Çin’in Yunnan eyaletinde yapılan kazılarda bulunan eklembacaklı fosili, ilkel bir vücut yapısına ancak gelişmiş bir beyne sahip olan, nesli tükenmiş Fuxianhuia protensa türüne ait. Yaklaşık 7.5 santim uzunluğundaki fosil, kabuklulular, eklembacaklılar ve böceklerin evrim süreci hakkında bilinmeyenlerin aydınlatılması adına çok önemli bir keşif olarak tanımlandı.
Keşfi yapan paleontologlar, karmaşık beyinlerin nasıl evrim geçirdiği ve ne zaman bu evrimin yaşandığı sorularına cevap bulabileceklerini ifade etti.
Nature dergisinde yayımlanan araştırmada yer alan ABD’nin Arizona Üniversitesi’nden Profesör Nicholas Strausfeld, “Çok hücreli canlılarda bu kadar eski zamanlarda bu denli gelişmiş bir beyin olabileceğini kimse tahmin etmemişti” yorumunda bulundu.
HANGİ SENARYO DOĞRU?
Paleontologlar ve evrim biyologları, eklembacaklıların gelişim süreci hakkında hala birçok soruya cevap bulabilmiş değil. En merak edilen konulardan bir tanesi, böceklerin ortaya çıkmasında rol alan atalarının neye benzediği. Strausfeld, “Böceklerin orijini hakkında çok uzun zamandır süren bir tartışma var. Bilim insanları bugüne kadar sadece iki senaryoyu öne çıkardı” dedi.
Bazı araştırmacılar, böceklerin ortaya çıkmasını sağlayan canlıların, karides ve yengeci barındıran Malacostraca adı verilen kabuklular grubundan geldiğine inanıyor. Bir diğer teori ise böceklerin, tuzlu karides gibi canlıların dahil olduğu ‘kolsu ayaklılar’ denilen Branchiopod grubundan geldiği. Branchiopod’ların beyinleri, Malacostraca’lardan daha basit olduğu için, böceklere uzanan eklembacaklıların temelini attıkları düşünülüyor. Ancak Fuxianhuia protensa gibi basit bir yapıya sahip olan eklembacaklıda, gelişmiş bir beyin bulunmuş olması, ikinci senaryoyu tartışılır bir duruma getirdi.
Araştırmacılar makalelerinde, “Keşfedilen fosilin şekli, modern Malacostracan’ların boyutuna uyuyor... Fosil, Branchiopod beyinlerinin daha basitten gelişmişe değil, daha gelişmişten basite evrim geçirdiğini öne sürüyor” ifadesi kullanıldı.
EN GELİŞMİŞ ANALİZLER KULLANILIYOR
Strausfeld , “neurocladistics” adı verilen alana başvurarak, organizmaların sinir sistemlerine ait anatomiyi inceleyerek evrimsel ilişkilerini ortaya çıkarmaya çalışıyor. Bu alanda gerçekleştirilen geleneksel yöntemler ise organizmaların DNA dizinleri gibi moleküler yapılarını veya morfolojilerini inceliyor.
Strausfeld, “Mikroskobun başında saatlerimi harcadığım gibi saatlerce fotoğraflar üzerinde çalıştım... En sonunda anladım ki beyin aslında üç optik bölgedeki üç nöropilden oluşuyor. Bu da Malacostracan’lara ait bir özellik. Branchiopod’lara değil” dedi.
Nöropiller, eklembacaklıların beyinlerinde belli fonksiyonların yerine getirilmesine yarayan bölümler olarak biliniyor. Bu bölümler algılayıcı organlarla bilgi toplamak ve bunları değerlendirmek gibi görevler üstleniyor.
Örneğin, eklembacaklının antenindeki koku algılayıcıları, burun nöropillerine bağlı iken, gözler, optik loblardaki nöropillere bağlı bulunuyor. Strausfeld, Fuxianhuia protensa’nın fosilleşmiş halini analiz ettiğinde, beynin her iki tarafındaki nöropillerin bir zamanlar böceklerde ve Malacostracan’larda olduğu gibi çarpraz sinirlerle bağlı olduğu sonucuna vardı. Ayrıca, Fuxianhuia protensa’nın beyninin aynı zamanda birbirine bağlı üç bölümden oluştuğu anlaşıldı. Branchiopodlar’da ise beyin iki bölümden oluşuyor.
DONANIM GELİŞTİ, SİSTEM AYNI KALDI
Strausfeld, “Branchiopod’larda, her zaman iki görsel nöropil bulunur ve birbirlerine çarpraz sinirlerle bağlı değillerdir... Prensipte, Fuxianhuia protensa’nın sahip olduğu, antik bir canlı için çok gelişmiş bir beyin. Fosilin bize gösterdiği, temel olan bir beyin modeli oluştuktan sonra bu beynin çok az değişim gösterdiği. Öte yandan, eklembacaklının çevreyi algılamasını sağlayan antenleri, gözleri ve diğer organları çok gelişti ve çeşitlendi. Ancak bu organlar hep aynı mekanizmaya bağlı kaldılar” dedi.
ABD’li araştırmacı, “Sinir sisteminin temel yapısının yaklaşık 550 milyon yıl boyunca aynı düzende kalması gerçekten şaşırtıcı... Bir zamanlar koku algısını işleyen mekanizma, daha sonradan görme ve mekanik duyumu işleyen temel sistemi oluşturdu” dedi.