin insandaki tipik yapısını ve hacmini ne zaman kazandı?

İnsanlaşma sürecinde ikinci önemli aşama beyin kabuğundaki özgün gelişmedir (Tobias 1971). Ailemizin ilk temsilcilerinde, bu değerli organın iri primatlarınkinden pek farklı olduğu söylenemez. Ancak küçücük bedenleriyle orantılandığında yine de büyük sayılır. Erişkin insansılarda (Australopitekus) tespit edilen en küçük beyin hacmi 400 cm3 tür. Son yıllarda özellikle 2 ve 3 boyutlu bilgisayarlı beyin tomografisi sayesinde insansıların beyin hacimleri daha güvenilir biçimde hesaplanmaya başlandı. Bilgisayarlı beyin tomografisinin getirdiği bir başka önemli yenilik de, insansılara ait kafataslarının beyne bakan kısımlarında kan damarlarının bıraktığı izlerin ayrıntılı görüntü vermesidir. Kaba yapılılarda ve arkaik insansılarda sıkça rastlanan bir özellik, genişlemiş oksipital marjinal sinüs’tür. Bu özellik modern insanda da bulunur. Oysa narin yapılı insansılarda pek yaygın değildir. Bu anatomik özelliğin, iki ayak üzerinde durma ve yürüme yönünde evrimleşen insansılarda omurga damar ağına daha etkin ve düzenli kan akışını sağlamaya yönelik olduğu bazı araştırıcılar tarafından ileri sürülmektedir. Dik duruşla beraber, başın gövde ile olan ilişkisi yeni bir konuma geçmiş olmaktadır. Dolayısıyla, kan dolaşımı sistemi de, iskeletin diğer bölgelerinde olduğu gibi, ortaya çıkan yeni düzene uyum sağlamıştır.

İnsansılar genetik anlamda belki de daha iri bir beyne sahip olmaya yatkındılar. Ne var ki, bu potansiyeli ceninin gerçekleştirmesini, annenin bünyesi ve özellikle de anne baseninin boyutları olanaksız kılmıştır. Ceninin beyinsel gelişmesi her şeyden önce annenin basen genişliğiyle de uyum içinde bulunmalıydı. Acaba bir modern insan yavrusu insansı anneden doğabilir miydi? Doğum anında bile ortalama 385 cm3 beyin hacmine sahip olan bugünkü insan yavrusunun Australopitekus afarensis dişisinin baseninden geçerek dünyaya gelmesi düşünülemezdi. O halde, beynin irileşmesine paralel olarak anne baseni de ailemizin evrim sürecinde genişledi.

1947 yılında Güney afrika’da bulunan bir Australopitekus kafatası

Bazı insansılar yeni davranış örüntüleri geliştirdikçe, günlük yaşamlarında doğal organların yerini giderek aletler aldı ve vücudun yükünü hafifleten bu aletler daha iri ve karmaşık bir beynin, doğal ayıklanma sürecinde ister istemez avantajlı konuma geçmesinin yolunu açtı. Gelişen beyin de, sırası geldiğinde, yeni yaşam biçimlerine kapı açıyordu. Böylece bir tür etki-tepki ilişkisi ortaya çıkmıştı. Beyin kabuğunun farklı işlevlerine yönelik lobları hakkında yeterince bilgiye sahibiz. Örneğin Holloway’e göre (akt. Tobias 1971), narin yapılıların beyni temelde organizasyon açısından insanınkine benzer. İnsansıların zihinsel kapasiteleri kuşkusuz goril, şempanze ve orangutan gibi iri primatlarınkinden fazlaydı. Beyin, insansılarda başlangıçta daha küçük, sonraları ise daha irileşmiş olarak karşımıza çıkar. Ancak yine de insana özgü tipik gelişmeyi bu insansılarda değil de insan cinsi içinde görmekteyiz. İnsansılarda beyin kabuğu her ne kadar iri primatlarınkinden daha karmaşık ve gelişmiş bir yapıda olsa da, özellikle alın ve şakak bölgesinde insana göre son derece yetersiz bir gelişme söz konusuydu. Bu nedenle zeka kapasitelerinin bizdekinden hayli düşük olduğu varsayılmaktadır. Böyle küçük bir beyinle de insansıların bizler gibi konuşamadıkları kabul edilmektedir (Tobias 1971). Zaten insansıların vokal aygıtı şempanzeninkine benzer.

Büyüme ve gelişme

Yaklaşık 257 iskelet üzerinde gerçekleştirilen incelemeler, insansıların ortalama 17-18 yıl yaşadığını göstermektedir. Eğer bu uzak ata türlerimizin çocukluk evresinin bizimkiyle aynı uzunlukta olduğu ve cinsel olgunluğa bizdeki gibi aynı yaşlarda eriştikleri varsayılacak olursa, insansılarda bebek 3-4 yaşına geldiğinde annenin hayata veda etmesi beklenir. Bu da birçok yavrunun küçük yaşta yetim kalması anlamına gelir. Acaba insansılar bizler gibi aynı hızda yaşlanmıyorlar mıydı? Modern insan çocukları ve erişkinleri için öngörülen yaş belirleme ölçütlerini bu uzak atalarımıza aynen uygulamak ne ölçüde geçerli olabilir? Bogin’e göre (1999), insansılar bizler gibi büyüme ve gelişme temposuna sahip değillerdi; büyük bir olasılıkla çocukluk evresini yaşamadan bebeklikten hemen gençlik evresine geçiyorlardı. Bu yönüyle de şempanze ve gorile benzemekteydiler.
İnsansıların fiziksel büyüme ve gelişme ritimleri üzerinde son yıllarda ilginç bulgular elde edildi. İri primat, insansı ve insan diş sistemlerinin bilgisayarlı tomografik analizleri yapıldı. İlk insansı türlerinde genelde modern insandan daha hızlı bir büyüme ve gelişmenin söz konusu olduğu, dolayısıyla çocukluk evrelerinin daha kısa olduğu anlaşıldı. Hızlı büyüme aynı zamanda erken cinsel olgunluğa erme demektir. Bireyin çocukluk aşamasında sergilediği fiziksel büyüme ve gelişme ritmi bir bakıma beynin gelişmesiyle de doğru orantılıdır.

Diş minesinde gerçekleştirilen bilgisayarlı tomografik analizlerin ışığında son yıllarda insansılara ait çocuk iskeletlerinde ölüm yaşları yeniden gözden geçirildi. Örneğin 1924 yılında Güney Afrika‘da Taung bölgesinde bulunan çocuğun eskiden sanıldığı gibi 6 değil de, 3-4 yaşlarında öldüğü saptandı. Son yapılan araştırmalar çocukluk evresindeki tipik uzunluğun, insan ailesinin biyo-kültürel evrim sürecinde nispeten geç (Homo erektus) ortaya çıkan bir biyolojik değişme olduğunu kanıtladı.


Raymond dart tarafından 1924′de Güney Afrika’da bulunan, Taung Çocuğu olarak adlandırılan Australopitekus Afrikanus kafatası

İnsansıların fizyolojik özellikleri iskelet sisteminden anlaşılamadığı için bu yönleriyle onları pek tanıyamıyoruz. Ailemizin bu ilk temsilcilerinde örneğin ilk adet görme yaşı kaçtı? Kadınların hamilelik süreleri ne kadardı? Kaç yaşında menopoza giriyorlardı? Menopoza girme yaşı eğer günümüzdeki gibiyse ortalama 18-20 yaşlarında ölen insansılar belki de menopoz olayını yaşama fırsatı bulamıyorlardı.

Tüm insansı türlerinde görülen ortak bir özellik de, dişi ve erkek arasındaki belirgin cüsse farkıdır. Bu biyolojik özelliğe genelde -primat takımının bazı türlerinde gözlendiği üzere- bir erkeğin birden fazla dişiyle bir arada yaşadığı gruplarda rastlanır. Bu durumda, insansılarda monogami (tek eşlilik) büyük bir olasılıkla yoktu. Tek eşli evliliğin insan evriminde daha geç dönemlerde ortaya çıktığını düşünüyoruz. Genelde açık savanlık bölgelerde kurdukları geçici kamplarda yaşayan insansılarda, kalabalık aileler halinde yaşamak güvenlikleri ve besinlerini sağlamaları açısından kaçınılmazdı.

Afrika, atalarımızın beşiği

İnsansılar alet yapabiliyor muydu?
Et yeme alışkanlığı ne zaman başladı?

İnsansılarda bir kültürden söz edilebilir mi? Anatomik yönden oldukça mütevazı bir donanıma sahip bu canlılar varlıklarını her tür tehlikeye açık bir ortamda nasıl sürdürebildiler? Hem etobur, hem de otobur olduklarına göre, yiyeceklerini nasıl sağlıyorlardı? Ateşi günlük yaşamlarında bilinçli olarak kullandıklarına dair hiçbir bulgu ele geçmedi. Besinlerini o halde çiğ olarak yiyorlardı. İri dişleri ve güçlü çiğneme kasları da zaten bunun bir göstergesidir (Tobias 1967). Aşağı yukarı 400-450 cm3’lük beyinleri, o aşamada, ateşi yakıp, yaşadığı kamp yerinde kalıcı kılacak düzeyde değildi. Bitkisel besinleri çevreden toplamak, ağaçlardan elde etmek onlar için çok basitti. Bazı insansı türlerinin diyetlerinde toprak altından çıkarılan bitki yumruları temel besin kaynağını teşkil ediyordu. İnsansılar et gereksinimlerini nasıl ve hangi kaynaklardan karşılıyordu? İnsansılarla aynı fosil yataklarından çıkan yüz binlerce hayvan kemiğinin incelenmesinden anlaşıldığı kadarıyla kertenkele, kaplumbağa ve maymunlar başta olmak üzere küçük memeliler, bunların yavruları en çok yenilen ve kolayca avlanabilen hayvanlardı. Yapılan araştırmalar, insansıların avlanma dışında et gereksinimlerini -bize çok tuhaf gelse de- leş yiyerek karşıladıklarını akla getirmektedir (Binford 1985; Trinkaus 1987; Larrick ve Ciochon 1996; Kottak 1997). Yırtıcı hayvanlardan geriye kalan leş artıklarını, yaşadıkları kamp yerlerine götürüp, yakınlarıyla paylaştıkları tahmin edilmektedir. Önceleri hiçbir silahları bulunmayan bu küçük insansılar leopar, aslan ve kılıç dişli kaplan gibi o dönemin vahşi hayvanlarının sofrasına büyük bir cesaretle el uzatabiliyorlardı. Ama hadlerini bilecek kadar da kurnaz ve temkinli davranıyorlardı. Ne var ki onların besinlerine ortak olurken, bazen onların besinleri de olabiliyorlardı. Bazı insansıların bu vahşi hayvanlar tarafından yenildiğini biliyoruz (Weaver 1985). Bir insansının kafatasında leoparın diş izlerine bile rastlanmıştır.

İnsansıların en eski türlerine ait fosillerle birlikte alet bulunamamıştır. Bu erken hominidler hayvanı yakın mesafeden öldürebilecek etkinlikte el baltası yapamamışlardı. Zekaları ve el becerileri buna müsait değildi. Kaba yapılıların şempanzelerinkine benzeyen başparmakları vardı. İki ayak üzerinde durup yürüdüklerine bakılırsa çevrelerinde var olan taş, ağaç dalı gibi nesneleri kendilerini savunmak ya da saldırmak için kullanmış olabilirlerdi (Jelinek 1975). Acaba, narin yapılı insansılar, diğerlerinden farklı olarak alet yapıp kullanmışlar mıydı? Son araştırmalar bu soruya yanıt verebilecek niteliktedir. Narin yapılıların el parmak kemiklerinin duyarlı bir tutuşa yatkın olduğu, yapılan son anatomik incelemelerden anlaşılmıştır. Ayrıca, el başparmakları da oransal ve işlevsel açıdan en eski insansılarınkinden ziyade insanınkine yakındır. El bilek kemikleri de biz insanlarınkini hatırlatır. O halde, narin yapılı insansılar alet yapabilecek bir biyolojik potansiyele sahiplerdi. Elleri, dikkat isteyen nazik işleri rahatlıkla gerçekleştirebilecek düzeyde idi. Nispeten gelişmiş olan beyin kabuğu da bu becerikli ellerle sıkı bir işbirliği içinde olmalıydı. Yeni davranış örüntüleri, buna bağlı olarak avantajlı konuma geçen yeni anatomik özellikler, aynı zamanda yeni iklim koşullarının yarattığı zorunluluklar insansı atalarımızın alet denilen ve doğal organların dışında, ama onların güdümündeki, yeni bir kazanım için hazırlayıcı faktörler sayılabilir. Nitekim Doğu Afrika’da son yıllarda narin insansıların yanında çok basit ölçüde işlenmiş taş aletlere rastlandı. Beyin iriliği açısından insan ve Australopitekus’lar arasında derin uçurum olmasına rağmen, Australopitekuslar’daki beyin organizasyonu insandakine benzer; sulcus lunata tıpkı insanda olduğu gibi, oksipital ve temporal loblar arasında yer alır. Beyin iriliği/beden iriliği katsayısı (ansefalizasyon) Australopitekus’u insandan ziyade şempanzeye yaklaştırmaktadır. Bu katsayı Australopitekus’ta 2,5; şempanzede 2; Homo habilis’te 3,1; Homo erektus’ta 3,3 ve modern insanda 5,8 olarak bulunmuştur.

Tüm bu değerlendirmelerin ışığında, kültürün insana özgü olamayacağı, insansıların bazı türlerinde de var olduğu rahatlıkla söylenebilir. Etyopya’da Omo Vadisi’nde, ayrıca Zaire’de ve Malavi’de 2,5 milyon yıl öncesine ait taş aletler bulundu. Bu aletler genelde pinpon topu iriliğinde çakıl taşı, kuvartz ve kuvartzitten yapılmıştı. Ne var ki narin yapılı insansılara mal edilen bu taş aletler öyle sanıldığı kadar biçimlendirilmiş ve kolayca teşhis edilebilecek mükemmellikte değildi. Bazı araştırıcılar, Doğu Afrika’da zamanımızdan 1,2 milyon yıl öncesine kadar yaşamaya devam etmiş olan kaba yapılı insansının da taş aletler yapmış olduğundan söz etmektedir. Üstelik bunları doğal faktörlerin biçimlendirdiği taş parçalarından ayırt etmek de uzmanlık işidir. Doğu Afrika’daki narin yapılı insansıların taş aletlerine karşılık Güney Afrika’daki çağdaşları hayvan kemiklerini, boynuzları ve çeneleri kullanmıştır.
3 milyon yıl öncesinden itibaren arkaik insansılar tarih sahnesinden silinmiş, yerlerini daha gelişmiş insansı ardıllarına bırakmıştır. Doğal ayıklanma süreci bu geçen yüz binlerce yıl zarfında görece daha iri beyinli, daha uzun boylu, iki ayak üzerinde daha kusursuz biçimde yürüyebilen, daha zeki, daha yetenekli ve kurnaz insansı formların oluşması doğrultusunda işlemiştir. Bu arada Afrika da giderek önemli iklim değişmelerine sahne olmuştur (Stevens 1993). Aşağı yukarı 3 milyon yıl önce başlayan iklimdeki soğuma ve kuraklaşmaya paralel olarak sık ormanlık alanlar yerini açık savanlık alanlara bırakmıştır. Sonuçta bazı hayvanlar yok olmuş, bitki örtüsü fakirleşmiş, önemli su kaynakları kurumuştur. Yale Üniversitesi paleontologlarından Elisabeth Vrba (akt. Larrick ve Ciochon 1996), Afrika’da ormanlık alanlara uyum sağlamış bazı otçul memelilerin (antilop başta olmak üzere) giderek azalmasından bu iklim değişmesinin birinci derecede sorumlu olduğunu düşünmektedir. Kimi sığır türlerinin de aşağı yukarı 3 milyon yıl öncesinden itibaren Avrupa ve Asya kıtalarına doğru göçe başladıkları aynı araştırıcı tarafından ileri sürülmektedir.

Hominid ailesine ait son buluntular

Doğu Afrika’daki son fosil buluntular, insan ailesinin bilinen en eski türleri arasındaki filogenetik ilişkiyi yeniden gözden geçirmemizi kaçınılmaz hale getirdi (Lewin ve Foley 2004). Arka arkaya gün ışığına çıkarılan fosiller, ailemizin bu dünyada bildiğimizden daha eski olduğunu göstermektedir. İnsansı soy ağacının kökünde yaklaşık 20 yıldan beri sadece Lucy ve çağdaşlarıyla temsil edilen afarensisler yer alıyordu. Yeni fosiller Lucy ailesinin saltanatına son verdi. Gerçekten de, Doğu Afrika’da Kenya’nın Turkana Gölü yakınlarındaki Allia Bay ve Kanapoi bölgeleri Australopitekus cinsine yeni bir türü daha kattı: Australopithecus anamensis; Turkana dilinde anam sözcüğü göl anlamına gelmektedir. Yaklaşık 21 insansıya ait fosil kalıntılar zamanımızdan 3,9 ile 4,2 milyon yıl öncesiyle tarihlendirilmiştir. Dişler, çene parçaları, kol ve bacak kemikleriyle temsil edilen anamensis türü, ilkel ve modern özellikleri bir arada taşımaktadır. Bunlarda köpek dişleri afarensislerinkinden daha iridir. Diş mineleri ise afarensis ve diğer insansılarınkinden daha kalındır. Yapılan incelemeler, Australopitekus’ların bilinen bu en eski temsilcilerinin dik yürüyebildiklerini göstermektedir. Oysa insan ailesinin en belirleyici uyumsal özelliği olarak kabul ettiğimiz dik yürüme becerisini aşağı yukarı 3,6 milyon yıl öncesine kadar götürebiliyorduk. Anamensisler sayesinde bu çok anlamlı anatomik değişmenin geçmişi yarım milyon yıl daha eskiye inmektedir. Bu insansılara ait kafatası parçaları ne yazık ki beyin kapasitesini öğrenmemize izin vermiyor. Ancak, afarensis insansılarınkinden biraz daha küçük (350-400 cm3) olabileceği tahmin edilmektedir. Bir başka deyişle şempanze ile aynı beyin iriliğine sahiplerdi. Yeni buluntular, ilk dik yürüyen insansıların sadece savanlık bölgelerde değil, aynı zamanda ormanlık alanlarda, göl ve akarsu kenarlarında da yaşadıklarını ortaya koydu. İnsansı ve Homo habilis’e ortak ata olarak gösterilen afarensis türü artık sadece insansılara uzanan evrim hattının başına yerleştirilmiş bulunmaktadır.

Australopitekus’ların hepsi evrimsel açıdan aynı gelişmişlik düzeyinde değildi; nitekim Etiyopya’da Middle Awash denilen bölgede 1998’de gün ışığına çıkarılan ve 2,5 milyon yıl önce yaşadığı belirlenen A. Garhi nispeten iri beyni ile Australopitekus’larla Homo cinsi arasında bir köprü gibi değerlendirilmiştir. Bu fosil türle birlikte bulunan hayvan kemikleri bir aletin yol açmış olabileceği kesme izleri taşır (Lewin ve Foley 2004). İri beyinli Garhi belki de bu aletleri yapma potansiyeline sahipti. Uzun kemiklerden anlaşıldığı üzere diğer Australopitekus çağdaşları gibi iki ayak üzerinde yürüyordu. Bazı araştırıcılar onu Australopitekus’lardan ayırıp Homo cinsi içinde dikkate alırlar.

İnsan ailesi aşağı yukarı 2,5 milyon yıl boyunca ağaç yaşamıyla yerde dik yürümeyi birlikte sürdürmüştür. Bu karma yaşam biçiminden tümüyle sıyrılıp yerde yaşamaya alışmamız, ancak Homo ergaster aşamada mümkün olabildi (Larrick ve Ciochon 1996). Gerçekten de 1,9 milyon yıl öncesinde Doğu ve Güney Afrika’da tarih sahnesinde yerini alan bu insan formları bedensel orantıları ve Homo habilis’ten daha iri olan beyinleriyle Homo erektus dediğimiz gerçek atamıza uzanan yolda Homo habilis çizgisindeki türlerden bir adım daha önde idiler.

Şempanzelerle olan son ortak atamız kimdi?

Son yıllarda Afrika’nın özellikle kuzeydoğusunda ve doğusunda Çad ile Kenya sınırları içinde gün ışığına çıkarılan hominid buluntuları insan ailesinin evrimindeki kayıp halkalar konusunda bilim insanlarını yeni bir tartışma ortamına çekti. 2000’li yıllardan itibaren atalarımızın evrim galerisine yeni hominidler eklendi. İnsan cinsi öncesindeki ailemizin temsilcisinin sadece Australopitekus olmadığını bu önemli keşiflerle anlıyoruz. Ardipitekus, Sahelanthropus ve Orrorin bundan böyle şempanzelerle olan ortak yazgımızın ardından bağımsız bir kol olarak ayrı bir evrim hattı oluşturan hominid ailesinin Australopitekus öncesi ilk duraklarıydı. Geç miyosen çağ olağanüstü hominid çeşitliliğine tanık oldu.


Bulunan Ardipithecus Ramidus

Ardipitekus ramidus ve kadabba adlı yeni türler erken pliyosen dönemin hominidleridir. Etiyopya’da Hadar bölgesinde (afarensislerin 75-80 km güneyinde) 1994 yılında bulunan ve 4,4 milyon yıl önce yaşamış olduğu belirlenen ramidus türü önce Australopitekus cinsi içinde öngörüldü. Daha sonra bu cinsten dışlanıp ayrı bir cins olarak tanımlandı. Şimdi tüm bilim dünyası bu türü Ardipithecus ramidus olarak (ramidus Afar Kabilesinin dilinde kök anlamına gelir) bilmektedir. Etiyopya’nın kuzeyinde afarensislerin yaşadığı yere yakın bir bölgede yaklaşık 17 bireyin diş, kafatası, çene parçaları ve uzun kemikleri ele geçti. Ramidusların bulunduğu seviyeden alınan hayvan ve bitki kalıntıları analiz edilmiş ve yörenin 4,4 milyon yıl önce ormanlarla kaplı düz bir ova olduğu sonucuna varılmıştır.

Ardipitekus cinsine yeni bir tür daha katıldı. Bilim dünyası onu kadabba olarak tanımaktadır. Bu yeni hominidin beyni bir şempanzeninkinden fazla iri değildir. Ancak, köpek dişleri küçülmüştür. Molerlerinde mine incedir. Anatomisi Australopitekus’unkinden ziyade şempanzeninkini hatırlatır. Şempanze boyunda, 35-45 kg ağırlığında bir hominid olduğu anlaşılmaktadır. Dişlerinin yapısına bakılırsa tıpkı şempanzeler gibi meyve ağırlıklı besleniyormuş. Dişi ve erkek bedensel farklılığı ya da dik yürüyüp yürümedikleri hakkında bir şey söylenemiyor.

Orrorin tugenensis’e gelince ortak ataya yakın bir başka hominid türü idi. 2000 yılında Kenya’da Tugen tepelerinde bulunurdu. Tugen, orijinal insan anlamına gelmektedir.

Toplam altı bireye ait fosil kalıntılar 6 milyon yıl öncesiyle yaşlandırıldı. O halde bir geç miyosen dönemi hominid’iydi.
Oldukça iyi korunmuş bir kafatası ve uzun kemiklerle temsil edilir. Femurun üst kısmı, Orrorin tugenesis türünün iki ayak üzerinde dolaştığını göstermektedir.

İri bedenine oranla küçük molerleri vardı. Köpek dişleri küçülmüştü. Ailemizin başlangıcındaki kayıp halkanın nasıl bir tiple temsil edildiğinin yanı sıra şempanze-hominid benzeri formların evrim süreçlerinin nasıl bir çerçeve içinde olabileceğine de ışık tutmaktadır.

Sahelanthropus çadensis 2002 yılında Çad’da bir göl kıyısındaki tortul tabakalar içinde gün ışığına çıkarıldı. Berilyumun radyoaktif izotopu sayılan berilyum 10 sayesinde yeniden tarihlendirilen Sahelanthropus çadensis’in 7,04 milyon yıl eskiye ait olduğu anlaşıldı. Bu nedenle araştırıcılar insan ailesinin bilinen bu en eski temsilcisini insanlığın duayeni olarak adlandırmaktadır. Hominid’lerin Afrika’daki varlığını bilinenden çok daha eskiye çeken önemli bir buluntudur. Tumai hominid’i olarak da bilinir. Bu sayede ailemizin geç miyosendeki temsilcilerinin kuzeydoğu Afrika’da da yaşadığını öğreniyoruz. 320-380 cm3′lük bir beyin iriliğine sahipti. Son derece iyi korunmuş kafatasında yüz kısmı hominid yapıda, beyin kutusu ise üstten ve arkadan bir gorilinkini hatırlatır. Kafatasının dişiye mi yoksa erkeğe mi ait olduğu belirlenemedi. Kaş kemerleri oldukça belirgin, yüz, Australopitekus’larda görmeye alıştığımız prognatizmaya sahip değil. Köpek dişleri küçülmüş ve tepe kısımları aşınmış.


İnsan ailesinin yaklaşık aşağı yukarı 6 milyon yıl önce başlayan evrimi 2 milyon yıl öncesinden itibaren Homo adı verdiğimiz insan cinsine ait türlerin ortaya çıkışıyla birlikte yepyeni bir dönemece girmektedir.

Bu özellik hominid’lerde görülür. Köpek dişinin önünde diastema adlı boşluk yoktur. Molerlerinde mine tabakası incedir. İki ayak üzerinde yürüme potansiyeline sahip olduğu ileri sürülmektedir.

Kafa kaidesindeki birçok özellikler, foramen magnum’un konumu dik yürüdüğünün kanıtlarıdır. Kafatasında aynı anda şempanze-goril ve hominid benzeri özellikler göstermesi dikkate alınırsa, bu türün ortak atadan ayrıldıktan sonra hominid yönünde evrimleşmeye koyulan ilk örneklerden biri olduğu tahmin edilebilir. Bu tür ait gövde iskeleti ne yazık ki bulunamadı. Sahelanthropus çadensis’in bulunduğu bölge Doğu Afrika’daki meşhur Rift Vadisi’nden 2500 km daha doğudadır.

İnsan cinsi tarih sahnesinde

İnsan ailesinin aşağı yukarı 6 milyon yıl önce başlayan evrimi 2 milyon yıl öncesinden itibaren Homo adı verdiğimiz insan cinsine ait türlerin ortaya çıkışıyla birlikte yepyeni bir dönemece girmektedir.

IV. zamanın başlangıcından itibaren, insanoğlunun tüm insansılardan farklı, kendine özgü uzun, zorlu ve nice tehlikelerle dolu günümüze kadar uzanan baş döndürücü, heyecan verici biyo-kültürel serüveni başlamıştır. Son yıllarda özellikle Doğu Afrika’da bulunmuş olan insansı fosil kalıntıları bazı insansılarla insanın filogenetik ilişkilerine yeni yorumlar getirme fırsatı vermiştir. Örneğin Tim White’a göre, afarensis iki kola ayrıldı; bir kol 3 ile 2 milyon yıl arasında insan cinsine doğru evrimleşirken, çağdaşı olan diğer insansılarla, genetik izolasyon başta olmak üzere, tüm köprüleri attı. Diğer kol ise kaba ve narin insansılara doğru gelişti. M. Wolpoff’un önerdiği modelde ise, narin yapılılardan bir kol insan cinsinin atası oldu. (Wolpoff 1980)


Bir Hominid

2 milyon yıl öncesinde Homo cinsi içindeki türsel çeşitlilik bugün giderek daha fazla bilim insanı tarafından kabul görmektedir. Doğu ve Güney Afrika’da toplam altı bölgede (Omo, Koobi Fora, Chemeron, Olduvai, Malawi ve Sterkfontein) pliyosen ya da pleistosenin başlarında Homo cinsine ait türler yaşamıştır. Tüm bu bölgedeki Homo grupları iki tür altında toplanır: habilis ve rudolfensis. İki milyon yıl önce Doğu ve Güney Afrika’da birlikte yaşadıkları anlaşılan bu iki türün temsilcileri bazı anatomik özellikleriyle birbirlerinden ayrılıyordu: Homo rudolfensis’lerin yassı ve geniş yüzleri, iri molerleri vardı. Diş mineleri kalındı. Beyinleri habilis’lerin kinden daha iri, bedenleri daha modern anatomik özelliklere sahipti. Habilis’lerin beyinleri küçük bedenleri ise daha az insan özellikleri gösteriyordu. Bu iki türden hangisinin daha sonraki insan formuna doğru evrimleştiği bilinmemektedir. Australopitekus’larla Homo cinsi arasındaki ilişki hâlâ sorun olmaya devam etmektedir. Yeni buluntular ilk insan taksonomisini daha da karmaşık hale getirdi. Nitekim 1999 yılında Kenya’nın meşhur Turkana Gölü kıyılarında Leakey’nin eşi tarafından bulunan hominid fosilleri 3,5 milyon yıl öncesine ait olup Australopitekus afarensis’in çağdaşıdır. Bugüne kadar bulunan tüm diğer hominid’lerden farklı olması nedeniyle Kenyanthropus platyops adı altında ayrı bir cins olarak bilim dünyasına tanıtılmıştır. Yassı bir yüze sahip olması nedeniyle ona platyops adı verilmiştir. Bilim dünyasında yassı yüzlü, küçük ayaklı hominid olarak tanınır. Araştırıcılar bu yeni cins ile Homo rudolfensis arasındaki benzerliğe de dikkat çekmektedirler. Kimi araştırıcılar Kenyanthropus’u Homo cinsine dâhil etmektedir, kimileri de onu ayrı bir cins olarak görmektedir.

Bilim dünyası cinsimize ait ilk türle 1964 yılında tanıştı. Ona yetenekli ve becerikli anlamına gelen habilis ismi verildi. Habilis’in sistematik önemi ve filogenetik konumu uzun süre tartışılmıştır. İnsanoğlunun bir tür olarak ilk kez habilis tarafından temsil edildiğini yıllarca bıkıp usanmadan savunan Tobias (1971) bu konuda 50′ye yakın bilimsel makale yayınlamıştır.


Homo Erectus

Homo habilis atalarımızın Doğu Afrika’da kaba yapılı insansılarla bir arada yaşadı. Bu nedenle, kaba yapılıların insanın atasal çizgisi içinde düşünemeyiz. (Relethford 1990) Kenya’da Doğu Turkana’da her iki insansı türün en az 700.000 yıl birlikte oldukları kanıtlandı. Yüz binlerce yıl aynı ekonişi paylaşmış olmalarına bakılırsa, farklı davranış örüntülerine sahip oldukları tahmin edilmektedir. Aralarında ilişki biçimi hakkında hiçbir bilgimiz yok. Kaba yapılı avlanmayı pek bilmiyordu, ama daha önce de değindiğimiz gibi çok basit taş aletler yaptığı bazı araştırıcılar tarafından son zamanlarda gündeme getirildi. Habilis ise bu işi günlük yaşamının bir parçası haline getirmişti. Australopitekus’ların bir diğer türü sayılan narin yapılılar da habilis atamız sahneye çıkmadan çok önce yok oldular. Dolayısıyla, her iki türün çağdaşlığı hiçbir zaman söz konusu olmadı.

Kaynak: evrimteorisi.org

Bilim ve Gelecek

Beynin Evrimi / Prof. Dr. Askin Karadayi

Dr. Paul MacLean ve üçlü beyin MacLean’e göre beyin bir çesit kazibilim alaniydi. En dista en yeni beyin yapilari, beyin kabugu vardi. Beyin kabugunun karmasikligi insanlarda en üst düzeydeydi. Daha derin katmanlarda, sürüngen ve memeliler gibi daha önceki atalarimiza ait yapilar bulunuyordu.

Dr. Paul MacLean ABD’nde Akil Sagligi Devlet Enstitüsü Beyin Evrimi ve Davranis Laboratuvari Baskaniydi (Director of the Laboratory of Brain Evolution and Behavior of the National Institute of Mental Health).. Enstitü, üniversite ana kampusundan 20 mil kadar uzakta, Maryland tepelerinin eteklerinde bulunuyordu. Restak, ilk olarak günesli bir mayis sabahi onu ziyarete gittiginde, ona hem laboratuvarini gezdiriyor hem de sunlari söylüyordu (Restak 1980, s.51):

“Evrim sirasinda insan beyni üç yalin örüntüye (pattern) göre siradüzeniyle (hierarchical) olusur. Bu üç olusum kimyasal ve yapisal yönden dikkat çekecek kadar farklidir ve evrim yönünden aralarinda çok uzun yillar (eons) vardir.”

MacLean’e göre beyin bir çesit kazibilim (arkeoloji) alaniydi. En dista en yeni beyin yapilari, beyin kabugu vardi. Beyin kabugu maymunlarda (primat) çok gelismisti ve karmasikligi insanlarda en üst düzeye ulasiyordu. Daha derin katmanlarda, sürüngen ve memeliler gibi daha önceki atalarimiza ait yapilar bulunuyordu. Biz insanlarin bir tek degil üç beyni vardi. Her biri kendine göre dünyamizi algiliyor ve ona yanit veriyordu.

MacLean tiptan önce yerbilim (jeoloji), felsefe, yasambilim (biyoloji) ve kimya egitimi gördü. Yasami boyunca adini kendisinin verdigi paleopsisik süreçler (paleopsychic processes) üzerinde çalisti. Bunun anlami atalarimizdan kalan hayvansal zihin etkinliklerinin (animal mentation) eski türlerine ait süreçlerdi. MacLean’in arastirmalarinin temeli hayvanlarin, özellikle sürüngen ve memelilerin, insan davranislarinin anlasilmasi ile iliskili oldugu varsayimina dayaniyordu.  Şöyle diyordu:

“Bu üç beyin birbirleriyle baglantili üç biyolojik bilgisayar olarak ele alinabilir. Her birinin kendi zekasi, kendi öznelligi, kendi zaman ve uzam duyusu, kendi bellek ve diger islevleri vardir.” (Restak 1980, s.52)

Bu üç beyin bilgisayarindan en ilkeli R-kompleksiydi (R sürüngene ait, reptilian’dan gelmektedir). Bunlar derinde yerlesmis yapilar olup, kertenkele ve sürüngen beyninin hemen tümünü olusturmakta idiler. Evrim siradüzeninde yükseldikçe R-kompleksi azalmakta ve insanlarda büyük bir kismi beyin kabugunca örtülmekteydi.

Önce beynin bu ilk kesimini ele alalim. MacLean, Restak’a laboratuvarini gezdirirken sunlari söylüyordu:

“Kertenkele ve diger sürüngenler, insani da içeren memelilerde siklikla görülen karmasik davranis örüntülerinin ilk örnekleridir (prototip).” (Restak 1980, s.52)

MacLean bukalemuna benzer bir kertenkeleyi gösterdi ve “izle” dedi. Kertenkele tutundugu dal üzerinde basini yavas yavas yukari asagi hareket ettirmeye basladi. Birkaç saniye içinde ikinci bir kertenkele ilkinin bakisini yakaladi ve her ikisi birden bir ritüele (dinsel tören, ayin) basladilar. Bu basin yukari asagi hareket ettirilmesi ile birlikte ensenin sisirilmesinden olusuyordu. “Bu” dedi MacLean “saldirgan bir selamlamanin baslangici, kertenkele dilinde bir nasilsin.”

MacLean ve arkadaslari, binlerce kertenkelenin davranislarini videoya çektiler. Bu kayitlardan ve diger verilerden yirminin üzerinde davranis modelini tekrar tekrar gözlemlediler. Bunlar benligin (self) korunmasi ve türün varkalimi ile ilgiliydi. Bu etkinlikler içinde alan saptama, hirlama, arama, biriktirme, selamlama ve sosyal grup olusturma da vardi.

Özgeci (altruistic) ve ana-baba davranislarinin birçogu disinda sürüngenlerde görülen davranis modellerinin pek çogunun insanlarda da görülmesi dikkat çekicidir.

MacLean’in da söyledigi gibi bu, insanlarin sürüngenlerden hiç farki olmadigi anlamina gelmez. Bununla birlikte bu tezi destekletecek bazi insanlar bulundugunu düsünenler de olabilir. Söyle de söyleyebiliriz: sürüngenler insanlarda siklikla görülen sayisiz davranis modelleri gösterirler.

MacLean’e göre bunda sasacak bir sey yoktu, çünkü biz yanimizda unutulmus bir bavul gibi sürüngen atalarimizin beyin yapilarini tasiyorduk. Bilgisayar benzetmemize geri dönersek, bu eski beyin yapilarinin davranislarimizi etkilemek için programimiza katki yaptigini düsünmek akla uygun gelebilir. Bu sekilde MacLean’e göre ayinler, yetkeden korkma, sosyal gagalama düzeni, obsesif-kompulsif nörozlar gibi insanlara ait özelliklere kismen sürüngen beyni neden olabilir.

Bu kuramsal olarak mantikli olan savlar nasil kanitlanabilir? Bunun bir yolu geleneksel çikarma (ablation) yöntemidir. Bu yöntemde sorunla ilgili beyin alanlari kesip çikarilir ve sonuçlari gözlenir. MacLean’in de belirttigi gibi bu yöntemin bazi yetersizlikleri vardir. Ilk olarak, çok fazla beyin dokusu çikartildiginda hayvan davranisinin baska yönleri de etkilenebilir. Örnegin çikarma hayvanin hareket etme yetenegini bozar ya da onu kör ederse, bakim ve konak yeri saptama egilimi üzerindeki arastirmalarin degeri kalmaz. Bu tür arastirmalarin ise yaramasi için girisimin göreceli olarak sinirli bir davranis kesimini etkilemesi ve hayvani önemli baska bazi yönlerden degistirmemesi gerekir.

MacLean’in sincabimsi maymunlardaki (Squirrel Monkeys) gözlemleri R-kompleksinin islevleri üzerindeki kuramini denemeye olanak sagladi. Sosyal bir durumda bu maymunlar hem kur yapma hem de saldirganlik anlamina gelebilen karmasik bir davranis biçimi gösterdiler. Bu sosyal egemenlik ticaretinde geçer akçeydi. Daha güçlü maymunlar yüksek perdeden çiglik atma, bacaklarini açma, kalkmis durumdaki cinsel organini digerlerine vurma gibi davranislarla sosyal egemenliklerini göstermeye çalisiyorlardi. Bunlardan çogunun açikça cinsel özellik göstermesine karsin (MacLean bu maymunlarin saydamlarini gösterirken izleyicilerin sikinti belirtileri gösterdigini animsiyor), bu davranislarin cinsellikle çok az iliskileri vardi. Bunlar daha çok sosyal egemenlik ölçüleridir ve en çarpici biçimde bir koloniye yeni bir maymun geldiginde ortaya çikar. Birkaç dakika içinde tüm diger maymunlar yeni gelene karsi bir davranis biçimi gösterirler. Yeni gelen uysal olmali, basini önüne egmelidir. Yapmazsa ölüme kadar giden saldirilara ugrayabilir.

Bu maymunlarin davranis egilimleri, bu süre içinde sadece anneleri ile iliski içinde olmalarina karsin, dogumdan sonraki ilk iki gün içinde ortaya çikar. Bir anlamda aci bir yarisa giren doga-çevre (nature-nurture) çeliskisinde bu maymunlarin davranislari, hemen tüm hayvan davranisi ögrencilerince göreceli olarak çevreden bagimsiz, önceden programlanmis davranislar olarak kabul edilir.

Yine de geride bazi süpheler kalirsa, bunlari MacLean’in sonraki gözlemleri ortadan kaldirmaktadir. Bu maymunlarin bir türü olan gotik maymunlar (bunlara gözlerinin üzerinde gotik kemerlere benzeyen killar bulunmasi nedeniyle gotik denmistir) aynada kendi akislerine tepki verirler. Bunun ötesinde bu davranis sesin yüksekligine, bacak açmanin genisligine göre ölçülebilir ve derecelendirilebilir. Bu ölçümleri kullanan MacLean, beynin bazi kisimlarinin çikartilmasinin etkilerini saptamaya çalisti. Bunu yaparken felç, körlük, motor güç ve duyusal algi bozukluklarina neden olacak zedelenmelerden kaçinmaya dikkat etti. Olgularin çogunda genis lezyonlarin davranista görülebilen bir etkileri olmadi. Buna karsi R-kompleksini, özellikle onun Globus Pallidus denen küçük bir hücre kümesini zedelediginde hayvanin davranislari durdu.

Bu bulguya MacLean’in yorumu söyle oldu:

“Bu etki R-kompleksinin bazi hayvan türlerinin özel davranislari için bir sinirsel depo oldugunu düsündürebilir.” (Restak 1980, s.54)

MacLean, Hamster beynine bir mikroskop yerlestirdi ve Restak’a bakmasini söyledi. Restak baktiginda iki ceviz biçiminde koyu boyanan olusum gördü. Bunlar çevredeki daha açik boyanan findikkiran biçiminde bir doku tarafindan sikistirilmis gibiydi.

“Koyu alanlar globus pallidus ve nukleus kaudatus olup, R-kompleksinin önemli kesimleridir. Gördügünüz gibi, seçici bir boyanmalari vardir ve bu R-kompleksiyle beynin diger alanlari arasinda dikkat çeken kimyasal bir fark oldugunu gösterir. Findikkiran insanlarda beyin kabugunun karsiligidir.” (Restak 1980, s.55)

MacLean’in o siradaki arastirmasi hamster, maymun ve hindilere yönelmisti. Daha o zamanlar alt hayvan türlerinin davranisinin R-kompleksi tarafindan programlandigi hakkinda bir tartisma ortaya koymustu. Davranisin tetikleyicisi çevreden gelebilirse de (örnegin baska bir maymun bir davranista bulunabilir) onu tasiyan sinirsel mekanizma önceden saptanmistir. Bazi olgularda, gerekli uyari ileri derecede özel olabilir.

“Hayvanat bahçesine son gittigimde bir kertenkelenin dikkatini tüm çabalarima karsin çekemedim. En sonunda kertenkelenin bir resmini çizip pencereye tuttum. Hemen geldi ilgilendi.” Bunlari MacLean’in açiklamasi algilarimizin ve ruhsal geçmisimizin bazi yönlerden kertenkelelerdeki gibi oldugunu ima ediyordu. Burada Rorschach testinin mürekkep lekelerinden sonraki yere gelmis gibiyiz. Kübik sanatin -örnegin tüm insan seklini iki boyutta gösteren (gözlerle kalçalar ayni düzeyde)- çekiciliginin bir kismini, eski tip model ve kismi sunumlarin (presentation) portrelerine borçlu olmasi olasi mi?

Eski tip modeller ve kismi sunumlar dendiginde, beyin bilimcilerinin ve beyaz gömleklilerin degil, Jung’çu spekülasyonlarin ve Platon’un magarasinin (Burada oturanlar sadece kendilerinin ya da bir baskasinin gölgelerini görürler) dünyasina girilir. MacLean bazi bulgularinin uygulamalarini çok iyi biliyordu. “Bizim yaptigimiz gibi bir gölgeler dünyasinda yürürken gizli ruhsal süreçlerin altinda yatan sinirsel mekanizmalari kaba çizgileriyle görebilirsek kendimizi sansli saymaliyiz. Bu süreçler insan davranisinin günlük formlarinin en temel sekilleridir.”

Restak böyle bir yorumun bir filozof için daha tipik oldugunu söylediginde MacLean gülümsedi. O sirada MacLean 60’li yaslarinin basinda, bakimli bir kisiydi ve 30 yili askin bir süredir beyin arastirmalarinda çalisiyordu. Restak’a ilk olarak felsefeye ilgi duydugunu, sonradan Yale Üniversitesi’nde A. Nortrup tarafindan verilen bilim felsefesi kursuna katildiktan sonra tip ve bilime döndügünü söyledi

Güçlü bilimsel kanitlarla kesinlikle saptanmis olmasina karsin, MacLean’in ilgisinin kertenkele davranis kayitlari tutmanin ötesine geçtigi açikti. Örnegin, “formalite ve ritüeller günlük yasamimizin bütünleyici parçalaridirlar” diyordu “Insan davranisinda içgüdülerin rolünü küçümsemek geleneksellesmistir. Ancak kompulsif ve ritüalistik davranislara yatkinlik, önyargi ve hileye egilim, yasal ve diger konularda örneklendigi gibi arastirma ve izleme ve bunun yaninda dogal taklit egilimimizden kök alan davranislarimizi nasil siniflandirabiliriz?”

BEYNİMİZİN KISIMLARI VE İŞLEVLERİ

Basimizin içinde, hareketlerimizi kontrol eden ve dis dünyaya karsi ilgimizi uyandiran harikulade bir yapi var. Yine de, bir çanak soguk yulaf lapasindan baska bir seye benzemez! Ancak, yakindan incelendiginde çok daha karmasik yapisi ve özenli örgütlenmesi anlasilmaya baslanir.

Basimizin içinde, hareketlerimizi kontrol eden ve dis dünyaya karsi ilgimizi uyandiran harikulade bir yapi var. Yine de, bir zamanlar Alan Turing’in dedigi gibi, bir çanak soguk yulaf lapasindan baska bir seye benzemez! Böylesine umut kirici bir görünüsün, bildigimiz mucizeleri nasil basarabildigini anlamak zordur. Ancak, yakindan incelendiginde çok daha karmasik yapisi ve özenli örgütlenmesi anlasilmaya baslanir (Sekil-1).

Üst kisimda büyük kubbesi (ve lapaya en çok benzeyen) kisim asil beyin (cerebrum) olarak adlandirilir. Sol ve sag beyin yariküreleri olarak ayrilir; ön ve arkada biraz daha kesin olmayan bir sinirla alin lobu, sakak lobu, yankafa ve artkafa loblarina ayrilir. Daha asagiya dogru ve arka tarafta beynin belki iki yün yumagina benzeyen küresel kismi, yani beyincik (cerebellum) yer alir. Içe dogru derinde, asil beynin altinda gizlenmis birçok tuhaf adli ve karmasik görünüslü yapilar, beyin kökünü olusturan pons ve omurilik sogani (medulla), talamus, hipotalamus, hipokampus, nasirsi madde (corpus callosum) ve bunun gibi yapilar bulunur.

Beyin korteksi bölgelerinin görevleri
Beynin, insanlarin en çok gurur duymasi gereken kismi asil beyindir. Çünkü insan beyninin en büyük bölümü olmakla kalmaz, öteki hayvanlarla kiyaslandiginda oransal olarak da insanda hayvandakinden daha büyüktür (Beyincik de insanlarda, diger birçok hayvaninkine göre büyüktür). Beyin ve beyincik dis yüzeyinde biraz daha ince gri madde, yani beyin korteksi, genis iç bölgelerde ak madde, yani beyincik korteksi vardir. Gri madde çesitli hesap islemlerini üstlenmisken ak madde, beynin bir tarafindan digerine gönderilen sinyalleri tasiyan uzun sinir tellerinden olusur.

Beyin korteksinin çesitli bölgeleri, çok özel görevler üstlenmistir. Beynin tam arkasinda, artkafa lobunda görme duyumu bölgesi, görsel algilama ve yorumlama islevini yerine getirir. Doganin en azindan insanda, basin tam ön tarafinda yer alan gözlerden gelen sinyalleri yorumlamasi için bu bölgeyi seçmis olmasi ilginçtir! Ama doganin, bundan daha ilginç davranislari da var. Bedenin sol tarafindaki eylemlerden sorumlu olan beynin sag yariküresi iken, sol yariküre bedenin sag tarafindan sorumludur. Öyle ki hemen hemen tüm sinirler, beyinden giris çikislarinda bir taraftan diger tarafa geçmek zorundadir. Görme bölgesinde, beynin sag tarafi sol gözle degil, her iki gözün sol görüs alaniyla ilgilidir. Ayni sekilde, sol görme bölgesi, her iki gözün sag görüs alani ile ilgilidir. Öyleyse, her bir gözün ag tabakasinin (retina) sag tarafindan çikan sinirler, sag taraftaki görme bölgesine ulasmalidir (retinaya ulasan görüntünün ters görüntü oldugunu animsayin) ve her iki gözün retinasinin sol tarafindan çikan sinirler sol taraftaki görme bölgesine ulasmalidir (Sekil-2). Bu sekilde, sagdaki görme bölgesinde, sol görüs alaninin çok iyi tanimlanmis bir haritasi olusurken, sag görüs alanin haritasi, soldaki görme bölgesinde olusmaktadir.

Kulaklardan gelen sinyaller de yine böyle bir ilginç davranis sergileyerek, beynin öbür tarafina geçerler. Sagdaki isitme bölgesi (sag sakak lobunun bir kismi), daha çok, sol kulaktan gelen sesleri yorumlarken, soldaki isitme duyumu bölgesi genelde, sag kulaktan gelen sesleri yorumlar. Koklama duyumu bölgesi, genel kurallarin disinda kalmis gibi görünüyor. Sagdaki koklama duyumu bölgesi, beynin ön tarafinda yer almakta (alin lobunda -bu lobun kendisi bir duyum alani olarak istisnadir-) ve sag burun deliginden gelen kokulari, soldaki koklama duyumu bölgesi ise sol burun deliginden gelen kokulari yorumlar.

Dokunma duyumlari, yankafa lobunda beden duyumu bölgesi (Somatonsensory cortex) adi verilen bölgeyle algilanir ve yorumlanir. Bu bölge, tam alin ve yankafa loblari arasindaki ayirimda yer alir. Bedenin yüzeyinin çesitli kisimlariyla, beden duyumu bölgesinin kisimlari arasinda çok özgün bir iletisim vardir. Bu iliski bazen “beden duyum insansisi” denilen ve Sekil-3’te görüldügü gibi beden duyumu bölgesi boyunca uzanmis bir insan seklini andiran bir tasarimla tanimlanir. Sagdaki beden duyumu bölgesi, bedenin sol tarafindan gelen duyumlarla, soldaki beden duyumu bölgesi ise bedenin sag tarafindan gelen duyumlarla ilgilidir. Alin ve yankafa loblari arasindaki yarigin tam önünde yer alan bir alin lobu bölgesi hareket bölgesi, bedenin çesitli organlarini harekete geçirmekle yükümlü olup, yine bedenin kaslari ile beyin hareket bölgesinin çesitli alanlari arasinda çok düzgün bir iletisim vardir. Sekil-4’te görüldügü gibi bu iletisimi tanimlayan bir “hareket insansisi”na sahibiz. Sagdaki hareket duyumu bölgesi, bedenin sol tarafina kumanda ederken, soldaki hareket duyum bölgesi, bedenin sag tarafina kumanda eder.

Beyin korteksinin bu bölgeleri (görme duyumu, isitme duyumu, koklama duyumu, dokunma duyumu ve hareket kumanda) birincil (primer) olarak adlandirilir. Çünkü beynin girdi ve çiktisiyla dogrudan ilintili bölgelerdir. Birincil bölgelerin yakininda yer alan ikincil (sekonder) bölgeler, daha nazik ve karmasik soyut bir düzeyde gerçeklesen duyumlarla ilgilidir (Sekil-5). Görme, isitme ve beden duyum bölgelerinde alinan bilgi, ilgili ikincil bölgelerde isleme girer ve ikincil hareket kumanda bölgesi, birincil hareket bölgesince gerçek kas hareketinin daha ayrintili ve özgün yorumlandigi hareket planlariyla ilgilidir (Beyin korteksinin koklama duyumu bölgesini bir tarafa birakalim. Çünkü burasi farkli davranir ve hakkinda oldukça az sey bilinir). Beyin korteksinin kalan bölgelerine üçüncül (tersiyer) veya birlestirme bölgesi adi verilir. Beynin en soyut ve karmasik islemleri bu bölgelerde gerçeklesir. Çesitli duyum bölgelerinden alinan bilgiler, komsu bölgelerle bir ölçüde isbirligi içerisinde, bu bölgelerde çok karmasik yöntemlerle iliskilendirilir ve analiz edilir. Anilar yerlerine yerlestirilir, dis dünyanin tanimlari yapilir, genel planlar algilanir ve degerlendirilir ve konusmalar anlasilir veya biçimlendirilir.

Konuşma merkezleri
Konusma özellikle ilginçtir, çünkü insan zekasina özgü bir nitelik olarak kabul edilir. Tuhaftir ki, (en azindan, sag elini kullananlarin pek çogu için ve sol elini kullananlarin çogu için), konusma merkezleri beynin tam sol tarafindadir. Konusma yetisi ile ilgili asal bölgeler, alin lobunun alt arka tarafindaki Broca alani, ile sakak lobunun üst arka tarafindaki Wernicke alanidir (Sekil-6). Broca alani cümle kurulmasi, Wernicke alani dili anlama ile ilgilenir. Broca alaninin zedelenmesi, konusma bozuklugu yaratir ama dili anlamada herhangi bir özüre neden olmaz. Wernicke alaninin zedelenmesi sonucu konusma akicidir ama pek az anlam içerir. Yay demeti (arcuate fasciculus) adi verilen bir sinir demeti, iki alani birlestirir. Bu sinir demeti zarar gördügü zaman, anlama yetisi zarar görmez ve konusma akicidir ama anlasilan sey düzgün cümlelerle anlatilamaz.

Beynin işlevleri
Simdi beynin islevlerini çok genel çizgileriyle özetleyelim. Beynin girdisi, yani görme, isitme, dokunma ve öteki sinyaller önce beyinde, (baslica) arka loblarin (yankafa, sakak ve artkafa loblari) birincil bölgelerinde kaydedilir. Beynin çiktisi, yani bedeni çalistiran komutlar, beynin alin loblarinin birincil bölgeleri tarafindan gerçeklestirir. Girdi ve çikti arasinda bir tür islem gerçeklesir. Genel bir tanimlamayla, arka loblarin birincil bölgelerinde baslayan beyin faaliyeti, girdi verileri analiz edildikçe, ikincil bölgelere dogru ve veriler tamamen yorumlanip anlasildikça (örnegin, konusulanin Wernicke alaninda anlasilmasi gibi) arka loblarin üçüncül bölgelerine dogru ilerler. Yay demeti -yukarida degindigimiz ve beynin her iki tarafinda bulunan sinir demeti- islenen bilgiyi alin lobuna tasir ve buradaki üçüncül bölgelerde hareketin genel planlari (örnegin, Broca alaninda konusmanin biçimlendirilmesi) düzenlenir. Genel hareket planlari, ikincil komuta bölgelerinde, bedenin davranislari hakkinda daha özgün kavramlara çevrilir ve sonunda, beynin faaliyeti, birincil kumanda bölgesine iletilir. Bu bölgeden sinyaller, bedendeki kas gruplarina (çogu kez, ayni anda birden fazla gruba) gönderilir.

Beyinciğin işlevi
Görünüse göre beyincik, bedenin kesin koordinasyonu ve kontrolünden zamanlamasi, dengesi ve hareketlerinin uyumundan- sorumludur. Bir dansçinin zarif hareketlerini, profesyonel bir tenisçinin rahat hareketlerini, bir araba yarisçisinin hizli kontrolünü, bir ressamin veya müzisyenin ellerinin kendinden emin davranislarini düsünün. Beyincik olmasaydi, böylesine kesin dengeli davranislar da olmazdi; tüm davranislar, acemice ve beceriksizce olurdu. Öyle görünüyor ki, yeni bir beceri kazanma asamasinda oldugumuz zaman, diyelim yürümeyi veya araba kullanmayi ögrenirken, her hareketi ayrintilariyla önceden düsünmemiz gerekir ve beyin kontrolü ele almistir. Fakat, yaptigimiz iste ustalastikça ve becerimiz bizim özelligimizin bir parçasi, “ikinci dogamiz” haline geldigi zaman kontrolü beyincik ele alir. Üstelik, ustalasilan becerideki hareketleri düsünmek artik alisilagelmis bir deneyimdir ve bu hareketlerin kolayca denetimi, geçici olarak yitirilebilir. Bunu düsünmek, beynin tekrar kontrolü ele geçirmesi demektir ve bu suretle sonuçta bir hareket esnekligi olussa bile, beyincigin sagladigi akici ve dengeli hareket yitirilmistir. Kuskusuz yaptigimiz tanimlamalar son derece basitlestirilmis tanimlardir ama yine de beyincigin islevi hakkinda bir fikir verebilir (Tuhaftir ama, beynin “bir taraftan digerine geçisli” davranisi beyincik için geçerli degildir: Beyincigin sag yarisi, bedenin sag tarafini, sol yarisi ise bedenin sol tarafini kontrol eder).

Beynin diğer kısımları
Hipokampus, beyin korteksinin bir yerine, belki de ayni anda birçok yerine depolanan gerçek anilarin, uzun dönemli (sürekli) anilarin yerlestirilmesinde yasamsal bir rol üstlenir. Görüntüleri, beyin baska yöntemlerle, kisa dönem esasina göre alikoyabilir ve bu görüntüleri dakikalarca veya saatlerce (belki de onlari “usda tutarak”) koruyabilir. Fakat, dikkatimiz dagildiktan sonra bu görüntüleri animsayabilmemiz için, sürekli sekilde depolanmalari gerekir ve bunu da hipokampus üstlenir (hipokampusun zedelenmesi, denegin dikkatini terkettikleri andan itibaren hiçbir yeni aninin alikonulmadigi korkunç bir durum yaratir). Nasirsi madde, beyin sag ve sol yarimkürelerinin birbiriyle iletisimini saglayan bölgedir. Hipotalamus, duygularin -hazzin, öfkenin, korkunun, umutsuzlugun, açligin- bölgesidir. Duygularin, zihinsel ve fiziksel disavurumlarini düzenler. Hipotalamus ile beynin çesitli bölgeleri arasinda sürekli bir sinyal akisi vardir. Talamus, önemli bir islem merkezi ve yansitici istasyonudur; dis dünyadan gelen sinir girdilerinin birçogunu beyin korteksine iletir. Agsi yapi bir bütün olarak beyinde veya beynin farkli bölgelerinde genel uyaniklik veya bilinçlilik durumundan sorumludur. Farkli bölgeleri birbirine baglayan sayisiz sinir kanallari ve yasamsal önem tasiyan çok sayida alan vardir.

Yukarida siraladiklarim beynin yalnizca önemli kisimlarindan birkaç örnektir. Buradaki açiklamalarimi bitirmeden önce, beynin bir bütün olarak organizasyonundan biraz daha söz etmek istiyorum. Beynin üç ana bölgesi, art beyin (rhombencephalon), orta beyin (mesencephalon) ve ön beyin (proencephalon)’dir. Bir embriyon gelisiminin ilk asamasinda, bu üç bölge, omurga ucunda üç kabariklik seklinde bu sirayla, görülebilir. En uçta, gelismekte olan ön beyin, her iki yaninda birer tane olmak üzere iki tomurcuk verir ki bunlar, gelisimlerini tamamladiklarinda beyin yarimküreleri olacaklardir. Gelismesini tamamlayan bir ön beyin, yalniz beyni degil, nasirsi maddeyi, talamusu, hipotalamusu, hipokampus ve diger birçok önemli bölgeleri kapsar. Beyincik, art beynin bir parçasidir. Agsi yapinin bir kismi orta beyinde, bir kismi art beyinde yer alir. Ön beyin, evrimsel gelisimde “en yeni”, art beyin ise “en eski” olanidir.

(Roger Penrose, Us Nerede, “Gerçek Beyin ve Beyin Modelleri” baslikli bölümden, TÜBITAK Popüler Bilim Kitaplari, çev: Tekin Dereli, Ankara, 1999.)

BEYNİN TARİHİ (İnsana kadar)

Bir anda yaratilmis olmak söyle dursun, beyin, mevcut karmasik sistemine ancak milyonlarca yillik bir sürede evrimlesti. Evrimin çok ilkel bir düzeyinde ortaya çikti. Iste yassi solucanlardan ilk atalarimiza beynin tarihi.

Beyin denen organ nasil ortaya çikti ve insana kadarki gelisimi nasil oldu?
Antik mitoloide tanriça Minerva tam donanimli olarak Jüpiter’in basindan çikivermistir. Beyin bu kadar talihli degildi. Bir anda yaratilmis olmak söyle dursun, beyin, mevcut karmasik sistemine ancak milyonlarca yillik bir sürede evrimlesti. Evrimin çok ilkel bir düzeyinde ortaya çikti. Tek hücreli canlilar belli davranis kaliplari gösterirler (örnegin, isiga ya da besinlere dogru hareket). Çok hücreli yasamin dogusuyla birlikte hayvan ve bitki yasami arasinda keskin bir ayrim olustu. Bitkiler, “iletisim” kurmalarini saglayan iç sinyal aygitlarina sahip olsalar da, bitki evrimi, sinirlerin ve beynin evriminden baska yöne döndü. Hayvanlar aleminde hareket, vücudun farkli kisimlarindaki hücreler arasinda hizli bir iletisimi zorunlu kildi.

Tüm gereksinimlerine tek bir hücrenin içinde sahip olan en basit organizmalar kendine yeterlidirler. Hücrenin bir kismiyla diger kisimlari arasindaki iletisim görece basittir. Öte yandan, çok hücreli organizmalar nitel olarak farklidirlar ve hücreler arasinda uzmanlasmanin gelisimini mümkün kilarlar. Belirli hücreler öncelikle sindirimle ugrasabilirler, digerleri koruyucu bir tabaka olustururlar, digerleri dolasimi saglarlar vs. Kimyasal sinyaller (hormonlar) en ilkel çok hücreli organizmalarda bile mevcuttur. Bu ilkel düzeyde dahi uzmanlasmis hücreler bulunabilir. Bu, sinir sistemine dogru atilmis bir adimdir. Yassi solucan gibi daha karmasik organizmalar, nöronlarin bir ganglionda (merkezi sinir sistemi disinda bulunan sinirlerde hücre gövdelerinin olusturdugu küme) kümelendikleri bir sinir sistemi gelistirmislerdir. Ganglionun, sinirler ve beyin arasindaki evrimsel halka oldugu saptanmistir. Bu sinir hücresi kümeleri, böceklerde, kabuklu hayvanlarda ve yumusakçalarda görülür.

Bir kafanin gelismesi ve gözoyuklariyla agzin bu kafada kendilerine bir yer bulmalari, hayvanin hareket etmekte oldugu yön hakkinda bilgi edinmesinde bir avantajdir. Bu gelisimle uyumlu olarak bir ganglia grubu yassi solucanin basinda kümelenir. Bu kümelenme, ilkel biçimine ragmen beynin evrimini temsil eder. Yassi solucan ayni zamanda, gelismis beynin kilit bir özelligi olan ögrenme yetenegi de sergiler. Bu gelisme beynin evrimine giden yolda ileri dogru devrimci bir siçramayi temsil eder.

Amerikali sinirbilimciler insanlarda bellek olusumu için gerekli olan temel hücre mekanizmalarinin salyangozlarda da mevcut oldugunu buldular. Columbia Üniversitesi’nden Prof. Eric Kandel Aplysia Californica denilen bir deniz salyangozunun ögrenme ve bellek yetenegini inceledi ve bu salyangozlarin, insanlarda da bulunan bazi temel özellikleri sergilediklerini buldu. Fark sudur ki, insan beyni 100 milyar sinir hücresine sahipken, Aplysia daha büyük boyutlarda ama yalnizca birkaç bin sinir hücresine sahiptir. Bu mekanizmalari bir deniz salyangozuyla paylasmamiz olgusu, idealistlerin insanoglunu tüm diger hayvanlardan ayri ve uzak, bir tür essiz yaratik olarak sunmaktaki inatçi çabalarina yeterli bir yanittir. Beynin hemen hemen her fonksiyonu bir biçimde bellege baglidir. Bu olguyu açiklamak için hiçbir ilâhi müdahaleye gerek yoktur. Dogal süreçler çok tutucu olma egilimindedirler. Belli fonksiyonlari yerine getirmekte yararliligi kanitlanmis bir uyarlanma bir kez saglaninca, artik evrim boyunca sürekli olarak tekrarlanir ve evrimsel avantaj sundugu bir düzeye dek genisletip gelistirilir.

Evrim, hayvanlarin beyinlerinde, özellikle çok büyük beyinlere sahip üst primatlar ve insanlarinkinde birçok yeniligi gündeme getirdi. Aplysia bir seyi birkaç hafta için “hatirlasa” da, onun bellegi yalnizca, insanlarda aliskanlik olarak bilinen bir zihinsel etkinlik düzeyini içerir. Bu tür bir bellek, örnegin nasil yüzüldügünü hatirlamada söz konusudur. Beyni hasar görmüs insanlarda yapilan arastirmalar, olgulari hatirlama yeteneginin ve aliskanliklarin beyinde ayri yerlerde depolandigini göstermektedir. Bir kisi olgu bellegini yitirebilir, ama yine de bisiklet sürebilir. Insan aklini dolduran anilar, kuskusuz bir salyangozun sinir sisteminde isleyen süreçlerden sonsuz ölçüde daha karmasiktir.

Beynin süregiden büyümesi, hayvan evriminde büyük bir degisikligi gerektirdi. Eklembacaklilarin ya da yumusakcalarin sinir sistemi, temel bir tasarim sorunu nedeniyle daha fazla gelisemez. Sinir hücreleri bagirsak etrafinda bir halka biçiminde düzenlenmislerdir ve eger genislerlerse bagirsagi git gide sikistirirlar; örümcekte bu sinir çok keskin biçimde açiga çikar, bagirsak sinir halkasi tarafindan öyle daramtilmistir ki, örümcek yiyecegini yalnizca ince birsivi olarak sindirebilir. Bünyeleri kendi agirliklari altinda parçalanacagi için böcekler belirli bir büyüklügün ötesinde büyüyemezler. Beyin büyüklügü fiziksel sinirlarina ulasmistir. Korku filmlerindeki dev böcekler bilimkurgu alaninda kalmaya mahkumdurlar.

Beynin daha da gelismesi sinirlerin bagirsaktan ayrilmasini gerektirir. Omurgali baligin ortaya çikmasi, omurilik ve beynin sonraki gelisim modelini sunar. Kafatasi boslugu büyümüs bir beyni barindirabilir ve sinirler beyinden çikarak omurga içinden geçip omuriligin asagilarina ulasirlar. Göz çukurlarinda optik desenleri sinir sistemine sunabilen görüntü olusturucu bir göz gelisti. Karada amfibilerin ve sürüngenlerin ortaya çikisi, ön beyin bölgesinin muazzam gelisimine tanik oldu ki, bu da optik loblar sayesinde gerçeklesti.

California Üniversitesi’nden Harry Jerison, beyin büyüklügünün vücut büyüklügüyle bagintili oldugu fikrini gelistirdi ve bunun evrimsel gelisiminin izini sürdü. Jerison sürüngenlerin 300 milyon yil önce küçük beyinli olduklarini ve bugün de öyle kalmis olduklarini kesfetti. Dinozorlar da dahil olmak üzere, sürüngenlerin beyin büyüklügünün vücut büyüklügüne bagli olarak çizilen grafigi düz bir çizgi olusturmustur. Ne var ki yaklasik 200 milyon yil önce ilk memelilerin evrimi göreli beyin büyüklügünde bir siçramaya isaret eder. Bu küçük gece hayvanlari ortalama bir sürüngenden dört-bes kat daha büyük beyinlere sahiptirler. Bu, büyük ölçüde, yalnizca memelilere özgü serebral korteksin gelisimi nedeniyleydi. Beyin yaklasik 100 milyon yil ayni göreli büyüklükte kaldi. Sonra 65 milyon yil kadar önce, hizli bir gelisme gösterdi. Roger Lewin’e göre beynin gelisimi 30 milyon yil içinde “dört ila bes kat artmisti ve en büyük artislar, ungulatlar (toynakli memeliler), etoburlar ve primatlarin evrimiyle çakismaktaydi.” (New Scientist, 5 Aralik 1992)

Maymunlar, insansi maymunlar ve insanlar evrimlestikçe beyin büyüklügü daha da artti. Vücut büyüklügü dikkate alindiginda maymunlarin beyinleri modern memeli ortalamasinin iki ilâ üç katidir, ama insan beyni alti katidir. Beynin gelisimi sürekli tedrici bir gelisme degil, kesintiler, baslangiçlar ve siçramalardan olusan bir gelisme sergilemistir. “Kalin firçalarla çizilmis bu resim önemli ayrintilari atliyorsa da asil mesaj yeteri kadar nettir” diyor Roger Lewin, “beynin tarihi, degisim patlamalariyla kesintiye ugrayan uzun durgunluk dönemlerinden olusur.”

Beynin göreli büyüklügü, beyin hacminin yüzde 70-80’ini olusturan bir korteks gelistirerek 3 milyon içinde -evrimsel bir siçrama- üç katina çikti. Iki ayakli ilk hominid türü 10 ilâ 7 milyon yilönce evrimlesti. Ne var ki, insansi maymunlarla ayni düzeyde olan beyinleri görece küçüktü. Ardindan, yaklasik 2.6 milyon yil önce Homonun dogusuyla birlikte hizli bir büyüme gerçeklesti. “Modern insanlarin atalarinin evriminde bir siçrama gerçeklesti” diyor Kiel Üniversitesi’nden jeolog Mark Maslin. “Bulunan kanitlar” diye açikliyor Lewin, “beyin büyümesinin 2.5 milyon yil kadar önce, yani tas aletlerin ilk ortaya çikmasiyla çakisan bir dönemde basladigi hissini veriyor.” Engels’in açikladigi gibi, emekle birlikte beynin büyümesi ve konusmanin gelismesi çikageldi. Ilkel hayvan iletisimi, nitel bir ilerleme olarak dilin yolunu açti. Bu durum ses tellerinin gelismesine de bagli olmaliydi. Insan beyni, yakin akraba oldugumuz sempanzenin çok ötesinde soyutlamalar ve genellemeler yapma yetenegindedir.

(Alan Woods ve Ted Grant, Aklin Isyani, “Aklin Dogusu” baslikli bölümden, çev: Ömer Gemici ve Ufuk Demirsoy, Tarih Bilinci Yay., Ocak 2001.)

Beyin büyüklüğü ne anlama gelir? Zeka veya zihinsel kapasite ile bir ilişkisi var mıdır?

Bir türün kendi içinde beyin büyüklügünün normal degiskenlik araligi ile zeka arasinda herhangi bir iliski olduguna dair hiçbir kanit yoktur (Tümüyle islevsel olan insan beyinlerinin hacmi, 1000 santimetrekübün altindan 2000 santimetrekübün üzerine kadar degisir). Ancak bir türün bireyleri arasindaki degiskenlik, farkli türlerin ortalama degerlerindeki degiskenlikle ayni sey degildir. Örnegin, insanlarla ton baliklari arasindaki ortalama beyin büyüklügü farkinin, anlamli bir zeka kavramiyla iliskili oldugunu varsaymamiz gerekir. (…)

Ikinci olarak, beyin büyüklügünün ana belirleyicisi zihinsel kapasite degil vücut büyüklügüdür. Büyük bir beyin, kendisini barindiran büyük vücudun gereksinimlerinden baska hiçbir seyi yansitmiyor olabilir. Dahasi, beyin büyüklügünün vücut büyüklügüyle iliskisi basit bir iliski degildir. Hayvanlar irilestikçe, beyinleri vücut büyüklüklerine oranla daha yavas büyür. Küçük hayvanlarin göreli olarak daha büyük beyinleri vardir; yani beyin agirliklarinin vücut agirliklarina orani yüksektir. Vücut büyüklügünün etkisini telafi etmenin bir yolunu bulmamiz gerekir. Bu, beyin agirligiyla vücut agirligi arasindaki “normal” iliski denkleminin grafiginin çizilmesiyle yapilir.

Memelileri inceledigimizi varsayalim. Olabildigince çok türün eriskinleri için, ortalama beyin ve vücut agirliklarinin listesini çikaririz. Her tür, grafigimizin bir noktasidir; bu noktalara uyan denkleme göre beyin agirliginin artis hizi, vücut agirliginin artis hizinin yaklasik üçte ikisidir. Artik belirli bir türün beyin agirligini, ayni vücut agirligina sahip “ortalama” bir memelinin beyin agirligiyla karsilastirabiliriz. Bu karsilastirma vücut agirliginin etkisini telafi eder. Örnegin bir sempanzenin otalama beyin agirligi 395 gramdir. Denklemimize göre, ayni vücut agirligina sahip ortalama bir memelinin 152 gramlik bir beyne sahip olmasi gerekir. Demek ki bir sempanzenin beyni, “olmasi beklenenden” 2.6 kat (395/152) agirdir. Gerçek beyin büyüklügünün beklenen beyin büyüklügüne bölümüne “beyin orani” diyebiliriz; 1’den büyük degerler ortalamadan büyük, 1’den küçük olanlar ise ortalamadan küçük beyinleri imler.

Ancak bu yöntem fosilbilimcilerin önüne bir baska zorluk çikarir. Simdi beyin agirliginin yani sira vücut agirligini da tahmin etmemiz gerekir. Eksiksiz iskeletler çok ender bulunur ve tahminler çogu zaman yalnizca birkeç büyük kemige dayanilarak yapilir. Karsilasilan bir diger zorluk da, yalnizca kuslarin ve memelilerin beyinlerinin üst kafatasi boslugunu bütünüyle doldurmasidir. Bu gruplarda üst kafatasinin dökümü, beyin büyüklügünü ve seklini aslina uygun olarak yeniden üretir. Ancak baliklarda, çiftyasayislilarda ve sürüngenlerde beyin, boslugun yalnizca bir kismini doldurur ve fosillesen kalip gerçek beyinden daha büyüktür. Hayvan canli iken beynin dökümün hangi bölümünde yer aldigini tahmin etmemiz gerekir. Bunca zorluga, varsayima ve tahmine karsin, omurgalilarda beyin büyüklügünün evrimine iliskin tutarli ve ilginç bir öykü olusturmayi, dahasi bunu dogrulamayi basardik.

California Üniversitesi’nden psikolog Harry J. Jerison’un (Beynin Evrimi ve Zeka adli kitabinda) baslica temasi, omurgali siniflarinin, çiftyasayisli, sürüngen ve kus ara asamalarindan geçerek baliktan memeliye ulasan bir kusursuzlasma merdiveni olarak düzenlenebilecegi yönündeki yaygin görüse yönelttigi elestiridir. Jerison beyin büyüklügünü, önceden belirlenmis ya da içkin bir evrimsel artis egilimiyle degil, yasam kipinin özel kosullariyla iliskilendiren islevsel bir görüsü yegler. Modern omurgalilar, “beyin-vücut grafiginin” yalnizca iki alanini doldurur: bunlardan birinde sicakkanli omurgalilar (kuslar ve memeliler), digerinde ise onlarin sogukkanli akrabalari (baliklar, çiftyasayislilar ve modern sürüngenler) vardir. Sicakkanli omurgalilar kendileriyle ayni büyüklükteki sogukkanli akrabalarindan daha büyük beyinlere sahiptir, ama söz konusu olan daha yüksek durumlara yönelmis kararli bir ilerleme degil, yalnizca beyin büyüklügüyle temel fizyoloji arasindaki karsilikli bir iliskidir. Hatta Jerison’a göre memeliler, dinozorlarin hüküm sürdügü bir dünyanin kiyisinda hayatta kalmaya çalisan küçük varliklar olduklari baslangiç dönemlerinde, büyük beyinlerini, özel islevsel gereklilikleri yerine getirmek için evrimlestirmislerdir. Jerison ilk memelilerin gececi oldugunu ve ses ve koku algilarini (gün isiginda etkinlik gösteren hayvanlarin yalnizca görme yetenegiyle tespit edebildigi) uzamsal örüntülere çevirmek için daha büyük beyinlere ihtiyaç duymus olduklarini iddia ediyor.
(Stephen Jay Gould, Darwin ve Sonrasi, “Omurgali Beyninin Tarihi” adli bölümden, çev: Ceyhan Tömürcü, TÜBITAK Yay., 1998

Etçil veya otçul olmanin beyin büyüklügüne etkisi var midir?
Jerison etçillerin ve olasilikla onlarin avi olan toynakli otçullarin, dört ayri grupta beyin oranlarini hesapladi. Erken Tersiyer Dönem’in (Tersiyer Dönem “memeliler çagi” olarak kabul edilir ve yeryüzü tarihinin son 70 milyon yilini temsil eder) “arkaik” memelileri; erken Tersiyer Dönem’in ileri memelileri; orta ila geç Tersiyer Dönem’in memelileri ve modern memeliler. 1.0 degerindeki bir beyin oraninin ortalama bir modern memeliden beklenen beyin büyüklügünü belirttigini animsayarak asagidaki tabloya bakalim.

Otçullar Etçiller
Erken Tersiyer (arkaik) 0.18 0.44

Erken Tersiyer (ileri) 0.38 0.61
Orta ila geç Tersiyer 0.63 0.76
Modern 0.95 1.10

Hem otçullar hem de etçiller evrimleri boyunca beyin büyüklügünde sürekli artis kaydetmis, ama her asamada etçiller önde olmustur. Yasamlarini hizli hareket eden avlarini yakalayarak sürdüren hayvanlar, bitki yiyen hayvanlara göre daha büyük beyinlere gereksinim duymus gibi görünüyorlar. Otçullarin beyinleri (tahminen etçil yirticilarin getirdigi yogun seçici baski altinda) büyüdükçe, etçiller de farki korumak üzere daha büyük beyinler gelistirmisler.

Güney Amerika bu iddianin sinanmasi için dogal bir deney alani sunar. Panama Kistagi’nin daha birkaç milyon yil önceki yükselisinden önce, Güney Amerika yalitilmis bir ada kitaydi. Ileri etçiller bu adaya hiç gelmemisti; yirticilik rolü, düsük beyin oranina sahip keseli etçillerce dolduruluyordu. Buradaki otçullarin beyin büyüklügü zaman içinde hiçbir artis kaydetmemistir: Tersiyer Dönem boyunca ortalama beyin oranlari 0.5’in altinda kalmistir. Dahasi Kuzey Amerika’nin ileri etçillerinin kistagi geçmesiyle, bu yerli otçullar kisa sürede yok olmustur. Burada da, beyin boyutunun, içkin bir artis egilimine sahip bir nicelik degil, yasam kipine yönelik islevsel bir uyum oldugu görülüyor. Bir artisi belgeledigimizde, onu ekolojik rollerin özgül kosullariyla iliskilendirebiliyoruz. Demek ki “ilkel” köpekbaliginin bu kadar büyük beyni olmasinda sasilacak bir sey yok; ne de olsa denizin en üst düzey etçilidir ve beyin büyüklügü evrimsel türeyis zamanini degil, yasam kipini yansitir. Benzer sekilde, Allosaurus ve Tyrannosaurus gibi etçil dinozorlarin beyinleri Brontosaurus gibi otçullara oranla daha büyüktü.

(Stephen Jay Gould, Darwin ve Sonrasi, “Omurgali Beyninin Tarihi” adli bölümden, çev: Ceyhan Tömürcü, TÜBITAK Yay., 1998)

Primatlarda beynin evrimi

Plesiadapis: 65 milyon yil kadar önce ortaya çiktigi sanilan, sincap büyüklügünde, yaprak ve meyvelerle beslenen bir canli. Primat olarak siniflandirilip siniflandirilamayacagi açiklik kazanmadi. Kafataslarinin bazi bölgeleri ve hareket tarzlarinin farkliligi yüzünden karakteristik primat özelliklerinden yoksun olduklari anlasiliyor. Bunlar aslinda primat olmaktan çok, 55 milyon yil önce ortaya çikan ilk gerçek primatla ortak bir ataya sahiptir. Bu belirsiz evrimsel statünün isiginda, plesiadapiformlar en iyi biçimde “arkaik primatlar” olarak tanimlanabilir. Bu hayvanlarin davranis kaliplarini tanimlarken, ögrenmeden çok, genetik mekanizmalarin direkt kontrolü altinda olduklarini saptamak daha uygun olur. Plesiadapiformlarin yasamlari, muhtemelen, kismen dogustan belirlenmis ve belirli uyarilara yanit olarak ortaya çikmis olan ve deneyimlerle hemen hiç degismeyen davranis kaliplari tarafindan yönetilmekteydi. Bu durumda onlari, primatlardan çok, fare ve kedilerle iliskilendirmek belki daha dogru olacaktir.

Notharctus iskeleti

Notharctus: 50 milyon yil önce plesiadapiformlarin çok sayidaki nüfuslari azalmisti. Bu durum, muhtemelen yaprak ve meyveler için plesiadapiformlarla girdikleri rekabeti kazanan kemirgenlerin çogalmasiyla ayni zamana rastliyordu. Bununla birlikte, yaklasik 56 milyon yil önce, omomyidler ve adapidler olarak anilan iki yeni primat grubu ortaya çikti. Bunlar ilk çagdas primatlardi ve günümüzün lemur, loris ve tarsierlerine benziyorlardi. Bu ilk çagdas primatlar agaçta yasayan hareketli canlilardi ve yaprakla meyveleri yeme konusunda uzmanlasmislardi. Bunlarin içinde en iyi korunmus olani Notharctus’tur ve fosil kalintilari Kuzey Amerika’dan elde edilmistir.

Bunlarin en dikkat çekici özellikleri, göreceli olarak büyük bir beyne sahip ilk primatlar olmalariydi. Yasadiklari dönemin diger memelileriyle karsilastirildiklarinda, vücut yapilarina bakarak bekleyecegimizden daha büyük hacimde bir beyne sahiptiler. Bu canlilarda, arkaik primatlarin sahip oldugu özellesmis akilsallik tipinden, yani uyarilara verdikleri davranissal tepkilerinin beyinlerinde dogustan var oldugu bir durumdan, bilissel mekanizmalarin deneyimler yoluyla ögrenmeyi sagladigi genellesmis türdeki akilsalliga geçisi görüyoruz. Evrim, dogustan gelen davranissal aliskanliklari atirma olasiliklarini tüketmis ve genel zeka için alternatif bir evrimsel yol baslamis görülüyor. Biyolog-antropolog Katherina Milton, bu genel zeka için seçilimci baskinin, primat grubunun yararlandigi agaçsi bitki kaynaklarinin mekansal ve geçici düzensizligi oldugunu savunmustur. Basit ögrenme kurallari primatlarin yiyecek elde etme maliyetlerini düsürüp yiyecek arama gelirlerini gelistirmelerine izin veriyordu.

Proconsul iskeleti

Aegyptopithecus ve Proconsul: Ikinci önemli primat grubuna Afrika’da, özellikle de Misir’daki fay çökmesine ait tortusal kalintilar arasinda rastlanmistir. Bunlarin en önemlileri Aegyptopithecuslardi ve 35 milyon yil önce yasamislardi. Bunlar meyve ile beslenen primatlardi ve yagmur ormanlarinin yüksek agaçlarinda yasarlardi. Vücutlari hem tirmanmaya hem de siçramaya uyum saglamis gibiydi. Daha önceki tüm primatlar gibi dört bacakliydilar. 23-15 milyon yil önceki en önemli primat fosilleri arasinda birçok türün temsilcileri oldugu saniliyorsa da, bunlardan genel olarak Proconsul olarak söz edilir. Bu fosiller Kenya ve Uganda’da bulunmustur ve maymun ile kuyruksuz büyük maymun özellikleri gösterirler.

Aegyptopithecusun zihni, muhtemelen Notharctusunkinden ve diger ilk çagdas primatlardan iki önemli açidan farklilik gösteriyordu. Birincisi genel zeka alani daha güçlü hale gelmisti, yani daha çok bilgi islem gücü sagliyordu. Ikinci degisiklik yani özellesmis sosyal zeka alaninin evrimi ise daha önemliydi. Dick Byrne ve Andrew Whiten taraffindan öne sürülen senaryoyu izleyecek olursak, 35 milyon yil önceye gidildiginde, bir tür sosyal zekanin ortaya çiktigini ve sosyal alanda, sosyal olmayan alandaki etkilesimden çok daha karmasik davranislara yol açmis oldugunu görürüz. Bu sosyal zeka alani, grubun diger üyelerinin davranislarini önceden tahmin edebilme açisindan bireylere sagladigi üreme avantaji sayesinde evrimlesmistir. Leda Cosmides ve John Tooby tarafindan savunuldugu gibi, sosyal zekalari içersinde özellesmis akilsal modül alanina sahip olan bu bireyler, sosyal dünyanin sorunlarini çözmekte daha basarili olma olasiligina sahiptiler. Diger bir deyisle, 35 milyon yil önceye gelindiginde evrim, üreme basarisini yalnizca genel zekayi zenginlestirerek artirma olasiliklarini tüketmis görünmektedir. Akilsal yeteneklerin giderek artan özellesmesini baslatan ve neredeyse günümüze kadar devam eden evrimsel bir degisim yasanmaya baslamistir.

Çagdas kuyruksuz maymun ile insanlarin ortak atasi yaklasik 6 milyon yil önce yasamisti. Byrne ve Whiten, ortak atanin zamanina gelindiginde, sosyal zekanin yeterince gelismis oldugunu ve diger bireylere amaçlar yakistirabilecek ve diger sosyal dünyalari hayal edebilecek yetenekleri kapsadigini ileri sürmüslerdir.

Australopithecus afarensis kafatası

Ortak atadan insana dogru evrimde, 4.5 milyon yil önceki halka Australopithecineler alarak adlandiriliyor. Bunlar içinde en iyi korunmus olani A. afarensis’dir. Bunlardan sonra da Homo (yani insan) soyu evrimlesecektir. Bu türlerin beyinlerinin evrimindeki mekanizmalari da bir sonraki bölümde inceleyelim.

(Steven Mithen, Aklin Tarih Öncesi, “Aklin Evrimi” baslikli bölümden derlendi. Dost Kitabevi, Ankara, Aralik, 1999)

Omurgalilardan primatlara, primatlardan en ilkel insana: Beynin evrimi

Insan beyninin gelismesini hazirlayan temel öge dik yürümedir. Daha sonra atesin bulunmasi ve ön hazirligi yapilmis yiyeceklerin yenmesiyle dislerin küçülmesi çigneme kaslarinin azalmasina neden olmus bu da beynin gelismesi için bir baska pozitif etken olmustur.

Prof. Dr. Erksin Güleç
(AÜ DTCF Fizik ve Paleoantropoloji Bölüm Baskani)

Canlilar yasamlarini sürdürmek ve bulunduklari ekolojik ortama uyum saglamak için göreceli olarak gelismis duyu organlarina ve bu durumu yansitan beyin yapisina sahiptirler.

Tüm vertebralilarda beyin, embriyon gelisimi sirasinda nöral kanalin ucunda bulunan 3 kabartidan meydana gelir: ön, orta ve arka beyin.

Resim 1 Çeşitli canlılarda beyin şekli ve yapısı

Resim 1’de degisik canlilarda bu temel bölümlerin nasil modifiye oldugu görülmektedir. Bu degisimler o canlinin nasil yasadigi konusunda fikir vermektedir. Temelde birçok ortak yapi olmasina karsin, degisik türlerde beyin vücudun herhangi bir organina göre çok daha büyük farklilik gösterir. Farkli türlerde duyusal alintilar ve bunlara verilen cevaplar çok farklidir ve o tür için yasamsal önem tasimaktadir. Biraz önce de belirtildigi gibi çesitli canlilarin beyinlerinde temel bazi ortak özellikler vardir. Koku alma merkezi ön beynin yapisini sekillendirir. Balik ve sürüngenlerde bazi türler disinda bu kisim toplam beyin hacmine oranla oldukça büyüktür. Bu durum memelilerde ise çok degiskendir. Örnegin özellikle yüksek primatlarda küçükken, karinca yiyenler ve Armadillo’larda son derece büyüktür.

Balikta koku alma birincil enformasyon kaynagidir. Bu büyük koku alma merkezine ilaveten beynin büyük bir kismi bu is için kullanilmaktadir. Sürüngenlerde beyin belirgin bir sekilde baliklardan daha büyüktür ve neokorteks olusumu ortaya çikar. Omurgalilarin evrimsel gelisimi sirasinda giderek daha gelisir ve görme, tatma ve dokunma gibi duyularin alimi ve kullanimi ile ilgilidir. Bu kisimlarin islevi balikta orta ve art beyin araciligiyla saglanmaktadir. Neokorteksin genislemesi entellektüel ögrenimi saglar. Bu gelisim cerebrum’un orta beyni tamamen kapladigi gelismis memelilerde, doruk noktasina ulasir. Bu organizmalarda artik corpus callosum vardir. Böylece iki yarim kürenin neokorteksi binlerce sinir bagi araciligiyla iletisim haline geçer ve hizli bilgi alisverisi mümkün olur.

Balikta görme loblari küçüktür. Sürüngenlerde ve kuslarda ise hemen her zaman gelismis bir yapi gösterirler. Memelilerde optik loblarin homologu olan superior colliculi’nin boyutu son derecede küçülmüstür ve beynin arka kisminda occipital lobda iki küçük yumru olarak yer alir. Cerebellum göreceli olarak kuslarda en büyüktür.

Baliklarda medulla oblangata dokunma, isi, tat ve dengenin olustugu tek merkezdir. Yüksek vertebralilarda bu görev neokorteks tarafindan yapilmaktadir. Ancak insanlarda bile çok gelismis neokortekse ragmen reflekslere cevap verme yetisini hâlâ medulla oblangata korumaktadir. Kus ve memelilerde giderek komplekslesen nöronal alisverisin gerçeklestigi bir yer olarak belirmeye baslar.

Primatlarda ve insanda beyin yapisi
Bilindigi gibi insan “gelismis memeliler” olarak tanimlanan “Primat Takimi” nin bir üyesidir. Evrim basamaklarinda ilk olarak sürüngenlerde ortaya çikan neokorteks primatlarda çok gelismistir ve beyin hacminin yarisini olusturur. Diger memelilerin çogunda üçte bir oranindadir. Primatlarda var olan becerikli ellerin ve kompleks sosyal davranislarin temelinde bu genisleme yatar.

Primatlarda dis dünyadan alinan enformasyon temelde görme duyusuna dayanir ve gelisim sürecinde de bu egilimi gözlemek mümkündür. Erken evrelerde örnegin dinozorlarin nesillerinin yok oldugu 2. zamanin (yaklasik 65 milyon yil) sonunda, ilk primatlar yerde “terrestrial” yasam biçimini sürdürmekteyken basat olarak koklama duyusunun öne çiktigi bilinmektedir. Zaman sürecinde agaç yasamina uyum saglayan “arboreal” primatlarda görme duyusunun öne çikmaya basladigi gözlemlenir.

Primat takimi iki alt takimdan olusur: Prosimii’ler ve Antropoid’ler. Prosimii’ler; Lemur ve Tarsius’lari içerirken, Antropoid’ler; Eski ve Yeni Dünya Maymunlari, Kuyruksuz büyük maymunlar ve insani da kapsayan Hominid’leri içerirler. Bu siniflandirmada beyin gelisimi açisindan birinciden sonuncuya dogru beyin kapasitesinde bir artis egilimi gözlenmektedir

Prosimii’lerde duyu: Agaç yasamina uyum saglamis dolayisiyla da uzakligi dogru algilamanin yasamsal önem tasidigi primat takiminda, görme algisi çok gelismis ve stereoskopik görüs yetisi ortaya çikmistir. Bilindigi gibi ekseni birbirine paralel olan her iki gözün ayni objeye bakabilme ve derinligini algilama yetisi “stereoskopik görme” olarak tanimlanir. Prosimii’lerde örnegin Lemur’larda görme yetenegi gelismistir. Ancak Primat takiminin alt basamaklarinda yer alan bu canlilarda koku hâlâ çok önemlidir. Lemurlardan bazilari gece faal “nocturnal”, bazilari da gündüz faal “diurnal”dir. Her iki yasam biçimini benimsemis olanlarda da görme ön plandadir. Objeleri elleriyle de yakalar ve dokunurlar, ancak dokunma duyusu hâlâ burundadir.

Antropoid’lerde duyu: Primatlarin daha gelismis olan alt takimi Antropoid’lerde görme, Lemur’lara göre daha öne çikmaktadir. Koku alma sogani küçülmüs ve daha basit bir yapi sergilemektedir. Nasal passage -burun boslugu- küçülüp yüzün gerisine gitmis, karsiliginda göz öne dogru çikmistir. Ileri ve tamamen öne dogru bakis Antropoid’lerde ortaya çikmistir.

Gözlerin öne dogru ilerlemesi çigneme apareyinden de yüzü uzaklastirmis ve çigneme kasilmasi sirasinda göz yuvarlagindaki küçük oynamalarin gözün keskin (acute vision) görüs yetenegini bozmasini engellemistir. Bu canlilarda arastirma ve manipulasyon için dis ve öne dogru uzamis burunu (muzzle) kullanmaktan çok, elleri kullanma egilimi vardir. Bundan dolayi da reseptörler muzzle’dan çok elde toplanmistir. Görme simülasyonunu alan bölgeler ve eldeki çok duyarli reseptörler göreceli olarak büyük ve komplikedir.

Primatlarda cerebral cortex’in çok gelistigi ve genisledigi görülür.

Cerebral cortex beynin dis yüzeyindeki kalin “gri cisim” tabakasidir. Burada “yüksek mental fonksiyonlar” olan; hafiza, birlestirme, neden arama vb.den sorumlu bölgeler vardir.

Primatlardaki beyin bölgelerinin oranlari ayni zamanda ileri derecede becerisi olan ellerin kullanimina yönelen bir egilime isaret eder.

Yasayan primatlarda “beyin” gelisimi kortikal genisleme açisindan dört asama gösterir:
- En ilkeli Prosimian’lardir (Lemur ve Tarsius’lar).
- Eski ve Yeni Dünya Maymunlari bir sonraki asamadir.
- Ape’ler özellikle de Pongidae daha gelismis olanlaridir (Kuyruksuz Büyük Maymunlar).
- En sonuncusu da insandir.
Insan beyni diger Primatlarla karsilastirildiginda cerebral cortex’in en genis oldugu ve her bölümünün ayni oranda gelismedigi bir form olarak karsimiza çikar. Insan beyninde en fazla gelisim gösteren iki bölge vardir: Frontal (alin) asosiasyon bölgesi ve Parietal (duvar kemikleri- beynin üst sag ve solunda yer alan bir çift kemik) asosiasyon bölgesi.

Bu bölgeler bilginin saklanmasi, yeni deneyimlerin eskilerle karsilastirilmasi ve çesitli duyu merkezlerinden gelen bilginin ve hafizanin (hatiralarin, daha önceden yasanmis olaylarin) neden arama, hayal gücü, konusma ve digerlerinin birlestirilmesi ile ilgilidirler. Böylece “insana özgü” fonksiyonlarin kontrol edildigi bölgelerin bu alanlar oldugu ortaya çikar. Frontal ve parietal bölgelerin görevlerinin bu önemi insanin morfolojik gelisim sürecinde kafatasi büyümesinin neden özellikle alin ve yan taraflarda gerçeklestigini açiklamaktadir. Hominid’lerde zaman sürecinde birbiriyle dogru orantili olarak beyinde hem hacim artisi olmus, hem de frontal ve parietal genisleme gerçeklesmistir.

Insanlarda frontal bölgenin fonksiyonu uzun süreli bir amaca yönelik olarak dikkati sürdürmek, sasirtici bir uyarani süzgeçten geçirerek almak ve birbirini tutmayan, anlasilamayan uyaranlarin alikonulmasi gibi olgularla ilgilidir. Böyle bir kontrol mekanizmasi olmadan insana özgü bazi karakteristik aktiviteler mümkün olmazdi. Örnegin, yarali bir hayvani tüm gün izleme, avantajli bir is için risk alma ya da bir yiyecegi gruba getirmek yerine buldugu yerde yeme içgüdüsünün bastirilabilmesi gibi.

Parietal asosiasyon bölgesinde de benzer büyük bir gelisim olmustur.

Bu bölge hali hazirda birincil assosiasyon bölgeleri tarafindan “sindirilmis” bilgilerle ilgilidir. Buraya gelen bir bilgi diger yerlerden gelen ve hafizada yer alan bilgilerle birlestirilir. Hem ögrenme hem de konusma dilini kullanma ve özetleme kabiliyeti, farkli duyu alanlarindan gelen bilgiyi birlestirme becerisine dayanir ve parietal lobda gerçeklestirilir. Ayni zamanda konusmanin gerçeklestigi bölgedir.

İnsanda beyin neden gelişti?

Insan beyini kendi takimi içinde -simian primatlar arasinda- beklenildiginin üç kati büyüklügündedir ve bu büyüme sadece son birkaç milyon yil içinde gerçeklesmistir

Insan beyninin gelismesine zemin hazirlayan en önemli olgu dik yürümedir. Çünkü dik durus postürünü benimsemis bir organizmada kafatasi omurga üzerinde altta ve ortaya yakin bir alanda yer alacaktir. Dolayisiyla da yari egik postürdeki bir canlinin kafatasinin dengede durmasi için gereken agir kas baskisi bulunmayacaktir. Bu da beynin gelismesi için gerekli temel zeminin olusmasini saglamaktadir. Yani insan beyninin gelismesini hazirlayan temel öge dik yürümeye uyumdur. Daha sonra atesin bulunmasi ve ön hazirligi yapilmis yiyeceklerin yenmesiyle dislerin küçülmesi masseter (çigneme) kaslarinin azalmasina neden olmus bu da beynin gelismesi için bir baska pozitif etken olusturmustur.

Australopithecine’lerde beyin kapasitesi modern büyük maymunlardaki kapasite sinirlari içerisindedir. Bu gurubun geneli için ortalama 450 cm3 olarak kabul edilmektedir. Ansefalizasyon (beynin gelisimi) muhtemelen bu ortalamayi ilk olarak 2.5 milyon yil civarinda geçmeye baslamistir. Bu dönemde Homo genusunun ilk üyeleri yasamistir. Koobi Fora’dan bulunan KNM-ER 1470 yaklasik 750 cm3’lük bir beyin hacmine sahiptir. 1.5 milyon yil öncesinde Homo erectus’ta beyin hacmi 1000 grama ulasmisti. Beyin hacmi beden hacmine paralel olarak ilk Homo sapiens’in muhtemelen ortaya çiktigi 400.000 yil öncesine kadar artmaya devam etmistir. Erken Homo sapiens’lerin beyin hacmi neredeyse bizimkine yakin bir büyüklüge ulasmistir. Avrupa Neandertallerinin beyin hacmi de modern insandaki asamaya ulasmistir ve birçok bilim adami bunlarin Homo sapiens içine konulmalari gerektigini söylemektedirler. Girtlak yapisi açisindan bazi degisikliler sergilemesi ve konusma açisindan sorun yasadiginin sanilmasina ragmen bu fosil insanlar, muhtemelen mental kabiliyetleri açisindan modern insan seviyesindeydiler.

Tüm memelilerde vücut-beyin oranlari dikkate alindiginda beynin büyümesine dogru bir egilim vardir. Buna karsin beynin gelisme hizi memeliler arasinda farklilik gösterir. Büyük beyin ancak yüksek enerjili diyetlerle kazanilabilir. Eriskin bir insanda beyin, vücut enerjisinin yüzde 20’sini harcar. Bu durum yasamin erken asamalarinda daha da fazladir. Yeni doganda beyin ortalama vücut agirliginin yüzde 10’unu olusturur ve enerjinin yüzde 60’in harcar.

Bazi türlerin neden büyük beyine ihtiyaç duyduklari sorusunu sormak yerine bunlarin büyük bir beyine sahip olmalarinin nasil üstesinden geldiklerini anlamaya çalismak daha dogru olur. Eger yeterli enerji varsa -fonksiyonlarin olusmasi türden türe farklilik gösterse de- büyük bir beyine sahip olmak tüm hayvanlar için avantajli bir durumdur.

Insan beyninin evriminde iki asamadan söz edilebilir: Ilk asamada Australopithecine’lerden Erken Modern Homo genusuna dogru olan çizgide beyin kapasitesinde büyük bir artis olmustur. Bu artis, beslenme rejiminin yüksek enerji ihtiyacinin karsilanmasi yönündeki degisimine neden olmustur. Ikinci asamayi olusturan alet yapimi ve kullanimi döneminde; özel seçilim baskisi muhtemelen artan beyin dokusunun iletisim sistemindeki degisikliklerin belirlenmesinde esas rol oynamis olmalidir. Bu degisiklikler ise problem çözmedeki ilerlemede, sofistike alet yapiminda ve en önemlisi de kültür ve dilin ortaya çikmasinda kendini göstermektedir (Resim 5).

Endocastlar üzerinde yapilan çalismalar bize neyi verir?

Fosil türlerin beyin loblarinin gelisim ve islevlerini anlamak için “endocastlar” yani kafatasi içinin kaliplari yapilir. Bu da bize yaklasik beyin büyüklügünü ve beynin dis konturlarinin enteresan özelliklerini verir. Asagida, yasayan bazi primat gruplarinin ve hominoid türlerinin endocastlardan elde edilmis ortalama beyin kapasiteleri verilmektedir.

Hominid disi PrimatlarAustralopithecine Homo Makak maymunu: 100 cm3*A.ramidus: H.habilis: 650 cm3Baboon: 200 cm3*A.anamensis:H.rudolfensis: 751 cm3Gibbon: 102 cm3A.afarensis: 380-450 cm3H.ergaster: 500-650 cm3Siamang: 124 cm3*A.bahrelgazali:H.erectus: 850-1000 cm3Orangutan: 404 cm3 A.africanus: 430-520 cm3Arkaik Homo sapiens: 1100-1280 cm3Gorilla: 495 cm3A.aethiopicus: 485 cm3Neanderthal: 1245-1740 cm3Sempanze: 385 cm3A.garhi: 450 cm3 Modern Homo sapiens: 1350+ cm3A.boisei: 545 cm3A.robustus: 520 cm3* Kafatasi ele geçirilememistir.

Endocastlardan girus ve sulcuslari, belirli kan damarlarini, beynin seklini anlayabiliriz. Ancak bu çalismalarda bazi sorunlar ortaya çikmaktadir. Bunlar:

  • Beyin büyüdükçe kortikal kivrimlanma daha siki bir yapi gösterir ve dura mater daha kalin ve az esnek olur. Bundan dolayi da bir insan veya kuyruksuz büyük maymunun kortikal detaylarini görmek daha küçük bir primatin bu tür özelliklerini anlamaktan çok daha zordur.
  • Endocastlari elde edebilecegimiz fosil kafataslari genellikle deforme olmuslardir ve eksik parçalari vardir. Bu da ayni özellige ait çok farkli yorumlarin yapilmasina neden olur.
  • Endocast yüzeyine bakarak beynin iç organizasyonu genellikle yapilamaz.

Çok tartismali konulardan biri de lunate sulcusun yerinin bilinmesidir. Bu bize birincil ve ikincil görme alanlari arasindaki siniri gösterir. Australopithecine’lerde bu sulcus’un göreceli olarak biraz daha arkada yer almasi beyin fonksiyonlarinin insana dogru yöneldiginin bir diger göstergesidir.

Hominid’lerde bipedal yürüme beyin yapisini etkileyen çok önemli bir olgudur ve muhtemelen lunate sulcus’un yerinin degismesini de etkilemistir. Dik yürümeye adaptasyon beyin kökünün Ape’lere göre çok daha vertikal olmasina neden olmustur. Bu durum beyincigin oksipital loblara göre daha asagiya inmesiyle sonuçlanmistir. Böylece lateral yüzde yer alan visual korteksin bir kismi arka ortaya dogru kaymistir. Bu degisimler lunate sulcusun Australopithecine’lerde ve daha sonraki Hominid’lerde daha orta ve geriye kaymasina neden olmustur.

Fonksiyonal açidan farkli bölgeler arasindaki siniri gösteren central sulcusun da bulunup bulunmamasi antropologlar için önemlidir. Bu olusum Antropoid’leri Prosimian’lardan ayirmaya yarayan kriterlerden bir tanesidir. Oligosen’de yasamis olan Aegyptopithecus’un beyin kalibinda bu olusum gözle görülebilir. Bu nedenle bu fosilin ilk Antropoid maymunlardan oldugu düsünülmektedir. Ilk ortaya çikan maymun formlarinda, bu oluk somatik korteksi motor korteksten ayirdigindan, bu fonksiyonel bölünmenin basladigini göstermesi açisindan önemlidir.

Sylvian açiklik beyin yüzeyindeki özellikler içinde en önemlisidir. Bu olusum temporal lobun üst sinirini çizer, sol tarafta daha asagida ve daha uzundur. Bu durum Homo genusunun ilk örneklerinin bazilarinda görülmeye baslar. Modern insanlarda bu daha büyük Wernicke konusma bölgesiyle ilgilidir. Bazi fosillerde bu açidan görülen benzerlikler bunlarin konustuklari izlenimini vermis, ancak bazi maymun ve Ape beyinlerinde de bu asimetrinin bulunmasi bu konuda süphe yaratmistir. Ancak yine de kortikal asimetriler bize daha yayginlasmis fonksiyonel asimetrilerin orijini hakkinda önemli ipuçlari verebilir.

Broca bölgesini gösteren bazi sulcus özellikleri Homo habilis ve Homo erectus’te görülmüstür. Bu kivrimlar Australopithecine beyinlerinde görülmez. Ancak biz sadece Broca bölgesinin fosil formlarda bulunup bulunmadigini söyleyebilmekteyiz. Bu bölgenin fonksiyonun evrimini endocasttaki sulcus izlerine bakarak söylemek gerçekçi olmaz. Insan beyninde bu sulcuslarin varligi ve yeri çok degiskendir. Ayrica dil fonksiyon alanlarinin yeri konusunda da bir tutarsizlik mevcuttur. Daha da önemlisi maymun beyinlerinde de benzer bir alan bulunmustur ve bu nedenle de bu girus ve sulcuslarin fosillerde bulunmasi tamamen yeni bir yapiya isaret etmez.

Australopithecine ve Erken Homo türleri arasinda beyin hacminin büyümesi cerebral korteksin her alaninda birçok yeni kivrimin olusmasina neden olmustur. Bu yeni kivrimlar da spesifik bir degismeden çok, büyümenin genel bir sonucu olabilir. Belki de bu hominidler Broca bölgesini konusma için kullanmis olabilirler. Ancak endocastlar bu isin ispatlanmasi için yeterli degildir.

Burada anlatilan zorluklara ragmen endocastlar bizim için eski beyinlerin yapisini anlamaya yarayacak en önemli ip uçlaridir.

İlk atalarımızdan günümüz insanına beynin evrimi

El mi yaman, beyin mi yaman…

Beyin kendi kendine büyümeye baslayamaz. Bir itici güç gerekir. Dik durus, yani ikiayaklilik, araç kullanimi ve yapimi için eli özgür hale getirdi. Beynimizdeki evrimsel büyüme, zekanin artmasi ve konusma bu büyük atilimin sonucuydu.

Insani insan yapan durusudur
Stephen Jay Gould

Afrikali atalarimiz (ya da en azindan en yakin kuzenlerimiz), 1920’lerde magara tortularinda bulundular. Ama bu Australopithecuslar zincirin “eksik halka”sinin nasil görünmesi gerektigine iliskin önyargilara uymadilar ve birçok bilim adami bunlari evrimsel soy çizgimizin gerçek üyeleri olarak görmeyi reddetti. Insanbilimcilerin çogu, insansimaymundan insana dogru, uyumlu ve artan zekayla birlikte ilerleyen bir dönüsüm öngörmüstü. Eksik halka, eski (ve yanlis) omuzlari öne egik Neandertal çizimlerinde oldugu gibi, hem beden hem de beyin büyüklügü açisindanarada olmaliydi. Ama Australopithecus bu kosula uymuyordu. Beyinleri, kendilerine yakin vücut büyüklügüne sahip bütün insansimaymunlardan daha büyüktü, ama çok daha büyük degildi. Beyin büyüklügümüzdeki evrimsel artisin önemli bölümü, Australopithecus düzeyine ulasmamizdan sonra gerçeklesti. Ancak bu küçük beyinli Australopithecuslar sizin ya da benim kadar dik yürüyordu. Bu nasil olabilirdi? Eger giderek büyüyen beynimiz evrimimizin lokomotii olmussa, rastlantisal bir özellik olmayip “insanlasmanin diger bir ayirt edici isareti” olan iki ayak üzerinde durus nasil daha önce ortaya çikmis olabilirdi? 1963 tarihli bir denemesinde George Gaylord Simpson, “çok saglam temeller bulundugunda bile kesiflerin tahmin edilememesini” örneklemek için bu açmazi kullanmistir: “Evrimden bir örnek verecek olursak, bugün Australopithecus olarak bilinen, dik yürüyen ve araç yapabilen, ama bir maymunun fizyonomisine ve üst kafatasi kapasitesine sahip ‘eksik halka’nin kesine iliskin tahmin basarisiz olmustur.”

Bu “büyük basarisizligi” herseyden önce, gizli bir önyargiya ve bundan kaynaklanan su hatali çikarima baglamaliyiz: Diger hayvanlar üzerinde beyin gücümüzle (ve baska pek az seyle) egemenlik kurariz; bütün asamalarinda evrimimizin lokomotifi giderek büyüyen beynimiz olmustur.

Dik durusu beyin büyüklügündeki artisin yaninda ikincil kabul etme geleneginin izlerine, antropoloji tarihi boyunca rastlanabilir. 19. yüzyilin en büyük embriyologu Karl Ernst von Baer 1828’de sunlari söyledi: “Dik durus beynin yüksek düzeyli gelisiminin bir sonucundan baska bir sey degildir. (…) Insanla diger hayvanlar arasindaki bütün farklar beynin yapisina baglidir.” Yüz yil sonra Ingiliz antropolog G. E. Smith söyle diyordu: Insani maymunluktan çikarip insan yapan, dik durmaya baslamasi ya da eklemli dili bulmasi degil, beyninin asamali olarak olgunlasmasi ve zihinsel yapisinin yavas yavas olusmasidir; dik durusa geçis ve konusmanin gelismesi rastlantisal olgulardir.”

Beynin önemini vurgulayan bu koronun karsisinda, dik durusun önceligini savunan çok az bilim adami olmustur. Sigmund Freud, uygarligin kökenine iliskin kuraminin büyük bölümünü buna dayandirmistir. Freud, 1890’larda Wilhelm Fliess’a yazdigi mektuplardan baslayarak ve 1930 tarihli denemesi Uygarligin Huzursuzluklari’nda dik durusa geçisle birlikte, temel duyumuz olar koku almanin, yerini görmeye biraktigini ileri sürmüstür. Kokunun geri planda kalmasiyla birlikte erkekte cinsel uyarilmanin nesnesi, kizisma zamanlarinin dönemsel kokularindan, disi cinsel organlarinin sürekli görünürlügüne kaymistir. Erkeklerin kesintisiz arzusu disilerde kesintisiz aliciligin evrimlesmesine neden olmustur. Memelilerin çogu yalnizca yumurtlama dönemleri dolayinda çiftlesirken, insanlar her zaman cinsel olarak etkindir. Kesintisiz cinsellik insan ailesini bir arada tutmus ve uygarligi olanakli kilmistir; çiftlesmeleri yüksek düzeyde çevrimsel olan hayvanlarda kararli aile yapilarina yönelik güçlü düürtüler yoktur. “Demek ki uygarligimizin belirleyici süreci” diye sonuçlandirir Freud, “insanin dik durusa geçisiyle baslamis olmalidir.”

Antropologlar arasinda Freud’un fikirlerini izleyen olmamistir ama, önceligi dik durusa veren küçük bir gelenek daha dogmustur (Bugün Australopithecuslarin morfolojisini ve insan evriminin izledigi yolu açiklamak için kabul etme egiliminde oldugumuz sav da budur). Beyin kendi kendine büyümeye baslayamaz. Degisime ugramis bir yasam kipi temel bir itici güç saglamis, bu da zekadan yana güçlü ve seçici bir tesvik yaratmis olmalidir. Dik durusa geçmek, elleri hareketle ilgili görevlerinden azleder ve onlara nesneleri isleme özgürlügü saglar. Artik araçlar ve silahlar kolayca üretilip kullanilabilecektir. Zekanin artmasi büyük ölçüde, serbest hale gelen ellerde yatan olaganüstü üretim potansiyeline yanit olarak ortaya çikmistir. (Söylemeye bile gerek yok, simdiye kadar hiçbir antropolog, evrimde beynin ve durusun tamamen bagimsiz oldugunu, biri henüz degismeye bile baslamadan digerinin insansi durumuna eristigini iddia edecek kadar saf olmamistir. Bir etkilesim ve karsilikli tesvik söz konusudur. Ancak evrimimizin ilk asamalarinda durusumuz, beyin büyüklügümüze oranla daha hizli bir degisim gösterdi; ellerimizin araç yapmaya olanak verecek sekilde serbestlesmesi, beynimizdeki evrimsel büyümenin büyük bölümünden önce ortaya çikti.)

Von Baer’in gizemli ve kehanetçi meslektasi Lorenz Oken 1809 yilinda, pek de akilci görülmeyen bir tanitlamasinda “dogru” savin üstüne basmis, von Baer ise birkaç yil sonra yolunu sasirmistir. Oken, “Insan, karakterini dik yürümekle elde etmistir” der, “eller serbest hale gelmis ve diger islevlerini kazanabilmistir. (…) Bedenin özgürlügü beraberinde beynin özgürlügünü getirmistir.” Ancak 19. yüzyilda dik durusun en büyük destekçisi, Darwin’in gözü pek savunucusu Alman Ernst Haeckel olmustur. Haeckel, en küçük bir dolaysiz kanit olmadan atamizi yeniden olusturmus ve ona bilimsel bir ad vermistir. Pithecanthropus alalus: dik duruslu, konusamayan, küçük beyinli maymun adam. (Bu arada Pithecanthropus büyük olasilikla, tarihte, henüz kesfedilmemis bir hayvana verilmis tek bilimsel addir. Du Bois 1890’larda Cava insanini buldugunda, Haeckel’in cins adini benimsemis ve ardina yeni bir tür adi eklemistir: Pithecanthropus erectus. Bugün bu yaratigi kendi cinsimize dahil ediyor ve ona Homo erectus diyoruz.)

Peki Oken ve Haeckel’in karsi çikmasina karsin beynin önceligi fikri niçin böylesine güçlü bir sekilde yerlesmistir? Kesin olan, bunun kanitlarla hiçbir iliskisinin olmadigidir, çünkü iki görüsten herhangi birini destekleyecek hiçbir dolaysiz kanit yoktu. Beynin önceligi dogmasinin yerlesmesinden çok sonraya, 19. yüzyilin sonlarina degin, Neandertal disinda hiçbir insan fosili bulunmamisti. Ancak hiçbir kanita dayanmayan tartismalar bilim tarihinin en aydinlatici tartismalari arasindadir, çünkü olgusal kisitlamalarin yoklugunda, düsünceyi bütün olarak etkileyen (ve bilim adamlarinin durmadan inkarettigi) kültürel yargilar apaçik ortaya çikar.

Aslinda 19. yüzyilda, kuskusuz birçok okuyucuyu sasirtacak bir kaynaktan, Friedrich Engels’ten parlak bir açiklama gelmistir. (Biraz düsünmek bu saskinligi azaltacaktir. Engels’in doga bilimlerine güçlü bir ilgisi vardi ve genel diyalektik maddecilik felsefesini “pozitif” bir temele yerlestirmek istiyordu. Doganin Diyalektigi’ni bitirmeye yetecek kadar yasamadi, ama Anti-Dühring gibi incelemelerinde bilim üzerinde uzun yorumlarda bulundu.) Engels 1876’da Maymundan Insana Geçiste Emegin Rolü baslikli bir deneme yazdi. Bu deneme ölümünden sonra, 1896’da yayimlandi ve ne yazik ki Bati bilimi üzerinde önemli bir etkisi olmadi.

Engels insan evriminin üç ana özelligini ele alir: konusma, büyük beyin ve dik durus. Ona göre ilk adim, agaçlardan inerek yasamaya baslayan atalarimizda dik durusun evrimlesmesi olmalidir. “Bu maymunlar düz topraga inmekle ellerini kullanma aliskanligini birakmaya ve giderek daha dik yürümeye basladilar. Bu, maymundan insana geçiste en önemli adimdi.” Dik durus, araç kullanimi (Engels’in terminolojisiyle, emek) için eli özgür hale getirdi; zekanin artmasi ve konusma daha sonra geldi.

(…)

(Stephen Jay Gould, Darwin ve Sonrasi, “Insani Insan Yapan Durusudur” baslikli bölümden alinmistir. TÜBITAK Yay., çev: Ceyhan Temürcü, 1998)

İnsan aklinin evrimi - Steven Mithen

4.5 milyon yil önceden sonra fosil kayitlari gelistiginde, australopithecinelerin Dogu Afrika’da ve muhtemelen bu kitanin baska herhangi bir yerinde yerlesmis olduklarini görürüz. A. aferensis, hem agaçlar üzerinde hem de karada sürdürülen yasam biçimine saglanan uyumu sergiler. 3.5 ile 2.5 milyon yil önceye ait fosiller, beyin boyutlari açisindan bu dönemin bir denge dönemi oldugunu gösterir. Devamli gelisen bir sosyal zekanin ve bunun sonucu büyüyen beyin yönündeki spiral baskinin sona ermesi, ya da en azindan bir duraklama geçirmesi niçin gereklidir? Bu sorunun muhtemel yaniti, evrimin simdi iki güçlü sinirlama ile karsi karsiya oldugudur: Daha büyük beyinlerin daha çok yakita gereksinimi vardir ve serin tutulmalari gerekir. Yakit açisindan beyinler son derece aç gözlüdürler. Dinlenme halindeyken, kas dokusunun gereksinim duydugunun 22 kati enerjiye gerek duyarlar. Isi açisindan ise, yalnizca 2 derecelek bir artis bile beynin çalismasinin zayiflamasina yol açar.

Australopithecineler daha çok vejetaryen olmaliydilar ve muhtemelen agaçlikli ekvatoral savanalarda yasiyorlardi. Bu yasam biçimi beyne sunulabilecek enerji miktarini kisitliyor ve australopithecineleri sürekli olarak fazla isinma riskiyle karsi karsiya birakiyordu, Bu yüzden seçilime yönelik baskilar mevcut olsa bile beyin genislemesi gerçeklesmiyordu.

Eger kosullar sasirtici sekilde bir araya gelmemis olsaydi, australopithecinelerin hâlâ Afrika’da yiyecek ariyor olmalari ve Homo soyunun evrimlesmesinin gerçeklesmemis olmasi mümkündü. Ama yaklasik 2 milyon yil önce çok hizli bir beyin büyüme dönemi baslamis ve bu olay Homo soyunun baslangicini isaretlemisti. Bunun gerçeklesmesi ancak beyin büyümesi ile ilgili kisitlamalar gevsetilirse ve kuskusuz, seçilime yönelik baskilar varsa mümkün olabilirdi. Bunun nasil oldugunu açiklamaya çalisirken, aklin, beyin ve vücudun evrimi arasindaki karsilikli iliskiler son derece önem kazanmisti. Bu dönemde iki çok önemli davranissal gelisme olmustu: Bipedalizm, yani iki ayak üzerinde yürüme ve et tüketimindeki artis.

İki ayaklılığın nedenleri

Ikiayakliligin evrimi 3.5 milyon yil önce baslamistir. Bununla ilgili kanitlar A. aferensisin aratomisinden ve daha etkin olarak da Tanzanya , Laetoli’de günümüze kadar korunabilmis olan australopithecine ayak izlerinden elde edilmistir. Bipedalizme neden olan en muhtemel seçilimci baski Dogu Afrika’nin agaçlikli savanalarinda yiyecek arayan australopithecinelerin sikintisini çektigi termal stres olabilirdi.
Agaçlara tirmanan ve dallar arasinda sallanan atalariyla australopithecineler zaten dik durmaya yatkin bir vücut yapisina sahiptiler. Antropolog Peter Wheeler, australopithecinelerin ikiayakliliga uyum saglamakla, günes tepedeyken karsi karsiya kaldiklari radyasyon miktarini yüzde 60 eksiltmeyi basardiklarina dikkat çekmistir. Üstelik, bu sekilde, hareket için gerekli enerjji maliyetlerini de düsürmüs oluyorlardi. Bipedalizm, australopithecinelerin gida ve suya gereksinim duymadan daha uzun süreler yiyecek arayabilmelerini, daha az dogal gölgelige sahip yerlerde arastirmalarini sürdürebilmelerini, böylece dogal gölge ve su kaynaklarina daha bagimli olan diger yagmacilara açik olmayan yiyecek arama köselerinden yararlanmalarini sagliyordu. Giderek daha etkinlesen ikiayakliliga geçisin bir nedeni de, 2.8 milyon yil önce Afrika’da çevresel kosullarin daha kuru ve açik çevrelere dogru degismesi olabilirdi. Çünkü dik durus pozisyonunun benimsenmesiyle, günes radyasyonunun etkisinin azaltilmis olmasi daha çok deger kazanmis oluyordu.

Ellerin özgürleşmesi, beynin büyümesi

Denge ve hareket için gerekli kas kontrolünü saglayabilmek açisindan ikiayaklilik daha büyük bir beyin gerektiriyordu. Ama ikiayaklilik ve kara yasaminin, beyin büyümesiyle ilgili birçok baska sonuçlari da vardi. Bunlardan bazilari antropolog Dean Falk tarafindan incelenmistir. Falk, ikiayaklilikla birlikte, beyin için bir sogutma sistemi -ya da kendi deyisiyle bir radyatör- olusturmak üzere, beyni kaplayacak bir damar aginin da seçilmis olmasi gerektigini ileri sürer. Sogutma sistemi bir kez yerini bulunca, beynin daha fazla büyümesinin neden olacagi fazla isinma konusundaki baski rahatlamisti. Çünkü bu, üzzerinde kolayca degisiklik yapilabilir nitelikte bir radyatördü ve dolayisiyla beynin yeniden büyümesi olasiligi (gereksinimi degil) ortaya çikiyordu.

Dean Falk, bipedalizmin, beyindeki nörolojik baglantilarin da yeniden düzenlenmesine yol açtigini ileri sürer: “Ayaklar bir kez, yürümek için agirlik tasiyicilar haline gelip (ikinci bir çift el gibi) yakalayici durumlarindan kurtulunca, daha önce ayak kontrolü için kullanilan korteks alanlari, korteksi baska fonksiyonlar için özgür birakarak küçülmüstü.” Kuskusuz bu durum, tasima ve alet yapma olanaklarinin zenginlesmesini ve ellerin “özgürlesmesini” de beraberinde getiriyordu. Dogal çevrenin algilanmasi açisindan da önemli degisiklikler yasanmis olabilirdi, çünkü simdiye kadar (beynin) tarama alanina giren uzaklik ve yönler de artmisti; yüz yüze iliskiler çogaldigi için sosyal çevrede de bir degisim yasanmis, yüz ifadeleri yoluyla iletisim kurabilme olanaklari zenginlesmisti.

Bununla birlikte, belki de bipedalizmin en önemli sonucu les yiyicilige uygun köselerden yararlanmayi kolaylastirmis olmasiydi. Etçiller için bir gölgelik bulma gereksinimi duyulan günün belirli saatlerinde, ikiayaklilarin hayvan leslerinden yararlanabilmesini saglayan bir “firsat penceresi” açilmisti. Leslie Aiello ve Peter Wheeler’in ileri sürdükleri gibi, diyetlerde et miktarinin artmasi ile mide boyutlarinin daha da küçülmesi ve böylece beyin için daha fazla metabolik enerjinin özgür kalmasi, bu arada da sabit bir metabolizme hizinin korunmasi mümkündü. Bu sekilde, beynin büyümesiyle ilgili bir baska sinirlama daha ortadan kalkmis oluyordu.

Sosyal çevrenin önemi

Hiç kuskusuz, beyin büyümesi konusunda asil seçilimci baskilar, sosyal çevreden gelmeye devam etmekteydi; yani sosyal açidan akilli bireylerin, çevrelerinde daha da fazla sosyal zeka beklentisiyle yarattiklari seçilimci baskilarin eden oldugu spiral baskilar. Seçilim yönündeki baskinin varlik nedeni ise, açik habitatlarda, kara yasaminin gerektirdigi ve kismen yirticilara karsi bir savunma araci görevini gören büyük sosyal gruplara duyulan gereksinimdi.

Sosyal çevrenin beyin büyümesi açisindan önemi büyüktür. Ilk Homolarin kullandigi Oldowan tarzi tas aletlerin yapimi için gereken bilginin, günümüz sempanzelerinin ve dolayisiyla australopithecinelerin kullandigi aletler için gerekenden daha çok oldugu açikça anlasilmaktadir. Ama belki de bu bilgi, bir teknik zeka alani olusturma yönündeki seçilimin bir sonucu olmaktan çok, daha büyük gruplarda sosyal ögrenmeyle ilgili firsatlarin çogalmasindan ötürü ortaya çikmaktadir. Benzer seklide, ilk homolarin yararlandigi kisitli çevre kosullari, digerlerinden ayri bir dogal tarih zekasi alaninin henüz evrimlesmedigini ve les yiyicilik konusunda gereken bilgilerin de daha büyük gruplarda yasamanin bir yan ürünü olarak karsilandigini göstermektedir.

Dogal tarih zekâsi ile teknik zekânin farkli alanlara sahip olduklarini gösteren ilk kanita ancak, 1.8-1.4 milyon yil öncesinde, H. erectusun teknik açidan bilgi gerektiren elbaltalarinin ortaya çikisiyla ilgili olarak rastlanir. Bu yeni zeka alanlarini doguran nedenler, kosullar ve sonuçlar nelerdi?

Bu özellesmis yeni zekalarin temel varolus nedeni bireyler arasinda süregelen rekabet, yani beyin büyümesi üzerindeki baskinin gevsemesiyle serbest kalan bilissel silahlanma yarisiydi. Ama bu özel entelektüel alanlarin evrimi, sosyal zekanin kendisinin herhangi bir sekilde daha fazla genislemesine karsi ortaya çikan bir kisitlamanin yansimasi da olabilir. Nicholas Humphrey’in dikkatimizi çektigi gibi, “bir sosyal sorunun çözülmesi için gerek duyulan zamanin dayanilmazlastigi bir noktaya mutlaka gelinecektir.” O halde, genel zekayi yalnizca dogal seçilim yoluyla gelistirerek üreme basarisini artirma olasiliginin 35 milyon yil önce tüketilmis olmasi gibi, 2 milyon yil öncesinin kosullarinda aklin daha fazla evrimlesmesi için “en az karsi koyma yolu”nun gelismis bir sosyal zekadan degil, dogal tarih zekasi ve teknik zeka gibi yeni bilissel alanlarin evrimlesmesinden geçtigi sonucuna varabiliriz.

Diger bir deyisle, en fazla üreme basarisini elde etmis bireyler, avlanmis hayvan gövdelerini (ve diger gida kaynaklarini) bulmakta ve onlari parçalamakta en basarili olanlardi. Bu bireyler daha kaliteli bir diyete sahip oluyor ve savanalarda yirtici hayvanlarla karsi karsiya daha az vakit geçirmek zorunda kaliyorlardi. Sonuç olarak, saglik durumlari daha iyi oluyor, es için rekabette daha sansli oluyor ve daha güçlü yavrular üretiyorlardi. Alet yapma açisindan davranissal avantajlar, et çikarmak ve hayvan leslerinin kemiklerini kirip açmak için kullanilabilecek hammaddeye daha kolay ulasabilen bireyler tarafindan elde ediliyordu. Elbaltasi türünden ürünlerin üstünlügü, hem yonga çikarmak için hammadde olarak kullanilabilmeleri hem de bir parçalama aleti yerine geçebilmesiydi. Tekrar tekrar yapilan deneysel çalismalar bunlarin çok etkin genel amaçli aletler oldugunu ortaya koymustur.

Bipedalizm, les yeme köseleri, hammaddelerin varligi, diger et yiyicilerle rekabet gibi kosullarin hepsi alet yapiminda ve dogal tarih zekasinda zenginlesen entelektüel yeteneklerin dogal seçilimini saglayan unsurlardi. Bu kosullardan biri eksik olsaydi, hâlâ savanalar ortasinda yasiyor olabilirdik.

Prof. Dr. Askin Karadayi

Kaynak:

http://www.genbilim.com/content/view/1292/32/

Memelilerin Evrimi

Memelilerin atalarından birisi olan Thrinaxodon canlandırması

Memelilerin atalarından birisi olan Thrinaxodon canlandırması

Memelilerin evrimi – dinazorlardan başlayarak soyunu ele alınca – aşama aşama ilerleyen , Paleozoik çağın ortasında başlayıp yaklaşık 70 milyon yıl alan bir süreçtir.Triyasik’in ortalarında memelilere benzeyen bir sürü çeşit vardı ve ilk memeliler Jurassic’in başlarında görüldü. İlk memeliler olarak bilinen marsupial ve Sinodelphys, mesozoik dönemin sonlarında görüldü ve hemen hemen aynı zamanda -Eomaia’da – ilk eutherian ( plezantalı – ebeveyn- grubu ) monotreme ve Teinolophos iki milyon yıl sonra ortaya çıktı.Mesozoik dönemin üçüncü zamanında( Tertiary-bütün modern düzenin sonu) gittikçe yayılan ve uçamayan dinazorlar( kuşlar kurtulan dinazorlar olarak bilinirler ) ve bazı diğer memeli grupları; plezantalılar ve keseli memeliler farklı ekolojik ortamlara ve farklı formlara dönüştüler.

Bu ailenin kronolojisine bakıldığında memeliler bu türden tek kurtulanlardır.320-315 yıl önce bu soydan paleozoik devrin en büyük yer omurgalıları – dinazorlar – yok oldular. Ama triyasik dönemde öncesi belirli olmayan sauropsidler ve archosaurlar baskın omurgalılar oldular, ki archosaurların bir grubu olan dinazorlar mesozoik dönemin geriye kalanında baskın oldular. Bu değişiklikler mesozoik dönem memelilerini gece ortamlarında yaşamaya zorladı ve beklide memelilerin özellikleri olan endotermik saç ve büyük beyinin gelişmesinde önemli rol oynadı.Sonrasında memeliler suda yaşama , dinazorların üzeinde kayma ve avlanma gibi farklı ekolojik ortamlara dağıldılar.

Çoğu kanıtlar fosillerden oluşurlar.  Uzun yıllardır mesozoik dönem memelileri ve onların atalarıyla ilgili fosiller çok nadir ve parça parça idi fakat 1900’larda özellikle Çin’de çok önemli buluşlar oldu.Yeni bulunan moleküler filogenetik teknikler memelilerin evriminde modern türlerin bölünme zamanı gibi önemli noktalara ışık tuttu. Dikkatlice kullanıldığında – genelde değil- bu tekniklerin fosil kayıtlarıyla aynı sonuçları verdiği görüldü.Meme bezeleri memeliler için bir imza niteliğinde olmasına rağmen süt evrimi hakkında çok az şey bilinmektedir, kaldı ki diğer bir ayırıcı özellik beynin neokorteks kısmı hakkında hiçbirşey bilinmemektedir. Bunun nedeni ise bu yumuşak dokunun fosil kayıtlarında hiç geçmemesidir. Bu nedenle bütün çalışmalar atalardan kalma embriyotik çene kemiklerinden oluşma orta kulak kemikleri çevresinde toplanmıştır.Diğer bazı çalışmalar kolların dik duruşunu, ikincil kemik tabakasını, kürk ve saçları ve sıcak kanlılığı araştırmıştır.

Memeliler ile memeli olmayan canlıların çene karşılaştırması. memeli yapılandırmada Os quadratum ve eklem kemikleri çok daha küçük olup orta kulak bölümünü oluşturur.

Memeliler ile memeli olmayan canlıların çene karşılaştırması. memeli yapılandırmada Os quadratum ve eklem kemikleri çok daha küçük olup orta kulak bölümünü oluşturur.

Memelilerin Tanımlanması

Memelileri tanımlarken, dört köşeli ve eklemsel kemikler, orta kulağın bir parçalarında daha küçük ve şekillidirler.Çenelerde ise dişsel kemiklerin bulunduğunu da not etmek gerekir.

Yaşayan memelilerin çeşitleri, süt veren bezeli dişilerin tavırlarıyla belirlenebilir. Diğer özellikler, meme bezeleri ve yumuşak doku fosillerde gözükene kadar sadece fosilleri sınıflandırmak için gereklidir.

Bu nedenle paleontolojistler  tüm yaşayan memeliler için (monotremes dahil )ayırt edici bir özellik kullandılar ama bu özellik triyasik thrapsidinde yoktu. – Bütün memeliler duymak için iki kemik kullanırlar ama diğer tüm amniyonlular bunu yemek için kullanırlar – . İlk amniyonlular birleşik bir çeneye sahipti : Alt çenede arka kısımdaki küçük eklemsel kemik ve üst çenedeki küçük köşeli kemik.Memeli olmayan bütün amniyonlular – kertenkeleler, krokodiller, dinazorlar( ve onların torunları kuşlar ) ve therapidler bu sistemi kullandılar.Ama memelilerin alt çenede dişleri taşıyan dişsel bir kemik ve küçük iskelet kemiği karesel kemikten oluşan farklı bir çene yapıları vardı. Eklemsel ve köşeli kemikler memelilerde orta kulakta örs ve çekiç kemiği olmuşlardır.

Fosillerdeki Artan Değişimlere Göre Söylenenler

Yeniden aynı soruyu sorabiliriz : Memeli nedir? Memelilerle sürüngenler arasındaki çizdiğimiz çizgi için hiçbir biyolojik belirti yok. Bu bir uygunluk durumu. Zaten iki tane seçim var: İkiside çok hızlı bir evrim geçiriyor ama birisi bir mola verecek ve biz de bulacağız.

Memelilerin ataları:

Tetrapods
Amphibians
Amniotes
Sauropsids (dinozorlar dahil)
Synapsids
Pelycosaurs
Therapsids
Mammals

Amniyonlar

İlk karasal omurgalılar amniyonlardır ve onların yumurtaları embriyonun gelişmesi ve nefes alması ile suyun içeride kalmasını sağlayan içten bir zarla kaplıdır.Bu amniyonlara, amfibikler yumurtalarını denizde tutmak zorundayken ( surniyam kurbası gibi bu limiti çğneyebilen çok az sayıda amfibik hariç),  yumurtalarını karada tutabilme imkanı vermiştir. İlk amniyonlar, reptilimorphlar zamanında yani kömür çağının sonlarına doğru görülmüştür.

Birkaç milyon yıl içerisinde amniyonların iki türü; memelilerin ataları ve sauropsidler( kertenkeleler,yılanlar,krokodiller, dinazorlar ve kuşlar bu türlerin soyudur) yok oldular.Sinapsidler ve sauropsidler ile ilgili ilk fosiller (Archaeothyris ve Hylonomus) 320 ve 315 milyon yıl önceye dayanıyor. Kömür çağından kalma omurgalı fosilleri çok az iken ve bu hayvan türleri daha önce ortaya çıkmış olabileceğinden dolayı bu zamanın tam olarak ne zaman olduğu bilmek mümkün değildir.

Erken synapsidlerden Eothyris

Erken synapsidlerden Eothyris

Sinapsidler

Orijinal sinapsid iskeletinde her gözün arkasında bir gelik vardır.

Sinapsidler bu deliklerin yollarının aşağıdaki bazı maddelerine göre belirlenirler:

  • Güç kaybetmeden iskeleti aydınlatır
  • Daha az kemik kullanarak enerji tasarrufu yapar
  • Muhtemelen çene kasları için ekleme noktaları vardır.Bu noktalara sahip olmak çene kaslarını uzatmadan kasların uzun olmasından dolayı büyük bir ağız açışına ve aynı zamanda çene itişine sahip olmak dmektir.

İlk permiyan fosillerinin göstediğine göre pelycosaurlar zamanının en büyük omurgalı kara hayvanları idi.

Therapsidler

Bunlar permian’ın ortasında pelycosaurlardan ürediler ve devrin baskın kara omurgalıları oldular.Onlar pelycosaurlardan iskelet ve çenede büyük şakak kemiği ve eşit büyüklükte örs kemiklerinden dolayı farklıdırlar.

Therapsidler pelycosaurlara benzeyerek başlayan ve memeliler için bir hata olabilecek olarak biten birkaç bölümden geçtiler:

  • İkincil kemik tabakasının aşamalı gelişimi:  Çoğu kitap memelilerin evriminin yüksek metobolik oranı için bunun daha önceden gerekli olduğunu idda ettiler çünkü  o, memelilerin aynı zamanda hem yiyip hem nefes almasını sağlıyordu. Ama bazı bilim adamları soğuk kanlı hayvanlarda dilin yiyeceği ezmesi ve nefes almak yerine çiğnemeye yarayan, ağzı  hava yolundan ayıran ikincil bir taze tabakaya dikkat çektiler. Çiğnemeye yardımcı bu tabakanın besinin hızlıca sindirilmek için hazır hale getirilmesine kadar metobolizmanın gelişmesine yardımcı olur. Memelilerde bu tabaka iki özel kemik ile sağlanır ama Permian therapisidlerinde bu aynı yerde farklı bir kemik kombinasyonundan oluşur.
  • Dişsel kemikler aşama ile alt çenenin ana kemiği haline gelirler.
  • Kollarının dik duruşu bu hayvanların Carrierlerin zorlamalarına karşı yaşam gücünü artırır ama bu süreç düzensin ve çok yavaştır. Örneğin otobur olanları büyüyen kollara (bazı sonraki türlerde yarı dik arka bacaklar olur) sahipken ; Permian dönemi etobur olanlar büyüyen önbacaklara ve bazı sonraki permian türleri yarı büyüyen arka bacaklara-kollara sahiptir.
  • Triyasikte ise bu süreç memelilerin çenesinde ve orta kulağında olmuştur.
  • Triyasik therapsidlerinin saçına dair makul bir kanıt olmasının yanında permian dönemi için hiç yoktur.
  • Bazı bilim adamları ise triyasik therapsidlerinin süt vermediğine dair işaretleri tartıştılar.

Therapsid Aile Ağacı

(Basitleştirilmiş form) Sadece memelilerin evrimiyle alakalı olanlar:

Therapsids

Biarmosuchia

Eutherapsida

Dinocephalia

Neotherapsida

Anomodonts

Dicynodonts
Theriodontia

Gorgonopsia

Eutheriodontia

Therocephalia

Cynodontia ( ve hatta memelilier)

Sadece dicynodontlar, therocephalianlar ve cynodontlar triyasikten kurtuldular.

Biarmosuchia

Biarmosuchialar, therapsidlerin plycosaurlara en çok benzeyen ve en ilkel çeşitleridir.

Dinocephalianlar

Dinocephalianlar( vahşi kafalılar), rhinocerolar kadar büyük, hem etçil hem de otçul hayvanlardı. Bazı etçiller yarı-dik arka bacaklara sahipken tüm Dinocephalianlar büyük ön bacaklara sahiptiler. İkincil tabakaya sahip olmama ve çenelerinin sürüngenlere benzemesi gibi çoğu yönden ilkel therapsidlerdi.

Anomodontlar

Dicynodontların yeni bir türü olan Lystrosaurlar, Triyasik-Permian yokoluş evresinden kaçmayı başarabildiler. Anomodontlar  ( Anormal Dişliler) en başarılı otçullardı ve bunların alt grubu Dicynodontlar, Triyasik’ten kurtulmayı başardılar. Ama tüm dişlerinin üst çenede bir çift azıdişi ve ceratopsian kuşları gibi gagaları olması nedeni ile memelilerden çok farklıydılar.

Theriodontlar

Theriodontlar( Canavar Dişliler )  ve torunları iskeletin çok küçük köşeli kemiğini sıkıca kavrayan eklemsel kemikleri olan bir birleşik çeneye sahiptiler.Bu onlara büyük bir ağız açma kabiliyetini getirdi. Onlardan bir grup – etçil gorgonopsianlar ( Çirkin Suratlılar ) – bunu avantaj olarak kullandılar ve “ Kılıç Diş” i geliştirdiler. Ama theriodontların çene birleşme dayanağı çok daha uzun bir anlam ifade ediyordu çünkü köşeli kemiğin büyüklüğünün az olması  çene ve orta kulak gelişiminde önemli bir aşamaydı.

Gorgonopsianların hala ayırt edici bazı özellikleri vardı : kemiksiz ikincil tabaka ( fakat diğer kemikler aynı görevi yerine getirmek için doğru yerindeydi ); büyüyen önbacaklar; hem büyüyen hem de dikleşen arka bacaklar gibi. Ama therocephalianlar (Canavar Kafalılar )- Gorgonopsianlar ile aynı zamanda ortaya çıktılar- ayak parmak ve parmak kemiği sayıları gibi ilk memelilerle aynı sayıda olması gibi memeliye benzeyen yönleri vardı. ( İnsanlarda da bu sayı aynıdır ).

Cynodontlar

Bir theriodont gurubu olan cynodontlar, memelilerin atalarını barındıran grup olarak permian döneminin sonlarında ortaya çıktılar. Alt grubu olan trithelodontlar ise memelilerin atalarının en çok barındığı grup olarak bilinir.Alt çenedeki kemiklerin azlığı, ikincil kemik tabakası, tepesi karmaşık yaank dişleri ve endokrinal boşluğu dolduran bir beyinleri olması nedeni ile memelilere benziyorlardı.

20 gibi çok bir sayıda Triyasik başlangıcındaki cynodont Trirachodonları içeren çok odalı yuvalar bulundu. Düşünülene göre ani bir su baskını hayvanları boğmuştu. Bu büyük ve paylaşımlı yuvalar gösteriyor ki bu hayvanlar karmaşık sosyal davranışlar sergileme yetisine sahipti.

Bir yuvanın içinde cynodont Trirachodon canlandırması

Bir yuvanın içinde cynodont Trirachodon canlandırması

Triyasik Bitirişi

Permian-Triyasik felaketi 250 milyon yıl önce kara omurgalılarının %70’ ini ve kara bitkilerinin çoğunluğunu yok etti.Sonuç olarak;

  • Ekosistem ve besin zinciri çöktü ve tekrar eski halini alması 6 milyon yıl sürdü
  • Kurtulanlar egemenliklerini baştan kurmak için çabaladırlar, hatta cynodonts Permian döneminde egemenlik sağlarken görüldü.

Ama cynodontlar, sauropsidler ve archosaurleri( krokodiller, dinazorlar ve kuşların atası) kaybettiler. Bu şansın yaver gitmemesi olayına Triyasik Bitirişi deniliyor. Bazı açıkmalar yapıldı fakat  Triyasik kurak bir dönemdi ve archosaurların sahip olduğu süper su konsantrasyonu(sauropsidler  kaygan deriye sahiptir ve ürik asit boşaltırlar buda sıvı tutmak için üreye oranla daha az su gerektirir- kaldı ki memeliler ürik asit boşaltımı yaparlar ve herhalde therapsidler de öyle).Triyasik aşamalı olarak bitti; ilk önce cynodontlar, predatorlar ve lystrosaurlar otçul alanlarda baskındı fakat orta-Triyasikden sonra archosaurlar otçul da etçil de tüm bölgelerde egemenlik kurdular.

Ama Triyasikin bitmesi cynodontların memeliler evrimi üzerinde ölümcül bir etkisi oldu. Torunları sadece küçük böcekler olarak kaldılar.Sonuçta:

  • Therapsidlerin dişlerinde değişim oldu çünkü ele geçirdikleri arthropodları tutmak ve exoskeletonları yenmek zorundaydılar.
  • Memelilerin atalarının gecenin soğuğunda yaşamaları için bazı yalıtım özellikleri gerekiyordu veya sıcaklığı düzenleme gibi
  • Keskin koklama ve duyma güdüsü çok önemli hale geldi:

-Buda memelilerin orta kulak ve çene kemiklerinin birleşme yerlerinin gelişmesini hızlandırdı

-Koklama ve duyma lobundaki gelişim vücudun parçası olan beynin ağırlığını da artırdı.Beyin dokusunun fazla ve düzensiz enerji isteği ortaya çıktı.Beyni beslemek için gerekli olan yiyecek ihtiyacı ise vücut ısısı düzenleme gibi olayları gelişmeye zorladı.

-Gece hayatının yan etkisi olarak bazı renkler önemini yitirdi ve bu yüzden memeliler düşük renk görüşüne sahiptir. Buna lemurlar da dahildir.

Cynodontlardan  gerçek memelilere

Birçok belirsizlik

Triassic muhtemelen memelilerin hızlanmış evrimini devraldığında, işler paleontologlar için daha zorlaştı. Çünkü; memelilerin iyi fosilleri çok ender bulunuyordu ve bi fareden bile küçüklerdi.

Büyük ölçüde iyi fosillerin az bulunacağı sınırlı bir çevredelerdi. Fosilleşme için en iyi karasal ortamlar sel havzalarıdır –mevsimsel sellerin ölü hayvanları alüvyonlarıyla koruyucu şekilde kaya aralarına sıkıştırdığı yerler olan sel havzaları. Faka bu havzalar orta ve büyük hayvanlar içindir, Triassic therapsids ve buna benzer hayvanlar archosauruslarla orta ve büyük boyut çapında mücadele edemezler. Onların ince kemikleri fosilleşmeden yok olmaya karşı hassastır. Küçük fosiller keşfedilmeden önce kırılma ,yok olma gibi konularda hava koşullarına ve doğal baskılara daha hassastır. 1980lerde iddia edildiği üzere,ikinci döneme ait memeli ve benzeri ancak bir ayakkabı kutusu kadar fosil vardır ve bunlarda çoğunlukla diştir. O günde bugüne bu miktar artmıştır.1979daki 116 bilinen tür sayısı 2007 itibariyle 310 olmuştur.bir kalite artışıyla daen az 18 ikinci dönem memlisi tam iskeletleriye sunulmuştur.

Sonuç

Birçok vakada ikinci döneme ait bir memeli  fosilini bir türe aittir demek zordur. Mevcut fosillerde bir türe ait fosiin tamamen iskeletiyle vardır ve hangi tür birbirine benziyor  hangisi akraba karşılaştırmak zordur. Diğer deyişle bunları mevcut metodlarla ve bulgularla sınıflandırmak zordur. Bu hayvanların ilk defa ikinci dönemde görülmüş olmalarına şüphe olmamasına karşın, ikinci dönem memelilerin evrimi birçok kesin olmayan bilgilerle doludur .

Memeliler yahut memelimsiler?

Bu belirsizliklerin sonucu olarak paleontologların memeli tanımında değişiklik oldu.  Eğer çene kulak kriterine ( çene eklemi epitel ve dişsel olarak; eklem ve dört köşeli kemikler orta kulağın örs ve çekiç kemiğine dönüşür)uyuyorsa uzun zamanlı bir fosil memeli olarak düşünüldü. Fakat son zamanlarda bazı paleontologlar memeliyi en üst memeli grubu olarak tanımladılar.Bu grup monotremesin,keselilerin ve plesantalıların son ortak atasıdır. İhtiyacımıza cevap verecek hayvanlar cynodontlardan daha memelidir fakat monotremeslerle,keselilerle ve plesantalılarla daha az bvenzerdir. Memelimsi bir ifadesel yaklaşımdır,çene kulak kriterinden sonra ön dönem memeli değişimini belirtir. Bu şimdilik genel kanı gözükse de bu görüşün problemleri yeni bir sınıfa yüklediğini söyleyerek asıl sorunun çözümlememiş olması yüzünden bazı paleontologlar bunu reddeder. Yeni memeli ve memelimsi tanımı henüz bulunmayan en son ortak olan ataya dayanır. Tüm bunlara karşın, bu yazıda genel kanının izindedir ve cynodontsların ikinci dönem memelimsilerin soyundan oğlunu savunur.

Cynodontların Aile Ağacı

Cynodontia

Dvinia

Procynosuchidae

Epicynodontia

Thrinaxodon

Eucynodontia

Cynognathus

Probainognathia

Trithelodontidae

Chiniquodontidae

Prozostrodon

Mammaliaformes

Allotheria

Multituberculates

Morganucodontidae

Docodonta

Hadrocodium

Symmetrodonta

Kuehneotheriidae

Üst grup Memeliler( bütün yaşayan memelilerin atası kabul edilir)

Multi tuberküllü Ptilodusun kafatası

Multi tuberküllü Ptilodusun kafatası

Multi tüberküller

Multi tüberküllüler(azı dişlerindeki çokça tüberkül yüzünden böyle adlandırılırlar) ikinci dönem kemirgenleridir  fakat bu manadan çok evrimle ilgili olup Rodentiayla yakından igilidir. İlk bakışta ; onlar memeliler gibi görünürler ;onların çene eklemleri sadece dişsel ve epitelyum kemikler içerir.ve köşeli kemikler orta kulağın parçalarıdır;dişleri farklılaşmıştır;dişçikleri vardır;elmacık kemiklidirler;pelvis yapısı ufak çaresiz yavruların doğumunu öngörür aynı modern keselilerde olduğu gibi. Onlar 120 milyon yıllın üzerinde yaşamışlardır ki bu süreç onları en başarılı memelimsi yapmıştır. Fakat daha yakıdan incelersek bunların modern memelilerden çok farklı olduğunu görürüz.

Onların dişçikleri ,tribosphenlerin dişleri erken dönem memelileri gibiyken,iki paralel sıralı tüberke sahiptir. Çiğneme hareketi tamamen farklıdır. Memeliler bir kere sadece bir dişle çiğnerken Multi tuberkliler bir taraftan bir tarafa çiğneme kabiliyetinden yoksundurlar. Onlar çeneye yakın ön dişlerle değil de daha gerideki dişlerle çiğnerler. Elmacık kemerinin ileri parçası genelde maksila ( ileri çene kemiği)  jugalden daha çoktur   , jugal çenede küçük bir kemiktir.Epitel beyni şekillendirmez.  Gaga memelilerinkine benzemez o daha çok Dimetrodondaki pelycosaura benzer. Multi tüberklilerdeki gaga  kutu gibidir şöyle ki;geni yüzeyiyle burnun üstünü şekillendiren maksil ve öndeki uzun önmaksil gibi. Morganucodontidaslar ve diğer geçiş formları hem çene eklemine hemde epitelyum dişsel köşeli düzleme sahiptir.

Morganucodontidae ve diğer ara formlarda her iki çene tipi de görülür:  Mandibula alt çene -squamosal (ön) ve Os articulare-dördül kemiği (arka).

Morganucodontidae ve diğer ara formlarda her iki çene tipi de görülür: Mandibula alt çene -squamosal (ön) ve Os articulare-dördül kemiği (arka).

Morganucodontidaslar

Morganucodontidaslar ilk geç Triassicte görüldü yaklaşık 205 milyon yıl önce. Onlar hem hem dişsel epitelyum hem de eklem köşeli kemik çene yapısıyla geçiş fosillerinin mükemmel birer örneğidir. Onlar  ,morganucodontidaslar ın çok sayıda fosili bulunduğundan bu yana, ilk keşfedilmiştir ve birer memilemsi olarak üstlerinde çalışılmıştır.

Castorocauda canlandırması. Suya uyum ve kürke sahip oluşuna dikkat edilmeli

Castorocauda canlandırması. Suya uyum ve kürke sahip oluşuna dikkat edilmeli

Docodontlar

Castorocaudan yeniden yapılanmasında, kürk ,yüzme için uyumu ve kazma işlemini unutmayınız.

Docodontların en dikkat çeken üyesi Jursicin ortalarında yani 164 milyon yıl önce yaşamış ,2004te keşfedilmiş ve 2006da tanımlanmış olan Castorocaudur. Tipik bir docodont değildir,gerçek bir memeli de değildir fakat memelilerin evrimi çalışmasında oldukça önemlidir,çünkü ilk olarak tüm iskelet halinde bulunmuştur ve o küçük gece böcek yiyeni tipini oluşturur.

O ikinci dönem memeli fosillerinden görünür derecede büyüktür,  5-inç (130 mm) kuyruğunun ucu burnundan 17 (43 cm) üzere uzundur ve 500-800 gr gelebilirler. Saç ve kürkün en erkenki ilk kanıtlarını sağlarlar. Bir önceki olan  Eomaia,125 milyon yıl önce yaşamış bir gerçek memeliydi. Basık kuyruk kemikleri ve arka ayak parmakları arasında yumuşak doku kalıntıları su yaşamına ilişkin uyumu için perdeli şekilde olduğu ifade olunuyor. Daha önceki yarı suda yaşayan memeli 110 milyon yıl önceki Eocene dönemine aitti. Castorocaudasların güçlü önayakları kazı için uyumluydu. Bu özellik ve onun ayak bilekleri üzerinde dikenler onu yüzen ve kazan bir gagalı hayvana benzetti. Dişleri de balık yemek için uyumluydu. Dişçikleri sürükleme ve öğütme dilimleme için uygundu. Ve tüm bunlar dişler arasında uyumlu olarak yapılıyordu.

Hadrocodium kafatası, çene eklemi tam memelilerde olduğu gibi

Hadrocodium kafatası, çene eklemi tam memelilerde olduğu gibi

Hadrocodium

Hadrocodium kafatası. Çene eklemi tamamen memelidir yalnız erken dönem geçiş formlarında daha ileridedir. Uzlaşılmış aile ağacına göre Hadrocodium, symmetrodontsler ve kuehneotheriidslergerçek memelilere daha yakınken , gerçek memelilerin teyzesidir. Fakat symmetrodontsler ve kuehneotheriidlerin fosilleri çok azdır ve anlaşılması bakımından çok fakir içeriğe sahiplerdir. Diğer taraftan bazı iyi fosilleri de vardır ve bazı önemli özelliklere de sahiptir.

Çene eklemi sadece epitel ve dişsel kemikleri içerir ve therapsid tasarımına karşın çene arka dişlerden daha küçük dişler içermez . Therapsidlerde  ve çoğu memelimside kulakzarı  çenenin aşağısının arkasına doğru bir gerginliktedir.Fakat hadrocodium böyle bir oluğa sahip değildir ki kulak kafatası kemiğinin bir parçasıdır. Dolayısıyla eklem ve köşeli kemikler orta kulakta çekiç ve örs kemiğine dönüşür. Diğer yandan dişsel olarak memelilerde olmayan bir bölmeye sahiptir. Tüm bunlar gösterir ki hadroconium veya çok yakın bir kuşağı tamamen bir memeli orta kulağına sahiptir. Therapsidsler ve erken dönem memelimsilerinde çene eklemi kafataslarının çok arkasında yer almaktadır bu da çenenin her zaman beynin arkasında olması yüzündendir. Bu beynin boyutunu sınırladı çünkü o çene kaslarına onu sıkıştırması için sürekli baskı yapıyordu. Hadrocodiumda beyin ve çene artık daha da ilintili değildi, ve çene de artık ilerideydi. Onun torunlarında benzer şeyler vardı, beyin çeneye bağlı kalmadan büyüyebilirdi ve çenede kulakları beyne yakın tutmak zorunda değildi. Diğer bir ifadeyle memeliler içinde artık beynin hem gelişmesi hem de diş ve çenelerinin sadece yemeye odaklanması mümkündü.

Erken zaman Memelileri

Bu hikaye de gerçek memelilerin hala yaşayan tek grup olduğundan beri olan yeni karışıklıkları sunmaktadır.

Biri hala yaşayan ve soyu tükenmiş memelileri kesin ayırt eder. Biri fosillerde bile ortaya çıkmayan evrimi açıklamaya çalışır. Bu genelde Molecular filogenetikçilerindedir, 1980lerin ortalarında bir teknik geliştirilmiştir, ama varsayımları özelliklede moleküler saat güvenirliği yüzünden hala tartışmalıdır.

Erken Zaman Memelilerinin Aile Ağacı

Mammals

Australosphenida

Ausktribosphenidae X

Monotremes

Triconodonta X

Spalacotheroidea X

Cladotheria

Dryolestoidea X

Theria

Metatheria

Eutheria

Australosphenidalar ve Ausktribosphenidalar

Ausktribosphenidalar bazı çok şaşırtıcı buluşlara sebep olan bir grup ismidir.

Tribosphenik azı dişleri vardır, ve bu diş tipi sadece plasentel ve keselilerde bilinir.

Orta dönem Cretaceous Avustralyasından gelir,fakat o zamanlar için Avustralya sadece Antartikaya bağlıydı,plesantal türler kuzey kısmındaydı ve kıta kaymalarına kadarda devam etti son Cretaceous güney türlerinin nasıl ayrıldığını gösterir . Açıklamalara pek yardımı olmayan kafatası ve çene kalıntıları vardır.

Australosphenidalar da hem Ausktribosphenidae hem de monotremesleri içermek amacıyla tanımlanan bir gruptur. Asfaltomyloslar (orta dönemden geç dönem Jurassice,Patagonyadan) Australosphenidaların ne kadar geniş alana yayıldıklarını gösteren  temel australosphenidadır. Fakat Teinolophosun son analizleri  Teinolophosların üst bir monotreme grubu olduğunu öneriyor;temel monotremesler daha erken dönemde görünmeliydi ; bir takım sözde australosphenidalarda monotremesin üst sınıfındandı, bazıları da çok yakın akrabaydılar ve büyük ihtimalle Therian memelilerinin birer üyesiydiler.

Monotremeler

En ilk bilinen monotreme 123 milyon yıl önce Avustralya’da yaşamış  olan Teinolophpstur. Son araştırmalara göre o temel bir monotreme değildi ama tam anlamıyla gagalı bir memeliydi ve o özelliklerin hepsini gösteriyordu. Çok yakın bir zamandaki(2009)araştırma her nasılsa Teinolophislerin tam bir gagalı türü olduğunu ,temel bir monotreme ve tarih öncesi modern monotremelerden olduğunu söylüyor. Gagalıların yarı su hayatı milyonlarca yıl önce Avustralyaya göç eden keselilerle rekabet etmelerinin önledi. Kalıtımsal kanıt olarak 19-48 milyon yıl önce karasal hayat geçişleri sırasında  echidna gagalıları ayrıldılar.

Monotremelerin bazı özellikleri orijinal amniotlardan miras olmuş olabilir.

Arınmak ve üremek için aynı idrar deliğini kullanırlar, kertenkeleler ve kuşlar da aynıdır. Onlar kertenkeleler,kaplumbağalar ve timsahlar gibi kireçlenmeye yumurta yumurtlarlar.

Diğer memelilere karşın, dişilerinin memesi yoktur ve yavrularını terlemeyle süt çıkararak beslerler.

Bu özellikler tabii ki fosillerde yok,  paleontologlardan bazı ana özellikler şunlardır;

İnce diş kemiği koronoid süreçte ya küçüktür ya da yoktur.

Kulağın dışa açılımı çenenin arkasına doğrudur.

Jugal kemik küçüktür ya da yoktur.

Güçlü karın unsurları ile ilkel bir göğüs kemeri; coracoidsler, claviclesler ve interclavicleler. Therian memelisinin hiç interclaviclesi olmadığını unutmayın.

Yayılan ya dayarı yayılan önayakları vardır.

Crurotarsal ayak bileğinin therian formu

Crurotarsal ayak bileğinin therian formu

Theria

Theria (canavarlar) hem keselileri hem de plesantalıların atalarını içeren varsayımsal bir grubun adıdır. Bu konuda hiçbir ikna edici fosil bulunmamasına karşın, plesantalı ve keseli gruplardan bu gruba bazı miraslar kalmış olabilir. Krurotarsal bilek mevcuttur. Palaesonu izniyle bu uyum gerçekleşmiştir.

İnterclavicle yoktur.

Koracois kemikler yoktur. Ya da koronoid süreçleri oluşturmak için kürek kemikleri ile kaynaşmıştır .

Krutorsal bilek kemiği tipi şöyledir; kaval kemiği ve astragalus arasındaki kemik,topuk kemiğinin kaval kemiğiyle ilişkisi yoktur ama bu kaslar topuğa eklenebilir.

Tribosphenik azılar.

Tribosphenik azıların fosilleri Madagaskardan bulundu ve bu da bunların en az 167 milyon yıllık olduğunu gösteriyor.

Metatheria

Yaşayan Matetherialerın hepsi keselidir.  Geç Moğolistan cretaceous asiatherium dönemi birkaç fosil türü belki keseli olabilir onlar da başka metatherian gruplarının üyesidirler.

Bilnen en eski keseli 125 milyon yaşında olan Çin’in kuzeydoğusunda Liaoning  bölgesinde buluan  Sinodelphystir. Fosil bütündür ve kürk iplikçikler ve yumuşak dokuların izlerini içerir. Didelphimorphia ilk geç Cretaceous söneminde görüldü ve hala yaşayan üyeleri vardır.  O çoğunlukla yarı ağaçsıl her besini yiyen özelleşememiş bir hayvandır.

Keselilerin en iyi bilinen özelliği üreme şekilleridir.

Anne embriyoya besin sağlar, onun rahminde sarısı çuval bir tür geliştirir, plasenta gibi organlar plasenta memelilerin daha küçük olmasına rağmen ve onların embriyoya anneden besin transferi hep olmayabilir. Embriyolar ayrıca rahim duvarına bağlanırlar. Hamilelik 4-5 hafta olarak çok kısadır. Embriyo gelişiminin çok erken bir zamanında doğar. Genelde doğarken 5.1.cmden küçüktür. Kısa hamileliğin annenin bağışıklık sisteminin embriyoya saldırmaması için gerekli olduğu düşünülüyor. Yeni doğan keseli memelere tırmanmak için önayaklarını kullanır. Anne yavruyu meme bezlerindeki kaslar sayesinde besler. Memeye tırmanma ihtiyacı önayakları kullanmayı tetikler.  Tazmanya kurdunun damağı keselilerin önemli bir özelliği olan eşleşmiş damak fenestraesini gösterir. Oysaki bazı keselilerin plasentalılara benzemesine karşın keseli iskeletler bazı özellikleri ile plasentalılardan kesin olarak ayrılırlar.

Bazıları tazmanya kurdu da dahil , 4 azıya sahiptir hiçbir plasentalı 3ten fazla azıya sahip değildir. Hepsi damak fenetra çiftine sahiptir bu çift kafatası altındaki pencere benzeri açıklıklara benzer. Keseliler genelde dişilerinde karnı destekleyen kese   kemiklerine sahiptirler. Fakat bu sadece keselilere ait bir şey değildir; multituberculateslerde, monotremeslerde, ve eutherianslarda bir ortak plasentalı memeli atadan gelen bir özellik olarak bu vardır.

Bazı araştırmacılar kasık kemiklerinin amacının orijinal işlevinin , uyluk önçekme kaslarının bazılarını destekleyerek harekete yardımcı olması gerektiğini düşünüyor.

Hong Kong Bilim Müzesi'nde Eomaia Fosili

Hong Kong Bilim Müzesi'nde Eomaia Fosili

Eutheria

Yaşayan euthreiaların hepsi plesantaldır. Fakat ilk bilinen eutherian,Eomaia,125 milyon yaşında olup Çin’de bulundu ,bazı özellikleriyle daha çok keselilere benzemektedir. Kalçadan  itibaren ileriye uzanan epipubic kemikleri herhangi bir modern plasentalda bulunmaz ama cynodont therapsids ve hatta – -plasental  olmayan eutherianslar, keseliler, monotremesler  ve mammaliformesler memelilere en yakın gruplardır. Dar kalça çıkışı yavrunun doğduğunda çok küçük olduğunu gösterir ve bu modern keselilerde çok kısa hamilelik süresi vardır. Plasentalılarda daha ileri bir gelişim vardır. Üst çenenin her iki tarafında 5 kesici diş tutar. Bu sayı, metatherianslar için normaldir. Modern plasentalılar için maksimum sayı armadillo gibi homodontslar hariç 3′tür. Ama küçük azıdişinin eomaias azıya oranı  (bu daha fazla ön azıya sahiptir) plasentalılar dahil eutherianslarda,, ve keselilerde normal değildir. Eomaia da meckelian kanalı vardır bu modern plasentalılarda olmayan ilkel bir özelliktir. Bu geçiş özellikleri moleküler filogenetik tahminleri ile tutarlı olarak  plasentalılar 110 milyon yıl önce çeşitlendirilmiş, eomaia fosil tarihinden ise 15M yıl sonradır. Eomaianın çeşitli özellikleri içeren;ayak ve ayak parmaklarını kullanması da dahil tırmanış sırasında çok kullanılan kaslar için iyi geliştirilmiş eklenti noktaları; ve iki kat olarak geri kalanı gibi uzun bir kuyruk ve omurga gibi bir tırmanıcı olduğu ileri sürüldü.

Plasentalıların en iyi bilinen özellikleri üreme metodlarıdır.

Embriyo yoluyla anne malzemeleri rahimde; gıda ve oksijen veren, atık ürünleri kaldıran büyük bir plasenta aracılığıyla kendisi vermektedir.

Hamilelik uzundur ve gelişmiş bir yavru ortaya çıkar. Bazı türlerde yavru yürüyebilir ve bir sat içinde koşmaya başlayabilir.

Plasental evrimin geri virüsleri tarafından mümkün kılındığı varsayılır. Plasenta ve rahim arasındaki ince bir tabaka besin ve atık maddelerin geçişini sağlar fakat bağışıklık sisteminin sebep olacağı fetusa yönelik saldırıları, kan ve hücre geçişini de önler.

Annenin bağışıklık sisteminin saldırganlığı azaltılır.  Bir paleontologun görüşüne göre eutherianslar özellikle ayak bilekleri ve ayaklar, dişleriyle ve çeşitli özellikleri ile ayırt edilirler.

Bazen yavru dinozorları avlayan bir Repenomamus

Bazen yavru dinozorları avlayan bir Repenomamus

Mesozoik ekolojik mihrabın genişlemesi

Küçük, gece böcek yiyen canlılara ait basmakalıp gerçeği hala var,fakat özellikle son çalışmalar  özellikle de Çin’de ,bazı memelimsilerin ve gerçek memelilerin daha büyük ve çeşitli bir hayat tarzına sahip olduklarını gösterdi .

Bazı örnekler,

Castorocauda, 164 milyon yıl kadar orta Jura yaşamış Docodonta bir üyesidir yaklaşık 42.5 cm (16.7 in) uzundu, 500-800 g (18-28 oz) gelmekteydi, yüzme için ayaklar  ve kazma için dişler uyumluydu ,balık yemek için uyarlanmıştı.

Multi tüberkliler, sık sık “Mesozoyik kemirgenler”  de denir (yaklaşık 35M yıl önce erken Oligosen dönemi, orta Jura, yaklaşık 160M yıl önce ) 125 milyon yıl boyunca hayatta allotherianlar olarak vardırlar çünkü onların da bunlar gibi sürekli büyüyen dişleri vardır.

Repenomamus bazen genç dinozorlarla avlandı. Fruitafossor, 150 milyon yıl önce geç Jura döneminden, bir sincap boyundaydı ve dişleri, ön ayakları, sırtıbüyüklüğünde idi ve bazı böceklere yuvaydı.

Volaticotheriumlar , 125 milyon yıl önce erken Kretaseden gelen allotherianslardır,  bilinen en erken süzülen memeli ve modern bir uçan sincaptan ziyade o uzuvları arasında uzanmış  zarla uçardı. Bu da o günün koşullarında etkin olduğunu göstermektedir.

Repenomamuslar , erken Kretase döneminden 130 milyon yıl önce bazen genç dinozorlara yem  olan bir tıknaz, porsuk gibi yırtıcı bir hayvanlardandır. İki tür tespit edilmiştir, biri 1 m uzunluğunda ve yaklaşık 12-14 kg (26-31 lb), diğeri 0,5 mden az (20) 4-6 kg gelmektedir.

Yaşayan memelilerin büyük gruplarının evrimi

Geleneksel paleontologlar (fosil avcıları ) ve moleküler filogenetikçiler nasıl ve ne zaman gerçek memeliler çeşitlendirildiği hakkında, özellikle de plasentalıların, arasında şu anda güçlü tartışmalar vardır. Moleküler filogenetikçiler  her soydan (genellikle Kretase dönemi) daha önce ayrıldığı önerir ilk üyenin diğer türlere de benzeyeceğini yalnızca genlerin hep farklı olacağını , genellikle geleneksel paelontologlar ise, özellikleri o grubun bir üyesi olma ihtimali bilinen en eski fosil tarafından belli bir grubun görünümü  işte o en erken üye tarafından belirlenmiş olur derler. Afrotheria hakkında tartışmalara iyi bir örnektir – Bu tartışmaların tanımını ve plasentalıların en büyük grupları arasındaki ilişkileri genişletir.

Plasentalı memelilerin fosil temelli  aile ağacı

İşte memeliler kladogram dayalı fosil temelli tipik bir aile ağacı, çok basitleştirilmiş bir sürümüdür. Orada  bir uzlaşma olması için en yakın sonuca ulaşmaya çalışır bazı paleontologlar çok farklı görüşlere sahiptir. Örneğin;

Ortak görüş plasentalıların güney yarım küre kökenli olduğudur, ama bazı paleontologlar  ilk defa Laurasiada (Asya,Avrupa ve Kuzey Amerika’dan dan oluşan eski süperkıta)ortaya çıktığını söylerler.

Paleontologlar ilk kez plasentalıların 20 milyon yıl önce çıktığını söylerler. Moleküler filogenetikçiler daha erken bir tarih verirler. Çoğu paleontolog, plasentalıların Xenarthra ve geri kalanıolarak bölünmüş olması gerektiğini düşünüyor ancak bazıları bu hayvanların daha sonra ayrılmış olduğunu düşünüyor.

Kısalık ve basitlik uğruna diyagramlar için  tanınmış modern plasentalılar grupların kökenleri odaklandırılır. Bunun  için bazı soyu tükenmiş gruplarını atlar – X ile soyu tükenmiş gruplarını işaretler. Şeması da aşağıdakilerde gösterilir:

Klasik paleontolog ve moleküler filogenetikçiler arasında büyük tartışmalardan bu yana birçok grubun bilinen en eski fosil yaşı, çeşitli gruplar ilk belirgin olunca ortaya çıkmıştır.
Birçok grubun iyi bilnen modern üyeleri.

Eutheria

Xenarthra (late cretaceous)

(armadillos, anteaters, sloths)

Pholidota (late cretaceous)

(pangolins)

Epitheria (latest Cretaceous)

(some extinct groups) X

Insectivora (latest Cretaceous)

(hedgehogs, shrews, moles, tenrecs)

Anagalida

Zalambdalestidae X (late Cretaceous)

Macroscelidea (late Eocene)

(elephant shrews)

Anagaloidea X

Glires (early Paleocene)

Lagomorpha (Eocene)

(tavşanlar)

Rodentia (son Paleocene)

(Fareler)

Archonta

Scandentia (orta Eocene)

(deniz ineği)

Primatomorpha

Plesiadapiformes X

Primates (ilk Paleocene)

(maymunlar, insanlar)

Dermoptera (son Eocene)

Chiroptera (son Paleocene)

(yarasalar)

Carnivora (ilk Paleocene)

(kediler,köpekler,ayılar)

Ungulatomorpha (son Cretaceoular)

Eparctocyona (son Cretaceous)

(some extinct groups) X

Arctostylopida X (son Paleocene)

Mesonychia X (orta Paleocene)

(predatorlar / scavengerlar, ama modern etçillerle alakası yok)

Cetartiodactyla

Cetacea (ilk Eocene)

(balinalar, yunuslar)

Artiodactyla (ilk Eocene)

(toynaklılar: domuzlar, develer, zürafalar…)

Altungulata

Hilalia X

Perissodactyla (son Paleocene)

(toynaklılar: atlar,tapirler)

Tubulidentata (ilkMiocene)

(aardvarklar)

Paenungulata

Hyracoidea (ilk Eocene)

(hyraxelar)

Sirenia (ilk Eocene)

Proboscidea (ilk Eocene)

(filler)

Bu aile ağacı bazı süprizleri ve bulmacaları içerir. Örneğin:

  • Cetaceanların(balinalar,yunuslar,porpoiseler) yaşayan akrabaları artiodactylerdir ve toynaklı, otçul hayvanlardır.
  • Yarasalar primatelere çok yakın akrabadır.
  • Fillerin en yakın akrabaları sudaki semendergillerden hayvandır ve sonraki akrabası ise besili domuz gibi görünen hyraxelerdir.
  • Hala ailenin yapısında küçük de olsa grupların fosil tarihleri arasında uyumlar vardır.Mesela perissodactyler( yaşayan torunları : atlar, gergedan ve tapir ) ilk fosillere sahiptir ve paleoceneden sonradır ama ilk kız gruplarının(Tubulidentatalar) fosilleri ise  Miocenenin başlarındadır yani 50 milyon yıl sonra.Paleontolojistler aile ailişkileri konusunda güveniyorlar ve modern aardvarkların fosillerinin bulunmadığına inanıyorlar.

Moleküler Filogenetikçilere Göre Plezantalıların Aile Ağacı

Moleküler filogenetikçiler, poleontolojistlerin fosillerin özelliğinden faydalanarak yaptığını organizma genlerini kullanarak aile ağacı üstünde aynı yoldan çalışır.Eğer iki organizma genleri üçüncüden uzak ve birbirine yakınsa o zaman o ikisi birbiriyle yakından ilişkilidir demektir. Moleküler filogenetikçiler, poleontolojistlerin benzerini yaptığı bir aile ağacından farklı bir şey ortaya attılar. Moleküler filogenetikçiler, poleontolojistler gibi detayları araştırırlar fakat onlara göre farklı bir aile ağacı vardır.

Eutheria

Atlantogenata (“Atlantik Okyanusu çevresinde doğmuş”)

Xenarthra (armadillolar, anteaterler, slothlar)

Afrotheria

Afroinsectiphilia (golden molelar, tenrecler, diğer deniz inekleri)

Macroscelidea (deniz filleri)

Tubulidentata (aardvarklar)

Paenungulata (“toynaksızlar”)

Hyracoidea (hyraxeler)

Proboscidea (Filler)

Sirenia (manateeler, dugonglar)

Boreoeutheria (“plezantalı memeliler”)

Laurasiatheria

Erinaceomorpha (hedgehogler, gymnureler)

Soricomorpha (köstebekler,deniz inekleri , solenodonlar)

Cetartiodactyla

Pegasoferae

Pholidota (pangolinlar)

Chiroptera (yarasalar)

Carnivora (kediler,köpekler,ayılar)

Perissodactyla (atlar, rhinolar, tapirler).

Euarchontoglires

Glires

Lagomorpha (tavşanlar, yabani tavşanlar,ıslıklı tavşanlar)

Rodentia (son Paleocene)(fare & tavşanlar,sincaplar,kirpiler)

Euarchonta

Scandentia (3 başlı deniz ineği)

Dermoptera (colugolar)

Primates (maymunlar, insanlar)

Bu iki aile ağacı arasındaki farklar:

  • En üst seviye Xenarthra  ve kalanlar yerine Atlantogenata ve Boreoeutheria arasındadır.
  • Poleontolojistlere göre Afrotheria;  Afroinsectiphilia( Afrikan Böcekçil), Tubulidentata (Afrotherianın diğer üyelerine göre toynaklılara daha yakın aardvarklar), Macroscelidealar(Fil faresi, tavşanlar ve kemirgenlere benzer) gruplara sahipti.Bu üyeler ise are Hyracoidea (hyraxes), Proboscidea (filler) ve Sirenia (deniz ineği , dugonglar) ile yakından alakalı idi.
  • Böcekçiller Afrotheria ve biriside Boreoeutheria olmak üzere 3 gruba bölünürler.
  • Yarasalar etçillere ve toynaklı primatelere ve Dermopteralara yakındırlar.
  • Perissodactylalar(toynaklılar), Artiodactylalardan çok etçillere yakındırlar.

Afrotheria gruplandırması bazı jeolojik özelliklere sahipti. Kurtularn bütün Afrotheria üyeleri güney Amerika veya Afrika soyundan gelmekteydi. Hatta Hint fili 7.6 milyon yıl önce Afrika soyundan gelmiştir. Pangaea Afrika ve güney Amerika’yı hem birbirinden (100 yada 80 milyon yıl önce) hem de dünyadan(150 milyon yıl önce) ayırmıştır.İlk bilinen eutherian memeli Eomaia 125 milyon yıl önceye dayanır.Bu yüzden ilk memelilerin Afrika ve Güney Amerika’da dışardıdan yalıtılmış ve oranın koşullarına yayılmış olmasına hiç şaşılmamalı.

Teklifler asla uyuşmazlığa neden olmamalı. Paleontolojistler modern hayvanların Dna örneklerinin sonuçlarında fosillerin öncelikli kanıt olduğunu doğal olarak dayatıyorlar.Kaldı ki bazen çok sert bir şekilde bu aile ağacı moleküler filogenetikçiler tarafından tartışıldı:

  • Memelilerdeki mitakondriyel dna mutasyonu bölgeden bölgeye göre değişir. Aynı çeşitlerde bazı bölümler zor değişmiş bazıları ise hızlıca değişime uğramıştır.
  • Memelilerin mitakondriyel dnasının bu denli hızlı değişmesi, karmaşanın sunulacak tüm bilgileri darmadağın etmesi nedeniyle “doyurma” problemi ortaya çıkmıştır.Eğer bir mitakondriyel dna parçası birkaç milyon yılda bir rasgele değişime uğrarsa, 60-75 milyon yılda plezantalı memeliler bölünene dek birkaç kez değişmiş olacaktır.

Plasental evrimin zamanlaması

Günümüzde çoğu filogenetikçi birçok plasental türün 100 ila 85 yıl önce ayrıştığı üzerinde çalışıyor,ama modern familyalar ilk defa geç eocene ve erken miocene zamanında görüldü. Bazı paleontologlar, o plasentaya ait fosiller, kireçtaşıyla ilgili daha önce bulunmadı diye itiraz eder.Örneğin Maelestes gobiensis, yaklaşık 75 milyon yıl önce, bir eutheriandır, ama plasentalı birhsyvsn değildir. birçok kireçtaşıyla ilgili fosilleşmiş yer, iyi korunmuş kertenkeleler, semenderler, kuşlar, ve memelileri içerir, ama memelilerin modern formları değildir onlar. Onların basitçe, var olmadığı muhtemeldir ve moleküler saat, büyük evrimsel ışınımlar esnasında hızla işler. Diğer taraftan, modern ungulatesin ataları olabilen toynaklı hayvanlardan 85 milyon yıl önceye ait fosilleşmiş kanıt vardır.

En modern grupların en erken üyelerinin fosilleri, Paleoceneden çıkar, kireçtaşıyla ilgili daha geç ve  az birkaç tarih, dinozorların soyu tükenmesinden önce. Ama bazı paleontologlar, moleküler filogenetik çalışmalarından etkilendi, istatistiksel metotlar kullandı, modern grupların üyelerinin fosillerinden arkaya dışdeğer biçerdi, ve başpiskoposların, geç kireçtaşıyla ilgili içeride ortaya çıktığını bitirdi. [69], yine de fosilleşmiş kaydın istatistiksel çalışmaları, memelilerin, boyut ve çeşitlilikte kireçtaşıyla ilgili dönemin sonuna doğru sınırlandığını, ve hızlıca boyutta büyüdüğünü doğrular, ve erken Paleocene esnasında çeşitlilik de artmıştır.

Memeli özelliklerinin evrimi

Çene ve orta kulak

Memelilerin evrimi asıl işitsel kemikçiklerdedir

Fosilleri, erken Jurassicden çıkan Hadrocodium, ilkin açık bir şekilde, tam olarak memeli çene eklemlerini ve orta kulaklarını sağlar, dişsel ve epitelyum  kemikleri tarafından örskemiği ve çekiç olarak bilinen olduğu orta kulağa eklemli ve dört köşeli kemikler hareket ederken çene ekleminde oluşturulur, onların,. Meraklı bir şekilde, genellikle memelimsilerin bir üyesi olarak bir öyle gerçek bir memeliden farklı sınıflandırılır.

Monotreme Teinolophos’un bir analizi, bu hayvanın, tipik memeli orta kulağın, iki kez bağımsız olarak geliştirdiği açılı ve dört köşeli kemikler ve monotremeste ve therian memelilerinde o ile bir memeli öncesi çene ekleminin oluşturulmuş olduğunu akla getirdi, ama bu fikir, tartışıldı. Teinolophos’un, onun, memeli bir çene eklemi ve orta kulağa sahip olacak olduğunu ifade edecek olan tam tüylenmiş bir ornitorenk olduğuna kanıt olarak aynı özellikleri tekrar yorumlayan önerinin yazarları ortak-yazarlı bir sonraki kanıtla   teinolophos anlamına geldiğini tam teşekküllü bir gagalı memeli, orta kulaklı bir memeli çenesi olacağını iddia etti.

Süt  üretimi (laktasyon)

Laktasyonun asıl amacının yumurtaları nemli tutmak olduğu varsayılıyordu. Tartışmanın çoğu monotremeler (yumurtlayan memeliler)üzerineydi.

Monotremelerin memeleri yoktur ama ,karınlarının üzerinde saçlı yama ile süt salgılarlar. Kuluçka dönemi esnasında, monotremesin yumurtaları, kaynağı bilinmeyen yapışkan bir madde ile örtülür. Yumurtalar, koyulmadan önce, onların kabuklarının, sadece üç tabakası vardır. Sonra dördüncü bir tabaka gözükür, ve onun düzenlemesi, orijinal üçünden farklıdır. Yapışkan madde ve dördüncü tabaka, memeyle ilgili salgı bezleri ile üretilebilir.Eğer, öyleyse, o, kendisinden monotremesinin, sütü salgıladığı yamaların, neden kıllı olduğunu açıklayabilir — küçük, yalın bir meme ucu geniş, kıllı bir alandan yumurtanın üzerine nem ve diğer maddeleri yaymak için daha kolaydır.

Sonraki araştırma, kazeinlerin zaten, ortak memeli atada yaklaşık olarak 200-310 milyon yıl önce  gözüktüğünü gösterdi.

Tüy ve Kürkler

Bakınız tüyün evrimi.

Tüy ve kürkle ilgili ilk kesin kanıtlar Castorocauda daki 164 milyon yıl önceye orta Jurassic dönemine ait fosillerdir.

1955′ten sonra bazı bilim adamları, (Pasajlar) (Üst çeneler) maxillaede deliklerini yorumladı, ve (maxillaenin önünde küçük kemikler) (saç  favorileri) burun kılına damarlar ve sinirleri sağlayan, ve akla getiren kanallar olarak bunun, saç veya kürkün kanıtı olduğu cynodontstan premaxillae. ama delikler  muhakkak, bir hayvanın,burun kılı olduğunu göstermez — örneğin modern kertenkele Tupinambis’in, onlara neredeyse aynı olan delikleri var, fakat o memeli olmayan bir cynodont Thrinaxodondur.

Dik uzuvlar

Memelilerde dik uzuvların  gelişimi eksiktir , yaşayan ve fosilleşmiş monotremes, yayılan uzuvlara sahiptir. Aslında bazı bilim adamları, onu parasagittala (yayılmayan) olarak düşünür, uzuv duruşunun, Boreosphenida’ya (karakteristik olarak  ayırmak)  benzer şekil  olduğunu savunurlar, Theria’yı içeren ve bu yüzden modern keseli hayvanlar ve placentalın en son ortak atasını kapsayan bir grup  ve bu yüzden bütünüyle daha erken memelilerin yayılan uzuvlara sahip olduğu bilinmektedir.  Yaklaşık 125 milyon yıl önce, yaşamış olan(en erken bilinen keseli hayvan) Sinodelphys, ve Eomaia (en erken bilinen eutherian), öyle dik uzuvları, sonra daha önce geliştirmiş olmalıdırlar.

Sıcak kanlılık

Sıcak kanlılık karmaşıkve belirsiz bir terimdir çünkü aşağıdaki bazı maddeleri de içermektedir.

  • Endotermi ; heyecanlanmak veya kaslı faaliyet gibi davranışlar yoluyla içten sıcaklığı oluşturma yeteneği.
  • Homeotermi; sabit vücut ısısını sürdürme yeteneği
  • Tachymetabolizma ; Yüksek metabolik bir oran yani sürdürmek, özel olarak, hareketsizken. Bu, sabit, yüksek ve kararlı bir vücut sıcaklığını gerektirir, eğer bir hayvanın sıcaklığı, biokimyasal süreçlerinin, o kadar hızla işlediğinden beri, 10 ° C kadar düşerse; Enzimlerin çoğunun, tercih edilen miktarın çok dışında en iyi verimle çalıştıran bir sıcaklık ve onların verimlilik düşüşleri nin olması.

Bilim adamları yok olan türlerin iç mekanizmalarının nasıl olduğunu bilmediklerinden beri  en çok tartışmalar Homeotermi  Tachymetabolizma konularında olmaktadır.

Modern monotremesin, keseli hayvanlar ve placentalstan daha aşağı bir vücut sıcaklığı ve daha değişken metabolik oranı vardır. Bundan dolayı ana sorun, monotreme gibi bir metabolizmanın, memelilerde geliştirdiği zamandır. Bulunan kanıt şimdiye kadar, Triassic cynodontsun, düzgün bir şekilde yüksek metabolik oranlara sahip olabildiğini akla getirir, ama kesin değildir.

Solunum konkaları

Modern memeliler, solunum konkasına sahip olur, buruna ait delikte ince kemiğin kıvrık yapıları vardır. Bunlar, ısıtan ve içeri çekilen havayı nemlendiren mukozalarla çizilir, ısıtır, ve nefes verilen havadan nem alır. Bir hayvan onun solunumla. Akciğerlerinin sönmesinintehlikesi olmadan nefes almanın yüksek bir oranını sürdürebillir, ve bu yüzden hızlı bir metabolizmaya sahip olabilir.Maalesef bu kemikler, çok narindir, ve bu yüzden henüz fosillerde bulunmadı. Ama ilkel sırtlar, konkanın, onların, sabit  yüksek metabolik oranlara sahip olabildiğini akla getirebilen Thrinaxodon ve Diademodon gibi Triassic therapsidste bulunduğu solunumu destekleyenleri varsayar.

Çok zayıf ikincil damak

Memelilerin, ağızdan solunum pasajını ayıran ikincil çok zayıf bir damağı vardır, aynı zamanda yemek ve nefes almak için onlara izin vermektedir. İkincil çok zayıf damaklar, daha ileri cynodontsta bulundu, ve yüksek metabolik oranların kanıtı olarak kullanıldı. Ama bazı soğukkanlı omurgalı hayvanların da , (timsahlar ve bazı kertenkeleler) ikincil çok zayıf damakları vardır, sıcakkanlı olan kuşlar da ise yoktur.

Diyafram

Kaslı bir diyafram, nefes alması için memelilere yardım eder, özellikle yorucu faaliyetler esnasında. Bir diyafram için çalışırken, kaburgalar ve karın zorlanmamalıdır, bundan dolayı göğsün o genişlemesi, karnı geçerek ciltte azalma için telafi edilebilir, ve tersi te mümkündür. Gelişmiş cynodontsun, çok memeliye benzeyen kaburga kafesi var, çokça azaltılan bele ait kaburgalar da vardır. Bu, bu hayvanların, diyaframları olduğunu akla getirir, çünkü uzun dönemler boyunca yorucu faaliyetlerde yeteneklilerdir ve bu yüzden yüksek metabolik oranları vardır. Diğer taraftan bu memeli gibi kaburga kafesleri, çevikliği artırmayı geliştirmiş olabilir. Ama  gelişmiş therapsidsin hareketi, bir el arabası gibi arka ayklarla bütün itişi sağlıyor, ön ayak sadece, hayvanı yönetirken, diğer bir deyişle gelişmiş therapsids, her iki modern memeli veya erken çağ dinozorları olarak öyle çevik değildi. Bundan dolayı, bu memeli-gibi kaburga kafeslerinin ana görevinin onun olduğu fikir, çevikliğinin, şüpheli olduğunu artırmak olduğudur.

Uzuv duruşu

Therapsids, yayılan önayak ve yarı ilişik yarı dik arka ayaklara sahipti. Bu, taşıyıcının baskısının, aynı zamanda hareket etmek ve nefes almak için onu onlar için birazcık zor yapmış olacak olduğunu akla getirir, ama, uzuvlar tam yayılmaya sahip olan kertenkeleler gibi hayvanlar için olduğu gibi öyle zor değildir. Ama cynodontsun (gelişmiş therapsids), kaburga kafesini sertleştiren kaburgasal tabakları vardır, ve bu yüzden gövdenin yana doğru esnetmesini azaltmış olabilir, biraz nefes almak için onu daha kolaylaştıracak olan şey hareket etmedir. Bu gerçekler, gelişmiş therapsidsinin, benzer boyutunun modern memelilerinden önemli şekilde daha az aktif olduğuna gakla getirir, ve bu yüzden daha yavaş metabolizmalara da sahip olabilirler.

Yalıtım ( Saç ve Kürk )

Yalıtım enerji harcamadan vücut sıcaklığını güzelce yönetmenin en güzel yoludur. Bu yüzden saça ve kürke sahip olmak sabit ısı için kanıt olacaktır ama yüksek metabolik oran için değildir.

Therapsidlerin saça sahip olduğu tartışmaları ikna edici değildir ve saç ile kürkün ilk kanıtı 164 milyon yıl önceki fosillerden Castorocauda’dır.

Çeviren ve Hazırlayanlar:

Yunus Tapa/Levent Alper

Bu makale Wikipedia’daki İngilizce “Evolution of Mammals” sayfasının çevirisidir.

Der Fisch im Mensch / von Susanne Wagner

Vor 550 Millionen Jahren kommt Bewegung in den Lebensraum Wasser: Es entwickeln sich explosionsartig viele verschiedene und zunehmend komplexer gebaute Lebewesen, etwa Krebstiere, Schnecken und Muscheln. Bald tummeln sich auch die ersten fischartigen Lebewesen im Meer. Ihnen fehlten zwar noch Schädel, Kiefer und Skelett, aber sie zeigen eine andere Innovation der Evolution: die Chorda, Vorläuferin unserer Wirbelsäule. Sie dient als feste und doch bewegliche Aufhängung für die Muskulatur. Mit ihrer Hilfe können die noch flossenlosen Fische durch Schlängelbewegungen im Wasser schneller vorankommen. Ein großer Vorteil bei der Flucht vor Fressfeinden oder bei der Nahrungssuche. Im Laufe der Evolution entstanden dann flossenartige Gebilde zur Fortbewegung, die den Fischen besseres Manövrieren erlaubten. Wissenschaftler vermuten, dass die heutigen Fischflossen einst lange Hautfalten waren, die an beiden Seiten des Fischkörpers saßen und sich mit der Zeit zu zwei Lappenpaaren umformten, die modernen Brust- und Bauchflossen. Aus diesen Flossenpaaren bildeten sich später unsere Gliedmaßen, Arme und Beine. Auch während der menschlichen Entwicklung durchläuft der Embryo ein fischähnliches Stadium: unsere Extremitäten sind zunächst nichts anderes als zwei winzige halbrunde Lappen an den Körperseiten.

Pikaia (Quelle: SWR - Screenshot aus der Sendung)Vorläufer der Fische – Pikaia, gut 500 Mio. Jahre alt (Rekonstruktion)

 

Von der Chorda zur Wirbelsäule

Pikaia zählt zu den ältesten bekannten Organismen, deren fossile Reste einen Vorläufer des Rückgrats zeigen. Pikaia lebte vor rund 500 Millionen Jahren im Meer und ist heute ausgestorben. Diese Wesen, die äußerlich an eine Mischung aus Fisch und Wurm erinnerten, besaßen einen biegsamen und zugleich stabilen Achsenstab im Rücken, die Chorda. Auch hatten sie eine segmentierte Muskulatur, und bereits eine zweiseitige Körpergestalt mit einem Kopf und einem Schwanz. Damit steht Pikaia anatomisch gesehen den Wirbeltieren sehr nahe. Mit Pikaia verwandt ist das heute noch lebende Lanzettfischchen (Branchiostoma). Neben der Chorda verfügen Lanzettfischchen über eine Mundöffnung und einen Darm, ein Nervensystem und einen geschlossenen Blutkreislauf sowie einen Vorläufer der Leber und der Nieren – alles Merkmale, die auch den menschlichen Körper ausmachen. Bereits bei der Embryonalentwicklung des Menschen sind die Gemeinsamkeiten mit dem Lanzettfischchen zu erkennen: Etwa in der 4. Woche wird im Rücken des Embryos ein knorpelartiges Rohr sichtbar, die Chorda. Sie legt den Grundstein für Rückenmark und Wirbelsäule, bildet sich in der weiteren Entwicklung aber stark zurück. Reste der Chorda bleiben als gallertartige Masse zwischen den Wirbeln erhalten und verleihen den Bandscheiben ihre Elastizität.

Evolution mit Biss: Die Entwicklung von Kiefern und Zähnen

Schon Lanzettfischchen besitzen, wie die meisten Wasserwesen, Kiemen zur Atmung. Sie liegen beidseitig direkt hinter der Mundöffnung in den Kiemenbögen. Den Kiemenbögen verdanken die Fische, und letztendlich auch wir, einen Kiefer. Zunächst entstand ein knorpeliger Schädel in den Nachfahren des Modells “Pikaia”. Später faltete sich im Laufe der Evolution der erste Kiemenbogen auf jeder Seite des Kopfes nach vorne und umgab den Mund, dessen Öffnung somit beweglich wurde. Mit Hilfe des Kiefers konnten die Fische ihren Mund öffnen oder schließen, ein Vorteil, wenn es darum ging, potentielle Beute festzuhalten oder nach Rivalen zu schnappen.

Kiefertragende Fische gibt es bis heute in zwei Varianten: Knorpelfische, deren Skelett aus Knorpel besteht, sowie Knochenfische mit einem stabileren, knöchernen Skelett. Zum Modell „Knorpelfisch“ gehören die Haie, die zu den ältesten noch lebenden Wirbeltiergruppen zählen. Unter den Knochenfischen findet man auch die Muskelflosser, die zum Stammbaum des Menschen zählen.

Doch was wäre ein Kiefer ohne Zähne? Sie entstanden bei den Knorpelfischen aus schuppenartigen Hautfortsätzen, die den ganzen Körper bedeckten und sich am Kieferrand zu Zähnen umbildeten. Dieser primitive Zahntyp ist noch heute bei Haien zu finden, ihre Zähne sind ohne Wurzel und wachsen zeitlebens immer wieder nach. Aber auch die Zähne aller anderen Fische und Wirbeltiere gehen auf das Prinzip der Haizähne zurück, haben aber im Laufe der Evolution ihre Form verändert und sich an spezielle Aufgaben angepasst.

Hai (Quelle: SWR - Screenshot aus der Sendung)Haie haben sich im Laufe der Evolution kaum verändert.

 

Kiemen wie ein Fisch

Den Kiemenbögen der Fische kommt in der Entwicklungsgeschichte des Menschen eine bedeutende Rolle zu. Ohne die evolutionären Umbaumaßnahmen an den Kiemenbögen würden uns wichtige Organe fehlen. Aus ihnen formten sich Ober- und Unterkiefer, Teile von Gaumen und Zunge, Rachen und Kehlkopf, die Gesichtsmuskulatur sowie die Gehörknöchelchen. Was in der Evolution über einen Zeitraum von Millionen Jahren geschah, kann man heute noch immer in den wenigen Wochen der menschlichen Embryonalentwicklung mitverfolgen: Nachdem sich die Zellkugel zu einem Rohr gestreckt hat, krümmt sich das vordere Ende zu einem Frühstadium des Kopfes. An ihm bilden sich vier Verdickungen, die Kiemenbögen. Aus ihnen entstehen unter anderem Kiefer und Kaumuskulatur sowie die knöcherne Struktur des Innenohrs.

Susanne Wagner

Quelle:

http://www.planet-schule.de/wissenspool/experiment-verwandtschaft/inhalt/hintergrund/hintergrund-vom-einzeller-zum-wirbeltier/der-fisch-im-mensch.html

 

Diesem Ur-Fisch verdanken wir den Sex

Sexualität wie wir Menschen sie praktizieren, scheint zumindest in ihren Grundzügen schon 400 Millionen Jahre alt zu sein: Denn die Erfinder der schönsten Nebensache der Welt sind offensichtlich lange ausgestorbene Panzerfische gewesen. Die Tiere besaßen penisartige Flossen und brachten lebende Junge zur Welt.

Die Geburt eines Panzerfischs: Das Jungtier hängt noch an der Nabelschnur

Panzerfische haben vor 400 Millionen Jahren die Sexualität erfunden und offensichtlich haben wir Menschen diese Eigenschaft in direkter Linie von ihnen geerbt. Die Vermutung ist ein wenig spekulativ, aber ein neuer Fossilfund legt nahe, dass der Sex unter den Panzerfischen schon weit verbreitet war. Das bringt die Forschergemeinde der Biologen in gewisse Erklärungsnöte.

 

Evolution der Fische

Evolution der Fische / Knochen fehlen im Innenskelett. Schädel, Wirbelsäule und Flossenskelett sind knorpelig, allerdings durch Verkalkung oft sehr fest. Dieser Zustand ist durch die Reduktion des Knochens erreicht worden. Das Hautskelett besteht aus kleinen Placoidschuppen. Sie bestehen aus einer subepidermalen Basalplatte.Die Oberfläche wird von einem Schmelzüberzug gebildet, das Zentrum besteht aus Dentin, die Basalplatte aus Knochen. Die Placoidschuppen bedecken bei Haien den ganzen Körper, bei Rochen und Holocephalen sind sie weitgehend rückgebildet, können aber zu großen Stacheln umgebildet sein. An den Kieferrändern bilden sie kräftige Zähne verschiedener Gestalt. Sie werden bei Haiartigen dauernd von innen her ersetzt.

Die Brustflossen stehen horizontal, sind beim Schwimmen ausgebreitet und dienen als Höhensteuer, bisweilen als «Flügel» (Rochen). Die Flossen sind paarig. Die Schwanzflosse ist heterozerk. Spezielle Sinnesorgane sind die Lorenzinischen Ampullen am Kopf der Elasmobranchier (Haie und Rochen). Sie ähneln im Aufbau dem Seitenliniensystem und dienen wohl Thermo- und Mechanoreception. Die Zahl der typischen Kiemenspalten beträgt meist 5, selten 6-7. Bei den Elasmobranchiern sind sie frei, bei den Holocephalen von einem Deckel überdacht. Lungen bzw. Schwimmblasenfehlen, wenn sie aufhören, sich zu bewegen, würden sie auf den Grund sinken. Bei Haien liegt eine innere Befruchtung vor. Die Eier sind groß, dotterreich und sind mit vielfachen Verlängerungen an den Ecken ausgestattet. Der Embryo entwickelt sich mit Dottersack und äußeren Kiemenfäden. Die meisten Arten sind ovovivipar, d.h. das Jungtier schlüpft kurz vor der Geburt im Mutterleib aus der Eikapsel. Die ältesten Formen waren Süßwassertiere, heute sind sie fast ausschließlich marin (im Meer lebend).

1. Ordnung: Elasmobranchii (Haie und Rochen)

Pleurotremata (Haie)

Haie sind flexibel und haben äußerst scharfe Sinnesorgane, sie zeigen ein großes Repertoire an Verhaltensweisen. Viele Haiarten jagen nahezu alle größeren Meerestiere im Flachwasser und in der Tiefsee. Die ältesten bisher bekannten Haie stammen aus dem Devon. Sie hatten bereits ein Knorpelskelett und lebten als Raubfische im Süßwasser. Manche der heutigen Spezies haben große Ähnlichkeit mit den zahlreichen Arten, die in den Meeren der Kreidezeit vor über 100 Millionen Jahren lebten. Die verschiedenen Arten variieren sehr in der Größe: Der Walhai ist der größte Hai und der größte Meeresfisch überhaupt; er kann bis zu 15 Meter lang werden. Der Zwerghai dagegen misst weniger als 50 Zentimeter. Haie leben vorwiegend im Meer. Man findet sie in allen Ozeanen, doch sind sie in tropischen und subtropischen Meeren besonders häufig. Viele Arten wandern auch Flüsse hinauf, und eine Art der Braunhaie gelangt sogar bis zum Nicaragua-See in Mittelamerika. Haie sind angriffslustige Fleischfresser, die selbst vor Artgenossen nicht zurückschrecken. Zwei der größten Haie, der Riesenhai und der Walhai, ernähren sich jedoch von Plankton, das sie aus dem Wasser heraussieben.

Hundshai

Die Schwanzflosse ist asymmetrisch, und die Wirbelsäule reicht bis in den oberen Flügel der Schwanzflosse. Manche Arten haben Zahnreihen, die in faserigen Membranen verankert sind statt im Kieferknochen. Zähne, die der Hai im Fleisch seiner Beute verliert (dies geschieht häufig), werden rasch durch neue Zähne ersetzt, die an ihre Stelle rücken. Die Flossen der Haie sind, anders als bei den Knochenfischen, unbeweglich. Im Gegensatz zu einer allgemein verbreiteten Ansicht sieht man die Rückenflosse nur selten aus dem Wasser emporragen, wenn ein Hai dicht unter der Wasseroberfläche schwimmt.

Sinnesorgane und Ernährung:
Haie haben einen hoch entwickelten Geruchssinn. Sie können bereits winzige Spuren von Substanzen wahrnehmen, wie etwa Blut im Wasser, und die Spur verfolgen. Obwohl der Gesichtssinn des Haies nicht ganz so ausgeprägt ist, gestattet er es dem Tier, im dunklen Wasser auch schwache Bewegungen von Licht und Schatten zu erkennen, während er sich seiner Beute nähert. Haie hören vor allem Töne im tieferen Frequenzbereich sehr gut und haben ein ausgezeichnetes Richtungsgehör. Organe an Rücken und Maul ermöglichen es dem Hai, die schwachen elektrischen Reize wahrzunehmen, die bei den Muskelkontraktionen von Knochenfischen entstehen. Diese Kombination verschiedener scharfer Sinne erklärt den Erfolg, den die Haie in der Geschichte der Evolution hatten. Haie, die in Schwärmen jagen, können in eine Art Blutrausch geraten. Sie umkreisen ihre Beute, schwimmen plötzlich kreuz und quer und schlagen häufig von unten zu (sie drehen sich dabei jedoch nicht auf den Rücken, wie gemeinhin angenommen wird). Wenn man bedenkt, wie viele Taucher, Schwimmer und Wasserskifahrer sich heutzutage in Gewässer wagen, in denen es Haie gibt, sind die Angriffe der Haie auf Menschen jedoch relativ selten. Von den Angriffen endet etwa ein Drittel tödlich. Unter den Haien, die dem Menschen besonders gefährlich werden können, sind der Weißhai, der Hammerhai, der Tigerhai und der Blauhai.

Ökologische und wirtschaftliche Bedeutung:
In den Meeren haben Haie eine wichtige ökologische Funktion zu erfüllen, ähnlich wie die großen Landraubtiere. Abgesehen davon, daß sie die Gewässer von Abfällen befreien, jagen Haie vor allem die schwächeren oder verletzten Exemplare einer Population. Durch die modernen Methoden in der Fischerei sind viele Speisefischarten erheblich dezimiert worden. Daher betrachtet die Fischindustrie heutzutage die Haie als Konkurrenten. Das geht so weit, dass Krabbenfänger ihre Schleppnetze mit elektrischen Schutzeinrichtungen versehen, um die Haie davon abzuhalten, vom Fang zu fressen. Andererseits wird das Fleisch der Haie mittlerweile zu Preisen verkauft, die sich von den Preisen für traditionelle Speisefische kaum unterscheiden. Dies liegt vermutlich darin begründet, dass die traditionellen Speisefische immer seltener und dadurch auch immer teurer werden. Haie (auch ihre Flossen, die man für Haifischflossensuppe verwendet) gelten seit langer Zeit als essbar, vor allem in Ostasien. Wie das amerikanische Center for Marine Conservation (CMC) 1998 bekannt gab, weisen die Bestände vieler Haipopulationen im Atlantik Rückgänge um 70 bis 90 Prozent auf. Als Ursache gilt der unkontrollierte Fang dieser Tiere. Das CMC forderte daher, Quoten für den Haifischfang einzuführen. Haie werden auch durch die Küstenfischerei geschädigt, deren Ziel der Fang anderer Arten ist. Junge Haie, die flache Küstengewässer besiedeln, geraten als Beifang in die Netze. Der Gangeshai, der den Ganges in Indien besiedelte, ist vermutlich durch Wasserverschmutzung und den Bau von Staustufen ausgestorben.

Hypotremata (Rochen)

Rochen, Ordnung mit etwa 425 Arten. Rochen besitzen breite, abgeflachte Körper. Ihre Augen sitzen auf der dunkleren Oberseite des Körpers, während sich Maul und Kiemen auf der helleren Unterseite befinden. Die Brustflossen sind besonders stark entwickelt und vom Schwanz bis an die Seiten des Kopfes verlängert. Die Bauchflossen sind dagegen relativ klein, und die Afterflosse fehlt sogar völlig. Die Schwanzregion ist bei den Rochen zu einem peitschenförmigen Organ reduziert, das als Ruder benutzt wird. Wellenförmige Bewegungen der riesigen Brustflossen bewegen den Fisch langsam gleitend durch das Wasser.

Zahlreiche Rochen, wie beispielsweise Stachel- und Zitterrochen, haben zu ihrer Verteidigung Schutzeinrichtungen entwickelt. Das kleine Maul der Rochen weist stumpfe Zähne auf, die an das Zermahlen der Schalen von bodenbewohnenden Mollusken und Krebstieren angepasst sind. Diese Fische bewohnen den Meeresgrund und vergraben sich dort oft im Sand, wenn sie nicht auf Nahrungssuche sind. Zahlreiche Arten können ihre Farbe wechseln, um sich zu tarnen. Rochen variieren in ihrer Größe je nach Art erheblich. Die kleinsten Spezies sind nur wenige Zentimeter lang, während die größten eine Spannweite bis zu sieben Meter haben. Die größten bekannten Rochen sind die Teufelsrochen oder Mantas. Sie können ein Gewicht über zwei Tonnen erreichen.

Zur Familie der Rochen im engeren Sinn gehören etwa 100 Arten. Diese leben in flachen Meeren kalter und gemäßigter Breiten, aber auch in tropischen Meeren bis über 2 000 Meter Tiefe. Der Nagelrochen ist die häufigste Rochenart an europäischen und nordafrikanischen Küsten.

Die Weibchen erreichen Längen bis 1,2 Meter, die Männchen bleiben mit maximal 70 Zentimetern deutlich kleiner. Nagelrochen ernähren sich von Krabben, Garnelen und kleinen Plattfischen, sie bewohnen schlammige oder felsige Böden bis in 100 Meter Tiefe. Am Strand findet man häufig ihre schwarzen, etwa sechs Zentimeter langen Eihüllen. Nagelrochen werden vor allem in der Nordsee bzw. in den Gewässern um Großbritannien gefangen. Der maximal 2,4 Meter lange Glattrochen ist ebenfalls an europäischen Küsten anzutreffen, sein Verbreitungsgebiet reicht von Norwegen bis Nordafrika. Er ernährt sich von Krebsen, Würmern und Grundfischen. Der Glattrochen ist für die Fischerei im Nordwesten Europas die wichtigste Rochenart; sein Fleisch kommt – ebenso wie das des Nagelrochens – als \”Seeforelle\” in den Handel. Die Nordsee ist eines der bedeutendsten Fanggebiete. Der in den Küstengewässern des Nordatlantik weit verbreitete Sternrochen kann eine Länge von einem Meter erreichen, er lebt bis in 200 Meter Tiefe auf schlammigem oder sandigem Grund. Er frisst Krabben, Garnelen und kleine Fische, seine wirtschaftliche Bedeutung ist gering. Weitere Unterordnungen bzw. Familien aus der Ordnung der Rochen sind Geigenrochen, Sägerochen, Stachelrochen, Teufelsrochen, Zitterrochen und Adlerrochen. Systematische Einordnung: Rochen bilden die Ordnung Rajiformes der Klasse Chondrichthyes. Sägerochen bilden die Familie Pristidae, Rochen im engeren Sinne die Familie Rajidae. Der Nagelrochen heißt zoologisch Raja clavata, der Glattrochen Raja batis und der Sternrochen Raja radiata.

Quelle:

http://www.artikel32.com/biologie/1/evolution-der-fische.php

Fisch ging aufs Trockene

Einer der Fische, die vor rund 370 Millionen Jahren an Land gingen, war Tiktaalik. (Bild: Nature)
Einer der Fische, die vor rund 370 Millionen Jahren an Land gingen, war Tiktaalik. (Bild: Nature)

Auf Landgang

Brüche der Evolution – Fisch ging aufs Trockene

Von Dagmar Röhrlich

Paläontologie. – Der Landgang der Tiere markiert eine der großen Epochen der Erdgeschichte, doch welcher Fisch vor rund 380 Millionen Jahren als erster dauerhaft Festland betrat und zum Urvater aller Landwirbeltiere wurde, ist unbekannt.

Der Vollmond scheint auf die seichte Meeresbucht. Durchs Wasser gleitet ein dunkler Schatten. Kurz glimmt ein Augenpaar auf. In diesem Moment wirft sich ein schlankes, fischartiges Wesen an den Strand, stemmt sich hastig mit seinen Flossenbeinchen vorwärts – und entkommt dem Räuber.

“Wenn irgendwo der Druck durch Räuber zu groß wird, ist es eine gute Idee, einen sicheren Hafen zu finden.”

Simon Conway-Morris von der University of Cambridge vermutet, dass es die Fische vor 380 Millionen Jahren aufs Trockene zog, weil sie ihren Fressfeinden entgehen wollten – denn das Leben in den Ozeanen war gefährlich geworden. Dort jagten jetzt sehr bewegliche Räuber wie die gefräßigen Ammoniten, aber vor allem die gewaltigen Panzerfische mit ihren monströsen Schädeln – und Haie. Die bis dahin relativ schutzlosen Wassertiere mussten reagieren. Die einen panzerten sich stärker, andere setzten auf Schnelligkeit und wieder andere suchten eben das Weite. Das über Jahrmilliarden öde Land war als Fluchtort interessant geworden, denn die Pflanzen hatten es bereits erobert. Conway-Morris:

“Wären die Pflanzen nicht zuerst da gewesen, wäre dieser Schritt für alle anderen sinnlos gewesen, schließlich sind Pflanzen die Basis aller Nahrungsketten. Die fossilen Hinweise auf ihren Landgang sind spärlich. Es könnte so etwas wie Seegras gewesen sein, das den Sprung schaffte – und vielleicht geschah es schon während der Kambrischen Explosion. Falls ja, waren die ersten Landpflanzen noch sehr primitiv.”

Die Pioniere mussten Anpassungen entwickeln, um sich vor dem Austrocknen zu schützen, der Schwerkraft zu trotzen und die Fortpflanzung neu zu regeln. Im Lauf von mehr als 100 Millionen Jahren begann das Land zu ergrünen. Dann kamen die ersten Tiere. Es waren die Insekten. Conway-Morris:

“Es ist schon verrückt, aber es hat sich herausgestellt, dass sie recht eng mit einer Gruppe von Lebewesen verwandt sind, zu denen die Krabben gehören. Mangels Fossilien wissen wir kaum etwas über diesen Übergang, aber es ist sicher, dass die Insekten viele Millionen Jahre vor den Fischen und ihren Nachfahren, den Amphibien, an Land gegangen sind.”

Das grüne Land muss den Wasserbewohnern ungeheuer reizvoll erschienen sein, denn viele wollten den neuen Lebensraum für sich erobern. Conway-Morris:

“Wenn man genau untersucht, wer sich da anschickte an Land zu gehen, dann haben es anscheinend mehrere Gruppen von Fischen unabhängig voneinander versucht. Jeder von ihnen wählte einen etwas anderen Weg.”

Dabei mussten die wesentlichen Anpassungen an ein Leben an Land schon im Wasser ablaufen. Auf dem besten Wege war Tiktaalik, ein 2006 im Norden Kanadas entdecktes Bindeglied zwischen den Fischen und den Landwirbeltieren: ein Zwitterwesen zwischen den Welten. Seine Vorderflossen waren beispielsweise schon zu so etwas wie Vorderbeinen umgeformt, erklärt Reinhold Leinfelder, Direktor des Berliner Leibniz-Instituts für Evolutions- und Biodiversitätsforschung:

“Die sinnvolle und sicherlich plausible Interpretation ist die, dass er sich mit diesen Vorderflossen liegestützartig /hochheben konnte, wenn er da im Schlamm drin war, die Übersicht war besser, und so weiter.”

Wer sich auf einen umgestürzten Baumstumpf stemmen wollte, um eine fette Libelle zu verschlingen oder um sich in der Trockenzeit von einem Tümpel zum anderen zu schleppen, für den war die Umstellung der Atmung zentral. Leinfelder:

“Natürlich funktioniert die Kiemenatmung nicht mehr, also man muss auf Lungenatmung umsteigen, und wir wissen, dass sich aus den Schwimmblasen der Fische sich in gewisser Weise lungenartige Systeme gebildet haben.”

Welcher Fisch auch immer es schaffte, zum Urahn aller Landwirbeltiere zu werden – er hatte fünf Zehen: Sie sind das Erbe des gemeinsamen Vorfahren aller Landwirbeltiere. Einmal festen Boden unter den Füßen, schlug die Evolution ganz neue Wege ein. Die Reptilien entstanden, die Säugetiere, die Saurier, die Vögel – und irgendwann erschien ein Lebewesen mit einem großen Gehirn, das wie die Raubsaurier auf zwei Beinen lief: der Mensch.

Quelle:

http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/919733/

 

Der Schritt vom Wasser ans Land

Moosgenom gibt genetische Veränderungen preis, die Landbesiedlung möglich machten.

Mal wieder ist ein Genom entschlüsselt – diesmal das Erbgut des “Kleinen Blasenmützenmooses”. Und es verrät einiges über die Anpassungen, mit denen den frühen Pflanzen der Schritt vom Wasser ans Land gelang.
Bisher gibt es noch nicht viele vollständig entschlüsselte Genome von vielzelligen Organismen. Neben dem Menschen, der Maus und dem Fadenwurm haben es aber auch einige Pflanzen in die Liste der sequenzierten Organismen geschafft. Auf Grund der nach wie vor hohen Kosten der Sequenzierung sind sie aber noch eher selten vertreten.

Das Kleine Blasenmützenmoos (Physcomitrella patens)

Bisher waren vor allem Blütenpflanzen wie die Ackerschmalwand (Arabiopsis thaliana) und die Pappel oder Nutzpflanzen wie der Reis von Interesse. Aber auch Algen sind vertreten. Diese stehen ganz am Anfang der Entwicklung der Pflanzen, Blütenpflanzen ganz am Ende.

Für den entwicklungsgeschichtlich entscheidenden Schritt des Übergangs der Pflanzen vom Wasser auf das Land und der Entwicklung der Mehrzelligkeit vor etwa 450 Millionen Jahren fehlte jedoch ein Vertreter. Diese wurde jetzt geschlossen: Mit der Entschlüsselung des Genoms des Kleinen Blasenmützenmooses (Physcomitrella patens ) durch Ralph Quatrano von der Washington-Univerität in St. Louis, unter Mitarbeit von Forschern der Universität Freiburg und des Max-Planck-Instituts für Züchtungsforschung in Köln.

Moose sind viel komplizierter gebaut als Algen, aber noch nicht so hoch entwickelt wie Blütenpflanzen, die ein ausgeklügeltes Leitbündelsystem und komplex geformte Fortpflanzungsorgane besitzen. Der Übergang vom Wasser zum Land war für die Pflanzen ein großer Schritt, der mit der Anpassung vieler zellulärer Prozesse verbunden war. Diese Veränderungen sind im genetischen Material genau dokumentiert und machen sie zu einer einzigartigen Ressource für zukünftige Forschungen.

Bereits jetzt gab das Moos einige Geheimnisse preis, zum Beispiel wie sich die Toleranz gegen das Austrocknen entwickelt hat. Jede vertrocknete Zimmerpflanze belegt quasi, dass Trockentoleranz – obschon eine wichtige Eigenschaft – bei den meisten Blütenpflanzen nicht mehr vorhanden ist. Doch die Sequenz des Kleinen Blasenmützenmoos zeigt, dass die ursprünglichen Landpflanzen wahrscheinlich noch tolerant gegen Austrocknen waren und dass diese Eigenschaft erst in unseren modernen Pflanzen verloren ging.

Wichtige Erkenntnisse kommen auch aus der Welt der Hormone, die auch bei Pflanzen entscheidende Schritte in der Entwicklung und beim Wachstum steuern. Doch während es Pflanzenhormone bei Algen offenbar noch nicht gibt, waren sie beim Vorfahr unserer heutigen Landpflanzen bereits erfunden, wie das Genom des Kleinen Blasenmützenmooses zeigt. Aus dem Vergleich mit dem Genom der heutigen Pflanzen können die Forscher wichtige Rückschlüsse darauf ziehen, wie sich Pflanzenhormone entwickelt haben.

Die Forscher um Bernd Reiss am Kölner Max-Planck-Institut interessierten sich zudem vor allem für die Reparatur von DNA-Schäden in Physcomitrella. Dieser Prozess ist für die Abwehr schädlicher Umwelteinflüsse von Bedeutung und beim Menschen auch in die Entstehung von Krebs und das Altern involviert. “DNA-Schäden werden in Physcomitrella präzise repariert, was unzweifelhaft zu der hohen Stabilität des Genoms beiträgt”, erläutert Reiss. “Aus der humanmedizinischen Forschung wissen wir, dass Fehler im Genom zu Krankheiten führen können. Von daher ist es von großem Interesse, die Mechanismen zu verstehen, die zu dieser Genomstabilität führen.”

Quelle:

http://www.wissenschaft-online.de/artikel/914780&_z=859070

Vom Fisch zum Vierbeiner / von Dr. Reinhard Junker

Teil 1: Überblick und tetrapodenartige Fische des Oberdevons
Teil 2: Ichthyostega, Acanthostega und andere Tetrapoden des höheren Oberdevons
Teil 3: Tetrapoden des Unterkarbons, unklare Selektionsdrücke und evolutionstheoretische Probleme

Zusammenfassung: Die Eroberung des Landes ist ein Meilenstein in der Geschichte der Wirbeltiere. Bis vor kurzem galt die Abfolge von einem Quastenflosser wie Eusthenopteron zum „ersten Vierbeiner“ (Tetrapoden) Ichthyostega als der Weg, auf dem dieser Übergang beschritten wurde (Abb. 1; vgl. Kasten S. 4). Zwischen beiden Formen besteht eine erhebliche morphologische Kluft. Neue Fossilfunde tetrapodenähnlicher Fische, vor allem Panderichthys, scheinen diesen Sprung zu verkleinern. Panderichthys ist jedoch ausschließlich wasserlebend und paßt als Vorläufer von Tetrapoden in manchen Merkmalen weniger als Eusthenopteron. Die ältesten Fossilfunde, die den Tetrapoden zugerechnet werden, sind zudem älter als Panderichthys. Im Kopfbereich weisen diese mutmaßlichen Tetrapoden-Frühformen erstaunliche Spezialisierungen auf, deren Vorgeschichte fossil nicht dokumentiert ist. Über die Herkunft der ersten Tetrapoden geben diese ältesten Fossilformen daher wenig Aufschluß.
In dieser ersten Folge des auf drei Teile angelegten Beitrags über die Entstehung der Tetrapoden werden zunächst ein Überblick über die maßgebliche Fossildokumentation von Formen des Oberdevons gegeben und die wichtigsten Fragestellungen im Rahmen einer evolutionären Deutung aufgeworfen. Danach werden die Fossilien des unteren Oberdevons (Frasnium-Stufe) vorgestellt und ihre evolutionäre Bedeutung diskutiert. Im zweiten Teil sollen das neue Bild vom berühmten „ersten Amphib“ Ichthyostega sowie vom wasserlebenden Tetrapoden Acanthostega und andere Formen aus dem oberen Oberdevon (Famennium-Stufe) vorgestellt werden. Der Schlußteil ist evolutionstheoretischen Problemen des mutmaßlichen Übergangs von Fischen zu Vierbeinern gewidmet – alles zusammen ein Streifzug durch spannende Kapitel aktueller paläontologischer Forschung.

Einleitung und Überblick

Abb. 1: Der berühmte Fisch-Amphib-Übergang vom Fleischflosser (Quastenflosser) Eusthenopteron zum „Uramphib“ Ichthyostega. Eusthenopteron kann allerdings nur teilweise modellhaft als Vorläuferorganismus gelten. Als direkter Tetrapodenvorläufer ist er ungeeignet, da er durch seine Schwanzflosse als Bewohner des offenen Wassers ausgezeichnet ist.

Der Schritt vom Wasser ans Land gehört wohl zu den bekanntesten Beispielen für mutmaßliche evolutionäre Übergänge. Evolutionär gesehen muß dieser Schritt vielfach erfolgt sein, bei Pflanzen, bei wirbellosen Tieren wie z. B. den Gliederfüßern und bei den Wirbeltieren (Tiere mit Innenskelett und einer Wirbelsäule). Bei den Wirbeltieren ist der Schritt an Land vereinfacht als Übergang vom Fisch zum Amphib bekannt. Jedem, der sich ein wenig in Evolutionsbiologie auskennt, dürfte das „Paar“ Eusthenopteron („Noch-Fisch“) – Ichthyostega („Bereits-Amphib“, „Uramphib“) als Standard-Lehrbuchbeispiel begegnet sein (vgl. Abb. 1).

Tetrapoden. Die landlebenden Wirbeltiere werden als Tetrapoden (= Vierbeiner) bezeichnet. Die vier Extremitäten (Gliedmaßen) weisen einen charakteristischen Skelettbau auf: Mit dem Schultergürtel ist der Oberarm- bzw. Oberschenkelknochen (Humerus bzw. Femur) gelenkig verbunden, dann folgen ein Knochenpaar (Ulna und Radius bzw. Tibia und Fibula) sowie Hand- bzw. Fußwurzelknochen und Finger- bzw. Zehenknochen (Phalangen) (Abb. 2).1

Evolutionstheoretisch werden die Tetrapoden von Knochenfischen abgeleitet, und zwar von der ab dem Devon überlieferten Untergruppe der Fleischflosser (Sarcopterygier) (s. u.). Der Übergang von Fischen zu Vierbeinern soll nach derzeitigem Kenntnisstand im Oberdevon und Unterkarbon erfolgt sein.

Abb. 2: Tetrapoden-Extremität von Ichthyostega mit 7 Fingern. (Nach Clack 2002a)

Umbauten. Bei einem Übergang von Fischen zu Vierbeinern müssen tiefgreifende Veränderungen erfolgt sein (Abb. 3; vgl. CLACK 2002a, 35; CARROLL 1993, 174ff.): Betroffen sind u. a. das Tragen des Körpers (die Kräfteverhältnisse sind auf dem Land ganz anders als im Wasser; mit Folgen für die Wirbelsäule und die Extremitäten), die Fortbewegungsweise (Extremitäten mit neuer Funktion: die Fortbewegung steht statt der Steuerung im Vordergrund), die Ausbildung eines Halses zur besseren Beweglichkeit des Kopfes (mit Folgen für Schultergürtel, Verbindung Kopf-Wirbelsäule, Muskulatur), der Bau des Schädels (der Kopf muß stabil sein; im Wasser sind dagegen gelenkige Verbindungen von Schädelteilen wichtig für Kiemenatmung), Nahrungsaufnahme, Atmung, Wasserhaushalt, Sinnesorgane (z. B. Schallübertragung; Augen: anderer Brechungsindex) und Fortpflanzung. Evolutionstheoretisch kann ein solcher Vorgang nur schrittweise erfolgen. Dabei muß bedacht werden, daß die einzelnen Organsysteme und Fähigkeiten mehr oder weniger stark miteinander zusammenhängen (vgl. CLACK 2002a, 190).

Evolutionstheoretische Fragen. Die Bedeutung dieses Übergangs für die Evolutionsforschung ist offenkundig: Es sind für diesen Schritt makroevolutive Veränderungen erforderlich. Es stellen sich folgende Fragen:

  • Kann dieser Übergang „portioniert“ werden, so daß er von der mechanistischen Seite plausibel gemacht werden kann?
  • Werden für einzelne Organsysteme fossile Übergangsserien gefunden?
  • Können für den evolutiven Erwerb von Neuerungen Selektionsdrücke plausibel gemacht werden?
  • Treten die Fossilfunde stratigraphisch (in der Schichtenabfolge) in einer Weise auf, die zu einem evolutionären Ablauf paßt?
Weshalb wird Eusthenopteron als Vorläufer der Vierbeiner betrachtet?

Der Quastenflosser Eusthenopteron gilt unter den Fischen weithin als geeignetster Vorfahre der Tetrapoden. Er gehört zur Fleischflosser-Untergruppe der Osteolepiformes. Diese Gruppe ist mit den frühen Tetrapoden (Vierbeinern) durch folgende Merkmalskomplexe verbunden: Knochenmuster des Schädels, innere Nasenöffnungen, Bau der Zähne, Bau der Wirbel und Bau der Extremitäten (Gliedmaßen). Allerdings steht Sterropterygion im Bau der Extremitä-ten den Tetrapoden näher als Eusthenopteron (RACKOFF 1980), von dieser Gattung ist jedoch nur die Brustflosse bekannt (kleine Abb. in der Mitte). Die Wirbeltypen von Osteolepis stehen den Tetrapoden wiederum näher als die Wirbel von Eusthenopteron (PANCHEN 1977, 303). Der „tetra- podenähnlichste Fisch“ Panderichthys (Abb. 7) hat nur zwei Paar Extremitäten; diese aber sind den Tetrapoden unähnlicher als die Extremitäten vieler Fleischflosser. Schwierigkeiten bei der Bestimmung passender Vorläufer bereiten auch die Variationsbreiten relevanter Merkmale und eine größere Anzahl von Parallelentwicklungen und Konvergenzen innerhalb der Osteolepiformes (WOROBJEWA 1975, 45, 51). Eusthenopteron (Abb. 1) gilt daher nicht als der Vorläufer der Tetrapoden schlechthin, sondern dient als ingesamt relativ passender Referenzorganismus. Eine Minderheit von Forschern favorisiert die Lungenfische als nächste Fischverwandte der Tetrapoden. Die heutigen Lungenfische stehen in der Weichteilanatomie den Tetrapoden in der Tat recht nahe, doch unterscheiden sich die fossilen Formen von den heute lebenden und über ihre Weichteilanatomie kann nichts gesagt werden. Doch auch osteologische Merkmale (Knochenbau) weisen nach Auffassung von ROSEN et al. (1981) auf eine engere Verwandtschaft zwischen Lungenfischen und Tetrapoden hin. Hintergrund der unterschiedlichen Auffassungen sind Meinungsunterschiede über bestimmte Merkmale und umstrittene Homologieverhältnisse. So betrachten ROSEN et al. (1981) die Gemeinsamkeiten zwischen Osteolepiformes und Tetrapoden als konvergent. Bei diesen Bewertungs-Unterschieden könnten auch Voreingenommenheiten eine erhebliche Rolle spielen.

Abb. 3: Skelett eines Fisches ähnlich Eusthenopteron im Vergleich mit einem Tetrapoden wie Dendrerpeton. Die größeren Unterschiede sind beschriftet. (Nach Clack 2002a)

Erste kurze Antworten im Überblick. Bei grober Betrachtung kann man einige Fragen teilweise bejahen. Man kann die Übergänge teilweise in Teilschritte unterteilen; für einzelne Merkmale gibt es verschiedene Ausprägungen, die in Übergangsserien gestellt werden können, und in der Schichtenfolge aufsteigend nehmen tetrapodenartige Merkmale unter den maßgeblichen Fossilien zu.

Im Detail betrachtet treten jedoch zahlreiche Unstimmigkeiten auf. Übergänge erfolgen in vielen Organsystemen recht abrupt und die stratigraphischen Abfolgen entsprechen den mutmaßlichen evolutionären nur teilweise. Ziemlich unklar sind die Selektionsdrücke, die zu den Landanpassungen geführt haben könnten. Diese Probleme sollen in diesem dreiteiligen Artikel erläutert und erörtert werden; möglicherweise können sie als Hinweise für eine nicht-evolutionäre Deutung verwendet werden. Diese Alternative könnte darin bestehen, daß die Fossilabfolgen des Devons eine ökologische Sukzession oder ökologische Zonierung widerspiegeln. Um diese Möglichkeit zu untermauern, müssen geologische Befunde herangezogen werden; es sollte z. B. gezeigt werden, daß die relevanten devonischen Schichten schnell abgelagert wurden oder sein könnten.

Abb. 4: Stratigraphischer Überblick über frühe Tetrapoden und ihre mutmaßlichen Fischvorläufer. Dicke Linien = Bereiche der Fossilüberlieferung. (Nach Clack 2002a)

Stratigraphischer Überblick. Der Übergang von Fischen zu Vierbeinern soll im Oberdevon begonnen haben und im Unterkarbon vollendet worden sein. Abb. 4 gibt einen stratigraphischen Überblick über die für diesen Übergang maßgeblichen Fossilformen des Mittel- und Oberdevons. Neben den gut erhaltenen Gattungen Eusthenopteron, Panderichthys, Ichthyostega und Acanthostega wurde eine Reihe von Fossilien gefunden, die nur sehr bruchstückhaft überliefert sind. Ihre Zuordnung zu den Tetrapoden erfolgt anhand indirekter anatomischer Hinweise (Kiefermerkmale oder Merkmale des Schultergürtels oder des Humerus) und ist daher mit Unsicherheiten behaftet; der Bau der Extremitäten ist bei diesen Formen unbekannt. Einige Gattungen wurden erst in den letzten 20 Jahren entdeckt.

Aufgrund des Baus des Schädels und der Extremitäten kommen Fleischflosser aus der Gruppe der Osteolepiformes am ehesten als Vorfahren für die Tetrapoden in Frage. Fleischflosser, zu denen Quastenflosser wie die berühmte Latimeria gehören, sind Fische mit kräftigen, „fleischigen“ Flossen, deren Skelettbau dem der Vierfüßer angenähert ist (vgl. Abb. 1, 8). Latimeria-ähnliche Quastenflosser scheiden aber als direkter Vorfahre der Tetrapoden wegen vieler unpassender Merkmale aus. Als dafür am besten passende Gattungen gelten schon länger Eusthenopteron (Abb. 1) und Panderichthys (Abb. 7).

Biogeographie. Die oberdevonischen Tetrapoden-Funde stammen aus Grönland, Litauen, Westrussland, Schottland, Nordamerika und Australien. Im Devon lagen diese Gebiete zwar erheblich näher beieinander als heute; dennoch ist die biogeographische Verbreitung beträchtlich und einer der Gründe, weshalb seit einigen Jahren auch eine mehrfache unabhängige Entstehung der Tetrapoden diskutiert wird.

Abb. 5: Der Übergang vom Wasser ans Land kann evolutionstheoretisch in drei Teilschritte unterteilt werden.

Neue Entwicklungen. Lange Zeit galt Ichthyostega aus dem Oberdevon als erster Vierbeiner und zugleich als erstes amphibisch lebendes Landwirbeltier. Der Übergang zum Vierbeiner wurde mit dem Übergang zum (teilweisen) Landleben gleichgesetzt. Der Sprung von Eusthenopteron zu Ichthyostega (Abb. 1) war erheblich. Durch die neuen Funde der letzten 20 Jahre hat sich an diesem Bild einiges geändert.

  • Der Erwerb der Vierbeinigkeit wird nicht mehr mit dem Übergang zum Landleben gleichgesetzt. Vielmehr gibt es unter evolutionstheoretischen Voraussetzungen starke Argumente dafür, daß die Vierbeinigkeit im Wasser erworben wurde – oder nicht-evolutionstheoretisch ausgedrückt: einige Vierbeiner des Devons haben wahrscheinlich nur im Wasser gelebt, möglicherweise in stark bewachsenen Uferbereichen, in welchen der Besitz einer mehrstrahligen Extremität passend war. Der Übergang vom Wasser ans Land wird evolutionstheoretisch neuerdings in drei Teilschritte unterteilt (Abb. 5): 1. Erwerb der Finger (bzw. der typischen Tetrapoden-Extremität), 2. Fähigkeit zum Gehen, 3. Schritt aufs Land.
  • Einige Fossilfunde verkleinern in mancher Hinsicht die Kluft zwischen Eusthenopteron und Ichthyostega. Allerdings passen diese Formen bei weitem nicht widerspruchsfrei in eine Zwischenposition.
  • Ichthyostega, das „erste Amphib“, lebte wahrscheinlich hauptsächlich im Wasser und war kein Landgänger. Zudem sperrt sich eine Reihe von Merkmalen deutlich gegen eine Einordnung als Übergangsform zwischen Fischen und landlebenden Tetrapoden. Ob der Weg zu Ichthyostega zugleich auch der Weg in Richtung Landleben ist, gilt mittlerweile als ungewiß.

„Romers Lücke“. Nach dem Oberdevon folgt eine markante Überlieferungslücke von ca. 20 Millionen Jahren in der Fossildokumentation der Tetrapoden, die nach dem berühmten Wirbeltierpaläontologen Alfred S. ROMER als „Romer’s gap“ (Romers Lücke) bezeichnet wird. Erst im Jahr 2002 wurde die Gattung Pederpes als erstes gut erhaltenes Fossil beschrieben, das in diese Lücke fällt (CLACK 2002b). Von der Merkmalskombination paßt dieses Fossil nur teilweise in evolutionstheoretische Vorstellungen. Ab dem Viséum (mittleres Unterkarbon) ist dann schlagartig eine enorme Vielfalt an Tetrapoden fossil überliefert, darunter auch ausgesprochen abgeleitete Formen wie die Aïstopoda (Abb. 6). Die Vielfalt der Merkmalskombinationen erlaubt keine stammesgeschichtlichen Rekonstruktionen. Ebenso ist der Anschluß der oberdevonischen Formen an die unterkarbonischen unklar.

Abb. 6: Die extrem spezialisierte Aïstopoden-Gattung Lethiscus; der älteste Aïsto-pode aus dem Viséum (mittleres Unterkarbon). (Nach Carroll 1992)

Im Folgenden sollen die oberdevonischen Fossilfunde vorgestellt und ihre Bedeutung für den Übergang Fisch – Vierbeiner diskutiert werden (s. Abb. 4). Demnach folgt auf Eusthenopteron der tetrapodenähnlichste Fisch Panderichthys und die ähnliche, aber nicht so gut erhaltene Gattung Elpistostege. Im Frasnium (unteres Oberdevon) sind Elginerpeton und Obruchevichthys überliefert, die als älteste Tetrapoden gelten. Allerdings weisen diese Gattungen einige deutlich spezialisierte Merkmale auf und werden deshalb auf einen blind endenden Seitenzweig gestellt. Eine interessante Gattung aus dieser Zeit ist außerdem Livoniana.

Aus dem Famennium (oberes Oberdevon) wurden acht weitere Tetrapoden-Gattungen beschrieben: die bekannteren und gut erhaltenen Ichthyostega und Acanthostega sowie die nur bruchstückhaft überlieferten Gattungen Ventastega, Hynerpeton, Tulerpeton, Densignathus, Metaxygnathus und Sinostega. Danach reißt die Fossilüberlieferung mit der oben erwähnten „Romerschen Lücke“ („Romer’s gap“) ab.

Tetrapodenähnliche Fische
Abb. 7: Von Eusthenopteron zu Panderichthys aus dem unteren Oberdevon ist ein deutlicher Sprung zu verzeichnen. (Nach Clack 2002a)

Panderichthys (Abb. 7). Diese Gattung gilt als tetrapodenähnlichster Fisch, der den Vierbeinern in einigeN Merkmalen näher steht als Eusthenopteron (Abb. 1, 7) und in dieser Hinsicht die Kluft zwischen Fischen und Vierbeinern verkürzt. Allerdings weist dieser Fisch auch Merkmale auf, die ihn entfernter von den Tetrapoden als Eusthenopteron stellen (s. u.). Panderichthys war über 1 m lang und hatte einen ca. 30 cm langen Schädel; der Schädel war abgeflacht und die Schnauze ziemlich ausgezogen; die Augen lagen ziemlich nahe beieinander und relativ weit hinten. Das Schädeldach war stabiler als bei anderen Fisch-Gattungen. Damit erweckt der Schädel einen tetrapodenartigen Eindruck (CLACK 2002a, 64; JANVIER 1996, 270). Daneben gibt es aber auch einzigartige Merkmale im Schädel, und insgesamt ist die Ähnlichkeit des Schädels mit Eusthenopteron ziemlich groß (AHLBERG et al. 1996, 61).

Dem Kiefer fehlen eindeutige Tetrapoden-Merkmale; er ist im wesentlichen Osteolepiformentypisch (AHLBERG & CLACK 1998, 13). Der Hirnschädel weist – anders als das Schädeldach – keines der abgeleiteten Merkmale der oberdevonischen Tetrapoden auf, sondern ist mit dem von Eusthenopteron fast identisch und besitzt ein fischtypisches intrakraniales Gelenk; im Vergleich zum frühen Tetrapoden Acanthostega gibt es tiefgehende Unterschiede (AHLBERG et al. 1996, 61).

Auffallend ist das Fehlen von Dorsal- und Analflosse. Diese Flossen sind abrupt spurlos verschwunden. Die paarigen Flossen (Abb. 7, 8) zeigen keine charakteristischen Merkmale von Landwirbeltieren (CARROLL 1996, 19). Die Skelettelemente der Flossen sind breit und abgeflacht; eine Besonderheit ist die Verschmelzung der distalen (körperfernen) Elemente in der Brustflosse zu einer Platte (WOROBJEWA 1974/75, 315; CLACK 2002a, 43). Die Flossen von Panderichthys sind also weniger tetrapodenähnlich als die von Eusthenopteron (CLACK 2002a, 159; JANVIER 1996, 270). Der Trend geht also in die entgegengesetzte Richtung statt hin zur Ausprägung Richtung Tetrapoden (JANVIER 1996, 270).2 Der Humerus weist dagegen einige tetrapodenartige Merkmale auf und ist fast perfekt intermediär zwischen Eusthenopteron und Acanthostega. Insgesamt aber erscheint die Extremität als Mosaikform, die nicht in eine Übergangsstellung zwischen Eusthenopteron und Acanthostega paßt.

Die verlängerte Schwanzflosse wiederum gleicht dem Schwanz der frühen Tetrapoden Ichthyostega und Acanthostega (CLACK 2002a, 160). Diese beiden Gattungen waren nach heutiger Kenntnis aber hauptsächlich oder sogar ausschließlich wasserlebend, so daß die Tetrapodenähnlichkeit des Schwanzes von Panderichthys evolutionär in Bezug auf den Übergang ans Land wenig aussagekräftig ist.

Die Wirbel der Panderichthyiden sind schwach (VOROBYEVA & SCHULTZE 1991, 91), ihre Konstruktion ist nach AHLBERG & MILNER (1994, 508) einzigartig, was sie aus der Stammlinie der Tetrapoden ausschließe.

Abb. 8: Vorderextremitäten von Eusthenopteron (links), Pander-ichthys (Mitte) und Hinterextremität von Acanthostega (rechts). (Nach Clack 2002a)

Evolutionstheoretische Bewertung. Insgesamt weist Panderichthys ein Merkmalmosaik auf, das eine widerspruchsfreie Einordnung in eine evolutionäre Abfolge Eusthenopteron – Panderichthys – frühe Tetrapoden in mehrfacher Hinsicht nicht erlaubt. Sowohl im Bau des Hirnschädels als auch im Bau der Extremitäten ist in dieser Abfolge eine plötzliche, nicht-evolutionäre Änderung zu verzeichnen (AHLBERG et al. 1996, 63; vgl. CARROLL 1996). In der Hirnschädel-Konstruktion gibt es seit dem Ursprung der Fleischflosser bis zu Panderichthys keine signifikante Änderung trotz erheblicher Variation in der Schädelform. Bei Acanthostega ist die Konstruktion dann sprunghaft verändert; die neue Hirnschädel-Morphologie bleibt dann wieder unverändert bis zu den karbonischen Formen (AHLBERG et al. 1996, 63). VOROBYEVA & SCHULTZE (1991,84) halten die Panderichthyiden für so verschieden von Osteolepiformes und Tetrapoden, daß sie eine eigene Ordnung für diese Gruppe für gerechtfertigt halten.

Wir haben also die oft anzutreffende Situation, daß einzelne Merkmale wohl in eine Übergangsstellung passen – hier zwischen den Osteolepiformes und den frühesten Tetrapoden –, andere dagegen einer solchen Position widersprechen. Und in einigen Merkmalskomplexen gibt es einen deutlichen Sprung zwischen Panderichthys und möglichen evolutionären Nachfahren. Zudem paßt die stratigraphische Position von Panderichthys nicht zu einer Übergangsstellung dieser Gattung, da er in älteren Schichten als Eusthenopteron gefunden wurde (CLACK 2002a, 48; vgl. Abb. 4).

Elpistostege. Diese Gattung wurde an der gleichen Lokalität in Kanada wie Eusthenopteron gefunden. Zusammen mit Panderichthys wird sie zu den Elpistostegalia gestellt (vgl. AHLBERG et al. 2000, 533). Von dieser Gattung sind nur Schädelfragmente und Wirbel gefunden worden. Aufgrund der Schädelmerkmale wird Elpistostege von AHLBERG et al. (2000, 542) als noch tetrapodenähnlicher eingestuft als Panderichthys, doch sind diese Befunde aufgrund der fragmentarischen Erhaltung wenig aussagekräftig. Auch diese Gattung paßt stratigraphisch nicht gut in den Übergangsbereich zu den Tetrapoden.

Die ersten mutmaßlichen Tetrapoden aus dem Frasnium
Abb. 9: Langgestreckter Unterkiefer von Elginerpeton (oben von außen, unten von innen. (Nach Clack 2002a)

Als älteste Tetrapoden werden die beiden recht ähnlichen Gattungen Elginerpeton (Abb. 9) aus Schottland und Obruchevichthys aus Litauen und Westrussland klassifiziert. Die beiden Gattungen sind in Schichten des Frasniums (unteres Oberdevon; vgl. Abb. 4) gefunden wurden, die 5-8 Millionen Jahre älter als Ichthyostega eingestuft werden.

Allerdings gibt es für die Einstufung als Vierbeiner nur indirekte Hinweise, denn das entscheidende Merkmal, der Bau der Extremitäten, ist zum großen Teil unbekannt.

Von Elginerpeton sind Teile des Ober- und Unterkiefers sowie einige Extremitäten- und Gürtelelemente (Oberschenkelknochen, Schienbein, Schulter- und Beckengürtelteile; evtl. ein Oberarmknochen) bekannt, wobei die Zuordnung der postkraniellen Elemente nicht ganz gesichert ist (AHLBERG 1995, 423). Mit einer Schädellänge von ca. 40 cm handelte es sich um ein relativ großes Tier (deutlich größer als Panderichthys und doppelt so groß wie Ichthyostega). Der Kopf war flach, die Schnauze recht spitz und ziemlich unähnlich sowohl zu Panderichthyiden als auch zu den oberdevonischen Tetrapoden (CARROLL 1995, 389). Der schlanke Unterkiefer weist einige einzigartige abgeleitete Merkmale im Vergleich zu allen oberdevonischen Tetrapoden auf; darüber hinaus besitzt er aber auch fischtypische Merkmale (AHLBERG 1995, 420, 422; CARROLL 1995, 389).

Schulter- und Beckengürtel sowie die erhaltenen Teile der Extremitäten sind teilweise fischtypisch, ähneln aber teilweise auch den Tetrapoden Ichthyostega oder Acanthostega oder weisen intermediäre Ausprägungen zwischen Panderichthys und Acanthostega auf (so die Form des Oberarmknochens). Die schwach ausgebildete postbranchiale Lamina (blattartige Knochenfläche) am Cleithrum (Bestandteil des Schultergürtels) von Elginerpeton ist sogar abgeleiteter als bei Acanthostega (die Lamina ist wichtig für die Kiemenatmung). Andere Merkmale wie der sehr kleine und ausgeprägt konvexe Kopf des Humerus sind einzigartig ausgebildet (AHLBERG1998, 130); insgesamt ergibt sich eine schwer einzuordnende Merkmalskombination.

Der Oberschenkelknochen ist sehr kurz und abgeflacht und kaum in der Lage, Gewicht zu tragen, sondern eher als Paddel geeignet. Dagegen ist das zum Becken gehörende Darmbein sehr kräftig und würde zu einer Fortbewegung auf Land passen (CLACK 2002a, 91). Die einzelnen Merkmale erscheinen hier widersprüchlich.

Trotz mancher Merkmale, die zu einem Leben an Land passen würden, ist aufs Ganze gesehen ein Leben im Wasser als großes Raubtier wahrscheinlich (AHLBERG 1998, 135). Dazu paßt auch die Tatsache, daß Elginerpeton zusammen mit typischen devonischen Fischen abgelagert wurde (CLACK 2002a, 91).

Die Merkmale von Elginerpeton liegen bei weitem nicht alle in einem Übergangsbereich, sondern es handelt sich um eine Mischung aus abgeleiteten, primitiven und einzigartigen (Kopfmorphologie, Hinterbeine) Merkmalen.

Von Obruchevichthys sind nur Teile des Unterkiefers bekannt, die in der Form und der Größe Elginerpeton ähneln. Die Gattung wird den Vierbeinern zugeordnet, weil einige Unterkiefermerkmale als tetrapodentypisch gelten (CLACK 2002a, 91).

Evolutionäre Betrachtungen. Trotz mancher Ähnlichkeiten in Einzelmerkmalen können die Elginerpetontiden aufgrund ihres besonderen Merkmalsmosaiks nicht näher mit anderen oberdevonischen oder unterkarbonischen Tetrapoden verwandt sein (CARROLL 1995, 389). Aufgrund der „einzigartigen, abgeleiteten Kopf-Morphologie“ (AHLBERG 1995, 420) stehen sie deutlich abseits der (evolutionär anzunehmenden) Tetrapoden-Stammlinie; möglicherweise bedingt durch eine spezielle (nicht genau bekannte) Lebensweise (AHLBERG1995, 424). CLACK (2002a, 96) spricht von einem frühen spezialisierten Seitenzweig (vgl. CARROLL 1995, 389). Offenbar treten relativ unvermittelt in einer beachtlichen Vielfalt verschiedene Formen auf, die eine zeitlich ausgedehnte, jedoch unbekannte evolutionäre Vorgeschichte erfordern (vgl. AHLBERG 1995, 420). Für manche Forscher ist damit die Suche nach tetrapodenartigen Formen in älteren Schichtfolgen (Mitteldevon) motiviert.

Die funktionell unverstandene Kombination von Land- und Wasseranpassungen bei der Hinterextremität wird von AHLBERG (1991, 301) als Hinweis gewertet, daß tetrapodenartige Extremitäten im Wasser evolutiv entstanden und daß sie folglich im Wasser eine passende Funktion ausüben konnten. Diese Deutung erhält durch die eigenartige Merkmalskombination von Acanthostega erheblichen Auftrieb. Acanthostega gilt heute fast definitiv als ausschließlich wasserlebender Vierbeiner. Daher gilt der Besitz von vier Beinen für sich alleine nicht mehr als ausreichendes Indiz für ein (teilweises) Leben an Land. Für die Frage nach der Eroberung des Landes spielt dies eine erhebliche Rolle. Wir werden bei der Besprechung von Acanthostega im zweiten Teil darauf zurückkommen.

Livoniana (Abb. 10). Diese Gattung wurde erst im Jahr 2000 beschrieben (AHLBERG et al. 2000). Sie stammt aus dem späten Givetium (oberes Mitteldevon) Litauens und Estlands, tritt also stratigraphisch sehr früh auf. Bisher sind von dieser neuen Gattung aber nur zwei Fragmente des Unterkiefer-Vorderendes bekannt, das mit mehreren (bis zu 5) Reihen kleiner, abgerundeter Zähne besetzt ist Dieses einzigartige Merkmal kommt bei keinem anderen tetrapodenartigen Tier vor. Die Kiefer weisen aber auch Merkmale auf, die sonst nur bei Arten bekannt sind, die den Tetrapoden nahestehen. Livoniana ist in dieser Hinsicht abgeleiteter als Panderichthys, jedoch primitiver als alle bekannten devonischen Tetrapoden (AHLBERG et al. 2000, 534).

Abb. 10: Eigenartiges Gebiß von Livoniana. (Nach Clack 2002a)

Aufgrund der ungewöhnlichen Bezahnung kann Livoniana keine Übergangsform zu späteren Tetrapoden sein. Gegen diese Deutung spricht auch die frühe stratigraphische Position. Livoniana ist sehr verschieden von Elginerpeton; AHLBERG et al. (2000, 544) bezeichnen diese beiden Gattungen als „kurzlebige Experimente“, die darauf hinweisen, daß der Übergang von Fischen zu Tetrapoden sich nicht als geradliniger Fortschritt darstelle, sondern ein großes Ausmaß an morphologischer Vielfalt beinhalte (vgl. CLACK 2002a, 64).

Kurze Bewertung der Tetrapoden des Frasniums. Die Tetrapoden des Frasniums weisen eine erhebliche Vielfalt auf. Im Vergleich zu den späteren oberdevonischen Tetrapoden zeigen sie sogar eine größere Differenzierung der Gebisse (CLACK 2002a, 137). Die einzelnen Gattungen weisen Merkmalskombinationen auf, die in ihrer Gesamtheit nicht in einen Übergangsbereich Fisch-Tetrapoden passen. Vielmehr erweisen sie sich durch den Besitz auffallender spezieller Merkmale als deutlich spezialisiert und werden deshalb auf Seitenzweige gestellt. Eine offenkundige Linie von Fischen zu Tetrapoden läßt sich unter den Tetrapoden des Frasniums nicht ausmachen.

Diese Formen überlebten die Grenze zum Famennium (oberes Oberdevon; vgl. Abb. 4) offenbar nicht; die stratigraphisch nachfolgenden Tetrapoden lassen sich nicht ohne Weiteres an die frasnischen stammesgeschichtlich anschließen.

Zwischenergebnis und Ausblick

Die Fossilien des unteren Oberdevons (Frasnium bzw. Frasne, vgl. Abb. 4) weisen in einzelnen Merkmalen intermediäre Ausprägungen zwischen typischen Fleischflossern und typischen Tetrapoden auf (z.B. Merkmale des Oberarmknochens; Bau der Wirbelsäule). Bei komplexeren Schlüsselmerkmalen wie dem Bau der Tetrapodenextremität oder dem Bau des Hirnschädels ist ein evolutiver Übergang fossil kaum belegt. Dies entspricht der Tatsache, daß ein funktioneller Übergang auch theoretisch schwer denkbar erscheint.

Bei komplexen Schlüssel-merkmalen ist ein evolutiver Übergang fossil kaum belegt.

Die Abfolge der Formen in der Schichtenfolge paßt nur teilweise zur mutmaßlichen evolutionären Abfolge. So sind die Tetrapoden des Frasniums jünger als die Fische Eusthenopteron und Panderichthys, von deren Organisationsstufe die Tetrapoden abgeleitet werden. Panderichthys als tetrapodenähnlichster Fisch ist dagegen in älteren Schichten als der „tetrapodenentferntere“ Eusthenopteron. Die Tetrapodennatur der „ersten Tetrapoden“ Elginerpeton und Obruchevichthys ist zudem nich gesichert und nur indirekt erschlossen worden. Die ältesten Formen sind deutlich spezialisiert und könnten allenfalls auf einen Seitenast der Entwicklung zu Tetrapoden gestellt werden.

In der zweiten Folge dieser Artikelserie sollen die viel besser erhaltenen „Kronzeugen“ für einen Übergang vom Wasser ans Land, Ichthyostega und Acanthostega vorgestellt und ihre Bedeutung für diesen Übergang diskutiert werden. Wahrscheinich stehen auch diese Formen auf nachkommenlosen Seitenästen. Im dritten Teil wird gezeigt, weshalb ein evolutionäres Szenario sowohl aufgrund der Merkmalskonstellationen der Devon-Tetrapoden als auch aufgrund der Selektionsproblematik unplausibel ist.

Anmerkungen

1 Sekundär können die Gliedmaßen allerdings ganz oder teilweise reduziert sein (z. B. Blindschleichen, die taxonomisch dennoch zu den „Vierbeinern“ gerechnet werden). Auch die Vögel werden in diesem Sinne als „Vierbeiner“ betrachtet, auch wenn die Vorderextremitäten als Flügel ausgebildet sind.

2 Das Extremitätenskelett der Tetrapoden könnte eher von einem langen Skelett wie bei den Lungenfischen als von einem Skelett wie bei Osteolepiformen und Panderichthyiden abgeleitet werden. „The dilemma is thus that which from other characters, appear to be more closely related to the tetrapods than the dipnomorphs. … At the moment, the question of the origin of the tetrapod limb is merely the question of whether the hand and foot are unique to tetrapods or have homologues in fishes, and it is unanswered“ (JANVIER 1996, 270).

von Dr. Reinhard Junker

Studium Integrale Journal
11. Jahrgang / Heft 1 – Mai 2004
Seite 3 – 10

Literatur

AHLBERG PE (1991)
Tetrapod or near-tetrapod fossils from the upper devonian of Scotland. Nature 354, 298-301.
AHLBERG PE (1995)
Elginerpeton pancheni and the Earliest Tetrapod Clade. Nature 373, 420-425.
AHLBERG PE (1998)
Postcranial stem tetrapod remains from the Devonian of Seat Craig, Morayshire, Scotland. Zool. J. Linn. Soc. 122, 99-141.
AHLBERG PE, CLACK JA & LUKSEVICS E (1996)
Rapid braincase evolution between Panderichthys and the earliest tetrapods. Nature 381, 61-64.
AHLBERG PE, LUKSEVICS E & MARK-KURIK E (2000)
A near-tetrapod from the Baltic Middle Devonian. Palaeontology 43, 533-548.
AHLBERG PE & MILNER AR (1994)
The origin and early diversification of tetrapods. Nature 368, 507-514.
CARROLL RL (1993)
Paläontologie und Evolution der Wirbeltiere. Stuttgart.
CARROLL RL (1995)
Between fish and amphibian. Nature 373, 389-390.
CARROLL RL (1996)
Revealing the patterns of macroevolution.Nature 381, 19-20.
CLACK JA (2002a)
Gaining Ground. The origin and evolution of Tetrapods. Bloomington and Indianapolis: Indiana University Press.
CLACK JA (2002b)
An early tetrapod from ‘Romer’s Gap’. Nature 418, 72-76
JANVIER P (1996)
Early Vertebrates. Oxford: Clarendon Press.
PANCHEN AL (1977)
The origin and early evolution of tetrapod vertebrates. In: ANDREWS SM, MILES RS & WALKER AD (eds) Problems in Vertebrate Evolution. London: Academic Press, pp 289-318.
RACKOFF JS (1980)
The origin of the tetrapod limb and the ancestry of tetrapods. In: PANCHEN AL (ed) The terrestrial environment and the origin of land vertebrates. London, pp 255-292.
ROSEN DE, FOREY PL, GARDINER BG & PATTERSON C (1981)
Lungfish, tetrapods, palaeontology, and plesiomorphy. Am. Mus. Nat. His. 167, 159-276.
VOROBYEVA E & SCHULTZE H-P (1991)
Description and Systematics of Panderichthyid Fishes with Comments on Their Relationship to Tetrapods. In: SCHULTZE H-P & TRUEB L (eds) Origins of the higher groups of tetrapods. Ithaca, London: Comstock Publ. Associates, 69-109.
WOROBJEWA EI (1974/75)
Bemerkungen zu Panderichthys rhombolepis (Gross) aus Lode in Lettland (Gauja-Schichten, Oberdevon). Neues Jahrbuch Geol. Paläont. 315-320.
WOROBJEWA EI (1975)
Formenvielfalt und Verwandtschaftsbeziehungen der Osteolepidida (Crossopterygii). Paläont. Z. 49, 44-55.

QUELLE:

http://www.wort-und-wissen.de/index2.php?artikel=sij/sij111/sij111-1.html

Besin ve Gen İlişkisi

İyi beslenmek istiyorsanız bunun reçetesi ancak kişiye özeldir; yani sizin kendi gen diziliminize bağlıdır. Beslenmenin genlerle ilişkisini araştıran uzmanlar, aldığımız gıdaların tamamen kişiye özel olacağını öne sürüyor.

Dünyanın en yaşlı insanı Charlotte Benkner, 114 yaşında öldü ve adı da Ohio’da bir yemek salonuna verildi. Neden yemek salonu? Çünkü dünyanın en yaşlı insanı olma sıfatına erişen Benkner, çok fazla yemesiyle tanınırdı.

Hatta hakkında kaleme alınan bir yazıda iştahı için “doymak bilmez” deniyordu. Bu bile, ortalama bir insanın moralini bozmaya yetiyor. Biz günde üç öğün brokoli yesek bile 70 yaşına anca varırken, Benkner nasıl oluyor da pirzola ve pasta yiyerek bu kadar çok yaşayabiliyordu?

Bu sorunun yanıtı, beslenme ile genler arasındaki ilişkiyi inceleyen, bir diğer deyişle genlerimizin alınan gıdalarla etkileşimini araştıran bilim dalında gizli. Besin-gen bağlantısı, bugüne kadar pek çok kez araştırılmış olsa da bunların büyük bir kısmı daha yeni yeni detaylandırılıyor.

Kardiyovasküler hastalıklardaki benzer bağlantıları incelemiş olan Tufts Üniversitesi’nden biyokimya uzmanı Jose Ordovas, “İyi beslenmek istiyorsanız bunun reçetesi ancak kişiye özeldir; yani sizin kendi gen diziliminize bağlıdır” diyor. Örneğin, bazı erkeklerin yağ oranı düşük gıdalar almaları, ilginç bir şekilde kalp hastalığına yakalanma riskini arttırabilir.

Polimorfizm olayı

Bunun ortaya çıkma nedeni ise “polimorfizm”dir; yani bir gende çok küçük bir değişikliğin meydana gelmesidir. Bu değişiklik nedeniyle, kişinin aldığı besinlerdeki doymuş yağ oranı çok azalınca, LDL kolesterol seviyesi artar.

Ortalama bir insanda, tekil nükleotid polimorfizmleri denilen 150 ila 300 bin küçük değişiklik yer alır. Bunların hepsinin bir araya gelmesi insanlar arasındaki değişiklikleri oluşturur; örneğin saç, göz rengindeki farklılıklar, metabolizma hızı, diyabet veya osteoporoz gibi kimi hastalıklara karşı eğilim.

Bu genlerin pek çoğu kimyasal maddelerle aktif hale gelirler. Brokoliyi ele alalım. Bu sebzede bulunan B6 vitamini, triptofan hidroksilaz genini L-triptofan üretmesi için harekete geçirir. L-triptofan ise, bir nörokimyasal ve insanın ruh halini dengeleyen bir madde olan serotonin sentezinde kullanılan bir amino asittir.

Ordovas, “Gen silahsa, tetikteki parmak da çevredir”, diyor ve ekliyor, “Bu mutasyonlar, binlerce hatta kimi vakalarda yüz binlerce yıldır sürüyor ve bir nesilden diğerine aktarılıyor. Devam etmesinin nedeni ise, şimdiye kadar beslenmemizin herhangi bir olumsuz etkiye neden olmamasıdır.”

Besin- gen ilişkisi

Farklı besinlerin her bir gen çeşidine etkisini belirlemek hem zor hem de büyük değişikliklere neden olacak cinstendir. Çünkü böylece insanlar besinlerini, belirli genlere göre ayarlayabilirler.

Kaliforniya Üniversitesi’nde besin-gen ilişkisini araştıran Jim Kaput, nüfusun önemli bir yüzdesinde GPDH geninin polimorfik türünün bulunduğunu belirtiyor.

Bu gen, hücrelerin şekeri enerjiye çevirmesine yardım eden bir enzimin üretilmesinden sorumlu. Polimorfik durum, enzimin, nikotinik asidi (niasin) yararlı bir şekilde kullanmasına engel olur. Mutasyonun etkileri, aslında çok kolay bir şekilde bertaraf edilebilir.

Örneğin, polimorfik özellik taşıyan insanların daha fazla nikotinik asit almaları sağlanabilir. Kaput’a göre bu örnek, besin-gen ilişkisini araştıran bilim dalının ne kadar önemli olduğunun bir göstergesi. “Buna bakarak en azından teoride olsa bile, genetik polimorfizmin olumsuz etkilerini vitamin alımınızı değiştirerek tersine çevirebildiğinizi görebilirsiniz.”

Hastalığa eğilimli olmak

Tabii ki tüm sağlık sorunları bu kadar kolay çözümlenmiyor. Aynı polimorfik sorunlara sahip iki insan bile, genetik yapıları nedeniyle tedaviye farklı yanıtlar verebilir. Sözgelimi, yüksek tansiyon, kişinin tuza hassasiyetini arttıran anjiyotensinojen genindeki bir polimorfizme bağlanıyor. Belirli topluluklarda birdenbire böyle bir bozukluğun ortaya çıktığını gösteren testler mevcut.

Ancak bu demek değildir ki mutasyonu taşıyan herkes yüksek tansiyon hastası olacak. Kişi sadece hastalığa eğilimli de olabilir.

Bu alandaki bir diğer zorluk, hangi besinlerin genlerle nasıl bir etkileşime girdiğini saptamaktır. Kırmızı şarap, üzüm, yaban mersini ve yerfıstığında bulunan resveratrol maddesinin, insan ömrünü uzatan genlerle ilişkili olduğu belirtiliyor, ancak bugüne kadar sadece mayayla yapılan deneylerde böyle bir bağlantı saptanabildi.

Yaban mersininin de nörolojik açıdan insanı daha sağlıklı kıldığı ve yaşlanmayı önlediği öne sürülüyor. Belki de bunun nedeni, DNA’nın daha kararlı olmasını sağlayan antioksidanlar içermesidir.

Hangisi en hayati besin?

Öte yandan, bugüne kadar hala mükemmel sağlık getirecek hayati besinin hangisi olduğu keşfedilemedi. Ordovas buna itiraz ediyor: “Bir mucize yaratmamız çok kolay değil. Ancak hangi maddelerin bileşimlerinin yararlı olduklarını, hangi besinlerin iyi genlerin yerini aldıklarını ve hangilerini bastırdıklarını anladığımızda “rüya ilacı” yaratabiliriz. Şu anda yaptığımızsa, tahminden ibaret.”

Bütün bu sorular yanıtlandığında Ordovas’a göre, kişiye özel beslenme bilimi doğmuş olacak. “Eninde sonunda, elimizde tek bir besin olacak ve hastaya ‘bu size iyi, diğeri ise çok daha iyi gelir’ diyeceğiz.”

Massachusetts Üniversitesi’nde gıda mühendisi olan Fergus Clydesdale ise çok daha cesur hayaller kuruyor: Gün gelecek, internet üzerinden bir süpermarkete bağlanacak, renklerle ayrılmış kodlarla genetik profilimizi girecek ve 10 farklı lazanyadan birini ısmarlayacağız. Bu lazanyaların hepsinin tadı aynı olacak, ama her biri farklı bir genetik ihtiyacı karşılayacak.

Ya insanlar olarak biz bu arada ne yapacağız dersiniz? Koltuklarımıza oturup bilimin sebze yerine kızartmaları tercih eden bir gen bulmasını bekleyeceğiz.

Dünyanın en yaşlı insanı Charlotte Benkner, 114 yaşında öldü ve adı da Ohio’da bir yemek salonuna verildi. Neden yemek salonu? Çünkü dünyanın en yaşlı insanı olma sıfatına erişen Benkner, çok fazla yemesiyle tanınırdı.

Hatta hakkında kaleme alınan bir yazıda iştahı için “doymak bilmez” deniyordu. Bu bile, ortalama bir insanın moralini bozmaya yetiyor. Biz günde üç öğün brokoli yesek bile 70 yaşına anca varırken, Benkner nasıl oluyor da pirzola ve pasta yiyerek bu kadar çok yaşayabiliyordu?

Bu sorunun yanıtı, beslenme ile genler arasındaki ilişkiyi inceleyen, bir diğer deyişle genlerimizin alınan gıdalarla etkileşimini araştıran bilim dalında gizli. Besin-gen bağlantısı, bugüne kadar pek çok kez araştırılmış olsa da bunların büyük bir kısmı daha yeni yeni detaylandırılıyor.

Kardiyovasküler hastalıklardaki benzer bağlantıları incelemiş olan Tufts Üniversitesi’nden biyokimya uzmanı Jose Ordovas, “İyi beslenmek istiyorsanız bunun reçetesi ancak kişiye özeldir; yani sizin kendi gen diziliminize bağlıdır” diyor. Örneğin, bazı erkeklerin yağ oranı düşük gıdalar almaları, ilginç bir şekilde kalp hastalığına yakalanma riskini arttırabilir.

Polimorfizm olayı

Bunun ortaya çıkma nedeni ise “polimorfizm”dir; yani bir gende çok küçük bir değişikliğin meydana gelmesidir. Bu değişiklik nedeniyle, kişinin aldığı besinlerdeki doymuş yağ oranı çok azalınca, LDL kolesterol seviyesi artar.

Ortalama bir insanda, tekil nükleotid polimorfizmleri denilen 150 ila 300 bin küçük değişiklik yer alır. Bunların hepsinin bir araya gelmesi insanlar arasındaki değişiklikleri oluşturur; örneğin saç, göz rengindeki farklılıklar, metabolizma hızı, diyabet veya osteoporoz gibi kimi hastalıklara karşı eğilim.

Bu genlerin pek çoğu kimyasal maddelerle aktif hale gelirler. Brokoliyi ele alalım. Bu sebzede bulunan B6 vitamini, triptofan hidroksilaz genini L-triptofan üretmesi için harekete geçirir. L-triptofan ise, bir nörokimyasal ve insanın ruh halini dengeleyen bir madde olan serotonin sentezinde kullanılan bir amino asittir.

Ordovas, “Gen silahsa, tetikteki parmak da çevredir”, diyor ve ekliyor, “Bu mutasyonlar, binlerce hatta kimi vakalarda yüz binlerce yıldır sürüyor ve bir nesilden diğerine aktarılıyor. Devam etmesinin nedeni ise, şimdiye kadar beslenmemizin herhangi bir olumsuz etkiye neden olmamasıdır.”

Besin- gen ilişkisi

Farklı besinlerin her bir gen çeşidine etkisini belirlemek hem zor hem de büyük değişikliklere neden olacak cinstendir. Çünkü böylece insanlar besinlerini, belirli genlere göre ayarlayabilirler.

Kaliforniya Üniversitesi’nde besin-gen ilişkisini araştıran Jim Kaput, nüfusun önemli bir yüzdesinde GPDH geninin polimorfik türünün bulunduğunu belirtiyor.

Bu gen, hücrelerin şekeri enerjiye çevirmesine yardım eden bir enzimin üretilmesinden sorumlu. Polimorfik durum, enzimin, nikotinik asidi (niasin) yararlı bir şekilde kullanmasına engel olur. Mutasyonun etkileri, aslında çok kolay bir şekilde bertaraf edilebilir.

Örneğin, polimorfik özellik taşıyan insanların daha fazla nikotinik asit almaları sağlanabilir. Kaput’a göre bu örnek, besin-gen ilişkisini araştıran bilim dalının ne kadar önemli olduğunun bir göstergesi. “Buna bakarak en azından teoride olsa bile, genetik polimorfizmin olumsuz etkilerini vitamin alımınızı değiştirerek tersine çevirebildiğinizi görebilirsiniz.”

Hastalığa eğilimli olmak

Tabii ki tüm sağlık sorunları bu kadar kolay çözümlenmiyor. Aynı polimorfik sorunlara sahip iki insan bile, genetik yapıları nedeniyle tedaviye farklı yanıtlar verebilir. Sözgelimi, yüksek tansiyon, kişinin tuza hassasiyetini arttıran anjiyotensinojen genindeki bir polimorfizme bağlanıyor. Belirli topluluklarda birdenbire böyle bir bozukluğun ortaya çıktığını gösteren testler mevcut.

Ancak bu demek değildir ki mutasyonu taşıyan herkes yüksek tansiyon hastası olacak. Kişi sadece hastalığa eğilimli de olabilir.

Bu alandaki bir diğer zorluk, hangi besinlerin genlerle nasıl bir etkileşime girdiğini saptamaktır. Kırmızı şarap, üzüm, yaban mersini ve yerfıstığında bulunan resveratrol maddesinin, insan ömrünü uzatan genlerle ilişkili olduğu belirtiliyor, ancak bugüne kadar sadece mayayla yapılan deneylerde böyle bir bağlantı saptanabildi.

Yaban mersininin de nörolojik açıdan insanı daha sağlıklı kıldığı ve yaşlanmayı önlediği öne sürülüyor. Belki de bunun nedeni, DNA’nın daha kararlı olmasını sağlayan antioksidanlar içermesidir.

Hangisi en hayati besin?

Öte yandan, bugüne kadar hala mükemmel sağlık getirecek hayati besinin hangisi olduğu keşfedilemedi. Ordovas buna itiraz ediyor: “Bir mucize yaratmamız çok kolay değil. Ancak hangi maddelerin bileşimlerinin yararlı olduklarını, hangi besinlerin iyi genlerin yerini aldıklarını ve hangilerini bastırdıklarını anladığımızda “rüya ilacı” yaratabiliriz. Şu anda yaptığımızsa, tahminden ibaret.”

Bütün bu sorular yanıtlandığında Ordovas’a göre, kişiye özel beslenme bilimi doğmuş olacak. “Eninde sonunda, elimizde tek bir besin olacak ve hastaya ‘bu size iyi, diğeri ise çok daha iyi gelir’ diyeceğiz.”

Massachusetts Üniversitesi’nde gıda mühendisi olan Fergus Clydesdale ise çok daha cesur hayaller kuruyor: Gün gelecek, internet üzerinden bir süpermarkete bağlanacak, renklerle ayrılmış kodlarla genetik profilimizi girecek ve 10 farklı lazanyadan birini ısmarlayacağız. Bu lazanyaların hepsinin tadı aynı olacak, ama her biri farklı bir genetik ihtiyacı karşılayacak.

Ya insanlar olarak biz bu arada ne yapacağız dersiniz? Koltuklarımıza oturup bilimin sebze yerine kızartmaları tercih eden bir gen bulmasını bekleyeceğiz.

SÖYLEŞİ: D VİTAMİNİNİZ VAR MI? http://preview.hurriyet.com.tr/preview/image.aspx?picid=905179

Walter Willett, Harvard Üniversitesi Kamu Sağlığı Bölümü’nde epidemiyoloji ve beslenme profesörü. Willett, yakınlarda ABD’deki D vitamini eksikliği konulu düzenlediği bir konferansta beslenme uzmanlarını bir araya getirdi.

Bugünlerde insanların D vitamini eksikliğini neye bağlıyorsunuz?

W: D vitamini diğerlerinden farklıdır, çünkü besinden değil güneşten alırız. Ancak bizim kültürel geçmişimiz, güneşe çıkmak değil bizi güneşten uzaklaştırma üzerine kurulmuştur. Evlerde oturur, araba kullanırız; ofislerde çalışır, kapalı alanlarda televizyon izleriz. ABD’nin kuzeyinde kışı dışarıda geçirseniz bile güneş, derinizde D vitamini sentezini başlatmaya yetmez. Son yıllarda üstüne üstlük fazla güneş ışığının deri kanserine neden olduğunu saptadık ve korunmak için ya vücudumuzu kapatıyor ya da kremler sürüyoruz. Tüm bunlar, üretebileceğimiz D vitamininin daha da azalmasına neden oluyor. Gerçekse, bizim sıcak havalarda üzerimizde giysilerimiz olmadan gezinmek üzere yaratılmış olmamızdır.

Peki bunu neden şimdi fark ediyoruz?

W: Aslında kuzeydeki eyaletlerde yaşayan çocuklarda raşitizm hastalığı ortaya çıkmaya başladığında, yani 50-60 yıl önce D vitamini eksikliğinin bir sorun olduğunun farkına varmıştık. Başlatılan çok büyük bir sağlık kampanyasıyla sütlere D vitamini eklendi. Kampanya çok da etkili oldu; neredeyse tüm raşitizm vakaları yok edildi. Bugün yeniden bu hastalığa rastlıyoruz. Oakland’deki Çocuk Hastanesi’nde, özellikle Afrika kökenli çocuklarda bu vakalar sıklıkta.

Raşitizm neden geri döndü?

W: Bildiğimiz kadarıyla, bunun nedeni D vitamini eksikliği yaşayan ve emziren anneler. Bu anneler, kendilerinde hiç olmayan vitamini çocuklarına aktaramıyor. Genel anlamda bakarsanız, Afrika kökenli Amerikalıların D vitamini seviyeleri Kafkas halkından bile düşük.

Süt içmek de bir fayda sağlamıyor mu?

W: Bir günde almanız gereken D vitamini miktarı 400 uluslararası birim; aşağı yukarı bir bardak sütten bunu karşılayabilirsiniz. Güneşli bir günü dışarıda geçirirseniz tam 20 bin birim alırsınız. 400, bu durumda ne kadar küçük kalıyor. Raşitizm işte böyle önlenir.

D vitamini eksikliğiniz çok az olsa bile yine de raşitizm hastalığına yakalanabilir misiniz?

W: Raşitizm, buz dağının sadece görünen kısmı. D vitamini seviyesinin düşük olması belirli kanser türlerine, multipl skleroza veya astıma yakalanma riskini arttırabilir. Geçen yıl bir araştırma ekibi, D vitamini ile kolon kanseri arasındaki bağlantıyı inceleyen bir makale yayımladı. Bulgulara göre, bu vitaminin en yüksek oranda bulunduğu kimselerde kolon kanseri yaşanma riski, düşük olanların yarısı kadardı.

VİTAMİN EKSİKLİĞİ

Dünyada yaşayan 2 milyar insan, vitamin ve mineral eksikliği yaşıyor. Bu eksiklik, zeka gelişimini engeller, bağışıklık sistemine zarar verir, hasarlı doğumlara neden olur ve bir başka sonuç olarak, ortaya çıktığı bölgelerin ekonomik gelişimini durdurur. Küresel anlamda dikkat edilmesi gereken vitamin listesini sunuyoruz:

Folik Asit

Nelerde bulunur? Mercimek, yeşillik, nohut, papaya meyvesi.

Eksikliğinde ortaya çıkan rahatsızlıklar: Doğumla gelen hasarlar (omurga yarığı ve diğer sinir tüpü bozuklukları); yetişkinlerde kalp rahatsızlıkları.

Nereden alınabilir: Un.

Folik asidi un içinde almaya ihtiyacı olan ülke sayısı: 38

A Vitamini

Nelerde bulunur? Yumurta, süt, ciğer, balık, ıspanak, havuç, patates.

Eksikliğinde ortaya çıkan rahatsızlıklar: Bağışıklık sisteminde zayıflama, gece körlüğü; embriyon gelişimini engeller.

Nereden alınabilir: Süt, yağ, margarin.

Eksikliğini yaşayan çocuk sayısı: 140 milyon.

Demir

Nelerde bulunur? Et, midye, börülce, kıvırcık, brokoli.

Eksikliğinde ortaya çıkan rahatsızlıklar: IQ düşüklüğü, yorgunluk, anemi.

Nereden alınabilir: ABD’deki mısır gevreklerinin birçoğu demirle güçlendiriliyor.

Eksikliğini yaşayan insan sayısı: 2 milyar.

D Vitamini

Nelerde bulunur? Güneş ışığı, balık yağı, yumurta sarısı.

Eksikliğinde ortaya çıkan rahatsızlıklar: Çocuklarda raşitizm; kolon kanseri riski, multipl skleroz ve prostat kanseri.

Risk altındakiler: Kuzey iklimlerinde yaşayan esmer tenli insanlar; güneşten yoksun herkes.

SPF-8 tipi güneşlikler yüzünden vücudumuzda üretimi engellenen D vitamini miktarı: % 95

İyot

Nelerde bulunur? Deniz yosunu, iyot bakımından zengin kıyı bölgelerinde beslenmiş ineklerden sağılan süt.

Eksikliğinde ortaya çıkan rahatsızlıklar: Körlük, zeka bozukluğu, guatr.

Risk altındakiler: Buzullar veya seller nedeniyle iyotun sürüklendiği dağlık bölgelerde yaşayanlar (Alpler, And Dağları). Okyanuslardan uzak, alçak bölgelerde yaşayanlar (Orta Afrika, Doğu Avrupa)

Nereden alınabilir: Tuz.

Eksikliğini yaşayan insan sayısı: 740 milyon.

Kaynak:

http://hurarsiv.hurriyet.com.tr/goster/haber.aspx?id=3768592&p=2

Genetik Soy Ağacı ve Tarihöncesi İnsan Göçleri

Batı kültüründe soyisimlerin aktarılmasına benzer olarak, her erkek babasından gelen bir Y-kromozomuna sahiptir. Bu y-kromozomları baba tarafından soyu temsil ederler. Kadınlar ise y kromozomuna sahip değildirler. Genelde erkek çocuklar y kromozomlarını babadan kopyalarlar. Bin neslide bir kez – çok nadir olarak-  y kromozomu değişikliğe uğrar ve çocuğa farklı aktarılır. Bu olay Tekil Nükleotid Polimorfizmi (SNP) olarak adlandırılır ve o çocuğun bütün erkek soyuna aktarılır. Benim y kromozomum 1565 doğumlu olan Peter Gysi amcamdan buyana aktarılmıştır. Tekil Nükleotid Polimorfizmi ( SNP ) araştırarak ve başka bir adamın y kromozumu ile karşılaştırarak iki erkek arasındaki akrabalık bağını bulabiliriz.

Buna benzer olarak kadınlarda Mitekondrideki DNA’sını bütün çocuklarına geçirirler. Bütün çocuklar mitekondirdeki DNA’sını anneden aldığından dolayı bu dna kompozisyonu çocuğun anne tarafından soyunun bulunmasını sağlar. SNP ler dna’ larda da gözükür, bu nedenle snp testleri ile yine insanlar arasındaki ilişiklendirme yapılabilir. Ben mitekondrideki dna’ya test yaptırmadığım için tartışmanın geri kalanı baba tarafı soyum ile ilgili olacak.

Y Kromozomu DNA Kimliğimiz (Haplogroup)

Spn sıraları kişinin Haplogroup’unun belirlenmesi için kullanılırlar. Benim y kromozomum Spn için test edildiğinde Spn sıralamalarımın u106 olduğunu öğrendim. Ayrıca u106 için pozitif olan insanlardan testlerinde aynı zamanda u198, p107,l1 veya l48 ‘den en az biri ile de pozitif olduğunu gördüm. Ben l48 hariç bu altkümelerin hepsinde negatif test sonucu aldım. Buda beni haplogroup ‘ umun R1b1b2a1a, aka R1b-U106 şekliden dizayn olduğunu gösterir. Çünkü Snp u106 yaklaşık 3500 yıl önce meydana gelmiştir ve amcam Peter Gysi’ye kadar gidebilen tüm erkekler benimle aynı haplogroup’tandır. Soyadı Gysi (Geesey, Giesey, Keesey vb. ) olan ve İsveçli Gysi/Gysin ‘ in torunları olan tüm erkeklerin aynı haplogroup’tan olduğuna bile şüpheleniyorum.

Son günlerde, İsveçli( Muhtemelen daha önce Almanya’da idi) Johann Casper Giesse’ e kadar iz süren birisinin Spn testlerinde u106 için negatif p312 için pozitif olduğunu öğrendim. Bu onun R1b1b2a1b aka R1b-P312 Haplogrubuyla çok yakın ilişkili olduğunu gösterir. Çok benzer bir soyisme sahip olmamıza rağmen bizim soylarımız 3500 yıl önce bölünmüş. Haplogrubumuzu bildiğimize göre geçmiş 50000 yılda atalarımızın göçlerine bakmak gerekecektir. U106 için pozitif olmak onun özelliğinden kaynaklanan kesin u106 Snp bağlarına sahip olmak demektir. Tabi bu yeni çıkan tüm bilgilerle değişir. Kaldi ki bu araştırma (2008-2009) son bir yılda olan insan göçlerini anlamak konusunda henüz başlangıç aşamasındadır.

200.000-130.000 Yıl Önce Doğu Afrika’da

Genetiksel ve fiziksel olarak ilk modern insanlar Doğu Afrika’da görüldüler. 120000-90000 yıl önce ilk insan göçünün sıcaklıktan dolayı Doğu Afrika’dan Akdeniz’i geçerek Levant, Saharan Kapsı’na, Orta Doğu’ya olduğu görülür. Daha sonra dünyanın ikliminin değişmesi nedeni ile Saharan, Levant çöl olmuş ve bu insanlar ölerek hiçbiri modern torunlar bırakamamıştır.

60.000 Yıl Önce Afrika’nın Kuzeydoğusu’nda

Bütün modern erkeklerin ataları zamanında Doğu Afrika veya muhtemelen Sudan, Kenya veya Etiyopya’nın modern kısımlarında yaşamıştır. “Adam” burada yaşayan veya ilk modern insan değildi ama bu dünyadaki bütün erkekler onun torunudur.  A haplogrubundandı ve Snp m91’e sahipti. A haplogrubundan olan erkeklerin Afrika’da yayılmış bir şekilde olduğunu ve sıklıkla Etiyopya ve Sudan’da olduğunu biliyoruz.

55.000 Yıl Önce Kuzey Doğu Afrika’da

Kuzeydoğu Afrika’da haplogrup B’ nin (snp b60) Haplogrup A’den bölündüğü bilindiğinde onun da A gibi Afrika’da ve genellikle Etiyopya ile Sudan’da olduğunu görürüz. Bizler haplogrup B’ nin torunlarıyız.

55.000-50.000 Yıl Önce Kuzeydoğu Afrika

Snp m168 olarak bilinen haplogrup C ve F son zamanlarda Afrika’nın dışından göçen bütün insanların atasıdır. Bu mutasyon Kuzeydoğu Afrika’da görüldü ve hala Etiyopya ve Sudan’da yaygın. Bu “Avrasyalı Adam” ın torunları ise sıradaki Afrikanın dışına  göçecek olan kişilerdi. O bugün yaşayan ve atalarının izini sürdüğünde kökeni Afrika olamayan herkesin atasıdır. 50000 yıl önce gerekli olan iki göç dalgası gözüktü ve insanları Doğu Asya ve Avusturalya’dan uzak sahil kıyılarına attı.İklimin verdiği uyarılar göç eden insanları 40000 yıl sonra Levant gibi olan verimli topraklara attı.

52.000-45.000 Yıl Önce Küçük Buz Devri, Avrupa

50000 yıl önce Bosporus ile, ilk göç dalgasından Levant’a giden insanlar Avrupaya geldi.Bizim atalarımız bu ilk dalgadan değillerdir. Bu Aurignacian, Paleolitik kültür Anadaludan Bulgaristan’a gelmiş sonrada Avrupa’ya gelmiştir. Yeni taş aletler Danube’a yani önce Macaristan’a sonra da Avusturya’ya gelmiştir.

45.000 Yıl Önce Orta Doğu

Bizim Avrasyalı Adem’in torunlarından birisinde m89 olarak bilinen haplogrup F çıktı. Bu adam Kuzey Afrika ya da Ortadoğu’da doğmuştu. Onun torunları ise Afrika’nın dışına olan ikinci göç dalgasını oluşturdu.Bu adam ise %90-95 Afrika kökenli olmadığı kanıtlanmış durumda.40000 yıl önceden başlarsak dünya ikliminin değiştiği ve soğuklaşarak kuraklaştığı görülür.Bu kuraklık Afrika’yı eski haline çevirerek yeşil alanları ve Kuzey Afrikayı çöl yaptı. Sonraki 20000 yıl boyunca Afrika ve  Ortadoğu arasındaki kapı Saharan kapalı durdu.

Arkalarındaki geçilemez çö nedeni ile bu torunlar ortadoğuda veya Avrasya’da yayılmış olarak durdular. Torunlardan çok azı bufalo, antilop ce toynaklı memelileri veya İrandan merkez Asya’ya kadar olan verimli toprakların bozkırlarından gelen bazı hayvanları takip ettiler.Diğer muhtemel bir rota ise Hint nehrini takip ederek Afganistan, Pakistan ve Hint Kush Dağları’nı geçerek Avrasya Bozkırları’na varmaktaydı.Bu yarı kurak , yeşillik Fransa’dan Kore’ye kadar olan yol göçmenler tarafından Müthiş Yol olarak adlandırılmıştır. Afrika’dan Ortadoğu’ya göçen bu insanlar merkez Asya’dan doğu ve batı olmak üzere iki yolda devam etmişlerdir.Diğerleri ise batı Avrupa’ya gelmiştir. Bu paleolitik – Cro-Magnon(beyaz ırkın ataları ) avrupada insan ırkı olarak baskın olmuş ve 29000 yıl önce Neanderthal’lara devretmiştir.

Bazı zor bulunur kaynaklardan olan yetenekler,silahlar ve kaynaklar Neanderthal’lara sağlanmıştır. Bu zaman boyunca bizim doğrudan atalarımız güneybatı Asya’da kalmışlardır.

40.000 Yıl Önce İran’da veya Merkez Asya’da

Aynı zamanda İran’da yada Merkez Asya’da doğmuş olan bir adam yeni bir snp olan m9 ( haplogrup K) ‘yı taşımıştır. Onun soyu olan Avrasya Klanı dünyanın çoğuna yayılmıştır. Bunun bir  çift kolu Doğu Asya ve Hindistan’a gitmiş ve şimdiki yaşayan yerlilerin hepsi bunların torunudur.

35.000 Yıl Önce Merkez Asya

Hint Kush Dağları’nın kuzeyinde oyun cenneti Merkez Asya’nın bozkırlarında yeni bir snp m45 (haplogrup P) taşıyan bir erkek doğdu. Sibirya ise buz devrinden dolayı grip ile boğuşuyordu ve kurtulmak çok zordu. Bu klandan iki ana kol ayrıldı. Bizim soyumuz (haplogrup Q- snp m207-) 270.000 yıl önce ortaya çıktı ve merkez Asya’da kaldı. Diğer soy ise ( haplogrup Q –snp m242- ) 20-15.000 yıl önce ortaya çıktı ve Bering Geçitleri’ni geçerek Amerika’ya ulaştı.

22.000-18.000 Yıl Önce Avrupa Buz Çağı

22.000-18.000 yıl önce Avrupa buz çağının maksimuma ulaştığı dönemde kalın buz tabakası ile örtülmüştü. Avrupanın güneyinde toprak donmuştu ve insan yaşamı için elverişli değildi. Kalan insanlar İberya, İtalya ve Balkanlarda yaşamak için sığınaklar bulmuşlardı. Bu paleolitik ve gravettian kültür tam o zamanlarda ortaya çıktı. Bu zor zamanlar nüfuslarını aşırı azalttı ama torunları şimdiki zamanlara gelmeyi başardılar. Bizim atalarımız (haplogrup R), buz devrinin etkisi bitene kadar hala güney batıda – Anadolu- veya merkez Asya’da beklediler.

Haplogrup R1 (SNP M173) bu çağ boyunca 18500 yıl önce genelde güneybatı Asyada ortaya çıktı. Bunların en yaygın torunları R1a (SNP L62) ve R1b (SNP M343)dir. Avrasya bozkırlarında çıkan R1a ‘nın şimdi genelde Doğu Avrupa ve Merkez Asya’da görüldüğüne inanılır. R1b’nin  ise güneybatı Asya’da Karadeniz civarında ortaya çıktığına inanılır.

15.000-5000 Yıl Önce Avrupa

Colin Renfrew tarafından, 8500 yıl önce Anadolu’da doğan Hint Avrupa kültürünün  Balkanlar’dan Avrupaya yayıldığı hipotezi ortaya atılmıştır (Anadolu Hipotezi). R1b ler işte bu göç dalgasından gelen ve Avrupa’da en çok görülen 7000 yıl önce oluşmuş R1b1b2(SNP M269) formunda Avrupa’da görülürler.

Karadeniz’den Avrupa’nın merkezine gelen atalarımız üç rota izlemişlerdir. Güneyden, Akdeniz kıyılarından gelenler İtalya’daki Alpller gibi bazı zorluklarla karşılaşmışlardır. Karadeniz’den gelen bir orta rota ise Danube Nehrinnden gerçek daha kolay bir yol olmuştur.Kuzey rotası ise Ukrayna ve Polonya’dan geçerek Karpetiyen Dağlarını aşmış ve oda iyi bir rota olmuştur.

L23, P310, P311 serileri ise daha ortaya çıkamamış ve  gelecekte Haplogrup R1b1b2’yi oluşturacaktı. P310’un da Haplogrup R1b1b2a1’ya dahil olduğunuda bilmek lazım. P130 kabaca 500 yıl önce  Avrupa Bronz Çağı’nda ortaya çıktı.

3.500-10.00 yıl önce Orta Kuzey Avrupa

Haplogrup R1b1b2a1, U106 (aka S21) ve P312 olarak geçen ve haplogrup R1b1b2a1a (aka R1b-U106 or R1b1c9 (S21+)) ve R1b1b2a1b (akaR1b-P312 ‘yı oluşturan iki snp’ye bölündü. Ki ben de u106 için pozitif çıktım. R1b-P312 Celtic grubu olmasının yanında R1b-U106 Alman grubudur. U106 (R1b1c9 (S21+)’nın Avrupada en çok olduğu yerler Hollanda ve Bulgaristan’dır.

U106 için yaş tahminleri 3000 yıl ile 9000 yıl arasında olduğunu gösteriyor. Benim baktıklarım yeni yapılan yaş tahminleridir çünkü eskiler bilgiden ve haplotiplerden yoksun olarak yapılmışlardır. Bu yeni yapılanlar ise 50 den fazla yayıcı ile yapılmıştır ve bu bilgileri verirler. U106, Alman kabileleriyle birlikte güney İskandinavya’da çıkmıştır.Bu da u106’nın kabilelerin göç rotalarını takip ettiğini gösterir.

Geçenlerde Finlandiya’nın milattan sonra 1200-1800’lerde İsveç Krallığı’na bağlı olduğunu öğrendim. Finlandiya’da aradığımız u106, İsveç’lilerin oradaki yerleşimiyle de alakalı olabilir. Baltık Adaları ve Rusya, Vikingler, Norveçliler ve İsveç’liler tarafından  güney İskandinavya’ dan 9-10’uncu yüzyıllarda yerleşilmiştir ve Rus adını almıştır. Bu yüzden aradığımız u106 için tekrar İskandinavya’ya dönmemiz gerekir. Kuzeydeki Alman kabileleri Angla-Soksonlar, Daneler tarafından kuzeybatı Avrupaya yerleşilmiştir. Bu kabilelerin köklerinin de İskandinavya’dan geldiği çok iyi bilinmektedir. İskandinavya gibi u106 bulduğumuz yerlerede Avrupa’dan hiç göç olmadığını bilmekteyim. Bu yüzden güney İskandinavya’nın u106’nın ilk çıktığı yer olduğuna inanmak istiyorum.

U106 için pozitif olanlarda 4 snp’den 3’ünde negatif tespit ettim : U198, P107 ve L1. Son zamanlarda bir ek snp(l48) testi oldum ve tahminen Nisan ortalarına doğru sonucunun gelmesini bekliyorum. Bu sonucu bulan insan sayısı çok olursa atalarımızı belirlemede bize kolaylık sağlayacaktır.

Y Kromozomu Analizine Dair

Geesey ailesinden olanlardan y kromozom testi yaptıranların bazıları, kromozomlarının 37 yerinde kısa art arda diziliş tekrarlanması tespit ettiler. Bu y kromozomundaki mutasyon snp’den daha fazla görülür. Birkaç nesil sonra aynı atadan gelenlerin kız torunlarında değişiklikler görülecektir. Genel tahmin oranlarına bakarak – bu genelde % 0.5 tir – test edilen kişiden kaç nesil sonra olacağını tahmin edebiliriz. Soyismi Geesey/Giesey/Keesey olan herkesi teste davet ediyorum, böylece sonuçlardan bir doğrultu çizebiliriz. Daha fazla bilgi için test firmasının aile ağacı dna’sında Gysi Projesi ana sayfasına başvurabilirsiniz.

Hazırlayanlar:

Yunus Tapa, Levent Alper

Bu yazı aşağıdaki makalenin bir çevirisidir.

http://people.musc.edu/~geesey/GeneticGenealogy.htm

 

İşte ara geçiş türleri ve fosilleri

Pek çok geçiş fosili bulunduğu gibi, pek çok geçiş canlısı da mevcuttur. Yaratılışçılar, geçiş türleri hakkında son derece önyargılı ve cahilce davranmakta; işlerine gelmeyen bilgiyi de her zaman olduğu gibi çarpıtmaktadırlar. Öncelikle şunu belirtmekte yarar var: Geçiş türleri veya fosillerini bulamasaydık da, bu evrim kuramını geçersiz kılmazdı. Bugün Coelacanth gibi, Archaeopteryx gibi, Icthyostega gibi, Seymouria gibi geçiş fosillerine rastlıyorsak, bu sadece şanslı olmamızdan dolayıdır.
Evrim kuramı, fosilleşme olasılığı hakkında hiçbir şey söylemez. Fosilleşme olasılığı, fosilleşme süreci ile uğraşan bilim insanlarının ve jeologların üzerinde yorum yapacakları bir iştir ve bu yorum da, fosilleşme olasılığının genellikle çok düşük olduğu şeklindedir.
Yüz binler ya da milyonlarca yıl önce yaşadıktan sonra soyları tükenip yaşamdan çekilmiş canlıların kanıtlarını bugün bulup göstermek zordur. Çünkü canlılar öldükten kısa bir zaman sonra doğa tarafından “yok edilir”. Bu yüzden böyle canlıların yaşadıkları, ancak fosil denilen günümüze dek oluşabilmiş kemik kalıntılarıyla belirlenebilir. Vücudun diğer parçalarına göre biraz geç de olsa, diğer parçalar gibi bu kemik kalıntıları da kısa zamanda yok olur. Ancak çok uygun koşullar olursa, söz konusu kalıntılar günümüze dek ulaşabilir. Örneğin buzullar, kayalar, derin tabakalar arasında sıkışıp kalmış ve bu yüzden de bozulup çürümeye uğramadan günümüze dek korunabilmiş bazı fosiller bulunabiliyor.
Ayrıca geçiş aşamaları her zaman kısa sürer. Bu durum toplumlarda da böyledir, doğada da. Bir durumdan başka bir duruma geçiş görece kısa bir zamanda gerçekleşir, sonra yine denge sağlanır. Dengenin yeniden bozulmasını gerektiren yeni bir durum ortaya çıkana dek bu kararlı denge durumu fazla bozulmadan varlığını uzun süre devam ettirir. Türlerin evriminde de aynı durum söz konusudur. Zaten az bulunan fosiller içinde, ara yaşam ya da geçiş formlarının fosil kayıtlarını bulmak bu yüzden daha zordur.
Buna rağmen geçiş canlılarının çoğu kaybolmasına karşın, her yıl yeni geçiş fosilleri bulunarak evrim kuramı biraz daha desteklenmektedir ve yeni fosiller bulunmaya devam edecektir. Son bulunan geçiş fosillerinden biri de, Nisan 2006’da Kanada’da buzullar arasından çıkarılmıştır. Canlıların sudan karaya geçtiklerini gösteren, balıkla dört ayaklı sürüngenler arasında yer alan, balık-sürüngen karışımı bir tür olan Tiktaalik roseae yapılan ölçümlere göre günümüzden 375 milyon yıl önce yaşamıştır. Fosilin ayrıntıları, 6 Nisan 2006 tarihli Nature dergisinde uzun uzun anlatılıyor.
Ama Tiktaalik roseae, ara geçiş fosillerinin ilk örneği değildir. Bugüne dek bulunmuş ara geçiş fosillerinden bir kısmını sıralayalım. Balıktan hem su hem karada yaşayan amfibyumlara geçişi gösteren ara formlar: Tiktaalik rosae, Osteolepis, Eusthenopteron, Panderichthys, Elginerpeton, Obruschevichthys, Hynerpeton, Tulerpeton, Acanthostega, Ichthyosgtega, Pederpes finneyae ve Eryops; amfibyumlardan ilk sürüngenlere geçiş aşamasını gösteren: Proterogyrinus, Limnoscelis,Tseajaia, Solenodonsaurus, Hylonomus ve Paleothyris; dört ayaklı sürüngenlerden memelilere geçişi gösteren: Protoclepsydrops, Clepsydrops, Dimetrodon ve Procynosuchus; iki ayaklı sürüngenlerden kuşlara geçildiğini gösteren: Compsognathus, Protoavis, Pedopenna, Archeopteryx, Changchengornis, Confuciusornis ve Ichthyornis… “Yürüyen balina” da denilen Ambulocetus’u, ilk at türlerini, insan-primat ortak atadan insana geçişi gösteren çok sayıda ara geçiş türlerinin fosillerini, Ardipithecus, Australopithecus, Homo habilis, Homo erectus’u ve daha diğer pek çok ara form fosillerini saymayı gereksiz buluyoruz.
Evrim karşıtları, kendilerine ne kadar ara form gösterilirse gösterilsin kabul etmiyor. Tüysüz kuşlar, tüylü-gagalı sürüngenler, dört ayaklı balıklar, insan maymun karışımı canlıların kalıntıları onlara göre kanıt değildir. “Onlar ara geçiş formu değil, öylece yaratılmış, farklı türlerdir” deyip işin içinden çıkıyorlar.

Geçiş fosilleri sudan karaya geçişi kanıtlıyor
408 milyon yıl önce, Erken Devoniyen Dönemi’nde, iki tip kemikli balık türedi; Sarcopterygii ve ışın yüzgeçli balıklar (ray-finned fishes). Sarcopterygii grubu balıklar akciğer balıklarını, Coelacanth ve Rhipidistian’ları içermekteydi. Eusthenopteron, lob yüzgeçli Rhipidistian’lar (ripidistian) grubunun bir üyesidir ve tetrapodlar (dört ayaklılar) bu gruptan türemişlerdir. Ichthyostega (ikitiostega) Grönland’da bulunan, Geç Devoniyen Dönemi amfibyumudur ve amfibyumların başlangıcına verilebilecek ilk örnektir.
- Eusthenopteron’da pelvis kemiği, femur, tibia/fibula kemiklerinin ilk biçimlerine rastlıyoruz, sonra bu kemikler Ichthyostega’da biraz daha değişmiş ve büyümüştür.
- Eusthenopteron ile Ichthyostega’nın kafatası kemiklerinin yapısı benzerdir, iki parça kafa kemiğine sahiptirler.
- Eusthenopteron, amfibyumlardakine benzer dişlere sahiptir.
- Eusthenopteron, sadece kara hayvanlarında ve Sarcopterygii’de bulanan içburun deliklerine sahiptir.
Bilinen en eski tetrapod (dört ayaklı) olan Acanthostega’nın (360 milyon yaşında) iskelet özellikleri üzerine yapılan çalışmalar, tetrapod anatomisinin, atalarımız tümüyle sualtında yaşarken evrimleşme geçirdiğini ve sualtında yaşam için geliştiğini göstermiştir. Karada yürüyebilen ilk omurgalı, balık yüzgeçleriyle sürünmedi; iyi düzenlenmiş ayakları milyonlarca yıl önce gelişmişti. Acanthostega, yürümesine destek olmayan kollara sahipti. Yine de suda yeteri kadar işlevseldi; kolları yaratığın bitkilerce zengin olan lagünün dibinde kendini sürüklemesini sağlıyor; yüzgeçleriyle sürekli hareket ederek suları hareketlendirip kolayca fark edilen dalgalar yaratmak zorunda olan balıklara kıyasla, avına saldırmada üstünlük sağlıyordu. Buna ek olarak, Acanthostega, bir tetrapod olmasına karşın, karada yaşayan canlılarınkine göre balıklara daha çok benzeyen bir işitme sistemine sahipti ve bir balık gibi nefes alıyordu. Paleontologlar, Acanthostega ile aynı dönemde yaşayan ve bazıları daha gelişmiş olduğu için karasal yaşama daha yakın olan beş tetrapodun daha parçasını buldular.

Cynodont’lar, sürüngenler ile memeliler arasında geçiş formudur
Synapsid’lerin küçük bir altbölümü olan cynodont’ların iki cinsi (Probelesodon ve Massetognathus) sürüngenler ile memelilerin her ikisinin de özelliklerini gösterdiği gibi, bu özelliklerin arasında olan özellikleri de gösterir.
Sürüngen özellikleri şunlardır:
- Birkaç kemikten oluşan alt çene,
- Eklem kemiği ve kondil kemiğinin arasında oluşmuş çene eklemi,
- Küçük kafa kemiği,
- Boyun bölgesinde kaburga kemiği,
- El ve ayak parmak kemiklerinin sayısı 2, 3, 3, 3’ü geçer.
Memeli özellikleriyse şunlardır:
- Dişleri farklı görevler için gelişmiştir,
- Çıkıntılı düşük (alt) çene,
- Boyun eklemi için kafatasının arkasında çifte yumru,
- Diş şeklinde yumrudan oluşan axis,
- Öne eğik ilium.
Şüpheli özellikler şunlardır:
- Basit uçlu yanak dişleri.
- Kafadaki yassı yüzey ile alt çenedeki çukur arasında şekillenmiş kemik eklemi,
- Çıkıntılı kaburga kemikleri göğüs bölgesinde toplanmış, fakat pelvisin önünde küçük kaburga kemikleri vardır,
- Ayakları dışa doğru yayılmamış, fakat aynı zamanda dikey olarak aşağı doğru da değildir.
Cynodont’ların bir diğer cinsi olan Probainognathus, hem sürüngenlerin hem de memelilerin çene eklemlerine sahiptir ve sürüngenlerin çene eklemlerinin, memelilerin kulak kemiğine dönüşümünün ilk adımını gösterir. Bu yaratılışçıların, sürüngen çenesi işitme için yeniden yerleştirilirken sürüngen-memeli ara türünün besinleri çiğneyemeyeceği iddiasını çürütür. Aynı zamanda Probainognathus yeniden eklemlenme sırasında duyma sorunu yaşamaz, çünkü sürüngenler zeminden gelen sesi çene kemikleriyle “duyarlar.”

Archaeopteryx hem dinozor hem kuş özelliklerine sahip bir geçiş formudur
Yaratılışçılar Archaeopteryx ile ilgili pek çok gerçeği çarpıtmıştır. Archaeopteryx’den bahsedebilecek bilgi ve eğitim birikimine sahip olmadıklarını iddiaları göstermektedir; ayrıca Archaeopteryx ile ilgili pek çok gerçeği yalan söyleyerek çarpıtmaktadırlar. Çünkü Archaeopteryx’in sürüngenlerden gelişen bir kuş olduğu hipotezini destekleyen bulgular, yaratılışçılara büyük darbe vurmaktadır. Yaratılışçılara göre Archaeopteryx veya diğer hiçbir sürüngen kuşa evrimleşmemiştir, sadece kuş olarak Tanrı tarafından yaratılmıştır. Oysa paleontoloji ve kuşların evrimi ile uğraşan bilim insanları için, gerek Harun Yahya’nın, gerekse ABD’li yaratılışçıların söylediklerinin hiçbir bilimsel ve akılcı değeri yoktur! Dünyadaki tüm biyoloji, ornitoloji ve paleontoloji otoriteleri ve bilimcilerin birleştiği bir nokta vardır: Kuşlar, birden fazla ortak ata-sürüngenden evrimleşerek, kuş haline milyonlarca yılda gelmişlerdir; fakat bu ortak atanın Protoavis mi olduğu, Archaeopteryx mi olduğu, yoksa her ikisinin de farklı ortak atalardan mı geldiği kesinlik kazanmamıştır. Ama kesinlikle bilinen Archaeopteryx’in sürüngen ve kuşlara ait özelliklerin dikkate değer karışımı olması nedeniyle, bir geçiş canlısı olduğudur. İşin komik yönü, Harun Yahya, aşağıda verilen ve kendi fikirlerini çürüten bazı referansları sanki kendi fikrini kanıtlayan bilgiler gibi sunmakta, bilimde ve referans verilişinde çarpıtma yapmaktadır. Binlerce bilimsel makaleye göre, Archaeopteryx bir sürüngen, bir dinozordur, çünkü:
- Archaeopteryx iskelet sisteminin yapısı açısından dinozorlara çok yakındır. Aynı dönemde yaşadığı Comsognatus (ve diğer Theropod dinozorlar) gibi iki ayağının üzerinde, öne eğilimli durmaktadır. Tüm iskelet sistemi, kuşlardan farklıdır ve bir dinozora benzemektedir.
- Archaeopteryx’in 23 kuyruk omurundan oluşan kuyruğu hiçbir kuş türünde yoktur. Bu kuyruk, Triassic ve Jurassic Dönemleri’nde görülen kuyruklu uçan Saurianlar’da mevcuttur. Bu kuyruk hayvanın uçmaya çalışırken veya koşarken, ani yön değiştirmelerine yardımcı olmaktadır. Modern kuşlarda bu kuyruk ufalmış ve tek kemiğe dönüşmüştür.
- Archaeopteryx’in ağırlık merkezi ve kanat iskelet yapısı tüm diğer kuşlardan farklıdır, bu Archaeopteryx’in bildiğimiz kuşların uçtuğu kadar rahat uçamayacağını kanıtlamaktadır.
- Sürüngenlerde ayaktaki metatarsal kemikler birbirinden ayrıdır; modern kuşlarda bu metatarsal kemikler tek kemik olarak kaynamıştır. Archaeopteryx’den önce oluşmuş ve anatomik olarak Archaeopteryx’e çok benzeyen, Compsognatus’da ayaktaki metatarsallar ayrıdır. Archaeopteryx’de ise bu metartarsallar kaynamıştır, yani Archaeopteryx ayak metatarsal kemikleri açısından kuş ile sürüngenler arasında bir yerdedir.
- Archaeopteryx’in ayakları Theropod dinozor atalarına benzemektedir; üç uzun ayak parmağı, bir de geri giden kısa parmağı vardır.
- Archaeopteryx’in kanatlarında hiçbir kuşta olmayan dinozor pençeleri mevcuttur; bir tek Hoatzin isimli bir kuşun gelişim evresinde kısa bir süre için kanat pençeleri oluşur. Kuşlarda ön kol kemikleri birleşmiş ve kaynamıştır ve bunlar kanatlara tutunur; Archaeopteryx’de ise kanatların ucunda dinozor pençeleri vardır.
- Archaeopteryx’deki pektoral kaslar, dinozorlarda, sürüngenlerde olduğu gibi ince gastral kaburgalara tutunmaktadır.
- İyi uçucu kuşlarda hava kesecikleri, akciğerlerden kemiklere kadar uzanıp, tutunurlar; böylece uçuş sırasında harcanan enerjinin sağlanması için, oksijen gereksinimi karşılanmış olur. Archaeopteryx’de hava kesecikleri olmadığı gösterilmiştir; yani Archaeopteryx iyi uçucu bir kuş değildir.
Öte yandan Archaeopteryx’de kuşlarda olan özellikler de vardır:
- Kuşlardaki kemiklerin büyüme merkezi uçlardadır; sürüngenlerde ise bu kemiğin merkezindedir. Archaeopteryx’de boşluklu kemiğe ait bir ize rastlanmamıştır.
- Archaeopteryx’in pençeli kanadında ve kuyruğunda tüyler vardır, bu da onu sürüngenlerden ayıran ve kuşlara yaklaştıran bir özelliktir.
- Archaeopteryx’in tüyleri asimetrik ve aerodinamik bir yapı gösterir. Devekuşu, hindi gibi uçma yeteneğini yitirmiş kuşlarda ise tüyler simetrik yapıdadır. Bu özelliği ile Archaeopteryx uçabilen kuşlara daha yakındır.
Bu özelliklere göre, bilimsel ilkeler ışığında Archaeopteryx bir sürüngendir, ama kuş özellikleri taşıyan bir geçiş sürüngenidir. Sürüngenlerle şekli ve fiziksel ilişkisine ek olarak, farklı kuşlarla benzer özellik göstermektedir. Şöyle de denebilir, Archaeopteryx kendi döneminde hem kuş özellikleri, hem de sürüngen özellikleri taşıyan, kuşun atalarından birisidir. Tabii, kuşların oluşumu milyonlarca yıl sürmüştür, pek çok diğer sürüngen kuş mevcuttur, bunların hepsinin birden fazla ortak atası olabilir.

DNA çalışmaları, kuşlarla dinozorlar arasındaki genetik akrabalığı kanıtladı
Tyrannosaurus Rex’i tanımayanımız yoktur; kendisiyle Jurassic Park, King Kong gibi hasılat rekorları kıran filmlerde haşır neşir olmuştuk. T. Rex, günümüzden 70 ile 65 milyon yıl öncesinde, Kuzey Amerika’da yaşamış etçil bir dinozor türüdür. Yerden yüksekliği 14 metreyi, ağırlığı ise 6 tonu bulabilen bu devasa yaratığın, zamanının en büyük etçili olduğu düşünülmektedir. Eski organik materyallerden DNA, protein gibi molekülleri çıkarma ve dizileme yöntemlerinde kaydedilen gelişmeler, kısa bir süre önce biyolojik evrimin en önemli alanlarından birine ışık tuttu: Dinozor ve kuşlar arasındaki akrabalık.
68 milyon yıllık bir T. Rex kemiğinden elde edilen kollajen parçacıkları paleontologları ve genetik uzmanlarını bir kere daha ortak paydada buluşturdu. Memelilerde toplam protein bileşiminin yüzde 25’ini oluşturan kollajen, bağlayıcı dokularda üretilen yapısal bir proteindir. Diğer yandan organizmanın ölümüyle beraber proteinler hızlı bir yıkılma sürecine girerek yerlerini mineral maddelere bırakırlar; uzmanlar aynı sürecin kollajen için de geçerli olduğunu ve yer değiştirme işleminin yaklaşık 1 milyon yılda tamamlandığını düşünüyorlardı. Dolayısıyla bu denli eski bir kalıntıdan dizisi çıkarılabilecek kadar protein elde edilebilmesi kendi başına çarpıcı bir gelişme; şimdiye kadar protein dizisi çıkarılabilmiş en yaşlı fosil 100-300 binyıl önce yaşadığı düşünülen bir mamuta aitti.
Teknik açılımları bir kenara bırakarak bu zor işlem sonucunda ulaşılan sonuçlara bir bakalım. Bugüne kadar dinozor ve kuşlar arasındaki evrimsel geçiş sadece iskelet yapılarının ve kemik düzenlenişlerinin karşılaştırılmasına dayanıyordu. Fosillerden elde edilen düşük miktarda proteinin aminoasit dizisinin çıkarılması sonucunda, geçmişin devleriyle bugünün kanatlıları arasındaki akrabalık, mikro düzeyde de kanıtlanmış oldu.
Evrim biyologları yine de temkinli davranmaya devam ediyor ve tek bir proteinden yola çıkarak ciddi sonuçlara ulaşmanın doğru olmadığını belirtiyor. Protein karşılaştırmalarına DNA dizilerinin de eklenmesi gerekiyor. Ayrıca bu tür karşılaştırmalarda, protein ve gen dizilerinin toplandığı veritabanlarındaki dizisi çıkartılmış olan canlılarla yetinilmek zorunda kalınmasının -bu çalışmada karşılaştırma tavuk kollajeniyle yapılmıştır- net sonuçlara ulaşmanın önündeki engeller olduğunu belirtiyor.
Çalışmanın mimarlarından North Carolina Devlet Üniversitesi’nde görevli Mary Higby Schweitzer çalışma sonuçlarının fosil örneklerini moleküler incelemeye açma konusunda paleontologları yüreklendireceğini düşünüyor: “Paleontologların birçoğu benimle çalışmayı istemez, çünkü moleküler inceleme fosillerin parçalanması anlamına gelecektir. Onlar ise kemiklerin bozulmadan kalmasını tercih ederler.” Öngörü ve cesaretin devreye girdiği bu noktada, bilim insanları evrime ışık tutmaya devam ediyor.

Tiktaalik’in keşfi neyi gösteriyor?
2004 yılında bir araştırma grubu önemli bir buluşa imza attı. Kanada’nın kuzeylerinde bir adada, bir balık ile dört ayaklı bir hayvanın arasında özellikler gösteren yaklaşık 120 cm. uzunluğunda bir fosil buldular. Fosil, solungaçlara, pullara ve yüzgeçlere sahipti ve büyük olasılıkla yaşamının büyük bir kısmını sular altında geçirmişti. Ama aynı zamanda akciğerlere, esnek bir boyna ve dayanıklı yüzgeç kemiklerine sahipti ve bu sayede de çok sığ sularda ya da karada vücudunu destekleyebiliyordu.
Daha önceleri bulunan bitki ve hayvan fosilleri bu canlının yaşadığı ortam hakkında önemli bilgiler vermişti. Yaklaşık 375 milyon yıl önce, şimdi Kanada’da Nunavut bölgesindeki Ellesmere Adası olarak bilinen yer, birçok akarsuyun geçtiği geniş bir alanın parçasıydı. Ağaçlar, eğreltiotları ve diğer antik bitkiler akarsuların kıyısında büyüdüler ve bakteri, mantar ve çürükçül basit hayvanlar için zengin bir ortam oluşturdular. Büyük hayvanlar daha kara üzerinde yaşamıyorlardı ancak okyanuslar birçok balık türünü barındırıyordu ve bu türlerin bazıları sığ tatlı su kaynaklarında ve bataklıklarda yaşayan  bitki ve hayvanlarla besleniyorlardı.
Paleontologlar daha önceleri bazı sığ su balıklarının fosillerini bulmuşlardı. Bu balıkların yüzgeçlerindeki kemikler diğer balıkların yüzgeçlerindeki kemiklere göre daha dayanıklı ve karmaşıktı. Büyük ihtimalle, bu şekilde bitki dolu kanallarda kendilerini daha rahat çekebiliyorlardı. Aynı zamanda, solungaçlara ek olarak basit akciğerlere de sahiptiler. Paleontologlar, daha genç tortul kayaçlar içerisinde, yaşamlarının bir kısmını karada geçiren balık benzeri hayvanların fosillerini de bulmuşlardır. İlk dört ayaklılar olarak bilinen bu hayvanların ön ve arka yüzgeçleri değişerek ilkel bacaklara ve su dışında yaşamaya uygun diğer yapılara benzemişlerdir. Ancak paleontologlar henüz sığ su balıkları ile akciğerli hayvanlar arasındaki geçiş canlılarının fosillerini bulamamışlardı.
Yeni fosili bulan takım, Kanada’nın daha kuzey bölgelerine yoğunlaşmaya karar verdi. Bir ders kitabı sayesinde, bölgede yaklaşık 375 milyon yıl önce oluşan tortul kayaçlar bulunduğunu öğrendiler. Bu dönem tam da evrimcilerin sığ su balıklarının karaya geçiş yaptıklarını düşündükleri zamanla çakışıyordu. Takım bölgeye ulaşmak için uçak ve helikopterlerle saatlerce yolculuk yapmak zorundaydı ve her yaz döneminde kar yağışı başlamadan önce sadece bir iki aylık bir çalışma zamanları vardı. Bölgede çalıştıkları dördüncü yaz döneminde, daha önceden bulmayı öngördükleri fosili buldular. Bir tepenin eteğinde yüzeyden dışarı çıkmış bir kayanın içinde Tiktaalik adını verdikleri hayvanın fosilini ortaya çıkardılar (Tiktaalik, Kuzey Kanada İnuit dilinde “büyük taze su balığı” anlamına gelmektedir). Tiktaalik bir balığın birçok özelliğini taşımaya devam ediyordu, ama aynı zamanda da ilk dört ayaklıların karakteristik özelliklerine de sahipti. En önemlisi ise, yüzgeç kemiklerinin kol benzeri bir uzantı yapısında olmasıydı. Bu şekilde hayvan yüzgeçlerini hem hareket etmek için hem de vücuduna destek olması için kullanıyordu.
Evrimsel biyolojinin yüz yılı aşkın bir süredir ortaya koyduğu bulgular, amfibilerin, sürüngenlerin, dinozorların, kuş ve memelilerin ortak atasının yaklaşık 375 milyon yıl önce okyanuslarda ortaya çıkmış ilk türlerden biri olduğunu öne sürmektedir. Tiktaalik’in keşfi bu tahmini güçlendirmektedir. Gerçekten de, kollarımız ve bacaklarımızdaki temel kemiklerin yapılanışı, Tiktaalik’tekilerin yapılanışına oldukça benzemektedir.
Tiktaalik’in keşfi evrim kuramının yapmış olduğu öngörüleri doğrulaması açısından son derece önemli olmasının yanında her yıl yapılan ve biyolojik evrimi anlamamızı sağlayan keşiflerden sadece bir tanesidir. Bu keşifler sadece paleontolojiden değil aynı zamanda fizik, kimya, astronomi ve biyolojinin diğer alt dallarından da elde edilir. Evrim kuramı o derece çok gözlem ve deneyle desteklenmektedir ki, artık bilim insanlarının çok büyük bir kısmı evrimin olup olmadığını sorgulamak yerine, evrimin meydana gelme süreçleri üzerine düşünmektedir. Bilim insanları son 150 yılda olduğu gibi, yeni bulunan kanıtlar ile evrimin desteklenmeye devam edeceğinden emindirler.


BALIKLARDAN TETRAPODLARA

Osteolepis (??? Milyon yıl önce):
Osteolepis, Devonyan döneminde yaşamış coelacanthiform lob yüzgeçli balıkların soyu tükenmiş bir türüdür. Kuzey İskoçya’da Orcadian Gölü’nde yaşamıştır. Yaklaşık 20 cm boyundadır ve geniş, dörtgen şeklinde pullarla kaplıdır. Başındaki pullar ve tabakalar, kozmin adı verilen süngerimsi, kemiksi ince bir maddeyle kaplıdır. Bu katmanda derinin diplerindeki duyu hücrelerine bağlı kanallar bulunur. Bu kanallar yüzeydeki gözeneklerde son bulur ve muhtemelen canlının sudaki titreşimleri algılamasına yaramaktadır.
Osteolepis tetrapodların atası sayılan rhipidistian’lara dahildir ve tetrapodların ortak bulunan bir dizi özelliği taşır. Muhtemelen tetrapod soyağacının köklerine yakın bulunmaktadır.

Pandericthys (380 Milyon yıl önce):
Panderichthys 380 milyon yıl önce Devonyen döneminde Frasnian çağında yaşamış uzunluğu 90 ila 130 cm arasında değişen bir balıktır. Tetrapodlarınkine benzeyen büyük bir kafası vardır. Panderichthys lob yüzgeçli balıklarla Acanthostega gibi tetrapodlar arasında geçiş özellikleri sergiler. Balıklardan karada yaşayan tetrapodlara doğru gerçekleşen evrim, pek çok fizyolojik değişikliği gerektirmiştir. En önemlisi de bacaklar ve onları destekleyen göğüs ve leğen kemiğindeki eklem yapılarıdır. İyi korunmuş Panderichthys fosilleri bu geçiş formlarını çok açık şekilde göstermekte ve Panderichthys’i yaşamın tarihinde nadir ve çok önemli bir bulgu haline getirmektedir.
Panderichthys türü balıklar, karada yaşayan, hava solunumu yapan ve insan dahil kara omurgalıların türediği ilk tetrapodların atalarıdır. Panderichthys’in en dikkate değer özelliği, başının üzerindeki, vücudu çamurun içine gömülmüşken sudan solunum yapmasını sağlayan dikey bir tüp şeklindeki solungaç yarığıdır. Bu solungaç yarığı, evrim sonucunda insan orta kulağındaki üç kemikten (örs, çekiç, üzengi) üzengi kemiğinin gelişmesine varan bir geçiş organıdır.
Eldeki Panderichthys fosilleri üzerinde yakın zamanda CT tarayıcısıyla yapılan yeni incelemeler, yüzgeç iskelet yapısının uç kısmında çok bariz şekilde farklılaşmış dört distal radyal (uç kısımda merkezden dışarıya uzanan) kemiği göstermiştir. Bu parmağımsı kemiklerde eklem görülmemektedir ve oldukça kısadır. Ama yine de balık yüzgeçleriyle dört bacaklı tetrapodlar arasında bir ara formu göstermektedir.

Elginerpeton (368 milyon yıl önce):
Elginerpeton fosilleri İskoçya’da Scat Craig’de geç Devonyen Dönemine tarihlenen kayalar içerisinde bulunmuş olan bir erken tetrapod cinsidir. Elginerpeton kısmi omuz ve kalça eklemi, femur (uyluk kemiği), tibia (kaval kemiği) ve çene fragmanları içeren kısmi iskelet yapısıyla bilinir. 1,5 metre uzunluğunda olduğu tahmin edilmektedir.

Obruchevichtys (368 milyon yıl önce):
Obruchevichthys Geç Devonyen dönemde kuzey doğu Avrupa’da yaşamış soyu tükenmiş bir tetrapod cinsidir. Bu canlının bilinen tek fosil parçası olan çene kemiği Letonya’da gün yüzüne çıkartıldığında, lob yüzgeçli bir balık türüne ait olduğu sanılmıştı. Ancak detaylı bir incelemeden sonra, İskoçya’da bulunmuş Elginerpeton’la pek çok benzerliğinin olduğu ortaya çıktı ve bir tetrapod olduğu ilan edildi.

Acanthostega (365 milyon yıl önce):
Acanthostega soyu tükenmiş bir tetrapod cinsidir ve bedene eklemle bağlı ayırt edilebilir uzuvlara sahip ilk omurgalı canlılardandır. Üst Devonyen (Famenyan) devrinde görülmüştür ve anatomik olarak lob yüzgeçli balıklarla karaya çıkma yetisine tamamen sahip ilk tetrapodlar arasındadır.

KARAYA GEÇİŞ KUTUSUNDA DA ANLATILIYOR

Ichthyostega (365 milyon yıl önce):
Ichthyostega Üst Devonyen devrinde yaşamış bir erken tetrapod cinsidir. Balıklarla amfibyanlar arası bir formu temsil eden labryinthodont’lardandır. Ichthyostega ciğerlere ve bataklık bölgelerin sığ sularında ilerlemesini sağlayan bedene eklemle bağlı uzuvlara sahipti. Ancak amfibyan yapısı gösterse de, ilk gerçek üyeleri Karbonifer döneminde ortaya çıkan bu grubun bir üyesi sayılamaz.
1930’larda kafatası oranları ve kemik yapıları bakımından birbirinden farklı türlerine at fosiller bulunmuştur. Yapılan incelemelerle Acanthostega’nın yakın bir akrabası olduğu sonucuna varılmıştır. Ama kafatası Acanthostega’nınkinden daha fazla balığa benzer. Omuz ve kalçadaki eklem yapısı ise, ona göre daha güçlü va kara yaşamına daha uygun görünmektedir. Ayrıca Ichthyostega sinovyal eklemlerinin (zygapophyses) daha gelişmiş olmasının yanı sıra, daha destekleyici bir kaburga ve daha güçlü bir omurga yapısına sahiptir.
Ichthyostega yaklaşık 1,5 metre uzunluğundaydı ve arka uzuvlarında yedi parmağa sahipti. Bulunan fosillerin ön uzuvları olmadığından buradaki parmak sayısı henüz bilinmiyor. Kuyruğu üzerinde yüzgeç kılçıkları bulunan bir yüzgeci bulunmaktadır.
Ichthyostega ve Acanthostega gibi ilk tetrapodlar, Crossopterygian gibi hayvanlardan karada yaşamaya adaptasyonun artması bakımından farklılıklar gösterir. Crossopterygian’lar akciğerlere sahip olsa da, oksijen alımında kullandığı esas olarak solungaçlarını kullanırlar. Ichthyostega ise esas solunum aracı olarak akciğerlerini kullanıyor görünmektedir. Crossopterygian’larınkindan farklı olarak ilk tetrapodların derisi, vücut sıvılarının korur ve kurumayı engeller. Crossopterygian’lar hareket etmek için vücut ve kuyruklarını, denge için de yüzgeçlerini kullanırken, Ichthyostega hareket etmek için ön ve arka uzuvlarını, denge için de kuyruğunu kullanır.
Yetişkin bir Ichthyostega’nın 1,5 metrelik boyu karada tam olarak hareket etmesini engellemiştir. Genç bireyler ise daha kolayca karada hareket edebilmiş olmalı. Büyük göğüs kafesleri üst üste binmiş kaburgalardan meydana gelmiş olmakla birlikte, bu canlılar daha güçlü bir iskelet yapısına, daha katı ve bükülmez bir omurgaya ve vücutlarını sudan dışarı çekebilecek güçte görünen ön uzuvlara sahiplerdi. Bu anatomik değişiklikler suyun sunduğu kaldırma kuvvetinin yokluğuyla başetmek üzere gelişmiş olmalı. Arka uzuvlar öndekilerden daha kısaydı ve bir yetişkinin tüm ağırlığını taşıması pek olası görünmüyordu. Evrimsel biyoloji çalışan fosilbilimci Jennifer Clack, Ichthyostega’nın bugün deniz iguanası gibi pek çok hayvanın yaptığı şekilde, vücut ısısını yükseltmek için karaya çıkıp güneş altında yattığını ileri sürüyor. Bu durumda, en azından vücutlarının ön kısımlarını suyun dışına çıkarabilecek güçlü ön uzuvlara ve karınları üzerinde güneş banyosu yaparken destek olacak güçlü bir göğüs kafesi ve omurgaya ihtiyaçları olmalı.
Beslenmek ve üremek için ise yine suya ihtiyaçları var.
Evrimsel süreçte Ichthyostegoid’lerin arkasından (Elginerpeton’, Acanthostega, Ichthyostega, vs.), karada yürüme yeteneğini gerçekten geliştirmiş amfibiyanlar olan temnospondyls’ler ve anthracosaur’lar geldi. Bu iki grup arasında 20-30 milyon yıllık bir süre geçmiştir. Bu süre paleontolog Alfred Romer’in adıyla “Romer’in boşluğu” olarak adlandırılmıştır.

Hynerpeton (360 milyon yıl önce):
Hynerpeton Geç Devonyan döneminde göl ve nehir ağızlarında yaşamış ilkel etobur tetrapodlardandır. Pek çok ilkel tetrapod gibi bazen amfibiyanlar arasında sayılır ancak gerçekte Amfibiya sınıfının gerçek bir üyesi değildir. Geç Devonyan dönemi bitkilerin ağaçlara evrimine ve havaya oksijen pompalayan devasa ormanların oluşmasına sahne oldu. Hynerpeton’da gelişmiş olan karmaşık akciğerlerin bununla ilişkisi bulunmaktadır. Bulunan Hynerpeton fosilleri, iki omuz eklemi, iki alt çene kemiği ve yanak bölgesi ile karın bölgesine aittir.
Tetrapodların omuz kemikleri oldukça ayırt edici ve bilgilendiricidir. Hynerpeton’ın kemikleri, diğer Geç Devonyan dönemi türlerininkilere göre daha güçlü ve uzuv hareketi için daha elverişlidir. Ayrıca Hynerpeton’a ait büyük omuz kemiğinin (cleithrum) ön sınırında, solungaç solunumu yapan kemikli balıklarda ve en iyi bilinen iki tetrapod olan Acanthostega ve Ichthyostega’da bulunan post-bronşiyal pul tabakası bulunmamaktadır. Bir başka deyişle, Hynerpeton’un iç solungaçlara sahip olmadığı görünmektedir.

Tulerpeton (??? milyon yıl önce):
Tulerpeton Rusya’nın Tula bölgesinde bulunmuş, soyu tükenmiş bir Devonyan canlısıdır. Bulunan kalıntıları, neredeyse bütün halde göğüs bölgesindeki eklemler, ön ve arka ayaklar, kafatası ve karın bölgesinden bazı parçalar şeklindedir.
Tulerpeton daha güçlü uzuv yapısıyla suda yaşayan tetrapodlardan ayrılır. Ön ve arka uzuvlarında 6 parmak bulunması, belki de Tulerpeton’un en karakteristik özelliğidir. Parmakların görece incelmiş ve uzamış olması diğer tetrapodlara göre daha karasal bir canlı olduğunu düşündürmektedir.
Uzuvlarının güçlenmiş yapısına rağmen, gerçek bir ön ve arka ayak bileğine sahip değildir. Bilek eklemlerinin ve uyluk kemiklerindeki kas bağlantılarının yapısı, arka uzuvlarının yürümekten ziyade suda hareket etmeye uygun olduğunu göstermektedir..

Pederpes (350 milyon yıl önce):
Pederpes’in 1971’de İskoçya’da neredeyse bütün bir iskelet halinde bulunan fosili, önce lob yüzgeçli bir balık sanılmış, 2002’de Cambridge Üniversitesi’nden Jennifer Clack tarafından yapılan inceleme sonucunda ilkel bir tetrapod olarak sınıflandırılmıştır. Pederpes önemli bir fosildir, çünkü Romer’in boşluğu olarak adlandırılan ve terapodların gelişimiyle ilgili pek bilginin olmadığı döneme tarihlenmiştir.
Pederpes, bilinen ilkel tetrapodlarla (bunlar lob yüzgeçli balıklarla genel olarak tetrapodlar arasındaki bağlantıdır) sonraki Karbonifer nesiller arasında önemli geçiş özellikleri göstermektedir. Aynı zamanda sadece balıklarda ve ilk tetrapodlarda bulunan ilkel özelliklerle daha sonra gelişmiş bazı özellikler, Pederpes’te karışmış halde bulunmaktadır. Gelişmiş geçiş özelliklerinin en önemlisi, arka ayaklarının şekli ve asimetrisidir. Bu yapı erken tetrapodlara göre karada hareket etmeye daha özel bir adaptasyon geçirdiğin gösterir. Erken tetrapodların parmak kemikleri daha simetriktir ve daha paletimsi bir şekil oluşturur, uzuvları karada hareket etmeye daha elverişsizdir ve vücuttan yanlamasına uzanır. Pederpes’in arka ayak kemiklerindeki asimetri, ayağın bugünkü tetrapodlarda olduğu gibi öne bakacak şekilde dönmüş olduğunu göstermektedir. Bu erken tetrapodlardaki paletimsi ayaklara göre karada harekete daha uygun bir şekillenmedir.
Yaklaşık 1 metre uzunluğundaki Pederpes’in kafatasının şekli de kara yaşamına uyum sağlamış olduğuna işaret etmektedir. İşitme duyusunun halen su altında daha işlevli olduğunu gösteren bir kulak yapısına sahip olmasına ve suda avlanıyor olmasına rağmen, Pederpes şu anda bilinen tam olarak karasal ilk hayvandır.

Eryops (295 milyon yıl önce):
Eryops, sudan karaya geçişte başarılı bir adaptasyonun iyi bir örneğidir. Balık atalarında bulunan bir çok özelliği korumuş ve geliştirmiştir. Sağlam ve gürbüz uzuvları karadayken vücudunu taşıyacak kadar güçlüdür. Daha kalın ve güçlü omurgası vücudunun kendi ağırlığıyla çökmesini engeller. Ayrıca, körelmiş balık çene kemiğini işlev kazanmasıyla ilkel bir kulak gelişmiş, Eryops bu sayede hava yoluyla gelen sesleri duyabilmiştir.
Aşağı Permiyan dönemine tarihlenmiş olan Eryops 1,5-2 metre uzunluğundadır ve yaklaşık 90 kg. ağırlığında olduğu tahmin edilmektedir. Kendi döneminde karada yaşayan en büyük canlılardandır. Kafatası orantısal olarak çok büyüktür, yaklaşık 60 cm uzunluğundadır. Keskin dişlere sahip büyük bir ağzı vardır. Modern amfibiyanlar gibi akciğerlerine çektiği havadaki oksijeni alıp CO2’yi dışarı vererek solunum yapar. Ama muhtemelen onlar gibi deri yoluyla teneffüs edemez. Modern amfibiyanlardan farklı olarak kaburgaları iyi gelişmiştir, ama kaskatı hareketsizdir ve vücut oylumunu genişleterek nefes almayı engeller. Eryops muhtemelen yanak yoluyla pompalayarak nefes almaktadır.

AMFİBİYANLARDAN AMNİYOTLARA (İLK SÜRÜNGENLER)

Proterogyrinus (??? milyon yıl önce):
Proterogyrinus Geç Karbonifer döneminde (326-318 milyon yıl önce) amfibiyanlardan sürüngenlere evrim sürecinde ortaya çıkan reptiliomorph’ların en büyük grubudur. Bataklık yaşamına tam bir uyum göstermiştir. Karada ve suda avlanır. Bugünün dev kertenkeleleriyle yaklaşık aynı boyda, 2,5 metre uzunluğundadır.

Limnoscelis (??? milyon yıl önce):
Limnoscelis erken Permiyan döneminde (251-299 milyon yıl önce) Kuzey Amerika’da yaşamış bir sürüngenimsi tetrapod’dur. Daha gelişmiş türlerin kök aldığı bir form olabilir. Yaklaşık 1,5 metre boyundadır.

Solenodonsaurus (320-305 milyon yıl önce):
Reptiliomorf’ların soyu tükenmiş bir türüdür. Kalıntıları Çekoslavakya’da bulunmuştur. Sınıflandırması kesin olmasa da muhtemelen erken bir amniyot ya da diadectomorph’lara yakın bir amfibiyandır.

Hylonomus (315 milyon yıl önce):
Hylonomus bilinen en eski sürüngendir. 312 milyon yıl önce geç Karbonifer döneminde yaşamıştır. Dinozorlar dahil sonraki sürüngenlerin ve daha sonraki memelilerin atasıdır. Kuyruğu dahil 20 cm uzunluğundadır ve muhtemelen modern kertenkelelere benzemektedir. Küçük keskin dişlere sahiptir ve küçük omurgasızlarla beslenmektedir.

Paleothyris (??? milyon yıl önce):
Paleothyris Orta Pensilivanya çağında yaşamış küçük kertenkelemsi bir sürüngendir ve bilinen en eski amniyot’tur. Keskin dişleri ve büyük gözleri vardır, bu da bir gece avcısı olduğu anlamına gelir. Yaklaşık 30 cm. uzunluğundadır. Muhtemelen böceklerle ve ormanlardaki diğer küçük hayvanlarla beslenmektedir. Paleothyris bir erken sauropsid’dir, henüz daha ilkel, sürüngen özelliklerinden daha çok tetrapod özellikleri göstermektedir. Özellikle de kafatasının modern sürüngenlerde ve diğer hayvanlarda bulunan fenestral pencereden (ortakulak ile iç kulağı birleştiren delikler) yoksunluğu buna işaret etmektedir.

Protoclepsydrops (??? milyon yıl önce):
Protoclepsydrops erken amniyotlardandır ve iskelet kalıntıları sinapsidlerin bir üyesi olabileceğini göstermektedir. Eğer bu doğruysa bilinen en eski sinapsid’dir. Archaeothyris’ten biraz daha önce yaşamıştır ve onun gibi modern kertenkelelere benzer. Bununla birlikte Protoclepsydrops ilk amniyotların tipik özelliğindeki gibi, küçük sinir çıkıntıları olan ilkel bir omurgaya sahiptir.

Clepsydrops (??? milyon yıl önce):
Clepsydrops Geç Karbonifer döneminin sonlarında yaşamış ilkel bir amniyottur. Archaeothyris ve memelilerin atası olan sinapsidlerle akrabadır. Diğer bir çok karasal ilk amniyot gibi böcek ve küçük hayvanlarla beslenir. Atalarının çoğu gibi suya değil karaya yumurtlar. Çeneleri Paleothyris ve Hylonomus’a göre biraz daha gelişkindir.

Dimetrodon (280-265 milyon yıl önce):
Dimetrodon Permiyan döneminde gelişmiş olan yırtıcı bir sinapsiddir. Memelilerle olan akrabalığı, kertenkeleler gibi gerçek sürüngenlere akrabalığından daha yakındır. Dimetrodon genellikle onlarla birlikte gruplansa da bir dinozor değildir. Dimetrodon fosilleri Kuzey Amerika ve Avrupa’da bulunmuştur. Bunun yanı sıra New Mexico’da dikkat çekici Dimetrodon ayak izleri keşfedilmiştir.
Döneminin en büyük yırtıcısıdır. Boyu 3 metreye kadar çıkabilir. Sürüngenlerden farklı olarak, kesici ve köpek dişleri olmak üzere iki ayrı çeşit dişi vardır. Dimetrodon’un en belirgin özelliği, diğer Pelikozorlarda olduğu gibi, sırtındaki görkemli yelkenidir. Kan damarlarıyla dolu bu yelken muhtemelen vücut ısısını düzenlemeye yaramaktadır. Yüzey alanının genişliği sayesinde vücut ısısını daha etkin şekilde düşürebilmekte ya da yükseltebilmektedir. Bu adaptasyon Dimetrodon’a avlanmak için daha fazla zaman tanıması bakımından önemlidir. Bu yelken çiftleşme ritüellerinde ve diğer yırtıcıları uzak tutmakta da işe yaramaktadır. Sırttaki yelken her biri ayrı omurdan çıkan sinirsel çıtalara dayanmaktadır.

Procynosuchus (??? milyon yıl önce):
Procynosuchus memelilerin atası olan cynodont grubunun ilk üyelerindendir. Geç Permiyan döneminde yaşamıştır. Çoğu cynodont karada yaşarken, bugünün ayı balıkları ya da timsahları gibi yarı suda-yaşar olmasıyla olağandışıdır. Procynosuchus timsahların yaptığı gibi bükülmez omurgasının ön ve arka uçlarını oynatarak ve perdeli su samuru benzeri pençelerini palet gibi kullanarak yüzer. Muhtemelen balıkla beslenir. 60 cm uzunluğundadır.

Thrinaxodon (248-245 milyon yıl önce):

Thrinaxodon Triassic dönemde (248-245 milyon yıl önce) yaşamış kedi büyüklüğünde bir cynodont’dur. Kafatasındaki oyuklar Thrinaxodon’un kıllık ve muhtemelen bir kürkle kaplı olduğunu göstermektedir. Sıcak kanlı olduğuna dair bazı tezler vardır. Öyle olsa bile sürüngenimsi bir iskeleti vardır ve yumurtlayarak üremektedir. Kalıntıları Güney Afrika ve Antarktika’da bulunmuştur, bu iki kıtanın bir zamanlar birleşik olduğu görüşünü de desteklemektedir.
Kalıntıları bu canlının sinapsid atalarından daha çok memelilere benzediğini göstermektedir. Oldukça büyük bir kafatası vardır. Üzerindeki oyuklar kılları olduğunu ve aynı şekilde vücudunun da tüylü olabileceğine işaret etmektedir. Göğsü ve sırtının alt bölgeleri bir diyafram kasıyla ayrılmaktadır, bu kas sayesinde Thrinaxodon ciğerlerini doldurabilmekte ve atalarından daha verimli şekilde nefes alabilmektedir.

Morganucodon (205 milyon yıl önce):
Morganucodon Üst Triassic döneminde yaşamış bir erken memeli türüdür. İskelet uzunluğu 2-3 cm, vücut uzunluğu 10 cm olan küçük bir hayvandır. Genel görüntüsü fareye benzer. Bir çok başka erken memeliden farklı olarak Morganucodon bol miktarda ve bir çoğunda parçaları eklemlerden ayrılmış olsa da iyi korunmuş fosillerle bugüne gelmiştir. Çoğu Galler’den çıkmıştır ancak Çin’de Yunan eyaletinde ve Avrupa ile Kuzey Amerka’nın çeşitli bölgelerinde de fosilleri bulunmuştur.
Morganucodon’un bir memeli olarak sınıflandırılıp sınıflandırmamak konusunda uzun süren bir anlaşmazlık yaşanmıştır. Bazı yazarlar daha geniş bir gruplandırma olan Mammaliaformes’e dahil edilmesini tercih ederler. Alt çenesinin tümüyle dentary kemiğinden oluşmuyor olup, sürüngen atalarından kalan bazı kemikleri oldukça indirgenmiş şekilde de olsa muhafaza ediyor olmasından dolayı, Morganucodon çok ilkel bir memeli türü olarak görülür. Ayrıca ilkel sürüngenlerdeki eklem kemiği ve dört köşeli kemik arasındaki çene eklemi Morganucodon’da hala bulunmaktadır. Oysa memelilerde bu eklem orta kulağa kaymış ve kulak kemikçiğinin bir parçası haline gelmiştir.
Bununla birlikte bir çok bilimci, bir grup olarak memelilerin özel, sonradan evrimleşmiş, dentary ve squamosal kemikleri arasında bulunan bir çene eklemine sahip olmakla tanımlanacağı konusunda hemfikirdir. Morganucodon bu bakımdan özel bir yere sahiptir. Çünkü ilkel ekleme sahip olmakla birlikte, aynı zamanda memelilere has evrimleşmiş eklemi de geliştirmiştir böylece ikili bir çene eklemine sahiptir. Hem bu yüzden hem de diphyodonty ve sınırlı büyümeye işaret eden ek bazı bulgulara dayanarak, Morganucodon genellikle gerçek bir memeli olarak görülmektedir. (Sürüngenler ömürleri boyunca defalarca diş değiştirebilirken –polyphyodonty-, memeliler sadece iki diş seti çıkarabilirler –diphyodonty-.)

Yanoconodon (125 milyon yıl önce):

Yanoconodon Mezozoyik dönemde bugünkü Çin’de yaşamış, soyu tükenmiş bir erken memelidir. Orta kulağının oluşumundan dolayı, modern memelilerle en yakın akrabaları mammaliaformes arasında bir geçiş fosili olarak değerlendirilir. Yanoconodon 13 cm büyüklüğünde küçük bir memelidir. Erken memelilerin çoğu gibi kısa ayaklara ve büyük ihtimalle toprak altında oyuklar açmaya yarayan pençelere sahiptir.
Holotip fosili Yan Dağlarından çıkarılmıştır. O kadar iyi korunmuştur ki bilimciler orta kulağın minicik kemiklerini inceleyebilmiştir. Yanoconodon bugünkü memelilerde çok nadir bir özellik olan bel kaburgalarına sahiptir.
Yakın akrabası Eutriconodont Jeholodens’te bu bel kaburgaları yoktur ve bu morfolojik farklılığın Hox genlerinde, özellikle Hox10 grubundaki değişimden kaynaklandığı ileri sürülmektedir. Farelerde yapılan deneylerde Hox10 paralogunu (aynı atasal genden türeyen genler) devre dışı bırakan bir üçlü mutasyon bel kaburgalarının ortaya çıkmasına sebep olmuştur ve bu sonuç söz konusu genlerin Eutriconodont’larda görünen atasal bel morfolojisini baskılama yeteneğini geliştirdiği şeklindeki teoriyi desteklemektedir.

Yixianosaurus (125 milyon yıl önce):
Yixianosaurus erken Kretase devrinden Çin’de bulunmuş bir maniraptora (kuşları ve dinozorları kapsayan bir ortak atadan gelme dinozor grubu) dinozor cinsidir. Üzerinde fosilleşmiş teleklerle birlikte bir çift fosilleşmiş kolla bilinir. Kolları bir başka telekli dinozor olan Epidendrosaurus’a benzemekle birlikte, Maniraptora içindeki yeri tam olarak bilinmemektedir.

Pedopenna (140-168 milyon yıl önce):
Pedopenna küçük, telekli bir maniraptora dinozorudur. Muhtemelen Archaeoteryx’ten daha yaşlıdır. Bazı tahminlere göre Erken Kretase devrine aittir ama en son radyometrik tarihleme çalışmaları Orta Jurassic çağın sonlarına ait olduğunu göstermektedir. Uzunluğu yaklaşık 1 metre olarak tahmin edilmektedir ancak bu tür sadece arka ayaklarıyla tanındığından gerçek uzunluğunu tam olarak kestirmek güçtür.
Pedopenna’nın kuşlara benzerliği dinozor-kuş evrimsel ilişkisi için yeni bulgular sunmaktadır. Bacaklarındaki kuş benzeri iskelet yapısı bir yana, Pedopenna ayaklarındaki uzun, tüylü telekleriyle de dikkat çekicidir. Pedopenna’nın telekleri simetriktir. Uçmaya uyum sağlamış hayvanlarda asimetrik telekler tipik bir özellik olduğundan, Pedopenna’nın bu yapıların gerçekleştirilmesinde erken bir aşamayı temsil ettiğini söylemek mümkündür.

Confuciusornis (120 milyon yıl önce):
Confuciusornis karga büyüklüğünde Erken Kretase Yixian oluşumundan ilkel bir kuş cinsidir. Modern kuşlar gibi Confuciusornis de dişsiz bir gagaya sahiptir. Ancak modern kuşların Hesperornis ve Ichthyornis gibi yakın akrabaları dişlere sahiptir ve dişlerin kaybının Confuciusornis ve modern kuşlarda çakıştığına işaret etmektedir. Gagaya sahip olan bilinen en eski kuş cinsidir.
En son kladistik analizler Confuciusornis’in en ilkel pigostilian kuş olduğunu göstermektedir. Archaeopteryx’ten daha ilkel bir kafatasına sahiptir ancak ondaki uzun kuyruğu taşımayan ve birleşmiş bir kuyruk omurgası geliştirmiş, bilinen ilk kuştur.
Confuciusornis fosilleri çok istisnai büyüklükte bir kol kemiğine sahip olduğunu göstermektedir. Omuz bitiminin yanındaki karakteristik oyuk kemiklerin ağırlığını azaltmıştır.

Ichthyomis (93,5-75 milyon yıl önce):
Ichthyornis Kuzey Amerika’da Geç Kretase döneminden kalan bir deniz kuşu türüdür. Martı ya da yelkovan kuşu gibi modern deniz kuşlarının Kretase ekolojisindeki karşılığı olduğu düşünülür. Yaklaşık 60 cm’dir. Kanat ve göğüs kemiklerinin görünüşü modern kuşlara çok benzese de, çenelerinde çok sayıda küçük keskin diş bulunmaktadır. İlk kuşların aksine erişkinliğe daha kısa ve sürekli bir süreç içerisinde ulaşıyor görünmektedirler.
Ichthyornis modern kuşların atası olan Neornitlere yakındır ama ayrı bir soyu temsil eder.

Kaynak:

http://www.bilimvegelecek.com.tr/?goster=689

400 milyon yıl önce sudan karaya çıkmışlar

Prestijli bilim dergisi Nature’de bugün yayımlanan, Varşova Üniversitesinden Grzegorz Niedzwiedzki, İsveç’in Uppsala Üniversitesinden Per Ahlberg ve meslektaşlarının araştırmasına göre, orta Devon dönemine (397-385 milyon yıl öncesi) tarihlenen deniz katmanlarında bulunan izler, şimdiye dek keşfedilen en eski tetrapodlardan 18 milyon yıl öncesine ait bulunuyor.

Araştırmacılar, bu ilk tetrapodların, kafaları tetrapodlara benzeyen, ancak göğüs ve leğen kemiğinde iki çift yüzgeçli bir tür balık olan en eski “elpistostegalyen” fosillerinden de en az 10 milyon yıl daha eski eski olduğunu belirtti.

Araştırmayla ilgili Nature dergisinde yorum yazan Paris’teki Tabiat Tarihi Müzesinden paleontolog Philippe Janvier, dinozorlardan kuşlara geçiş gibi, son derece ince küçük morofolojik değişikliklerle elpistostegalyenlerden tetrapodlara bir geçişin söz konusu olduğunu kaydetti.

Bu keşfin ışığında, bu iki omurgalı türün bir ortak türden geldiğini belirten Janvier, söz konusu olanın bu ortak türün neye benzediği sorusu olduğunu ifade etti.

Janvier, “Ona ne benziyor, ne de benzemiyor gibi. Daha eski bir balık ailesi olan osteolepidlere benzediğini tahmin ediyorum” dedi.

Araştırmacılar makalelerinde, ayrıca şimdiye dek geçerli olan teorinin tersine, ilk tetrapodların tatlı sulu göller ve deltalarda değil, sığ denizlerdeki deniz çamurunun içinde veya mercan resiflerindeki lagünlerde yaşadığını belirtti.

Devon devrindeki su ortamının tetrapodlara büyük olasılıkla kolay beslenme ortamı yaratmadığının altını çizen araştırmacılar, tetrapodların karada maceraya atılma yetisini elde etmeden önce avlarını derin sularda aramış olabileceğini, ancak bu hipotezin de bu türün morfolojik ve diş yapısı gelişimiyle uyumlu olmadığını kaydetti.

Kaynak:

http://www.haberokur.com/haber-400-milyon-yil-once-sudan-karaya-cikmislar-127603/

Amfibilerden Sürüngenlere Ara Geçiş Türleri

Ancak daha öncesinde, sürüngenlerin nasıl ortaya çıktığına kısaca bakmamız gerekiyor. Sürüngenler, “iki hayatlı” anlamına gelen amfibilerin evrimleşmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Hayatta kalmakta usta olan (çünkü iki farklı doğada, su ve karada yaşayabilirler) amfibileri bugün bile aramızda görmemiz, sevindirici bir şekilde mümkün. Amfibilerin en modern türü, bildiğimiz kurbağadır.

 

Amfibilerden Sürüngenlere Ara Geçiş Türleri

 

Kafa karıştırmamak ve biyoloji dersine döndürmemek adına, ayrıntılı konulara ve fizyolojik incelemelere girmeden, bazı önemli noktalardan bahsederek burayı atlayacağım. Zaten ileride sudan karaya geçişi incelerken, buna bol bol değineceğiz. Carroll (1988) ve Gauthier et. al (Benton’da, 1988) ve daha pek çok bilim adamının üzerinde yüzlerce makalesi ve makalelerine destek olacak yüzbinlerce fosil kaydında da görebileceğiniz gibi, amfibilerden sürüngenlere geçiş, şu şekillerde olmuştur:

 

Proterogyrinus: Geç Missisippian döneminde yaşamış olan bu sürüngenvari amfibi, balıksı dişlere sahip olmakla birlikte yüzgeç yerine 5 parmaklı ayaklara sahiptir (amfibilerin iskelet yapısı, balıklarınkine oldukça benzer ama farklıdır). Amfibilerle sürüngenler arası muhteşem bir geçiş gösteren bu tür, gittikçe daha fazla sürüngene benzemeye başlayan bu sürüngenimsi amfibilerin klasik amfibiler gibi bir kafatasına ve dişlere sahip olduğu; ancak sürüngenler gibi bir omurgaya, kalça kemiğine (pelvis) ve kol kemiğine (humerus) sahiptir. Bilekleri amfibilerinkiyle aynıdır.

 

Limnoscelis, Tseajaia: Bir önceki verdiğim ve “anthracosaur” denen sınıfa ait olan Proterogyrinus‘tan türediği belirlenen bu iki tür, Geç Karbonifer döneminde yaşamışlardır. Artık çok daha fazla sürüngensi özellik göstermektedirler: Cranium denen beyni koruyan kafatası kısmı sürüngenlerinkine benzemektedir. Ayrıca çene kemikleri de sürüngenlerinki gibidir. Ve son olarak, sürüngenlere geçişin en muhteşem görseli olarak, sürüngenlerinki gibi; kafatasının tepesinin (cerebral ventrum) arka (dorsal) kısmında, omuriliği (spinal cord) koruyan yapı, ilk defa amfibilerle sürüngenler arası geçiş türlerinden gözlemlenmiştir.

 

Solenodonsaurus: Bu tür Orta Pennsylvanian denen dönemde yaşamıştır. Malesef fosilinin tamamı, fotoğrafta da görebileceğiniz gibi bulunamamıştır, oldukça fazla bozunuma uğramıştır. Ancak bulunan kısmındaki analiz sonuçları dahi açıkça göstermektedir ki amfibilerden sürüngenlere geçişin ilk basamağı olan ve yukarıda da verdiğim “anthracosaur”lar ile sürüngenlerin en ilkel sınıflarından biri olan “cotylosauria” arasındaki geçiş türlerinden biridir. Artık amfibilere ait olan “palatal fang” denen dişler kaybolmuştur, kafanın yan (lateral) kısmında bulunan çizgi yok olmuştur. Ancak hala amfibilere ait bir özellik olarak, kuyruksokumu (sacral) tek parçadır.

 

HylonomusPaleothyris: Erken Pennsylvanian döneminde yaşayan bu “protothyrid”ler, çok erken cotylosaurlardır, yani ilkel sürüngenlerdir. Oldukça fazla sürügenlere benzeyen bir büyüklüğe sahiptirler ve amfibilerin kafatası yapısını hala taşırlar (beyin epifizi, ciltsel kemik, vb. açısından). Ayrıca omuz yapıları, kalça kemikleri (pelvis), bacak kemikleri (limb), orta dişleri ve omurgaları da amfibilere benzemektedir. Ancak bunun dışında kalan ve onlarca bölge eden iskeleti, tamamen sürüngenlerinkine benzer. Hatta sudan karaya temelli geçişin muhteşem bir özelliği ve Evrim’in harika bir kanıtı olarakkulak zarı oluşumu bile ilkel olduğu bulunsa da, belirlenmiştir.

 

Sürüngenlerin evriminde, çok keskin bir çevresel gruplaşma görülmektedir. Karaya çıkan ve temelli olarak yaşamaya başlayan amfibiler, farklı bölgelerde yaşama sonucu farklı 2 gruba ayrılırlar. Bu gruplardan biri bizim bugün “aort” dediğimiz damarı geliştirmeye başlar, üstelik bunlardan vücudun 2 tarafında da birer tane geliştirir ve kafatası güçlenir. Ayrıca bu türün devasa, “Otic Notch” denen bir yapı geliştirdiği gözlenir. Bu yapı, ilkel bir kulak zarına da sahiptir ve duyma kabiliyetini büyük ölçüde arttırır. Denizde “duymak” önemli değildir ancak karada yaşayan canlılar için “duyma” organı hayati anlam ifade eder. Bu yüzden Doğal Seçilim de, “doğal” olarak, bu tip bir yapının gelişimini “destekler”. Daha sonra bu yapıları geliştiren grup, yine 3 alt gruba ayrılır: Anapsidler, Diapsidler ve Eurapsidler. Bunların ilki günümüz kaplumbağalarını, ikincisi dinozorlar ve bir önceki yazımda anlattığım üzere kuşları, sonuncusu ise “ichthyosaur” denen devasa “su sürüngenlerini” oluşturmuşlardır. Bu son grup, yunuslar ve balinaların karadan suya dönüşümne paralel olarak oluşmuştur ancak malesef soyları Cretaceous döneminde tükenmiştir.

 

Bahsettiğimiz diğer ana grup ise, vücutlarının sadece sol kısmında tek bir aort geliştirir. Kafatasını yine güçlendirir ancak ilk gruptan farklı bir metotla. Aynı şekilde Otic Notch geliştirir. Ancak kulak yapısı, ilk gruptan farklıdır ve iki tarafta da birer tane, orta kulak ile iç kulağı birleştiren pencereciklerden bulunur ki bu da Evrim’in mükemmel bir kanıtıdır. İşte bu grup, Synapsid Sürüngenler denen gruptur ve bu gruptan daha sonra farklılaşan Therapsid Sürüngenler denen grup, memelileri oluşturacak olan gruptur!. İlk gruptan belirgin bir şekilde, farklı bir yol izlemişlerdir ve çok daha büyük bir beyin yapısı, daha güçlü bir kulak ve daha güçlü dişler geliştirmişlerdir.

 

Elimizde bu geçişlere ait pek çok türler mevcuttur ve hemen hemen geçişler eksiksizdir! O kadar fazla sayıda fosile sahibiz ki, burada hepsini vermeye kalkmak yazının anormal uzamasına ve okumanın imkansız olmasına sebep olabilecektir. Ancak şimdi size, “Daha Fazlası” başlığı altında, Sürüngenler arası çeşitliliğe ve Evrim’e birkaç isim sunacağım. Bu sayede Evrim konusunda bol bol kanıt görebileceksiniz:

 

Gaffney ile Meylan’ın Benton 1988′de yayımladıkları makalede Captorhinus denen ve sürüngenlerin bir kısmının kaplumbağalara evrilmesine ait olan bir türün fosillerinden bahsedilmektedir.

 

Ayrıca Lee’nin 1993′te yayımladığı makalede, sürüngenlerden kaplumbağalara doğru çok daha fazla fosil kaydından bahsedilir. Bunlar arasında Scutosaurus (Orta Permiyan döneminde yaşamıştır), Deltavjatia vjatkensis (Permian döneminde yaşamıştır), Proganochelys (Geç Triassic döneminde yaşamıştır) ve daha henüz isimlendirilmeyen ve Erken Jurassic döneminde yaşamış daha pek çok fosili gösterebiliriz.

 

Evans’ın 1988 yılında yayımladığı araştırmasında Evrim’in muhteşem bir geçiş zinciri görülmektedir: Sürüngenlerin “diapsid” denen ve kafatası ikiye bölünmüş yapıda olan canlılara (Örnek: dinozorlar, yılanlar, timsahlar, vb.) evriminin ufak tefek eksikler haricinde eksiksiz bir geçişi:

 

HylonomusPaleothyris: Yukarıda da açıklanmış olan amniyotlar (4 ayaklı, omurgalı ve omurilikli canlılar).

 

Petrolacosaurus, Araescelis: Bilinen ilk diapsidler. Hylonomus‘a göre çene kemiğinde bir gelişme olmamıştır ve ona benzer diş yapısına sahiptir; bunun yanısıra tamamen kendisine ait dişlere de sahiptir. Hala kulak zarı yoktur.

 

Apsisaurus: Erken Permian döneminde yaşamış tipik bir diapsid. Köpek dişlerinin artık kaybolduğu görülmektedir.

 

Claudiosaurus: Geç Permian döneminde yaşamış ve neo-diapsid olarak tanımlanan gelişmiş bir tür. Halen ilkel bir boyun omurgasına ve kemikleşmemiş bir göğüs kafesine sahiptir. Çok büyük ihtimalle; kertenkeleler, yılanlar, timsahlar ve kuşların ortak atasıdır.

 

Planocephalosaurus: Erken Triassic döneminde yaşamıştır. Kertenkeleler ve yılanları oluşturan gruba aittir. Bazı kafatası kemikleri, dişler ve ayak kemikleri yok olmaya başlamıştır.

 

Protorosaurus, Prolacerta: Erken Triassic döneminde yaşamışlardır. Çok büyük ihtimalle ilk archosaur’lardandır kuşların ve timsahların atalarıdır. Ancak archosaurlarla kuzen olabilecekleri de düşünülmektedir.

 

Proterosuchus: Erken Triassic döneminde yaşamıştır. Kesin olarak bilinen ilk archosaurus’tur.

 

HyperodapedonTrilophosaurus: Geç Triassic döneminde yaşamışlardır. Proterosuchus‘a göre gelişmiş olan erken archosauruslardandır.

 

Sizlere daha sürüngenlerin kendi içlerindeki evrimlerini gösteren kanıtlar da sunmak isterdim ama şimdiden yazı çok uzadı, çok uzun olduğunda okumanın çok zorlaştığına dair eleştiriler geldi, ondan elimden geldiğince kısa tutuyorum. Ancak bu yazılar, Evrim’in kanıtları olmadığını iddia edenlerin hepsine yetecektir. Daha da devam edecek yazılarım aynı hızda zaten. Bitirmeden sadece isimlerini vereyim, aynı sınıf altındaki evrime örnek olsun, isteyenler basit Google aramaları sonucu bu türlere ait bilgiler edinebilirler:

 

De Ricqles’in 1983′teki makalesine göre: Captorhinus, Protocaptorhinus, Eocaptorhinus ve Romeria
Ayrıca Horner et. al (1992) makalesine göre:

 

1) Styracosaurus ve Pachyrhinosaurus arasındaki pek çok tür fosili,

 

2) Lambeosaurus ile Hypocrosaurus arasında bulunan 50 tür fosili!

 

3) Stegoceras ile Pachycephalosaurus arasındaki geçiş fosili,

 

4) Tyrannosaurus ile Daspletosaurus arasındaki geçiş türü fosili.

 

Son olarak da, Carroll’ın 1988′de yayımladığı makalenin 367. sayfasında görebileceğiniz Ianthosaurus, Ophiacodontidae’lerle Edaphosauridae’ler arasındaki muhteşem bir geçiş örneğidir.

Kaynak

probablynogod.blog

 

Tiktaalik roseae ile Sudan Karaya…

Karasal omurgalıların yani Tetrapodların (tetra:Dört, pod:bacak), Sarcopterygian bir balık
atasından evrimleşmesi, canlıların ortaya çıkış tarihlerindeki en önemli olaylardan biridir. Bu,
canlılar dünyasında solunum, işitme ve hareket ile ilgili pek çok yapısal ve fonksiyonel yenilikleri
içeren bir değişimi simgeler. Balık ve tetrapod fosillerinin araştırılıp incelenmesi bizlere bu
değişimin ve canlılar dünyasına katılan yeniliklerin nasıl meydana geldiğini gösterir.
Jeolojiden ve paleantolojiden elde ettiğimiz bilgilere göre, Tetrapodların kökeni Geç-Devoniyen
Devri’ne yani bundan yaklaşık 380-350 milyon yıl öncesine dayanır ve bu tarihten itibaren karaya
çıkan ilk canlılardaki kemik yapısı önceki canlılardan farklı olarak şekillenmeye başlar. Ancak
unutmamak gerekir ki, bu yeniden şekillenme süreci, önceki ataların kemik yapısının kademe
kademe farklılaşması biçiminde gerçekleşen bir olaydır. İlkel Tetrapodlardaki bu evrim sürecinde,
balıklarda bulunan baş ve omuz ile ilgili pek çok kemik yapısı değişmiş ve hatta bir kısmı
kaybolmuş yerlerine karasal sistemde hareketi sağlayacak ve vücut ağırlığını taşıyacak üyelerin
ve bu üyelere destek olacak omuz kemeri gibi kemiklerin gelişimi başlamış. Özellikle balıkların
suda vücut ağırlığını taşıma gibi bir sorunları olmadığı düşünülecek olursa karaya çıkan bu ilkin
omurgalılar için vücut ağırlığının taşınması ve hareket önemli bir sorundur. Bilim insanları bu
kademe kademe değişimi ancak yeterli fosil kayıtları bulabildikçe gözlemleyebilirler. Ancak çoğu
zaman bulunan fosiller arasında geniş boşluklar vardır ve bu boşlukları dolduracak eksik halkalar
yani geçiş formları ile ilgili araştırmalar devam etmekte.

Tetrapoda’nın evriminde bilinen en eski fosiller, Elpistostegalian grubu içinde en bilinen balık
örneği olan Panderichthys grubu canlılara ait fosillerdir. Ancak bu fosil formun, ilkel Tetrapodlarla
paylaştığı ortak özelliklerin sayısının az olması ve detaylı morfolojik analizlere olanak
veremeyecek kadar çok yıpranmış olması nedenleriyle, balıklar ile karasal omurgalılar arasındaki
eksik halkayı tam olarak tamamlayamıyordu. Nisan ayında yayınlanan Nature bilim dergisindeki
bir makaleye göre evrimdeki bu boşluk doldurmuş gibi görünüyor. Makaleye göre, Harvard
Üniversitesi, Chicago Üniversitesi ve Amerikan Doğa Bilimleri Akademisi’nden bir grup
araştırmacı, Kanada’nın Novanut Bölgesi’ndeki Ellesmere Adaları’nda 1999 yılından beri
yaptıkları paleantolojik kazı çalışmaları neticesinde, 2004 yılında Elpistostegalian gruptan olan ve
Elpistostege ile yakın akraba olduğu tespit edilen yaklaşık 375 milyon yaşında Tiktaalik roseae
isimli fosil bir balık buldular. Yaklaşık 380 milyon yıl önce yaşamış olan Panderichthys ile ilkel
Tetrapodlardan olan ve 365 milyon yıl önce yaşadığı tahmil edilen Acanthostega arasında geçişformu teşkil edebilecek bu fosilin keşfi, bilim dünyasına ve dünya basınına, “evrimsel süreçteki eksik bir halkanın daha bulunduğu” şeklinde yansıdı.

“Eksik halka” kavramı, başlıca organizma gruplarının evriminde, nadiren karşımıza çıkan ve
karakterlerin değişimini tam olarak yansıtan bir seriyi bütünleyen fosil kanıtları olarak
tanımlanabilir. Bunlar evrimsel değişimi tam olarak anlayabilmemizi sağlayan ve canlıların
filogenisinde en yakın akrabalar arasında değişimin yönünü ve şeklini bizlere bir film karelerindeki
yavaş değişim gibi resmedebilen bulgulardır. İşte bu açıdan balıklar ile karasal omurgalıların
arasında geçişi temsil eden Tiktaalik roseae fosili, neredeyse kuşların evriminde ikonlaşmış bir
fosil olan Archaeopteryx kadar önemli bir halkadır.

Peki neydi Tiktaalik fosilini bu kadar önemli kılan? Öncelikle şunu belirtmekte fayda var ki bu
fosilin keşfi, tetrapoda’nın evrimi konusunda mevcut fikirleri değiştirmedi. Zira daha önce bulunan
fosillere bağlı olarak palaentologların ve biyologların ortaya koydukları olası evrimsel gelişim
hipotezleri Tikaalik fosili ile desteklenmiş oldu. Bu da bizlere palaentolojinin öngörü gücünü
göstermekte ve palaentoloji’yi saçma bir bilim olarak gören kimi kesimlere en güzel cevap olarak
karşılarında durmaktadır. Tiktaalik, balık-tetrapod dönüşümünü en güzel şekilde açıklayabilen bir
fosil örneğidir çünkü fosil kalıntıda morfolojik karakterler çok iyi korunmuş. Fakat şunu da
vurgulamakta fayda var ki, zorlu çalışma koşullarına rağmen araştırma ekibi başarısını, şanstan
çok hep doğru bölgelerde arama yapılması ve çok titiz çalışılması gibi faktörlere borçlu.
Tiktaalik roseae, özellikle küçük pelvik yüzgeçleri, yüzgeç ışınlarının çift üyelerde mevcut olması
ve iyi gelişmiş solungaç kemerleri ile balık özellikleri taşıyor. Fakat öteki yandan, beslenme ve
solunum ile ilgili karakterler olarak kemiksi solungaç kapağının yok olması, kafatasının daha uzun
bir burun yoluna sahip oluşu özellikleri ile Tetrapodaya geçiş özellikleri de barındırıyor. Normalde
balıklar solungaç solunumu sırasında yaptıkları hareketlerle su içinden besinlerin ağızda
süzülmesini sağlar. Fakat değişen yapılar neticesinde süzme işlemini etkin olarak kullanamayan
Tiktaalik’in, avını yakalayarak beslenmiş olabileceği düşünülmekte. Tüm bunlarla beraber, geniş
kaburgalar, timsah benzeri bir kafatası, pektoral yüzgeçlerin anatomisinde üyelere ve özellikle
parmak kemiklerine benzer yapıda kemiklerin bulunuşu gibi özellikler Tiktaalik’in Tetrapoda’ya
benzer özellikleri olarak belirtiliyor. Bu yapılardan özellikle yüzgeçlerdeki kemiklerin fosilde çok iyi bir şekilde saklı kalmış olması, bu kemiklerin anatomik özellikleri itibari ile hareketli parmaklara ve vücudu taşıyabilecek bir üye yapısına olanak verecek bağlantılar barındırması Tiktaalik’te bulunan ve diğer fosillerde olmayan özellikler olarak karşımıza çıkmakta. Tüm bunlar birleştirildiğinde Tiktaalik’in, balıklar ve karasal omurgalılar arasında “geçiş formu” ya da diğer bir ifade ile “ara form” ya da son günlerin gözde ifadesi ile “eksik halka” olarak nitelendirilmesi kaçınılmaz olmakta.

Bu keşif her ne kadar çok önemli olsa da, henüz yeterli değil. Bundan sonra özellikle Tiktaalik ve
ilkin Tetrapodlar arasıda bir geçiş formu bulmaya yönelik çabalar süreceğe benziyor. Bunun
yanında Dünya üzerinde daha pek çok alanda Geç-Devoniyen ve Erken-Karbonifer yataklarıkeşfedilmeyi beklemekte. Fakat Tiktaalik fosilinin keşfi, benzeri değerlerde yeni bulguların yolda olduğu konusunda bilim dünyasını umutlandırıyor.

Bilim adamları 375 milyon yıl öncesinde yaşadığı tahmin edilen ve
balıklarla karasal omurgalılar arasındaki geçiş formu özelliği taşıyan yeni
bir fosil kayıt buldu. Buluş, otoritelerce tarihin en önemli fosil keşiflerinden
biri olarak nitelendiriliyor. Kanada’nın kuzeyindeki kutup bölgesinde iyi
korunmuş şekilde bulunan bu fosiller, balıkların kara omurgalılarına evrim
sürecini belgeliyor. Bir ‘evrim ikonu’ olabileceği belirtilen bu türe ‘Tiktaalik
roseae’ adı verildi. Tiktaalik, Nunavut yerlilerinin kullandığı Inuktikuk
dilinde, ‘sığ sularda yaşayan büyük tatlı su balığı’ anlamına geliyor.
Neil Shubin, Edward Daeschler ve Farish A. Jenkins Tetrapod evrim
zincirindeki kayıp halkayı bulmak amacıyla araştırmaya 1999 yılında
başlarlar ve 2004 yılında araştırmalar sona erer. Araştırmacılar, Canada
Nunavut’daki Ellesmere adalarında, henüz omurgalı hayvanlar açısından
araştırılmamış olan Devoniyen dönemine ait kayalıkları incelemeyi uygun
görürler. Bu bölgenin aşırı soğuk iklimi nedeni ile çok az bitki örtüsü
içermesi, kayaçların korunaksız olması sayesinde fosillerin tabakalardan
kolayca ayrılabilmesi ve ayrıca analizler sonucunda bölgenin fosil
bakımından çok zengin olduğunun keşfi araştırıcılar için bölgenin
seçiliminde büyük rol oynar. Ancak fosiller bakımından altın madeni
değerindeki bu alanda çalışmak o kadar da kolay olmaz. Araştırmacılar
ıssız araziye sadece hava yoluyla ulaşırlar ve hava koşulları çok kötü
olduğu için bölgede sadece yazın birkaç hafta çalışabilirler. Bu az zaman
diliminde örnekler toplanıp yine hava yolu ile taşınarak analizler için
üniversite laboratuarlarına götürülür.

Fatih Dikmen

Kaynak:

http://yunus.hacettepe.edu.tr/~dikmen/tiktak_2006.pdf

Eggs and Their Evolution

Females of all vertebrates produce eggs, but the reptiles “invented” the eggshell — a device that could keep the egg from drying out and allow reproduction away from water (or, at least, from extremely moist environments). With the exception of the platypus and echidna, mammals provide the developing embryo with a suitable environment within the mother’s womb. The other major group of reptile descendants, the birds, not only have continued the reptilian tradition, but have evolved eggs of an improved design in a wide variety of sizes, shapes, colors, and textures.

Bird eggs are virtually self-contained life-support systems. All they require for the embryo to develop properly are warmth and oxygen. Oxygen diffuses into the egg through microscopic holes formed by the imperfect packing of the calcium carbonate crystals that compose the eggshell. There are not many of these pores — for example, they make up only about 0.02 percent of the surface of a duck egg. Carbon dioxide and water vapor diffuse outward through the same pores. Birds can lay their eggs in even drier environments than reptiles, because when the fatty yolk is broken down to provide energy for the developing embryo, water is produced as a by-product. Reptile eggs primarily use protein as a source of energy and do not produce as much “metabolic water.”

The proportion of yolk differs between altricial and precocial birds. The former, which hatch so undeveloped that they require significant parental care and thus need less stored energy, generally have eggs that contain about 25 percent yolk. Precocial birds, which can walk and feed themselves shortly after hatching, have eggs with about 40 percent yolk (67 percent in megapodes, inhabitants of Australia and Pacific islands which upon hatching are virtually ready to fly). Interestingly, in spite of this difference, and although bird eggs range in weight from about one hundredth of an ounce (small hummingbird) to three and a half pounds (ostrich), all bird eggs lose water amounting to about 15 percent of their original weight during incubation. This careful control is probably a result of the necessity to keep the water content of the developing chick’s tissues constant even though metabolic water is continually being produced.

Small birds tend to lay proportionately large eggs; the egg of a wren weighs about 13 percent of the wren’s weight, while an ostrich egg weighs less than 2 percent of an adult’s weight. As might be expected, the eggs of precocial birds tend to be heavier in proportion to body weight than those of altricial birds — the parents must “invest” more in the egg to give the chick the energy and materials required for more advanced development within the confines of the shell.

Left-hand column: Ruby-throated Hummingbird, Great Auk (extinct).
Middle column: AcadianFlycathcher, Snail Kite, Great Horned Owl.
Right-hand column: Common Nighthawk, EasternMeadowlark, Long-
billed Curlew.

Although most are “egg-shaped,” some eggs, such as those of owls, are nearly spherical. Fast-flying, highly streamlined birds such as swifts and hummingbirds tend to lay long, elliptical eggs, while those of auks, guillemots, and shorebirds are more pointed at the narrow end. Such “top-shaped” eggs can be closely packed with the pointy ends inward, helping adults to efficiently cover them during incubation. Top-shape appears to be especially advantageous for birds that nest on bare ground or cliffs because, when disturbed, pointy eggs tend to roll in circles, rather than away from the nest (and possibly over the cliff).

Bird eggs vary enormously in color, and there is also variation in the surface texture of eggs — for instance, those of many ducks are greasy and water-repellent. Shells vary in thickness, too, and may be subject to thinning and weakening by environmental pollutants that interfere with the bird’s calcium metabolism.

Why have birds not “advanced” beyond egg laying and started to bear their young alive like mammals? People have claimed that viviparity (live-bearing) is incompatible with flight, but bats disprove that hypothesis. Daniel Blackburn of Vanderbilt University and Howard Evans of Cornell point out that the evolutionary path to viviparity usually involved retaining eggs for longer and longer periods until they finally hatch within the female’s body. Blackburn and Evans argue that egg retention would offer little advantage to birds, and several disadvantages. Among the latter are a loss of productivity — since females obviously could not retain many eggs until they hatched — and probably increased risk to the mother associated with the added burden of weight. In addition, in many species, the contribution of the male to the care of offspring would be lost and it has recently been suggested that a female bird’s body may be too hot for proper egg development. It seems likely, therefore, that evolving viviparity would be a step backward for birds — they are doing just fine laying eggs.

SEE: Incubation: Heating Eggs; Average Clutch Size; Variation in Clutch Sizes; DDT and Birds; Empty Shells.

Source:

http://www.stanford.edu/group/stanfordbirds/text/essays/Eggs.html

 

Sudan Karaya Geçişte Canlıların Geliştirdiği Özellikler

Sudan karaya geçiş, geniş bir yelpazede düşünecek olursak, ne gibi özelliklerin geliştirilmesine ve ortaya çıkmasına neden olmuştur?

Evrim süreci içerisinde sudan karaya geçiş, canlıların dış yapılarında ve fizyolojilerinde birçok yeni mekanizmanın geliştirilmesini gerekli hale getirmiştir.

Acanthostegy ve Ichthyostegy’nin iskelet karşılaştırılması

İskelet Sistemi

Öncelikle canlı, karada vücut ağırlığını suyun kaldırma kuvveti olmaksızın taşımak zorundadır. Bu yüzden iskelet daha güçlü ve daha gelişmiş bir hale getirilir. Buna bağlı olarak karada, daha etkin bir hareket yeteneği de gereklidir. Çünkü canlı hem besinini aramak durumundadır, hem de karada sayıca daha fazla olan düşmanlarından korunmalıdır. Bu nedenle güçlü üyeler geliştirilir ve hatta bu üyelere çeşitli adaptasyonlar kazandırılır. Tırnak, toynak, pençe gibi oluşumlar ile kanat oluşumu; hem hareket yeteneğini arttırmak, hem de üyelerin daha etkin şekilde kullanılmasını sağlamak için kazanılmıştır.

Duyu ve Sinir Sitemi

Daha sonra yaşam alanı olarak seçilen farklı ortamlara ve canlının yaşayış şekline bağlı olarak, bu üyelerde çeşitli değişimler (modifikasyonlar) veya körelmeler de görülür. Ancak sadece üyelerin geliştirilmesi de yetmez, buna ek olarak duyular ve duyu organları da geliştirilerek, sinir sistemi daha karmaşık bir hal alır.

Vücut İç Dengesinin Korunması: Ter ve Tuz Bezleri

Yaşama ortamının değişmesiyle ortaya çıkan bir diğer sorun, vücudun iç dengesinin korunması olacaktır. Öncelikle vücut içi su dengesi önem kazanacak, buna uygun olarak da böbrek yapısı ve boşaltım ürünlerinin niteliği (daha katı olacaklardır) değişecek, ayrıca vücuttan su kaybının önlenmesi için yavaş yavaş çeşitli adaptasyonlar geliştirilecektir. Deri üzerinde bulunan pul, kabuk, bağa, tüy, kıl, saç gibi yapılar sayesinde, vücut ile dış ortam arasındaki su alışverişini düzenlenir. Bu yapılar ayrıca, vücudun ısı dengesinin korunmasında da görevlidir. Balıklarda bulunan pullar da vücudun su ve tuz dengesinin korunmasında görevlidir. Ancak kara yaşamında koşullar çok daha sert ve ani değişiklikler gösterebileceğinden, hem bu tip yapılar hem de düzenleme mekanizmaları karasal canlılarda daha çok gelişir.Deri altında, çeşitli görevlere sahip olan bezler geliştirilerek, belirli koşullara daha kolay karşı koyulması saptanır. Örneğin; ter ve tuz bezleri gibi yapılar, vücudun iç dengesinin korunmasından sorumludur. Çeşitli yapıdaki zehir ve koku bezleri, hem savunmada hem de tür içi ve türler arası haberleşmede görevlidir. Suda yaşayan canlılarda da bu tip bezler bulunur. Ancak bu son sözü geçenler, kara yaşamında daha fazla ihtiyaç duyulan olgular olduğundan, bezlerin yapısı da daha fazla çeşitlenir ve salgıların özellikleri artar.

Üreme ve Yumurta Kabuğunda Sertleşme

Bir diğer sorun, üreme döneminde ortaya çıkar. Suya bağımlı olan canlılarda yumurtalar suya yakın yapıdaki jeller içerisinde suya bırakılırken, karaya geçişte artık böyle bir şans kalmayacaktır. Bunun için de, kendi başının çaresine bakabilen, yani kendi kendini besleyebilen ve koruyabilen bir yumurta oluşturulmalıdır. İşte tam bu noktada, kabuklu ve embriyonik zarlara sahip bir yumurta gelişimi ortaya çıkar. Gerçekten de evrimsel süreç içerisinde gelişen organizasyon düzeyine baktığımızda, hayvanlar aleminde gelişmişlik basamaklarında ilerlendikçe yumurta kabuğunun kalınlaştığını, yumurtanın gittikçe daha dayanıklı bir yapı kazanması sayesinde daha az korunaklı yerlere bırakıldığını, daha sonra yumurta sayısında bir azalmanın gerçekleştiğini, ve en nihayetinde de yumurtadan da vazgeçilip, embriyo gelişiminin annenin vücudu içerisine alındığını görürürüz.

Tetrapodlarda temel akciğer anatomisinin evrimi (Amfibiler, Sürüngenler, Memeliler ve Kuşlar)

Solunum

Tabii ki solunum da, bir diğer önemli olaydır. Suyun içerisinde yaşamda, suda çözünmüş olarak bulunan solunum gazları, solungaçlardaki kılcal damarlar yardımıyla vücuda alınır ve dış ortama verilir. Karaya geçişte ise artık atmosferde gaz halinde bulunan oksijene geçiş yapılır ve bu geçiş için de, özel solunum organlarının geliştirilmesi gereklidir. Oksijen ihtiyacının sağlanması ve vücut içerisinde etkin şekilde çevrimi bir anda oluşabilecek kadar kolay bir adaptasyon değildir. Bu nedenle alt karasal gruplarda, deri solunumu, ağız içi solunumu gibi çeşitli yan solunum tipleriyle bu açık kapatılır.

Dolaşım Sistemi

Bu arada dolaşım sisteminin yapısı da bir değişim geçirir ve kanın vücudun içerisinde en etkin şekilde dolaşımı için damar ağlarının oluşumu, kalbin odacık yapısı kazanarak oksijence zengin olan ve olmayan kanın birbirinden ayrı tutulması gibi adaptasyonlar kazanılır.Ayrıca karaya geçiş ile birlikte, gerçek uyku hali ortaya çıkar. Sucul canlılarda “pasif uyku” adı verilen bir uyku görülür. Buna ek olarak, sosyal yaşamın gelişimi ve davranışların çeşitlilik kazanması da, yine karaya geçiş ile birlikte ortaya çıkan evrimsel karakterler arasında sayılabilir.

TUBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi

Kaynak:

http://www.metabilgi.org/Metabilgi/GorunmeyenMekanizmalar.htm

Sudan karaya geçiş dönemine ait yeni fosil

Ventastega curonica

Yeni bulunan bir dört üyeli canlı fosili, balıklar ile karaya çıkan ilk omurgalılar arasındaki evrimsel geçişin boşluğunu doldurdu. Omurgalıların sudan karaya geçişi dönemine ait fosil sayısı çok azdır. Bu öncülerden bir tanesi olan Ventastega curonica ilk olarak 1994′te tanımlanmıştı, fakat şimdiye kadar sadece Letonya’nın batısındaki 365 milyon yaşındaki kayalıklardan çıkarılmış olan eksik kalıntılardan biliniyordu. Sonraki kazılarda çıkarılan fosiller sayesinde bilim adamları bu canlının bütününü tamamlayabiliyorlar.

Canlının kafatası, beyin kabuğu, ön üyesindeki kemiklerinin yarısı ve pelvis kemerinin dörtte birinden oluşan yeni kalıntılar sayesinde Ventastega’nın 382 milyon yıl önce yaşamış bir balık olan Tiktaalik ile, Acanthostega gibi daha geç döneme ait olan ve karada yürüyebilen tetrapodlar arasında bir geçiş canlısı olduğu ortaya konulmuş oldu.

Elginerpeton curonica

Yeni fosillerin boyut ve oranlarından anlaşıldığı kadarıyla Ventastega 1 ila 1,3 mt. uzunluğundaydı. Kafatasının çoğu özelliği milyonlarca yıl önce yaşamış olan Tiktaalik ile benzeşiyorken, kafatasının ve beyin kabuğunun bütün olarak şekli tipik bir erken tetrapod özelliği gösteriyor. Aynı şekilde, alt çene kemiğinin şekli erken tetrapodlara benzer iken, dişleri ise balık benzeri öncellerini andırıyor.

Acanthostega

Ventastega, Acanthostega ile yaklaşık olarak aynı çağda yaşamış olmasına rağmen daha ilkel özelliklere sahip görünüyor. Bununla birlikte, üyelerine ait kemiklerin boyut ve şekli, yüzgeçli değil parmaklı bir canlı olduğuna işaret ediyor.

Yeni fosilden anlaşıldığı kadarıyla, balıklar ve erken tetrapodlar arasındaki geçiş gayet düzgün idi. Milyonlarca yıl boyunca bu yaratıkların gözleri büyüdü, burunları genişledi, kafatasları ise bir bütün olarak biraz küçüldü. İlk tetrapodların Tiktaalik’ten 5-7 milyon yıl önce evrimleştiğini belirten bilim insanları, yeni fosilin bu canlıların neye benzediklerinin anlaşılmasına yardımcı olacağını söylüyorlar.

Nature 453, 1199-1204, 26 Haziran 2008
Haz.: Gökhan Atila

Kaynak:

http://www.bilimvegelecek.com.tr/?goster=485

Darwin ve Moleküler Devrim 2

Yüksek uçuş: Yüksek irtifa için moleküler uyum
Bir enzimin değişik formları arasındaki işlevsel farklılıklar konusunda yorumlar yapabilmek için, o enzim ve biyolojik etkinliklerinin aynntılarıyla ilgili bilgilere gereksinmemiz var. Aminoasit diziliminde, dört aminoasidin wxyz şeklindeki dizilimini de içeren bir protein düşünün. Başka bir türde aynı işlevi gören proteinde aminoasit dizilmi wxtz olursa, diğer bir deyişle bu kısa dizide ‘y’ aminoasidi yerine ‘t’ geçmişse, bu önemli bir farklılık mıdır? Bu soruyu, ancak proteinin yapısı ve işlevi konusunda fazlaca bilgimiz varsa yanıtlayabiliriz. Eğer, örneğin “bu protein f fonksiyonu için kullanılıyor” şeklinde genel bir düşünceden daha ayrıntılı bilgimiz yoksa, y –> t değişiminin önemini anlamamız olanaksız. Oysa çok az sayıda protein konusunda gerekli bilgiye sahibiz ve bunun sonucunda moleküler uyumla ilgili çalışmalar zorunlu olarak sınırlı düzeyde kalıyor. Morfolojik düzeydeki uyumla ilgili çalışmalar içinse durum farklı. Örneğin, elin işlevini tam olarak anlamak ve hayvanlar arasında görülen farklı el tiplerinin uyumsal değerini çıkarsamak çok zor değil.
Kırmızı kan hücrelerinde bulunan ve oksijenin taşınmasından sorumlu molekül olan hemoglobin, moleküler uyumun evrimsel incelemesi için bulunmaz bir aday. Hemoglobin, akciğerlerde yoğun olan oksijene bağlanır ve vücudun, örneğin çalışan kaslar gibi, oksijen yoğunluğu az olan bölgelerinde bu oksijeni salar. İnsanlarda rastlanan pek çok hastalıkta hemoglobinle ilgili sorunların varlığı ve oksijen taşınımının hayvan fizyolojisinin temel bir öğesi olması nedeniyle hemoglobin, üzerinde çok iyi çalışılmış bir protein: hatta X-ışını yayılımı yöntemi kullanılarak üç boyutlu yapısı belirlenen ilk proteinlerden biri (Proteinler doğrusal aminoasit zincirlerinden oluşurlar; ancak bunlar proteinin işlevi için gerekli olan karmaşık üc-boyutlu yapıları oluşturacak şekilde kendi üstlerine katlanırlar.). Hemoglobinin evrimsel inceleme açısından iyi bir aday olmasının başka bir nedeni de, oksijen taşınımı açısından çok farklı ortamlarda yaşasalar da. tüm canlıların oksijen taşıma gereksinimi için aynı temel molekülü kullanmaları. Örneğin bazı kuşlar, deniz düzeyiyle karşılaştırıldığında oksijen miktarının çok daha az olduğu yüksek irtifalarda yaşarlar. Oysa yalnızca uçmak bile, çok enerji gerektiren ve oksijene bağımlı bir etkinlik. Dolayısıyla, bu molekülün doğal seçilim sonucunda -oksijen açısından- aşırı ortamlara uyum sağlayıp sağlamadığını belirlemek amacıyla, tipik olarak yükseklerde uçan bir kuşla alçaktan uçan bir kuşun hemoglobinlerini birbirleriyle karşılaştırabiliriz.
Kuşların çok yükseklerde uçabildiği, bilinen bir olgu. Şimdiye kadar kaydedilmiş en yüksek kuş uçuşu. Fildişi Kıyısı’nda 11.300 m yükseklikteyken bir jet uçağına çarpan Rüppell akbabasına (Gyps rueppellii) ait. Bu yükseklik. Everest Tepesi’nin yüksekliğinden 2000 m daha fazla. Yükseklik arttıkça oksijen yoğunluğunun daha hızlı azalmasına bağlı olarak yüksekte uçan kuşlar oksijen bakımından, alçakta uçan akrabalarından bütünüyle farklı bir ortamda yaşarlar. Göç ederken Himalayalar gibi yüksek dağ sıralarının üzerinden geçen kuşlar da sıklıkla çok yükseklerde uçarlar. Örneğin yazlarını Tibet, kışlarını da Kuzey Hindistan’da geçiren Hint kazı (Anser indicus), mevsim aralarında Himalayalar’ın üzerinden uçar. Hint kazının ve alçak bölgelerde yaşayan en yakın akrabası olan bozkazın hemoglobinlerine bakıldığında, yalnızca 4 amino asit açısından farklı oldukları, bu farklılıkların, molekülün üç boyutlu yapısı üzerindeki etkisi incelendiğinde de, yalnızca bir tanesinin hemoglobinin oksijen tutma yeteneğini artırdığı görülüyor. Buysa, yükseklerde daha az olan oksijene çok daha kolay bağlanabilmesi için Hint kazının hemoglobininde bulunması gerekli olan özellik.
Aynı durum, yükseklerde uçan başka bir kaz türü olan And kazı (Chloepahaga melanoptera) için de geçerli. Hint kazında olduğu gibi And kazında da, hemoglobinin oksijen tutma yeteneğinin artmasından tek bir aminoasit değişimi sorumlu.
Her iki sonuç da, bu iki kaza ait hemoglobin proteinlerinin, alçak yerlerde yaşayan bozkaza ait olanlarıyla karşılaştırılması, ardından da oksijen-bağlama yeteneğini etkileyecek aminoasit değişimlerinin kimyasal yapıya ilişkin argümanlarla saptanması yöntemiyle elde edilmişti. Oysa bu, birçok açıdan tartışmalı bir yöntem. Oksijen bağlama yeteneğiyle ilgili yorumlarımızın gerçekten doğru olduğunu nasıl bilebiliriz? Hemoglobinin bu kadar iyi çalışılmış bir protein olması nedeniyle bu soru, gerekli deneylerle en iyi şekilde yanıtlanmış durumda. Ancak bu. ilk bakışta göründüğünden çok daha zor bir işlem: Bir insan hemoglobini alınıyor ve oksijen-bağlama yeteneği ölçülüyor; sonra genetik mühendisliği devreye sokularak uygun konumdaki aminoasitin yerine, Hint kazı için kritik olduğu belirlenen aminoasit yerleştiriliyor. Böylece, yeryüzünde olasılıkla daha önce hiç varolmamış, yeni bir hemoglobin molekülü üretilmiş oluyor. Şimdi, yeni üretilen bu molekülün oksijen bağlama yeteneği ölçülebilir.
Bu deney, insan hemoglobini ve hem Hint kazı. hem de And kazının yüksek irtifa aminoasitleri kullanılarak gerçekleştirildi. Her iki durumda da, yeni hibrid hemoglobin molekülünün, normal insan hemoglobinine göre belirgin şekilde yüksek bir oksijen bağlama yeteneğine sahip olduğu görüldü. Kısacası deneysel sonuçlar, yapısal bilgilere dayanılarak yapılan çıkarsamaları doğruladı.
Deneyler karmaşık olsa da sonuç basit: Moleküler düzeyde doğal seçilim son derece etkili bir unsur. Moleküller, uygun koşullarda en iyi performansı gösterecek ince bir ayara sahipler. Rüppell akbabasının 11.000 m’de uçabilmesini sağlayan unsur ise, hemoglobin molekülü üzerindeki etkisi aracılığıyla doğal seçilim.

Moleküller ve biz: Darwin’in insan evriminde bilmedikleri

DNA devrimi sonucunda ortaya çıkan evrimsel bulgular arasında belki de en dikkate değer olanları, kendi türümüzü ve onun tarihini ilgilendiren bulgular. Moleküler genetik tekniklerin gelişmesinden önce, insanın geçmişini araştırmak için kullanabileceğimiz fazla malzeme yoktu. Sümer tabletleriyle başlayan yazılı kayıtlar göreceli olarak çok yeniydi; arkeolojik ve fosil kayıtlarsa hem çok az bilgi sağlıyordu, hem de bölük pörçük oldukları için yorumlayanın yaklaşımlarına bağımlıydılar. DNA dizilimi bunların tümünü değiştirdi: Yeryüzünde bugün varolan genetik çeşitliliğe bakarak geçmişle ilgili çıkarsamalarda bulunabiliyoruz artık. Kullanılan mantıksa basit DNA dizilimi zaman içinde yavaş yavaş değişir: dolayısıyla herhangi iki dizilim -ve ait oldukları insanlar- birbirlerinden ne kadar uzun süre yalıtıldılarsa, o kadar farklı olurlar. Şu anda varolan farklı grupların, örneğin Avustralya yerlileri, Amazon yerlileri, Japonlar, Türkler, Kalahari buşmanlarının DNA dizilimlerini karşılaştırarak, kimlerin birbirlerine daha yakın olduğunu belirleyebiliriz.
Bu araştırmalardan elde edilen ilk ve en önemli sonuç, basın dünyasında “mitokondriyel Havva” olarak adlandırıldı. Hücrenin içinde, enerji fabrikası işlevini gören ve mitokondri adı verilen küçük bir yapı var. İşte bu yapının içinde bulunan kısa bir DNA molekülünün dizilimini kullanarak tüm insanlar için bir soy ağacı oluşturursak, iki şey buluyoruz: hepimizin ortak atasının yaklaşık 100 000 yıl önce yaşadığı; ve bu ortak atanın Afrika’da olduğu. Buradan çıkaracağımız sonuçsa, modern insanın 100 000 yıl önce Afrika’da ortaya çıktığı ve oradan dünyaya yayıldığı.
Bu sonuç, kayda değer bir bulguydu. Uzun zamandır türümüzün 100 000 yıldan çok daha yaşlı olduğu varsayılıyordu. Gerçekten de evrim standartlarına göre 100 000 yıl göz açıp kapayıncaya kadar geçer: bizim türümüz çok genç bir tür. Bu noktayı açıklığa kavuşturmak için bu süreyi, orangutanlar için geçerli olanla karşılaştırmakta yarar var. Orangutanlar Güneydoğu Asya’daki iki adada, Borneo ve Sumatra’da bulunurlar. Mitokondriyel Havva çalışmasında kullanılan genetik teknikler orangutanlara uygulandığında, ortak bir atayı en son olarak 3,5 milyon yıl önce paylaştıkları ortaya çıktı. Diğer bir deyişle, bu adaların her birinden alınacak birer orangutan, birbirlerinden genetik olarak en farklı durumdaki iki insandan ortalama 35 kat daha farklılar. Ve ne ilginçtir ki. büyük bir olasılıkla siz bu iki orangutanı birbirlerinden ayırdedemezsiniz. 3,5 milyon yıllık bir evrimin bile çok önemli farklılaşmalara yol açması gerekmiyor. Yani. ırkçılar tarafından bu kadar sık dile getirilen yüzeysel farklılıklara karşın, bir tür olarak bizler şaşılacak derecede birörneğiz. En siyah Afrikalıyla en beyaz Avrupalı arasındaki genetik farklılık, uzman olmayan birine aynı gibi görünen iki orangutan arasındaki genetik farklılığın yanında çok önemsiz kalıyor.
30.000 yıllık bir iskeletin DNA’sından elde edilen veriler sayesinde artık biliyoruz ki, yakın geçmişimize ait soy ağacının en eski dalı bütünüyle yok oldu. Neandertaller adı verilen bu insanlar 800.000 yıl kadar önce ortaya çıktılar ve yaklaşık 30.000 yıl önce ortadan kayboldular. Neandertallerin bizler, yani modern insanlar tarafından mı yokedildiği. yoksa karışma sonucunda bizim bugün bir ölçüde Neandertal mi olduğumuz sorusu yakın zamana kadar açıklık kazanmamış olan bir konuydu. Oysa şimdi DNA analizlerine bakarak, Neandertal insanının kaderinin, karışma sonucu yokolmak değil, zor kullanılarak soyunun tükenmesi olduğunu açıkça görebiliyoruz. Neandertal DNA’sı tüm modern insanlarınkinden çok farklı: eğer bizimle üremiş olsalardı, bu farklı dizilimlerin modern insan popülasyonlarında da bulunmasını beklerdik. Bulunmaması, Neandertallerin 30.000 yıl önce yokolduklarını ve DNA’larını da beraberlerinde götürdüklerini gösteriyor.
İnsanın tarihiyle ilgili modern yaklaşımlar, yalnızca ırkçılık için biyolojik bir temel olasılığını ortadan kaldırmakla ve Neandertallerin kaderini ortaya çıkarmakla kalmadı. En ilginç sonuçlar çok yakın zamanda bulundu. Bu sonuçlar, cinsiyetler arasındaki farklılıklar, özellikle de göç konusundaki farklılıklarla ilgiliydi.
Yeryüzündeki herkes için. incelemekte olduğumuz DNA parçasında dizilimin aynı olduğunu ve bu dizilimde, örneğin Güney Afrika’da bir mütasyon oluştuğunu düşünün. Eğer yoğun bir göç hareketi yaşanıyorsa, bu mütasyon hızla yayılır ve belki birkaç kuşak sonra, örneğin İstanbul’da görülebilir.
Ancak eğer göç hareketleri çok azsa insanlar oldukları yerlerde kalıyorlarsa mütasyon Güney Afrika’yla sınırlı kalır ya da çok çok yavaş yayılır. Yani, DNA varyantlarının -mütasyonların-yayılım miktarı, göç hareketinin büyüklüğünü belirlemek için dolaylı bir ölçüt olarak kullanılabilir.
İnsanlık tarihini (ve göç hareketlerini) kadınlar ve erkekler için ayrı ayrı incelememiz mümkün. Bazı DNA parçaları kuşaktan kuşağa yalnızca kadınlar arasında aktarıldıkları için dişi tarihinin, başka parçalarsa yalnızca erkekten erkeğe aktarıldıkları için erkek tarihinin “işaretleri” olarak kullanılabiliyorlar. Kadınlara özgü olan ve mitokondride bulunan DNA’dan daha önce söz etmiştik. Yalnızca dişinin üretebildiği döllenmemiş bir insan yumurtası mitokondri (ve dolayısıyla mitokondriyel DNA) içerirken, erkeğin sperm hücresiyle yeni bireye yaptığı katkı mitokondri içermez. Yani mitokondriyel DNA yalnızca kadınlar tarafından aktarılır. Öte yandan, yalnızca erkekler tarafından aktarılan küçük bir insan kromozomu var. Erkekleri erkek yapan, bu “Y” kromozomu olduğu için. tanımı gereği “Y” kromozomunu taşıyan tüm insanlar erkek. Yani “Y” kromozomu erkeklere özgü ve yalnızca erkek soyunda aktarılıyor.
İnsan popülasyonları arasındaki mitokondriyel DNA çeşitliliğini yapısal olarak incelediğimiz zaman, mütasyonların çoğunluğunun tüm popülasyonlar arasında büyük ölçüde yayılmış olduğunu görüyoruz. Diğer bir deyişle, yalnızca yerel olarak görülen varyantlara hemen hemen hiç rastlamıyoruz; yani popülasyonlar büyük ölçüde karışıyormuş gibi görünüyor. Ve elbette bu karışma, göç hareketinin sonucu. Oysa “Y” kromozomundaki farklılıklarla ilgili olarak yakınlarda yapılan çalışmalar, bunun tam tersi olan sonuçlar ortaya çıkarıyor. Bu sonuçlar, yayılım miktarının aslında çok düşük olduğunu, ve örneğin Güney Afrika’da ortaya çıkan bir mütasyonun genellikle pek uzağa gitmediğini gösteriyor.
Acaba neler oluyor? Tek bir tür için, kendi türümüz için nasıl bu kadar çelişkili iki ayrı sonuç elde edilebilir? Aslında bunun açıklaması basit: Erkekler ve kadınlar farklı hızlarda göç ediyorlar ve bunu beklenmedik bir şekilde yapıyorlar. Çok dolaşan erkekler ve evde duran kadınlarla ilgili tüm önyargılarımıza karşın, aslında kadınlar erkeklerden çok daha fazla yer değiştiriyorlar. Hatta birçok kuşak gözönüne alınarak yapılan hesaplamalarda, kadınların erkeklerden ortalama olarak 8 defa daha fazla göç ettiği ortaya çıkıyor.
Bu, sezgilerimize bütünüyle aykırı bir sonuç. Büyük İskender’in dizginsiz dolaşan orduları ya da Cengiz Han’in Orta Asya’da savaşan atlılarıyla ilgili öyküleri dinleyerek büyümüş olsak da. erkekleri hareketli avcılar ve gezginler olarak gören önyargılarımızın bütünüyle yanlış olduğu ortaya çıkıyor. Aslında antropologlar bu olguyu kolayca açıklayabilirler. Tüm toplumlarda antropologların “atakonumu” (patrilocality) adını verdikleri bir uygulama görülür: İki ayrı köyden bir çift evlendikleri zaman, kadın erkeğin köyüne taşınır. A köyünden bir kadının B köyünden bir adamla evlendiğini ve B köyüne taşındığını varsayın. Bir kızları ve bir oğulları oluyor. Kızları C köyünden bir adamla evlenerek C köyüne taşınıyor; oğullan da D köyünden bir kadınla evleniyor ve bu kadın B köyüne geliyor. Böylece erkek soyu B köyünde kalırken dişi soyu iki kuşakta A’dan B’ye, sonra da C’ye taşınmış oluyor. Bu sürecin kuşaklar boyunca sürmesi, dişi göçünün çok yaygın, erkek göcününse sınırlı olmasıyla sonuçlanıyor. Erkekler gerçekten de bazen uzak ülkeleri fethetmek için yola çıksalar da. bunlar insan göçünün bütünü içinde önemsiz kalıyor: insanlığın tarihini şekillendiren, kadınların adım adım köyden köye yaptıktan göçler.

Darwin’e dönüş: “Darwin’in bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru”

Darwin’in zamanından bu yana biyolojide olağanüstü ilerlemeler kaydedildi. Bunların birçoğu evrimle doğrudan ilgili ve Darwin’in kuramına ışık tutuyor. Ama Darwin mezannda rahat yatabilir: Evrimsel değişimin mekanizmasını şimdi artık çok daha iyi anlıyoruz ve bu yeni bulgular karşısında Darwin’in görüşlerinin özü hâlâ sağlamlığını koruyor.
Daha önce de gördüğümüz gibi. kalıtım, ve mekanizması olan genetik konusundaki bilgisizliğine karşın kuramının yaşayabilmesi. Darwin’in öncelikle bir deneyci olmasından kaynaklanıyor. Doğadaki çeşitliliğin ve bunun bir kuşaktan diğerine -bir şekilde- aktarıldığının farkında olması onun için yeterliydi. Ayrıntılı bir kalıtım kuramına gereksinimi yoktu. Aynı durum çalışmalarının başka yönleri için de geçerli. Örneğin, “Türlerin Kökeni”ninde, hayvan ve bitkilerin coğrafi dağılımını inceleyen biyocoğrafyaya yalnızca iki bölüm ayırmıştı. Darwin kitabını, kıtaların coğrafi tarihini şekillendiren en önemli gücün levha tektoniği olduğunun bulunmasından çok önce yazmış olmasına karşın, gözlemleri bugün hâlâ güncelliğini ve doğruluğunu koruyor. Levha tektoniği konusundaki bilgisizliği, biyocoğrafyaya yaptığı katkıları engellemedi. Hiç bir zaman bildiğinden ayrılmadı ve bir deneyci olarak kaldı. Farklı anlamları olabilecek veriler konusunda spekülasyon yapmak yerine, çok miktarda veriye sahip olduğu ve basit yorumlarla üzerinde çok şey söyleyebileceği konulara ağırlık verdi. Böylece, biyocoğrafya gibi iddialı konulara sapmak yerine, adaların yanısıra üzerlerinde yaşayan hayvan ve bitkiler konusunda da çok ayrıntılı yazılar yazabildi.
Darwin’in bu deneyciliği hepimize örnek olmalı. Bu güzel kuramının olağanüstü verimliliği, deneyciliğin, olgulardan sapmamanın gücünü ustaca ortaya koyuyor.

(*) Harvard Üniversitesi

Bu yazı Mayıs 2000 de Sabancı Üniversitesi’nde
misafir öğretim üyesi iken İstanbul’da verdiği
bir popüler konferansa dayanmaktadır

Kaynak:

 

Darwin ve Moleküler Devrim 1

Dr. Andrew Berry(*)
Çeviri: Ayşe Turak

(TÜBİTAK Bilim ve Teknik, Şubat 2001. Sayfa: 58-65)

Doğal seçilim aslında bir genetik kuramı. Çünkü doğal seçilim süreci genetik çeşitliliğin varlığını gerektiriyor. Bu çeşitlilik ortamında, Darwin’in deyimiyle “varolma mücadelesi”nde, avantajlı özelliklere sahip bireyler varlıklarını sürdürebiliyor ve bu özelliklerini bir sonraki kuşağa aktarabiliyorlar. Ancak Darwin, genetik süreçlerin nasıl işlediğini -özelliklerin bir kuşaktan diğerine nasıl aktarıldığını- bilmiyordu. Ebeveynler ve yavrular arasındaki genel benzerliğin farkında olsa da, kalıtım sürecinin ayrıntılarını anlamamıştı. Oysa, tam da Danvin’in evrim düşüncesini geliştirmekte olduğu sıralar, Gregor Mendel bu ayrıntıları anlama aşamasındaydı. Darwin, Mendel’in makalesini hiç bir zaman okumadı. Sonuç olarak, o sıralar kalıtımla ilgili geçerli yaklaşım olan “karışımsal kalıtım” düşüncesiyle yetinmek zorunda kaldı. Bu düşünceye göre bir yavru, ebeveynlerinin özelliklerinin bir karışımını taşırdı ve genellikle bir özellik, anne ve babanınkilerin ortalaması gibiydi.
Ancak, “Türlerin Kökeni”nin yayımlanmasından sekiz yıl sonra (Mendel’in makalesinden bir yıl sonra), 1867′de, bir mühendis olan Fleeming Jenkin. karışımsal kalıtım ve doğal seçilimin bir birleriyle uyumlu olmadığını gösterdi.Biri kırmızı, diğeri beyaz iki kutu boya olduğunu ve doğal seçilimin “kırmızı” özelliği yeğlediğini düşünün. Karışımsal kalıtım durumunda, kırmızı bir birey ile beyaz bir bireyin çiftleşmesi sonucu oluşacak yavrular her zaman pembe olacaktır. Yalnızca kırmızı ile kırmızının çiftleşmesi durumunda kırmızı bireyler ortaya çıkacak, diğer tüm çiftleşmelerdeyse (ör. beyaz x kırmızı: pembe x kırmızı) kırmızılık azalacaktır. Yeni ve yararlı bir özellik olan kırmızı, büyük bir olasılıkla ender olarak ortaya çıkacak ve hakim durumdaki beyaz form ile çiftleşerek pembe yavrular üretecektir. Diğer bir deyişle, karışımsal kalıtım herşeyin orta noktaya yaklaşmasına yol açacak, renk pembeye yaklaştıkça, bir uç nokta olan kırmızı yok olacaktır. Fleeming’in düşüncesi, haklı olarak bunun doğal seçilimin etkisine ters düşen bir süreç olduğuydu.
Darwin, Jenkin’in haklılığını görerek kuramını kurtarmak için bir yol aradı ve “pangenesis” adını verdiği kendi kalıtım kuramını ortaya attı. Bu kuram özünde, Jean-Baptiste de Lamarck adlı Fransız biyologun 19. yüzyılda dile getirdiği ve sonradan “Lamarkizm”le tanımlanacak olan kalıtım sürecine benziyordu. Bu süreç, “edinilmiş özelliklerin kalıtımı”nı içeriyordu. Temelde Lamarck. bir canlının, yaşamı süresince edindiği özellikleri yavrularına geçirebileceğine inanıyordu. Lamarck’ın kendisi tarafından kullanılmamış olmasına karşın, bu konudaki en ünlü örnek zürafanın boynuyla ilgili olanıdır. Lamarkizme göre tek tek her zürafa, en üst dallardaki yapraklara ulaşabilmek için yaşamı boyunca boynunu gerdiği için, yaşlı bir zürafanın boynu gençlerinkine göre biraz daha uzundur. Lamarck, zürafanın boyun uzunluğundaki bu değişimin yavrularını da etkileyeceğini düşünüyordu; böylece sonraki kuşağın zürafaları, yaşamlarına önceki kuşaktan daha uzun boyunlarla başlayacaklardı. Darwin’in pangenesis kuramıysa bu süreç için bir mekanizma öneriyordu: Vücudun değişik parçalarında üretilen “gemül”ler, kana karışarak eşey hücrelerine, yani erkekte sperm, dişideyse yumurta hücrelerine taşınıyordu. Her bir gemül, anatomik bir parça ya da bir organa ait özellikleri belirliyordu. Bu durumda bir zürafanın yaşamı boyunca boynunu germesi, “boyun uzunluğu” gemüllerinin sürekli “daha uzun boyun” sinyalleri göndermesine neden olacaktı.
Lamarck ve Darwin yanılmışlardı. Darwin’in kurguladığı sistemin yanlışlığını ortaya çıkaran, kendi kuzeni Francis Galton oldu. Galton birkaç kuşak boyunca tavşanlara, başka renk tavşanlardan kan verdi. Darwin haklı olsaydı, kanın içindeki yabancı renk gemülleri nedeniyle alıcı tavşanların en azından birkaç tane ‘yanlış renkte’ yavru üretmeleri beklenirdi. Oysa Galton, deneyi birçok kuşak boyunca tekrarlamasına karşın, beklenenden farklı bir renk oranı gözlemlemedi. Jenkin’in eleştirilerini yanıtlayabilmek için son çare olarak pangenesise sarılmış olan Darwin’se. Galton’un ortaya koyduğu delilleri kabul etmek istemedi. Sonunda, Darwin’in öldüğü sıralarda Alman biyolog August Weismann, sperm ve yumurta oluşturan eşey hücrelerinin diğer vücut dokularıyla ilişkisi olmadığını ortaya koydu. Yani. bir zürafanın boynuyla sperm/yumurta üreten hücreleri arasında hiç bir iletişim yoktu. Dolayısıyla Lamarkizm ve pangenesis biyolojik olarak olanaksızdı.

İşlev Değişimi: Çirkin Sineğin Tuhaf Öyküsü
Doğal seçilim sürecinin en güzel örneklerini, hastalık etkenleri ve diğer zararlıların, insanların kendilerini kontrol altına alma çabaları karşısında gösterdikleri tepkide gözlüyoruz. Aslında bakterilerin giderek artan düzeylerde sergiledikleri antibiyotik direnci sorunu, işlemekte olan evrimin bir örneği. Antibiyotikler, onları ilk kullanmaya başladığımız zaman mikropları öldürmekte çok etkiliydiler. Ancak biz, direncin evrimleşmesi yönünde çok güçlü bir seçilim baskısı uyguladık. Rastlantı sonucunda üyelerinin küçük bir bölümü penisiline karşı dirençli olan bir bakteri topluluğu düşünün. Şimdi bu topluluk üzerine çok miktarda penisilin dökerek, rastlantı sonucu dirençli olan birkaç tanesi dışında tüm bakterileri öldürüyoruz. Dirençli bakteriler, başlangıçta topluluk üyelerinin çok küçük bir bölümünü oluştururken, birdenbire topluluğun tek hakimi durumuna geliyorlar. Penisilin aracılığıyla doğal seçilim, dirençli bakterilerin lehine işlemiş oluyor.
Avrupa’da antibiyotik direnci düzeylerinin incelendiği bir çalışmadan da görülebileceği gibi, bu olay antibiyotiklerin doğru kullanımı (örneğin az sıklıkla ve yalnızca zorunlu olduğunda kullanılması) yoluyla denetim altına alınabilir. Bu çalışmaya göre, antibiyotiklerin sıkı biçimde denetlendiği Norveç’te septisemiye (kan zehirlenmesine) neden olan bakterilerde. 500 soydan (suş) biri, birden daha fazla ilaca direnç gösterirken, antibiyotiklerin reçetesiz satıldığı Yunanistan’da, 500 soydan 250′si birden fazla ilaca karşı dirençli.
Evrimi işleyiş halinde görebilmemize olanak tanıyan başka bir örnek de, Avustralya’da yaşayan ve böcek öldürücülere (insektisitlere) dirençli bir asalak. Koyun etsineği (Lucilia cuprina), Avustralya’da yün endüstrisinin en önemli zararlılarından biri. Dişiler yumurtalarını koyunun sağrısındaki deri kıvrımlarının arasına bırakıyorlar ve larvalar koyunun etine girerek sıklıkla ölümüne neden oluyorlar. Avustralya’nın koyun çiftçileri, elbirliğiyle bu sineğe karşı bir ilaç savaşı başlattılarsa da. uzun dönemde bu savaşın tek sonucu ilaca karşı direncin gelişmesi oldu. Bugün Avustralya’da etsinekleri bir sorun olmayı sürdürüyorlar. 
 
Etsineği, organofosfat adı verilen (ve DDT’yi de içeren) bu yaygın kullanımlı ilaca karşı direnç geliştirirken evrimsel bir hileye başvurdu: Bir enzimin işlevini başarıyla değiştirdi. İlacın öldürdüğü ‘dirençsiz’ etsineklerinde, biyokimyasal olarak esteraz etkisi gösteren bir enzim bulunuyor. Oysa ilacın öldürmediği ‘dirençli’ sineklerde bu enzim yok. İşlevi büyük ölçüde başka enzimlerce yürütülebildiği için, bu eksikliğin fazla bir zararı olmuyor. Öte yandan dirençli sineklerde, dirençsiz olanlarda görülmeyen ve organofosfatları parçalayabilen bir enzim bulunuyor; sinekleri dirençli yapan da bu enzimin varlığı. Araştırmacılar, dirençlilerde bulunmayan esteraz enziminin, bu yeni organofosfat-parçalayıcı enzime dönüştürülmüş olabileceğini düşündüler ve enzimlere ait genlerin dizilimlerini belirlediklerinde haklı olduklarını gördüler. Ancak buradaki kayda değer konu, evrimleşmenin gerçekleşmiş olması değil, evrimleşmenin gerçekleşme biçimi: Orijinal esteraz enzimiyle organofosfat-parçalayıcı yeni enzim arasında, yalnızca tek bir aminoasit acısından fark var. Bu farklılıksa, enzimin işlevinin bütünüyle değişmesi için yeterli.
Burada gördüğümüz olguların tümü de Darwinizme tam anlamıyla uygun: Bir mütasyon (yukarıdaki örnekte esteraz enzimini, oroganofosfat-parçalayıcı enzime dönüştüren) oluştu ve doğal seçilim tarafından kayırılan bu mütasyonun görülme sıklığı da arttı. Etkileyici olansa, enzimin işlevini bu kadar kolay bir şekilde değiştirebilmesi. Sonuç olarak bu araştırmalar evrim konusundaki düşüncelerimizden çok, mütasyon konusundaki, ve mütasyonun tek bir adımla büyük ve yararlı değişimlere olanak sağlama yeteneği konusundaki düşüncelerimizi etkiliyor. Proteinlerin aminoasit dizilimleri, üç-boyutlu yapıları ve işlevleri konusunda daha fazla bilgi edindikçe, etsineği örneğinin sıradışı olup olmadığını öğreneceğiz, ilke olarak, bir enzimdeki işlevsel değişikliğin birçok mütasyon gerektirdiği düşünülür; oysa, eğer etsineği örneğindeki gibi yalnızca bir ya da birkaç değişimin, enzimdeki işlevsel değişiklik için yeterli olduğu açıklık kazanırsa, evrim sürecinde gerçek yeniliklerin hangi sıklıkla ortaya çıktığı konusundaki düşüncelerimizi de değiştirmemiz gerekecek. 
 

 

Talihsiz Darwin!

Mendel’in çalışmaları konusunda bilgisi olsaydı, Jenkin’i yanıtlayabilmek için son derece ayrıntılı, üstelik de bütünüyle yanlış olan pangenesis kuramını ortaya atması gerekmeyecekti. Mendel, bezelye bitkilerini üreterek yaptığı gözlemlerine dayanarak, daha sonra “gen” adı verilecek olan kalıtım etkenlerinin, bireyin deneyimlerinden etkilenmedikleri, aksine, kuşaktan kuşağa bir bütün olarak ve değişmeden aktarıldıkları sonucuna vardı. Ayrıca bazı koşullar altında, bir özellik geçici olarak gizli kalabiliyordu. Kırmızı ve beyaz boya kutularımıza dönecek olursak, ilk çiftleşmenin sonucunda pembe bireyler ortaya çıksa bile. bir sonraki kuşakta, örneğin pembe x pembe çiftleşmesinden kırmızı bireyler elde edilebilirdi. Böylece Mendel’in çalışmaları hem doğal seçilimi Jenkin’in eleştirilerinden kurtarıyor, hem de doğal seçilimin işleyebileceği genetik bir temel sağlıyordu.
Doğal seçilimin kritik etkeniyle ilgili olarak (önce karışımsal kalıtım, sonra da pangenesis konusunda) Darwin’in iki kez yanıldığı düşünülürse, bu kuramın varlığını sürdürmesi çok olağandışı bir durum. Üstelik, kuruluşundaki hatalara karşın bu kuramın doğruluğu artık kanıtlanmış bulunuyor. Bu olağandışı sonucun nedeni, Darwin’in öncelikli olarak bir ‘deneyci’ (empiricist) olmasıydı: Onun için önemli olan. gözlemlerini açıklama çabaları değil, gözlemlerin kendisiydi. Evrim biyologu Ernst Mayr’ın da yazdığı gibi, “Darwin, genetik çeşitliliği bir ‘kara kutu’ gibi ele aldı. Hem bir doğabilimci, hem de hayvan yetiştiriciliğiyle ilgili literatürü izleyen bir okuyucu olarak. çeşitliliğin her zaman var olduğunu biliyordu ve bu onun için yeterliydi. Ayrıca, doğal seçilimin hammaddesi olan çeşitliliğin her kuşakta yenilendiğinden ve dolayısıyla her zaman varolacağından da emindi. Diğer bir deyişle, doğal seçilim kuramının öncülü olarak doğru bir genetik kurama gereksinimi yoktu.” (One Long Argument, s. 82. Harvard Univ. Press. 1991)
Öte yandan, son 50 yıl içinde moleküler genetik alanında kaydedilen olağanüstü ilerlemeyi gözönüne alırsak, Darvin’in düşüncelerinin varlığını sürdürebilmiş olması daha da şaşırtıcı. Jim Watson ve Francis Crick, DNA’nın sarmal yapısını. “Türlerin Kökeni”nin yayınlanmasından neredeyse 100 yıl sonra ortaya çıkardılar. O zamandan beri moleküler biyolojide kaydedilen ilerlemeleri Darwin’in öngörmesine olanak yoktu. Yine de onun basit kuramı, biyolojide kendisini izleyen tüm gelişmelere ters düşmeden yaşadı. Hatta yeni bulgular, kuramı zayıflatmak bir yana. destekledi bile. Moleküler genetiğin en son zaferini, insanın (ve birçok başka türün) genomundaki dizilimin eksiksiz olarak belirlendiği çalışmayı ele alın: Kendisi de genom projelerinin başlatanlarından olan Jim Watson, projeden bugüne kadar elde edilen en önemli bulgunun ne olduğu konusunda düşüncesi sorulduğunda, “Genom projesi Darwin’in, kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha haklı olduğunu gösterdi” yanıtını vermişti. Ayrıca Watson. beklenilenin tersine, genom projesinden çıkarılacak tıbbi sonuçlar yerine evrimsel sonuçlan vurgulamayı yeğledi. Çünkü genom projesi, genetik organizasyonun temel özelliklerinin tüm canlılar tarafından ne ölçüde paylaşıldığını ortaya çıkarmış bulunuyordu. Watson haklı olarak, genom çalışmalarıyla birlikte, canlıların evrimsel bağlantılarıyla ilgili yeni ufukların da açılacağı düşüncesinde.
Yakın zamanda “Türlerin Kökeni”ni yeniden yazma ve güncelleştirme işini üstlenmiş olan İngiliz bilimci Steve Jones da, Darwin’in çalışmasının sağlamlığından etkilenenlerden: “Sonuç olarak bu kitap (benim beklemediğim kadar) aslına benzeyen bir yapıt oldu. Darwin’in tezi. bir asırlık bilimsel gelişmeyi kolayca kaldırabiliyor.” (Almost like a whale, s. XXVII Doubleday 1999)
Bunu izleyen bölümlerde, yüzyılı aşkın süre boyunca bilimde gerçekleştirilen bu ilerlemenin daha ilginç ve daha yeni sonuçlarından bir kısmını kısaca gözden geçireceğiz. Tüm bulgular, Darwin’in düşleyebileceğinin çok ötesinde olmalarına karşın, “Türlerin Kökeni”nde çizilen çerçeveye rahatça oturuyorlar. Bu modern çağda Darwin gerçekten de “kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru”.

Kafadan Çıkan Bir Bacak: Gelişimi Belirleyen Genler
Küçük genetik değişimlerle ortaya çıkan önemli işlevsel sonuçların bir örneği de gelişim sırasında görülüyor. Döllenmede siz yanyana dizili 3,5 milyar birimlik genetik bilgiyi -genomunuzu- içeren bir hücreden pek fazlası değilken, bugünkü haliniz olan karmaşık çok-hücreli varlığın oluşabilmesi için gerekli tüm bilginin bu dizilimde -DNA molekülünde- bulunması gerekiyor. Bu olay, yani tek boyutlu bir bilgi dizisinden, şaşırtıcı karmaşıklıkta üç-boyutlu bir varlığın oluşumu, gerçekten biyolojik bir mucize.
Her bir hücrede genetik bilginin tümü bulunmasına karşın, farklı organlara ait hücrelerde farklı genler devreye girer: Örneğin bir kas hücresinde kullanılan genler, karaciğer hücresinde kullanılandan farklı olsa da, hücre çekirdeklerinin içeriği aynıdır. Yumurta evresinden yetişkinlik evresine olan gelişimse, gen işleyişinin kapsamlı ve uyumlu bir örneğini oluşturuyor. Bu gelişim, hücrelerin vücut içindeki konumlarını “bilmelerini” gerektiriyor. Çünkü, örneğin bir kangurunun kuyruğunun ucundaki bir hücre, kangurunun beyninin bulunacağı bölgedeki bir hücreden çok farklı bir gelişim göstermek durumunda. Bu konumsal bilginin iletiliş şekli çok iyi anlaşılmadığı gibi, bir canlıdan diğerine ve bir gelişim evresinden diğerine farklılık da gösterebiliyor. Yine de gelişim biyologlarının, konumsal bilgiyi belirleyen bu genetik sistem konusunda oldukça fazla bilgi sahibi oldukları bir tür var. Bu tür, genetikçilerin çok sevdiği sirkesineği Drosophila melanogaster.
Sirkesineği genetikçilerinin. Drosophila’nın “mütant” adı verilen genetik varyantlarıyla özellikle ilgilendikleri bilinir. Mütasyonların çoğunda sinek göreceli olarak az etkilenir. Örneğin “beyaz”la tanımlanan mütasyon, sineğin kırmızı yerine beyaz gözlü olmasına yol açar. Öte yandan daha önemli etkileri olabilen bir grup mütasyon da var. Bu “homeotik mütasyonlar”ın en iyi bilinen iki tanesinden biri olan “antennapedia” tipinde, sineğin kafasında antenler (duyargalar) yerine eksiksiz bir çift bacak büyüyor. “Bithorax” adı verilen ikincisi de aynı ölçüde garip: 
 
Sineğin vücudunda bir yerine iki tane toraks (orta boğum) bulunuyor. Buysa, orta boğumda içerilen organların tümünden ikişer tane olması anlamına geliyor. Örneğin, iki kanadı olması gerekirken, sineğin kanat sayısı dört. Tüm bunlar bir bilim kurgu filminden (belki de Jeff Goldblum’un “Sinek” adlı filminden) parçalar gibi görünse de aslında bu garip mütasyonlarm tek yaptığı, gelişim sırasında sineğin konumsal algılamasını bozmak. Moleküler genetikçilerin antennapedia ve bithorax’a neden olan genleri belirlemeleriyle. uygun yerdeki en basit mütasyonların bile bu garipliklere neden olabileceği ortaya çıkmış oldu.
Gelişim sırasında sineğin hücrelerindeki konumsal algılama, büyük ölçüde sözkonusu genler tarafından denetleniyor. Sinekler, birbirlerine büyük benzerlikler gösteren, ama yine de farklılaşmış bir dizi boğumdan oluşur. Dolayısıyla farklı konumlardaki boğumlar, konumlarına uygun olan organı edinirler: Kafa boğumunda duyargalar, orta boğumdaysa bacaklar ve kanatlar oluşur. İşte homeotik mütasyonlar, boğumun bu konumsal kimliğinde karmaşaya neden oluyorlar. Öyle ki, antennapedia tipi mütasyon durumunda kafa boğumu kendisini orta boğum “sanıyor” ve duyarga yerine bacak oluşturuyor. Ancak burada unutulmaması gereken, bacağın, yanlış yerde bulunmasına karsın eksiksiz bir bacak olduğu. Yani konumsal genler, bir bacağı ya da duyargayı kodlayan bir grup genin aynı anda devreye girmesini sağlıyorlar. Buradan da görüleceği gibi gelişim, hiyerarşik bir denetim süreci: Denetim diziliminin üst düzeylerinde bulunan genler, dizilimin art düzeylerindeki birçok genin kaderini belirliyorlar. Sonuç olarak, denetleyici genlerde oluşması koşuluyla, tek bir gendeki küçük bir değişimin bile canlı üzerinde çok önemli bir etkisi olabiliyor. Evrimle ilgili sonuç açık: Çok miktarda genetik değişim olmaksızın da önemli morfolojik değişimler gerçekleşebilir. Örneğin, bir bithorax mutant doğal seçilim tarafından yeğlenseydi, sirkesineklerinin dört kanatlı akrabaları ortaya çıkabilirdi. Ve işte yeniden kendimizi Darwinizmin çerçevesi içinde buluyoruz; sözünü ettiğimiz bu mütasyonlar Darwin’e çok yabancı olsa bile, bu mütasyonların kaderlerini de her zaman olduğu gibi doğal seçilim belirtiyor. 
 

 

Yaprak yiyebilmek için moleküler düzeyde ne gerekli?

Doğal seçilimin gücünü en iyi ortaya koyan süreçlerden biri de “benzeştiren evrim”dir. Bu süreç, akrabalıkları olmayan canlı gruplarının, aynı seçilim baskısı sonucunda benzer özellikler edinmesini içerir. Bu yakınlaşma farklı düzeylerde olabilir: Örneğin kuşların ve yarasaların kanatlan, benzeştiren evrim sonucunda oluşmuştur. Her iki çözüm de. bir uçma organı yaratmak şeklindeki evrimsel sorunu paylaşır. Kuş ve yarasa kanatları temelde bütünüyle farklıdır elbette (örneğin, kuş kanadı kuşun yalnızca ön ayağını, yarasa kanadıysa hem ön hem de arka ayakları içerir). Ayrıca bu iki canlı grubunun, uçma yeteneğini birbirlerinden bağımsız olarak kazandıkları da çok açıktır. Taksonomistlerin yarasayı kuş olarak sınıflandırma tehlikesi yoktur; çünkü bu canlılar ortak olan sorunlarını çok farklı yollarla çözmüşlerdir.
Ancak, taksonomistler için büyük sorun yaratan doğal seçilim örnekleri de var. Bazı durumlarda benzeşim süreci o kadar etkili oluyor ki, ortaya çıkan benzerliğe dayanarak hiç bir akrabalığı olmayan canlılar, yanlışlıkla aynı gruba konulabiliyorlar. Örneğin, soyu tükenmiş olan keselikurdun, görünürde kurda çok benzemesi, ilk taksonomik değerlendirmeler sonucunda bu iki canlının yakın evrimsel akrabalar olarak sınıflandırılmasına (diğer bir deyişle benzerliklerinin, kurt-benzeri ortak bir atadan evrimleşmiş olmalarından kaynaklandığı düşüncesine) neden olmuş. Oysa daha ayrıntılı bir incelemede, temelde çok farklı iki ayrı memeli grubuna ait oldukları ortaya çıkıyor: Keselikurt bir keseli, kurtsa bir etenli (plasentalı) memeli. Yani bir kurda benzemesine karşın keselikurt, aslında kanguru gibi keseli hayvanlarla daha yakın akraba. Öyle görünüyor ki, iki ayrı bölgede ‘köpek’liği yeğleyen seçilim baskısı, biri keseli, diğeri plasentalı olmak üzere iki farklı hayvan çözümüyle sonuçlanmış.
Darwin’in bu örneklerle bir sorunu olmayacağı kesin. Ancak DNA devrimi, seçilim sonucu oluşan benzerlikleri çok daha ayrıntılı incelememize olanak tanıyor. Doğal seçilim ne kadar duyarlı? Benzer seçilim baskıları, farklı gruplar arasında moleküler düzeyde benzeşmeyle sonuçlanabilir mi? Diğer bir deyişle, temel bir işlevi yerine getirmek üzere belli bir proteini kullanan çeşitli canlılar arasında, protein dizilimi açısından benzeştiren evrim gelişmesini bekleyebilir miyiz?
DNA dizilimi, yaşamın aktif molekülleri olan proteinleri kodlar. Proteinlerin kendileriyse aminoasit adı verilen yapıtaşlarından oluşurlar. Yani bir genin DNA dizilimi, oluşacak aminoasit zincirini belirler. Dolayısıyla DNA diziliminde oluşan bir mütasyon. üretilen proteinin aminoasit dizilimini de etkiler. Öyleyse, belli bir proteinin belli bir biçimde kullanımının yeğlendiği durumlarda, akrabalığı olmayan canlıların aminoasit diziliminde de benzeştiren evrim görmeyi bekleyebilir miyiz?
Doğal proteinlerde 20 farklı aminoasit bulunabiliyor. Proteinin belli bir yerinde bu 20 aminoasitten herhangi biri bulunabileceği için, olası farklı dizilim sayısının çok yüksek olduğunu unutmayın. Örneğin, 200 aminoasit uzunluğundaki bir protein için 20 üzeri 200 farklı aminoasit dizilimi bulunabilir. Doğal seçilim, proteinin işlevini en iyi biçimde yerine getirmesini sağlayan dizilimi yeğler. Ama doğal seçilim ne kadar kesin sonuç verebilir? Belli bir işlev için ortak seçilim baskıları olduğunu varsayarsak, farklı canlı gruplarında bağımsız olarak aynı aminoasit dizilimiyle -bütün olasılıklara karşın yeğlenen dizilimle- sonuçlanabilir mi?

Bacaklardaki Gözler: Benzerliğin
(ya da olmayışının) Evrimi
Yakın bir geçmişte araştırmacılar, bacaklarında gözler olan sirkesinekleri yetiştirmeyi başardılar. Burada söz konusu denetim mekanizmasına göre, belli bir gen, gözün nerede olacağını belirledikten sonra, eksiksiz bir gözün oluşumunda işlevi olan tüm genler o noktada çalışmaya başlar. Sirkesineklerinde gözler, yanlış yerde olmakla birlikte herşeyleriyle eksiksizdi ve doğru bağlantılar kurulsaydı herhalde normal göz gibi işlev görebileceklerdi. Bu deneysel işlem, tek başına da önemli. Ancak özellikle evrimi kavrayış biçimimize getirdiği yenilik açısından incelenmeli. Bu deneylerde, bir fareye ait göz-konum geni kullanılarak sirkesineğinin yanlış konumda bir göz geliştirmesi sağlandı. Farenin geni, sirkesineğininkine o kadar çok benziyor ki, genetik mühendisliği kullanılarak bir sirkesineğine yerleştirildiği zaman aynı işlevi yerine getirmeyi sürdürebiliyor. Bu, kayda değer bir olgu. Sirkesinekleri, farelerden evrimsel olarak en az yarım milyar yıldır ayrılmış bulunuyorlar. Diğer bir deyişle, en son yarım milyar yıl önce ortak bir ataları vardı. Fare/sirkesineği ortak atasındaki bu göz-konum geni, daha sonra biri fareyi, diğeriyse sirkesineğini oluşturacak iki ayrı soyun da kalıtsal mirası oldu ve en az bir milyar yıllık bir evrim süresince değişmeden kaldı (yarım milyar yıldır bu iki soy ayrı olarak evrimleştikleri için. toplam evrimleşme süresi 2 x 0.5 = l milyar yıl). Sirkesineği ve farenin gözlerinin yapısal ve optik açıdan çok temel farklılıkları olduğu gözönüne alındığında, bu çok önemli. Herhalde her iki soy da, kendi amaçları doğrultusunda en uygun göz yapısını kusursuzlastırırken, gözün konumunu belirleyen temel sistemi korudular. Doğal seçilimin ayıklama gücünün bundan daha iyi bir kanıtı olamaz. Biri fare. diğeri sirkesineği olmak üzere, evrimin iki ayrı kolundan yarım milyar yıl önce yola çıkan bu “ata gen”i düşünün. Hem fare, hem de sirkesineği soylarında milyonlarca mutsyon olmuş ve bunlar doğal seçilim tarafından ayıklanmış olmalı. Tüm bu koruyucu doğal seçilimin sonucunda, çok uzun zamandır ayrı olmalarına karşın, bu iki gen aynı işlevi koruyor ve hatta yer değiştirebiliyorlar. Darwin, doğal seçilimin zararlı mütasyonlan önleme yeteneğinin farkındaydı elbette. Ama doğal seçilimin, yarım milyar yıl boyunca bir işlevi koruyacak kadar etkili bir ayıklayıcı olduğunu öne sürmeye herhalde cesaret edemezdi.

Belli koşullar altında, “evet”. Bunun en iyi örneğini yaprak-yiyen hayvanlarda görebiliriz. Yaprak yemek, besin elde etmenin zahmetli bir yolu; çünkü bitkilerde hücre duvarının temel maddesi olan selülozun parçalanması, özellikle zor. Ve selülozu parçalayamazsanız yaprak hücrelerinin içine ulaşıp gerekli besinleri alamazsınız. Bu nedenle, “geviş getirenler” olarak bilinen, ineğin yanısıra başka evcil hayvanları da içeren memeli grubu, mikroplardan yararlanır. Bu hayvanların bağırsaklarında, selülozu ustaca parcalayabilen bakteri toplulukları yaşar. Kısacası inekler, selülozu parçalayıp bitki hücrelerini açmak için bakterileri kullanırlar. Ama bakteriler bu hücrelerin içindeki besini kendileri kullandıkları için, ineklerin bu kez de besini bakterilerden ayırmanın bir yolunu bulmaları gerekir. Bunu yapabilmek için inekler ve diğer geviş getirenler, “lizozim” adı verilen ve bakterilerin hücre duvarını parçalayan bir enzim (aktif bir protein) kullanırlar. Sonuç olarak, bir ineğin yediği otlardan besin elde etme süreci son derece dolaylı: Otu yiyor, bakteriler bitkinin selüloz hücre duvarını parçalıyor ve hücrenin içindekileri kullanıyor: bundan sonra ineğin bağırsaklarındaki lizozim, bakterileri parçalıyor ve sonunda besinler ineğe ulaşabiliyor. Evrimsel açıdan lizozim, yeni bir sindirim işlevi için kullanılmış oluyor. Enzimin tipik işleviyse, memeli vücudunu bakteri saldırılarına karşı korumak; hayvan için sorun yaratmalarına fırsat vermeden, bakterilerin lizozimler tarafından parçalanması gerekiyor. Örneğin, gözyaşındaki lizozim bu yolla bakteriyel enfeksiyon riskini azaltıyor.
Aslında geviş getirenler yaprak yemekte uzmanlaşmış tek memeli grubu değil. Özellikle Asya’da yayılım gösteren ve langur adı verilen bir grup maymun da bu işi yapabiliyor. Peki ama langurlar selülozu sindirme sorununu nasıl çözüyorlar? Şaşırtıcı bir şekilde (ve geviş getirenlerle hiç de yakın akraba olmadıkları için bağımsız olarak) bu sorun için aynı çözümün evrimleştiğini görüyoruz: Onlar da bağırsaklarında, işlevi selülozu parçalamak olan bir bakteri topluluğu barındırıyorlar. Ve onlar da, bakterilerin bitkilerden aldıkları besini elde etmek için, bakterilerin hücre duvarını parçamada lizozimden yararlanıyorlar. Bu olgunun kendisi, benzeştiren evrimin. diğer bir deyişle bütünüyle ayrı iki hayvan grubunun ortak bir evrimsel sorunda aynı çözüme ulaşmasının, güzel bir örneğini oluşturuyor. Ancak benzeşim bununla da kalmıyor: Langur maymunlarına ve geviş getirenlerden biri olarak ineğe ait lizozimlerin aminoasit dizilimlerini karşılaştırdığımızda, bu kadar uzak akraba olan gruplar için bekleyebileceğimizden çok daha yüksek bir benzerlik buluyoruz. Daha ayrıntılı bir inceleme yaptığımızdaysa, geviş getirenlerdeki belli aminoasit değişimlerinin (olasılıkla lizozimin sindirime ilişkin bu yeni işlevi kazanmasını kolaylaştırmak üzere) langurlarda da gerçekleşmiş olduğunu görüyoruz.
Bu son derece olağanüstü bir sonuç. Bu iki yaprak-yiyen grup, yalnızca selüloz sorununu çözmek için kirli işlerini bakterilere yaptırmakla kalmadılar, lizozimi genel bir bakteriyel savunma enzimi olmaktan, sindirim işlevinin temel öğesi olmaya dönüştüren aminoasit değişimleri açısından da benzeştiler. Doğal seçilimin, aminoasit diziliminde evrimle sonuçlanması gerçekten dikkate değer bir olgu. Bizim gibi (ya da inekler ya da langur maymunları gibi) karmaşık hayvanların vücudunda üretilen yaklaşık 100 000 farklı protein var. Ve bu örnekte, bu proteinlerden yalnızca bir tanesinde, lizozimde oluşan küçük farklılaşmalar, doğal seçilimin gücünü yönlendirmek için yeterli olmuş.
Yakın geçmişte bu öykünün bir başka yanı daha ortaya çıktı. Geviş getirenler ve langur maymunları gibi yaprak yiyen ve dolayısıyla selüloz sorunuyla karşı karşıya olan bir kuş türü incelendiğinde, yalnızca Amazon havzasında bulunan ve son derece garip görünüşlü olan “hoatzin” adlı bu kuşun da, selüloz sorununu bakterilerin yardımıyla çözdüğü ve bakterileri parçalamak içinse lizozim kullandığı bulundu. Evet, yaprak yiyen iki memeli grubuna ait lizozimin ve hoatzin lizoziminin aminoasit diziliminde de benzeşme oluşmuş. Diğer bir deyişle, moleküler düzeydeki bu benzeştiren evrim örneğinin yalnızca memelileri değil, kuşları da içerdiğini görüyoruz.

Devamı var |  DARWİN VE MOLEKÜLER DEVRİM, 2. SAYFA

Kaynak:

http://www.haberbilgi.com/bilim/evrim/darwin.html

Evrim Düşüncesinin Kökeni

 

II. BÖLÜM 

EVRİM DÜŞÜNCESİ

Bilimde tüm büyük atılımlar
insanın hayal gücünden kaynaklanmıştır.

John Dewey

Evrim Düşüncesinin Kökeni

İlginçtir, insanoğlu doğada aradığı düzeni önce doğrudan deneyimine giren alanlarda (örneğin, organizmaların yapı ve işlevleri, insanın kendi duyma, düşünme ve istencine ilişkin davranışları, vb.) değil, kendine uzak bir alanda, astronomide bulmuştur. Göksel cisimler üzerinde antik çağda başlayan gözlemler, bu gözlemlere dayalı Ptolemi sistemi ile yeni çağda ortaya konan Kopernik sistemi ve gezegenlerin devinimine ilişkin Kepler yasaları gibi çalışmalar uzaya açılan bilimsel etkinliklerin başlıca örnekleridir. Astronomi ile fizik 17. yüzyılda, kimya 18. yüzyılda, biyoloji 19. yüzyılda, psikoloji ise içinde bulunduğumuz yüzyılda bilimsel kimlik kazanmıştır. Dahası, biyolojinin özünde yer alan evrim düşüncesi bile ilkin astronomide kendini gösterir. Astronomi bize bilimsel yasaların ilk örneklerini vermekle kalmamış, dünyamızın zaman içinde gelişerek oluştuğu görüşünü de getirmiştir.

Aslında insanın kendi varlık kökenini bilme merakı da yeni değildir. Bilimlerin henüz gelişmediği ilk dönemlerde bu yoldaki arayışın teolojiye yol açtığı söylenebilir. Ne var ki teolojinin getirdiği, yığınlar üzerinde bugün bile etkisini sürdüren açıklama masalımsı bir öğreti niteliğindedir. Göksel dinlerin hiçbirinde evrim düşüncesi yer almaz. Her şey gibi insan da Tann’nın yaratıcı elinden çıkmıştır.

Tevrat ve ondan kaynaklanan İncil dünyanın altı günde yaratıldığını bildirmektedir. Evrim yüz milyonlarca yıl alan uzun bir süreçtir. Oysa teologlar yaratılışın İ.Ö. 4004 yılında gerçekleştiğini; Adem ile Havva’nın o yıl 23 Ekim günü saat 9′da yaratıldığını hesaplıyordu. Tanrı cumartesi dinlendiği için yaratma işini cuma günü tamamlamıştı. Bu masala karşı çıkmak şöyle dursun, yaratılışın altı bin yıl gibi kısa bir süre önce gerçekleştiği savına kuşku gözüyle bakılması bile bağışlanmaz bir suçtu. 19. yüzyıla gelinceye dek çoğu bilim adamı, ya dinsel inançları nedeniyle ya da kilisenin şimşeklerini çekmemek için canlı ve cansız tüm varlıkların Tanrısal istençle belli bir düzen öngörülerek yaratıldığı, her canlı türün ilk yaratılıştaki biçim ve niteliklerini olduğu gibi koruduğu inancına bağlı kalmıştır. Örneğin, Kopernik sistemine bilimsel açıklama getiren Newton, gezegenlerin devinimini Tanrı’nın başlattığını söylemiştir. Gerçi Newton’un çağdaşı Bentley’e yazdığı özel bir mektupta güneş sisteminin belirsiz ilkel bir maddeden gelişmiş olabileceği düşüncesine yer verdiğini biliyoruz; ancak resmi açıklamalarında Newton hiçbir zaman yaratılış öğretisine ters düşen, ya da evrim düşüncesini yansıtan bir düşünceye yer vermemiştir.

Evrim düşüncesi çoğu kez sanıldığının tersine, Darwin’le ortaya çıkmamıştır; kökü eski çağ kültürlerine kadar uzanır. Darwin sahneye çıktığında evrim düşüncesi bir ölçüde de olsa yaygınlık kazanmış, kimi biyologların benimsediği kuramsal bir açıklama niteliği kazanmıştı.

Geriye gittiğimizde, eski Pers ve Mısır mitolojilerinde Tanrıların toprak gibi bir ilk maddeden insan biçiminde oluştuğu fikrini bulmaktayız. Hint düşüncesinde ise, mitolojinin felsefeyle kaynaşık olduğu ilk dönemde, canlıların beden ve ruh olarak kaynaklandığı Varlık (Brahma) yaratan değil, transformasyona olanak veren bir güçtü.

Evrimden bilimsel anlamda ilk söz edenler l.Ö. 6. yüzyılda yaşayan İyonya’lı filozoflar olmuştur. Thales tüm nesnelerin sudan ya da denizden kaynaklandığı sayındaydı. Onu izleyen Anaximander’e göre varlıkların hepsi değişik formlar alan bir ilk tözden kaynaklanmıştı. Anaximander’in canlıların kökenine ilişkin görüşü de oldukça çarpıcıdır: İnsan yavrusunun doğuş sırasındaki çaresizliği gözleminden kalkan filozof, atalarımızın başlangıçta balık olduğunu ileri sürer. Açıklaması da oldukça basit: Bir zamanlar denizlerin çekilmesiyle yaşamlarını karada sürdürme zorunda kalan kimi balıklar insana kadar uzanan pek çok hayvan türüne kaynak olmuştur.

Aynı dönemin bir başka filozofu, Heraklitus, daha da ileri giderek canlılar arasında süren bir çatışmadan söz eder. Bu, bir anlamda, Darwin’in yaklaşık 2500 yıl sonra oluşturduğu Doğal Seleksiyon kuramının öncelenişi demektir.

Evrim düşüncesi antik çağın ünlü filozofu Aristoteles’te de kendini açığa vurur. Onun 2000 yıl tartışmasız kabul edilen görüşünde ilginç noktalar bulmaktayız. Bunlardan özellikle dört tanesi önemlidir:

(1)    “Scala Naturae” denilen organizmaların basitten daha karmaşık formlara çıkan, sonunda insana ulaşan transformasyonu;
(2)    Canlıların en ilkel düzeyde kendiliğinden oluştuğu;
(3)    Doğanın ihtiyaca göre organ oluşturduğu;
(4)    Evrim ile canlıların sınıflanması arasındaki ilişki.
Evrim düşüncesinin kökenine değinirken Romalı şair-filozof Lucretius’u da anmak gerekir. Bir bakıma Heraklitus’un düşüncelerini genel kültüre yansıtan Lucretius insan yaşamında dil, din ve müzik gibi etkinliklerin bir ayıklanma ya da eleme sürecinden geçerek oluştuğu görüşündeydi. “De Rerum Natura” adlı yapıtında canlıların hızlı koşma, sıkıntıya katlanma, yiyecek bulma, vb. becerileriyle varlıklarını sürdürebildikleri gibi doğal seleksiyonu andıran düşünceler bulmaktayız.

Evrime ilişkin bu düşüncelerin hemen etkinlik kazanması beklenemezdi kuşkusuz. Egemen inanç sistemleri buna olanak vermediği gibi, o tür hipotezleri yoklamaya yönelik bilimsel çalışmalar da yoktu ortada. Evrimin bilimsel açıdan ele alınması 18. yüzyılı bekler.


Evrim Düşüncesinin Öncüleri

18. yüzyıla bilimsel devrimin kimya ve biyolojide kendini duyurduğu dönem diye bakılabilir. Biyolojide ilk önemli girişimi Fransız doğa bilgini Buffon’a (1707-1788) borçluyuz. Yaşamını doğa tarihi incelemelerine adayan Buffon canlıların sınıflanmasına ilişkin Aristoteles sistemini düzeltme ve geliştirme amacındaydı. İlgilendiği konuların başında evrim geliyordu. Fosil ve diğer kalıntılara dayanarak canlı ve cansız dünyada hemen her şeyin evrim sürecinde oluştuğu görüşündeydi. Tahmin edileceği gibi bu görüşün dile getirilmesiyle kilise ayağa kalkar; Buffon sonunda, “Dünyanın oluşumuna ilişkin söylediğim her şeyi, özellikle kutsal kitapta yazılanlara ters düşen sözlerimi, geri alıyorum,” demek zorunda kalır.

Ancak evrimin başka çevrelerde de ilgi konusu olduğunu görüyoruz. Condorcet, Lord Monboddo, Cuvier gibi düşünürlerin, insanın ilkel yaşamdan ileri uygarlık düzeyine geçiş sürecini bir ilerleme olarak işlemeleri evrim düşüncesinin yaygınlık kazanmasını kolaylaştıran bir gelişmedir. İnsanın sosyal ve kültürel yaşamında ilerleme varsa, biyolojik yaşamında niçin olmasın? Evrim kilisenin tutumuna karşın çağın ilgi odaklarından biridir, artık!

Ünlü İsveç botanikçisi Linnaeus’un (1707-1778) modern sınıflama yönteminin temelini oluşturan çalışması biyolojide evrim düşüncesine güç kazandıran başka bir çalışmadır. Buffon ile Linnaeus, belki de kilisenin baskısı nedeniyle, evrimin yalnızca tür içinde olabileceği, dolayısıyla bir türün başka bir türe dönüşemeyeceği görüşünde birleşmişlerdi. 19. yüzyıla gelindiğinde dinsel bağnazlık eski etkisini büyük ölçüde yitirmiş ya da yitirmeye yüz tutmuştur. Darwin’in dedesi Erasmus Darwin (1731-1802) de Buffon gibi canlıların yaşam dönemlerinde uğradıkları değişikliklerin yeni kuşaklara geçmesiyle evrimleştiği görüşündeydi. Bu düşünceyi daha belirgenleştiren Fransız doğa bilgini Lamarck (1744-1829) evrim konusunda kapsamlı ve tutarlı ilk kuramı oluşturan kişidir.

Lamarck’ın evrim kuramını ana çizgileriyle şöyle belirtebiliriz:

(1)    Uzun çağlar alan evrim sürecinde karmaşık organizmalar basit canlılardan türemiştir.
(2)    Evrim sürecinde canlılar yaşam çevreleriyle uyum kurmuş, değişen çevre koşullarına göre yeni biçimler almışlardır. Aynı türden değişik formların ortaya çıkmasına olanak vardır; türler sanıldığının tersine sabit değildir.
(3)    Türlerin evcilleştirme ve yapay üretme yoluyla kısa zamanda yapısal değişim geçirmesi olanaklıdır. Bunufı sayısız örneklerini çiftliklerdeki başarılı ıslah çalışmaların da görmekteyiz.
(4)    Evrim sürecinin devamı için karmaşık organizmalara dönüşen basit canlıların yerini yeni basit canlıların doldurması gerekir. Lamarck bu yenilenmenin sürekli spontane üremeyle sağlandığı görüşündeydi.
(5)    Böyle bir evrim sürecinin kaçınılmaz sonucu canlı dünyanın en basitten en karmaşık organizmalara ulaşan bir gelişmeler dizisi oluşturmasıdır. Bunun böyle olmadığını farkeden Lamarck dizideki boşluklarla düzensizliği, canlıların değişen çevre koşullarına ayak uydurma çabalarıyla açıklama yoluna gider.
(6)    Bireylerin kendi yaşamlarında edindikleri avantajlı özelliklerin kalıtsal yoldan yeni kuşaklara geçtiği tezi. Kuramına işlerlik kazandırması bakımından bu tezi özellikle işleyen Lamarck, kalıtımda kullanışın (ya da kullanışsızlığın) etkisini vurgulamıştır. Örneğin, sürünme alışkanlıgına kendini bırakan yılanın yürüme organlarını yitirmesi, ya da yüksek ağaç dallarına uzanarak beslenen zürafaların sonunda uzun boyunlu olması.

Buffon, kalıtsal değişmeleri çevresel koşullardaki değişikliklerle açıklıyordu. Çevresel modifikasyonların kalıtsallığını kabul eden Lamarck ise özellikle kullanış ya da kullanışsızlık etkisini önemsiyordu.

Lamarck kuramı bilim çevrelerinde baştan beri doyurucu bulunmamıştır. Kurama yöneltilen eleştirileri kısaca gözden geçirelim.


Lamarck Kuramının Yetersizliği

Lamarck organizmanın yaşam döneminde edindiği özelliklerin ya da uğradığı modifikasyonların (bunlara çevresel koşullardaki değişiklikler yol açabileceği gibi kullanış ya da kullanışsızlık da neden olabilir) kalıtsal yoldan yeni kuşaklara geçtiği; uzun süre alan bir birikimle evrimsel değişikliğe dönüştüğü görüşündedir. (Buffon evrimi çevre koşullarındaki değişiklikle, Lamarck ise organizmanın duyduğu ihtiyaca göre organların kullanılışı veya kullanışsızlığıyla açıklıyordu. Lamarck’a göre, değişen çevre koşullarına uyum sağlama çabasında yararlı olmayan organlar kullanılmadığı için giderek körelir; yararlı olan organlar kullanıldığı için gelişme olanağı bulur. Dahası, olağanüstü durumlarda ihtiyaca göre oluşan yeni organlar sonraki kuşaklardaki birikimle yeni form ve türlerin oluşmasına yol açar.)

İlk bakışta akla yakın gelen Lamarck kuramının bilim çevrelerinde ilgi bulmamasının başlıca nedenlerinden biri kuramın olgusal içerikten yoksun olması, gereğince kanıtlanmamasıdır. Hatta yakından bakıldığında kuramın birtakım gözlemsel olgulara ters düştüğü bile söylenebilir. Bu olgulardan birkaçına değinelim. Örnek olarak, sosyal böceklerden işçi karınca ve işçi arıları alalım. Bunlar üreme bakımından kısırdır; döl vermedikleri için yaşam dönemlerinde edindikleri özellikleri ya da uğradıkları modifikasyonları yeni kuşaklara geçirmelerine olanak yoktur. Oysa, bu işçilerin çevreye ve yaşam biçimlerine uyumları son derece ileri bir düzeydedir.

Kuramı yanlışlayan ikinci örnek daha ileri düzeydeki böceklere ilişkindir. Bunlar kısa süren tırtılımsı bir yaşam döneminden sonra yetkin kanatlı biçimleriyle ortaya çıkarlar; sonra bir daha ne büyürler ne de tüylerini dökerler. Üstelik, bunların yapıları ve çoğunlukla hayret verici uyumları katı boynuzumsu maddeden oluşan dış iskeletle belirlenmiştir; öyle ki,, çevresel etkenler altında ya da egzersizle herhangi bir modifikasyona uğramaz. Krizalit döneminden sonra herhangi bir modifikasyon olmadığına göre sonraki kuşaklarda evrime dönüşecek bir birikim de söz konusu olamaz elbet.

Buna benzer bir başka örnek insanları da içine alan omurgalılara ilişkindir. Yaşamımızda dişlerimizin uğradığı tek modifikasyon yıpranmaları, çürüyüp dökülmeleridir. O halde, işleviyle tam bir uyum içinde olan diş yapımızın, Lamarck’ın anladığı türden bir kalıtıma dayanmış olmasına olanak yoktur. Son bir örnek, “Drosophila” denen meyve sineği üzerinde yapılan bir incelemeye ilişkindir.(1) Kullanılması 69 kuşak boyunca önlenen gözlerin ne yapısında ne de sineğin fototropik duyarlığında bir değişiklik gözlenmiştir.

Bu türlü belirlemeler de göstermektedir ki, Lamarck kuramı olgusal dayanaktan yoksundur. Kalıtsal olarak biriken modifikasyonlar olmadığı.halde son derece karmaşık uyumluluklar kurulabilmekte; tersine, kuşaklar boyunca kullanılmayan organlar yapı ve işlevlerini korumaktadır. Bu sonuçlar göz önüne alındığında, Lamarck kuramının neyi açıkladığı ya da ne işe yaradığı sorulabilir!

Evrim düşüncesini değil ama geçerliliğini bugün de sürdüren evrim kuramını Charles Darwin’e (1809-1882) borçluyuz.(2) Fizik ve astronomide Galileo ile Newton’un yeri ne ise Darwin’in biyolojideki konumu odur. Kısaca demek gerekirse, Darwin’in evrim kuramı birbirini tamamlayan iki öğe içermektedir: (1) Canlı dünyada varolan değişik biçim ve türlerin ortak bir kökten kaynaklanarak geliştiği; (2) Canlılar arasında “yaşam savaşımı” ve “en uyumlunun ayıklanmaktan kurtulması” diye dile getirilen evrimin gerçekleşme düzeneği. Ayrıntılı açıklamayı ileriki bölümlere bırakarak, şimdi genel bir belirlemeyle yetineceğiz.

Darwin canlıların ortak bir kökten kaynaklandığı savını ilk ortaya atan kişi olmamakla birlikte, bu savı doğrulayan çok sayıda değişik gözlemsel kanıt ortaya koymuştur. Böylece söz konusu sav salt bir tahmin ya da hipotez olmaktan çıkmış, bilimsel bir önerme niteliği kazanmıştır. İkinci noktaya gelince, evrim sürecinin düzeneğini oluşturan “doğal seleksiyon” ilkesi Darwin’in asıl önemli katkısı olarak bilinir. Doğal seleksiyonun anlamı nedir, nasıl işlemektedir?

Tüm gözlemler canlıların (bitkiler ve hayvanlar) doğanın besleyemeyeceği sayı ve hızda çoğaldığını göstermektedir. Öyle ki, her kuşakta bireylerin pek çoğu erginlik çağına ulaşmadam yok olmaktan kurtulamaz. Bir türdeki bireylerden hangilerinin yaşamı sürdüreceği, hangilerinin yok olup gideceği nasıl belirlenmektedir? Canlılar dünyasında bir eleme düzeneği işlemektedir. Bu elemede rastlantı ya da şansın rolü yok değildir. Ama asıl neden bireysel farklar (kalıtsal varyasyonlar) ve bu farkların çevresel koşullara uyum sağlamadaki rolüdür, denebilir. Canlılar, aynı türden de olsalar birbirlerinden çeşitli yönlerden farklılıklar gösterir. Hatta aynı ana-babadan olan kardeşler arasında bile gözlenebilir farklar vardır. Belli bir çevrede aynı türden olan ama özelliklerinde az ya da çok farklar gösteren bireyler sınırlı olanaklar için yarışmak, yaşam savaşımı vermek zorundadırlar. Bu savaşımda çevre koşullarına uyum kurma (adaptasyon) bakımından özellikleri daha elverişli olanların üstünlük sağlaması, diğerlerinin yenik düşüp elenmesi kaçınılmazdır. Sözgelimi, görecel olarak daha hızlı koşan tavşan ve geyiklerin düşmandan kurtulma, daha çevik kedilerin avlarını yakalama, aslan ve kaplanlardan daha güçlü olanların çiftleşip döl verme, boynu daha uzun zürafaların beslenme olanakları daha fazladır kuşkusuz. Milyonlarca yıllık süreler düşünüldüğünde yaşam savaşımı veren birey veya toplulukların özelliklerindeki farkların nasıl yeni ya da daha gelişmiş türlere yol açtığı kolayca anlaşılır.

Darwin canlıların kalıtsal olan özellikleri arasındaki farkları işleyen doğal seleksiyon düzeneğinin amipten insana uzanan evrim sürecini yeterince açıkladığı inanandaydı. Ne var ki, doğal seleksiyon kimi yönleriyle ne ilk ortaya atıldığında ne de bugün tartışma konusu olmaktan kurtulamamıştır. Teologlar bir yana, kimi biyologların da evrimi açıklamada bu düzeneği yeterince doyurucu bulmadıklarını biliyoruz.


Darwin Kimdir, Bilimsel Devrimi Nasıl Algılandı?

Darwin, evrim düşüncesine bilimsel temel kazandıran doğa bilginidir. Entelektüel bir aile geleneği ile Büyüyen Darwin, üç yıl tıp öğrenimi gördükten sonra ilahiyat öğrenimi için Cambridge Üniversitesi’ne girer. Ama onu asıl ilgilendiren şey böcek koleksiyonudur. Bu merak ona beş yıl süren bir bilimsel geziye katılma olanağı sağlar. İngiliz Kraliyet gemisi Beagle’le sürdürülen bu gezinin misyonu Patagonya, Tierra del Fuego’nun yanı sıra Şili, Peru ve Pasifik’teki bazı adaların haritasını çıkarmak, Güney Amerika, Avustralya, Yeni Zelanda ve Tasmanya kıyılarını kapsayan dünya çevresinde bir dizi kronometrik ölçmeler yapmaktı. Darwin geziye doğa bilimcisi kimliğiyle katılmıştır. 1831′de denize açılan gemi 1836′da İngiltere’ye döner. Yüklü inceleme notlarıyla gemiden inen Darwin’in dönüşü yakınlarının dışında kimseyi ilgilendiren bir olay değildi, o zaman. Ancak aradan 23 yıl geçtikten sonra bu gezinin bilimsel önemi, insan düşüncesinde yol açtığı büyük devrim ortaya çıkacaktı.

Gezi boyunca Darwin’i bir gözlemci olarak en çok türler arasındaki ilişkiler, canlıların değişen çevre koşullarına uyum sağlamada gösterdikleri olağanüstü beceri, birbiriyle sıkı yakınlığı olan hayvan topluluklarının güneye doğru kaydıkça yerleşim bakımından nasıl sıralandıkları ilgilendirmişti. Çevrenin topluluklar üzerindeki etkisi gözden kaçmayacak kadar belirgindi. Darwin’den önce Lamarck’ın önemle üzerinde durduğu bu gözlem onun kuramının özünü oluşturmuştu. Türlerin kökenini değişen çevre etkisinde organların kullanılış ya da kullanışsızlık biçimine bağlayan Lamarck kuramının olgusal kanıttan yoksun kaldığına daha önce değinmiştik. Darvvin, dedesi Erasmus Darwin’in evrim düşüncelerinin yanı sıra Lamarck’ın çalışmasını da yakından biliyordu. Ancak Darwin’in gözünde bu çalışmaların hiçbiri türler arasındaki farkları açıklayacak yeterlikte değildi. Gezi notlarına belli bir düzen vermeye koyulduğunda özellikle türlerin değişimine ilişkin gözlemlerini dikkat çekici bulmuştu. Ancak henüz belirsiz kimi hipotezler dışında elinde “kuram” diyebileceğimiz belli bir açıklama yoktu. Geziden dönüşünün ilk iki yılı Darwin için bir tür bocalama dönemi olmuştur. Bu sırada eline bir rastlantı olarak geçen bir kitap, Thomas Malthus’un Nüfus Üzerine İnceleme adlı yapıtı, arayışı içinde olduğu açıklamanın ipucunu ona sağlar. Bir rahip olan Malthus amatör bir ekonomist olarak da çalışıyordu. Kitabında, nüfus büyüklüğüyle sağlanan yiyecek miktarı arasındaki ilişkiyi ele almış, nüfus artış hızının yiyecek üretimini sürekli aşma eğilimi gösterdiği savını vurgulamıştı.(3)Malthas, savaş, kıtlık ve salgın hastalıkların nüfusta hızlı büyümeyi bir ölçüde sınırladığı, yoksa sonucun tüm dünya için kaçınılmaz bir yıkım getireceği görüşündeydi. 19. yüzyılın ilk yarısı İngilteresi’nde nüfus gerçekten öylesine büyük bir artış hızı içindeydi ki, beslenme sorunu kaygı verici bir ağırlık kazanmıştı. Malthus’a göre nüfus artışının o günkü hızda devam etmesi halinde insanların bulunan yiyeceği paylaşma savaşımı azgın boyutlara ulaşacak, güçlüler karşısında güçsüzler çok geçmeden yok olup gidecekti.

Darwin, Malthus’un çizdiği bu karamsar tabloda canlılar dünyasına özgü evrimsel değişimin motor gücünü yakalar. Pasteur, “Bilimde mutlu rastlantı ona hazır kafa için vardır,” demişti. Malthus’un insanlık için pek iç açıcı olmayan öndeyisinin, Darwin’in kafasında nasıl bir şimşek çaktırdığını kestirmek güç değildir. Darwin’in mutlu saydığı bu etkiyi dile getirişini birlikte okuyalım:

Malthus’un nüfusa ilişkin denemesini vakit doldurmak için okuyordum. Uzun süren yoğun gözlemlerimle her yerde tanık olduğum canlılar arasındaki “yaşam savaşımı” olayının anlamını kavramaya hazırdım. Hemen gördüm ki, çetin çevresel koşullar altında canlıya avantaj sağlayan özellikler korunur, sağlamayan özellikler zamanla yok olur. Bu süreçte yeni türlerin oluşması kaçınılmazdır. Artık elimde çalışmalarıma ışık tutan bir kuram vardı!

Darwin gibi doğal tarih meraklısı bir başka araştırmacı da, gene bir rastlantı olarak Malthus’u okumuş, aynı sonuca ulaşmıştı. Darwin, 1858′de Malaya’dan incelemesi için kendisine postalanan bir yazı eline geçinceye dek Alfred Russell Wallace (1823-1913) adlı kişiden habersizdi. Wallace’ın yazısı, Darwin’in Malthus’tan esinlenerek oluşturduğu kuramı ana çizgileriyle içeren bir özetti. Darwin’in bu durumda uğradığı ruhsal sarsıntıyı kestirmek güç değildir. Ne var ki, onun bir bilim adamından beklenen dürüst davranış örneğini verdiğini biliyoruz. Darwin, Wallace’ın isteği doğrultusunda yazıyı okuduktan sonra dönemin ünlü jeoloji bilgini Sir Charles Lyell’e bir açıklamayla birlikte gönderir. Darwin açıklamasında kendisinin de uzun bir dönemi kapsayan çalışmalarında aynı sonuca ulaştığını, bu konuda hazırladığı kitabının yakında yayımlanacağını bildiriyordu. Durum gerçekten Darwin için iç açıcı değildi. Lyell ile Darwin sonunda hakça bir çözüm buldular: Wallace’ın yazısı ile Darwin’in sözünü ettiği kitabının bir özeti Linnean Kurumu’nda birlikte okunacak, sonra kurumun dergisinde yayımlanacaktı. Derginin Eylül 1858 sayısında çıkan bu iki yazı, ne yazık ki, beklenenin tersine, yankı uyandırmaz. Yalnızca bir eleştiri göze çarpar; onda da, “yazılarda yeni olan her şeyin yanlış, doğru olan her şeyin de zaten bilindiği,” küçümsemesi vardır.

Ancak cesaret kırıcı bu durum Darwin’i pek etkilemez: Lyell ile tanınmış botanikçi Hooker’in teşvikiyle hazırlamakta olduğu kitabını bir an önce bitirmeye koyulur. Türlerin Kökeni adlı ünlü yapıt Kasım 1859′da yayımlanır. İlk baskı kitabın satışa çıktığı gün kapışılır; ikinci baskı da birkaç gün içinde tükenir. Yeni baskılar birbirini izlemekle kalmaz, kitabın çok geçmeden Avrupa ülkelerinde, bu arada Japonya’da, çevirileri yayımlanır. Bu o dönemde pek az kitap için söylenebilecek bir başarıdır. Türlerin Kökeni, kısa sürede yarattığı sarsıcı etki bakımından Rousseau’nun Sosyal Kontrat, Marx’ın Sermaye, Thomas Paine’inİnsan Hakları gibi devrimsel etki yaratan kitaplarla boy ölçüşebileceğini gösterir. Bu kitapla bilim tarihinde yeni bir dönem başlamıştır.

Türlerin Kökeni‘nde Darwin türlerin oluşumunu bireyler arasındaki varyasyonları kullanan doğal seleksiyona bağlamıştı. 1871′de yayımlanan İnsan Soyu‘nda ise Darwin ikinci bir tezle, ortaya çıkıyordu: insan bir hayvandır; tüm diğer hayvanlar gibi evrim sürecinin ürünüdür.

Kutsal kitapların bilinen öğretileriyle açıktan açığa çelişen bu tez yalnız bağnaz din çevrelerini değil, insanda Tanrısal imge olduğu düşüncesine koşullanmış pek çok kimseyi, bu arada kimi bilim adamlarını öfkeyle ayağa kaldırır. Ortalığı yatıştırma gereğini duyan Wallace, Darvin’in imdadına koşmaktan kendini alamaz:

Darwin’in evrim kuramı, en aşırı mantıksal sonucuna götürülse bile, insanın spiritüel doğasına ilişkin inanca ters düşmek şöyle dursun, o inancı destekler niteliktedir.

Ne var ki, Wallace’ın pek inandırıcı olmayan bu yorumu etkisiz kalır, özellikle kilisenin içine düştüğü tedirginlik giderilemez Bu tedirginlik nedensiz değildir: Evrim kuramı entelektüel kesimde olduğu kadar halk kitleleri arasında da destek bulur. Darwin kendisinden 300 yıl önce gelen Kopernik gibi insan düşüncesinde köklü bir devrim başlatmıştır. Kopernik arzın güneş çevresinde dönen bir gezegen olduğunu söyleyerek; Darwin canlıların, bu arada insanın uzun evrim sürecinde oluştuğuna doyurucu kanıtlar getirerek, evrende arza ve insana özel konum veren geleneksel düşünceyi yıkıyordu. Gerçi Galileo’dan sonra giderek saygınlığını yitiren kilisenin bu gelişmeyi önleyecek ya da etkisiz kılacak gücü kalmamıştı; ama Tanrı’ya doğrudan bir saldırı saydığı Darwin kuramını içine sindirmesi de beklenemezdi, elbet. Teoloji, canlılar dünyasına ilişkin bilimsel gelişmelere çok daha duyarlıdır: Fiziksel dünyanın mekanik açıklamasına zamanla alışılmıştı; ancak canlıların oluşumunda Tanrı’nın dışlanması göz yumulacak bir saygısızlık değildi. Gerçekten, Darwin türlerin evrimini, Newton’dan kaynaklanan ve 19. yüzyıl bilim dünyasında egemenlik kuran mekanik görüşle açıklamaktaydı. T. H. Huxley’in, bilim çevrelerinde Türlerin Kökeni‘ne gösterilen ilgiden söz ederken çağdaşı pek çok bilim adamının duygularını dile getirdiği söylenebilir:

Biz, doğrudan olgularla yüz yüze getirilerek geçerliği yoklanabilecek açık ve kesin bir açıklama arayışı içindeydik. Türlerin Kökeni aradığımız hipotezi bize sağlamıştı. Yaratılışçı öğretiyi kabul etmiyorduk ama yerine koyacağımız ne vardı elimizde?

Darwin kuramı üzerinde bilim adamları arasında başlayan tartışma çok geçmeden genişler, halk kesimlerine inen kırıcı çekişmeye dönüşür. Bilim dünyasında çoğunluk açık ve doyurucu bulunan doğal seleksiyon düşüncesine bağnaz çevrelerin tepkisi gecikmez. 1860′da yer alan ve “Oxford Toplantısı” diye ün kazanan ilginç çekişme aradan yüzyılı aşkın bir zaman geçmesine karşın unutulmamıştır. Taraflar çatışmaya hazırlıklı gelmişlerdi. Kilise yüzyılların deneyim ve bilenmiş argümanlarıyla ortaya çıkıyordu. Hedefi Darvinciliği vurmak, kutsal kitabın yanılmazlığı dogmasını kurtarmaktı. Düelloyu, etkili konuşma gücüyle tanınan Oxford Piskoposu Samuel Wilberforce üstlenmişti. Olayın öyküsünü Hıudey’in Yaşamı ve Mektupları adlı biyografiden okuyalım:

Daha toplantı salonunun kapıları açılmadan Oxford topluluğu, piskoposun Darwin’i ezeceği söylentisiyle çalkanmıştı. Wilberforce’u tartışmaya, Darwin’e kişisel kin besleyen Profesör Owen hazırlamıştı. Karşısında Darwin’in “çoban köpeği” diye bilinen T. H. Huxley vardı. Aslında Huxley’in niyeti dinleyici olarak kalmak, tartışmaya katılmamaktı. Tartışmanın çok geçmeden demogojiye dönüşüp soysuzlaşacağı endişesini taşıyordu. Öyle bir kalabalıkta akıl değil, duygular ağır basacak, dolayısıyla bilimsel bir tartışmaya olanak olmayacaktı. Hatta arkadaşlarının ısrarı olmasa, toplantıya katılmayı bile İstemiyordu. Toplantıya gelenler öylesine kalabalıktı ki, Oxford Müzesi’nde ayrılan salon yetersiz görülerek kütüphanenin Batı Odası diye bilinen daha geniş bir salona geçilir. Konuşmacılar daha gelmeden salon tıka basa dolmuş, nefes alınacak yerkalmamıştı. Salonun batı kesiminde pencerelere kadar doluşan bayanlar yer almış, bir yandan yelpazeleriyle serinlerken bir yandan da el kol işaretleriyle piskoposu coşkuyla selamlıyorlardı. Piskoposun hazır kuvveti kilise takımı da salonun tam ortasında yer almıştı. Salonun kuzey kesimine ise, öğrenciler yığılmıştı; azınlıkta olmakla birlikte onlar da Darwin için seslerini yükseltmeye hazırdılar. 

Wilberforce konuşmak için yerinden doğrulmaya başlayınca salonda gerginlik artar, tüm gözler ona çevrilir. Piskopos yarım saat boyunca parlak ama içeriksiz bir retorik örneği sergiler; dinleyicileri düşünmeye değil duygulanmaya iten, gerçekleri çarpıtan bir dil kullanır. Ağırbaşlı bir din adamı görünümünde, evrim düşüncesinin anlamsızlığını vurgular; türlerin başlangıçtaki yaratılış biçimleriyle kaldığı, Tanrısal düzenin değişmeyeceği temasını işler. Dinsel törenlerde her zaman ustaca başvurduğu yöntemle konuşmasının etkisini yükseltmek, karşı tarafa ölüm darbesini vurmak için Huxley’e döner, alaycı bir gülümsemeyle şu soruyu yöneltmekten kendini alamaz: “Şimdi öğrenmek istiyorum, sizin maymunla akrabalığınız anne tarafından mı, yoksa baba tarafından mı?” Konuşmak niyetinde olmayan Huxley artık sessiz kalamazdı, piskoposa ağzının payını vermek fırsatı doğmuştu. Yavaşça yerinden doğrulur, sakin, kararlı bir ifadeyle, “Maymunla şu ya da bu yoldan akraba olmayı düşürücü bulmuyorum. Beni asıl utandıran şey, söz söyleme ustalığıyla gerçeği saptıran biriyle şu anda karşı karşıya kalmış olmamdır.”

Huxley’in bu kısa yanıtı salonun havasını bir anda değiştirir, itiş kakış ve bağrışmalar arasında hanımlardan biri bayılır. Öğrencilerin ısrarlı isteği üzerine dönemin tanınmış botanik bilgini Hooker kürsüye çağrılır. Hooker konuşmasında piskoposun bilimsel verileri hiçe saydığını, bilmediği bir konuda uzmanlık tasladığını, Türlerin Kökeni‘ni okumadığı halde kulaktan dolma sözlerle karaladığını belirtir. Piskopos kendini savunamaz duruma düşmüştür; kurtuluşu çevresiyle birlikte toplantıyı hemen terk etmekte bulur.

Bu olay aynı dili kullanmayan din ile bilimin bir araya gelip tartışamayacağını göstermekle düşünce tarihinde önemli bir yer tutar.

Darwin’in yaptığı neydi? Bağnaz çevrelerin tedirginliği büyük ölçüde bu soruyu doğru yanıtlayamamaktan kaynaklanıyordu. Darwin türlerin evrimine ilişkin bir kuram ortaya koymuş, toplayabildiği gözlem verileriyle kuramını kanıtlamaya çalışmıştı. Bir hipotez niteliğinde olan bu kuram canlılara ve türlerin gelişimine ilişkin bilinen olguları açıklamaya yönelikti. Darwin’in kendisi kuramına bu gözle bakmış olmalı ki, daha doyurucu bir kuramın ortaya çıkması halinde ondan vazgeçebileceğini belirtmekten geri kalmamıştı. Günlüğünden şunları okuyoruz:

Bana ne denli çekici gelirse gelsin, olguların ters düştüğü herhangi bir hipotezimden (ki her konuda hipotez oluşturmaktan kendimi hiçbir zaman alamam) vazgeçebilmem için kafamı saplantılardan uzak tutma çabasından hiçbir zaman kaçınmadım.

Ne var ki, Darwin’in değindiği saplantısız ya da özgürce düşünme çabasının bilim adamları arasında bile yaygın olduğu kolayca söylenemez. Nitekim Darwin daha yaşarken kimi çevrelerin, bu arada bazı bilim adamlarının, evrim kuramına kuşku götürmez bir öğreti gözüyle baktıklarına tanık olmuştur. İki uçta da bağnazlığın egemen olduğu öyle bir ortamda din ile bilimin, uzlaşması şöyle dursun, tartışmasına bile olanak yoktu. Din taşlaşmış teolojik dogmalarından, hiç değilse canlı dünya ve özellikle insan söz konusu olduğunda, en küçük bir ödün vermeyi veya yumuşamayı göze alamamakta; bilim ise mekanik dünya görüşünün büyüsünde hiçbir alanda ne Tanrı’ya ne de ruhsal bir güce yer veriyordu. Öyle ki, Wilberforce ile Huxley toplantı salonunu terk ettiklerinde, birbirine tümüyle yabancılaşan iki bireyi değil, birbiriyle bağdaşmaz iki ayrı dünyayı simgeliyorlardı.

Darwin istemeyerek günümüze de uzanan bir bunalıma, kültürde onarılması güç bir çatlaklığa yol açmıştı.

Tüm devrimsel etkisine karşın Darwin yeterince anlaşılmayan bilim adamlarından biridir. Pek çok kimsenin gözünde onun düşünce tarihindeki yeri kuşkuludur. Kimisine göre zekâsı ortalama düzeyde, kavrayış gücü zayıf olan Darwin başarısını, doğru zamanda, doğru yerde dünyaya gelmiş olmasına borçludur. Kimisine göre ise başarısının gerisinde yalnızca sabır ve yılmayan istenç gücü vardı. Biyografisini yazanlardan biri onu “entelektüel olarak sınırlı, kültüre karşı duyarsız” diye nitelerken, bir diğeri, “olguları toplama gücünü yüksek, düşünceleri birleştirme yeteneğini zayıf” bulduğu Darwin’in “büyük düşünürler arasında yeri yoktur,” der. Bağnazların gözünde ise Darwin bilim adamı değil, bir şarlatan, bir göz boyacıdır. Bunlara bilim tarihini okumaları gerektiğini anlatamazsınız. Sıradan kişilerin Darwin ve evrim konusunda ya hiç ya da pek az şey bilmeleri doğal sayılabilir, belki. Ama aydın geçinenler arasında bile çoğunluğun yüzeysel bilgiyle yetinmesine ne diyeceğiz?

Darwin’i yakından inceleyen, gerçekten tanıyan bilim tarihçilerinin yanı sıra onu anlama çabası gösteren aydınların da yadsıyamayacakları gerçek şu: Darwin üstün yeteneklerle donatılmış, geniş görüşlü, derin kavrayış gücüyle ayrıntıları gözden kaçırmayan sabırlı bir araştırmacı, özgün ve kapsamlı kuram oluşturma dehasıyla sayılı bilim adamlarından biridir. Otobiyografisinin son cümlesi onun aynı zamanda ne denli alçakgönüllü olduğunu göstermektedir:

Sahip olduğum mütevazı yeteneklerim göz önüne alındığında, birtakım önemli noktalarda bilim adamlarını bu denli etkileyebilmiş olmam gerçekten benim için inanılması güç bir olaydır.

Charles Darwin, 1882′de 73 yaşında öldüğünde, evrim kuramıyla uygar dünyayı bir tür “yer sarsıntısı” içinde bırakmıştı. Doğadaki konumumuza ilişkin düşüncemiz üzerindeki etkisi bugün bile yeterince değerlendirilmiş değildir. Türlerin Kökeniyayımlanmasından bu yana yaklaşık 150 yıl geçmiş olmasına karşın ilk canlılığını sürdürmekte, değişik çevrelerde tartışılmaktadır.

Evrim kuramını anlamak, bu kuramın çok yönlü etkilerini değerlendirmek Darwin’in büyük başarısını anlamak demektir.

Kaynak için tıkla -

1) Payne F., “Drosophila ampelophila Loew Bred in the Dark for Sixty-Nine Generations.” Biol. Bull. 21: 297, 1911.
2) Darwin 1842′de bir taslağını hazırladığı kuramı üzerindeki çalışmasını. 1858′de A.R. Wallace’ın incelemek üzere gönderdiği kısa bir yazı eline geçinceye dek sürdürür. Kuramının bu genç doğa araştırmacısınca da oluşturulduğunu hayretle görür. Wallace’ın çalışması Darwin’in bir bildirisiyle birlikte aynı yıl Linnean Kurumu’nda okunur.
3) Malthus’un sözünü ettiği fark literatürde genellikle yiyecek üretiminin aritmetik diziyle, nüfusun geometrik diziyle büyüdüğü biçiminde belirtilir.

Sistematiğin Esasları ve Canlıların Sınıflandırılması

Sistematiğin Esasları ve Canlıların Sınıflandırılması
Okumaya devam et

Türlerin Kökeni – Charles Darwin


Okumaya devam et