Evrimin en büyük mitlerinden biri, amansız bir ilerleme yürüyüşü olduğudur. Aslında evrim doğrusal bir yol değil, dallanan bir ağaçtır. Yeni türler, uzun vadeli bir hedefin parçası olarak ortaya çıkmaz; çevrelerindeki yeni fırsatlara uyum sağlarlar.
Çarşamba günü paleontologlar, ilerleme yürüyüşü efsanesi için güçlü bir panzehir olduğunu kanıtlayan bir fosili açıkladılar. Yaklaşık 375 milyon yıl önce, atalarımızın, dirsekler, dizler, bilekler ve ayak bilekleriyle tamamlanmış dört uzuvlu çamur düzlüklerinde yürüyen, belli belirsiz dev yılan balıklarına benzeyen pullu yaratıklar olduğu zaman yaşayan bir balıktı. Qikiqtania wakei adı verilen yeni keşfedilen fosil, bu soydandı.
Ancak anatomisi, bizimkinin aksine atalarının karaya çıkma hareketine devam etmediğini gösteriyor. Bunun yerine, tekrar yüzmek için yürümekten vazgeçtiler.
Chicago Üniversitesi’nden paleobiyolog Neil Shubin, “Evrimi yönlü terimlerle düşünüyoruz” dedi. “Burada durum böyle değil. Bazı türleriniz karaya çıkacak ve bazıları da gerçekten suya geri dönecek.”
2004 yılında, Dr. Shubin ve meslektaşları, Kanada’nın bir Arktik bölgesi olan Nunavut’ta fosil ararken manşetleri kaplayan bir keşif yaptılar. Kara omurgalılarıyla yakından ilişkili 375 milyon yıllık büyük bir balık keşfettiler. En çarpıcı benzerliği, dört bacağa benzer yüzgeçlerindeydi.
Yaratığın iki ön yüzgeci, humerus, radius, ulna ve bilek kemiklerimize karşılık gelen kemiklere sahipti. Kombinasyon, Tiktaalik adını verdikleri balığın çamur düzlüklerinde ve bataklıkların dibinde yürümesini sağladı.
Tiktaalik’in önemi, bilim adamları onu, tetrapodlar olarak bilinen kara omurgalıları ve diğer tetrapod benzeri balıklarla birlikte bir evrim ağacına koyduklarında net bir şekilde ortaya çıktı. Bilim adamları bu dallara bakarak tetrapod gövdesinin adım adım nasıl evrimleştiğini görebilirler. Balıklar önce bacaklarındaki uzun kemikleri geliştirdiler, daha sonra bilekleri ve ayak bileklerini eklediler. Daha sonra, parmaklar ve ayak parmakları ortaya çıktı.
Şimdi Dr. Shubin ve meslektaşları, daha Tiktaalik’i bulmadan önce Nunavut’ta bilmeden keşfettikleri bir fosille evrim ağacımıza bir dal daha eklediler.
Ekip ilk olarak 1998’de Nunavut’a gitti ve en erken tetrapodların çağından kalma fosiller içeriyormuş gibi görünen kayalara ilgi duydu. Ancak birbiri ardına bir saha sezonu hayal kırıklığıyla sonuçlandı.
Araştırmacılar 2004 yılında geri döndüklerinde, çadırlarının yanındaki küçük bir tepede umut verici bir şey buldular. Dr. Shubin, “Bir gün bu noktada öğle yemeği yiyordum ve aşağı baktım ve karanlık kayanın üzerinde beyaz pullardan oluşan bir alan gördüm” dedi.
Qikiqtania wakei’nin kafasının rekonstrüksiyonu. Tom Stewart tarafından görüntü.
Pullar, yalnızca tetrapodlarla yakından ilişkili balıklarda bulunan belirgin bir elmas benzeri desene sahipti. Karanlık kayanın yakınında, Dr. Shubin bir balık çenesi fosili fark etti. Ve onun yanında, yüzeyinde kemiğe benzer benekler olan, Frizbi büyüklüğünde bir kaya vardı.
Shubin laboratuvarına geri götürmek için her şeyi bir çantaya koydu, ancak dört gün sonra araştırmacılar, kamptan bir mil uzakta başka bir yerde Tiktaalik’in ilk fosillerini keşfettiler. Bunun devrimci olduğunu hemen anladılar ve Şikago’ya döndüklerinde, Dr. Shubin’in öğle yemeği buluntuları unutulmaya yüz tutmuştu.
Dr. Shubin, “Bu aslında bir çekmecede oturdu çünkü Tiktaalik’e bir lazer ışını gibi odaklanmıştık” dedi.
Sonraki tarla sezonlarında, araştırmacılar, bazıları genç ve bazıları yetişkin olan en az 10 Tiktaalik örneği buldular. Hayvanın, yaşamı boyunca dokuz metrelik bir canavara dönüşmesinin grafiğini çıkarmayı başardılar.
Fosiller, bilim adamlarının dört tekerlekten çekişli bir balık versiyonu olan Tiktaalik’in yürüyüş tarzını yeniden yapılandırmasına izin verdi. Hayvanların uzun dişlerini ısırarak ve boğazlarına emerek balık avladıklarını keşfettiler.
2019’da araştırmacılar dikkatlerini tekrar Frizbi kayasına çevirdi. Chicago Üniversitesi, fosiller hala kayalardayken bile yüksek çözünürlüklü görüntülerini üretmek için özel olarak tasarlanmış bir CT tarayıcı satın almıştı. Çeneyi ve pulları taradıktan sonra, Dr. Shubin’in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Thomas Stewart sonunda kayayı taramaya başladı.
Şaşırtıcı bir şekilde, oldukça eksiksiz bir yüzgeç içeriyordu. Tiktaalik’in yüzgecine benzemesine rağmen, Nunavut’ta ikinci bir tetrapod benzeri balık türünü belirleyen bazı önemli farklılıkları vardı.
“Beni bir tüyle devirebilirdin,” dedi Dr. Shubin.
Neil Shubin, Temmuz 2004’te Nunavut’ta fosillerin bulunduğu tepeyi işaret etti. Kredi… Ted Daeschler/Drexel Üniversitesi Doğa Bilimleri Akademisi
Zaman zaman, araştırmacılar keşiflerinden bir anlam çıkarmak için çılgınca laboratuvarlarına yönelirlerdi. Ancak Dr. Stewart gizli yüzgeci 13 Mart 2020’de keşfetti. Birkaç gün içinde, pandemi üniversiteyi kapattığı için bilim adamları laboratuvarlarından çıkarıldı.
Haziran 2020’ye kadar geri dönebildiler ve ardından her seferinde sadece bir tane oldu. İçerideki kemikleri daha iyi tarayabilmek için kayanın bir kısmını kesmeyi başardılar. Araştırmacılar daha sonra aylarca görüntüleri incelediler.
Dr. Shubin, “Bu bizim pandemik karantina projemiz oldu” dedi. “Dünya yokken aklımızı başımızda tuttu.”
Bilim adamları, bulunduğu bölge için Inuitçe isimleri olan Qikiqtaaluk ve Qikiqtani’den sonra fosil Qikiqtania (kick-kick-TAN-ee-ya olarak telaffuz edilir) adını verdiler. Adının ikinci kısmı olan wakei, Berkeley’deki California Üniversitesi’nde Dr. Shubin’in akıl hocası olan ve geçen yıl ölen evrimsel bir biyolog olan David Wake’i onurlandırdı.
Anatomisinin dikkatli bir karşılaştırması, Qikiqtania’nın tetrapodlarla yakından ilişkili olduğunu ve Tiktaalik’e göre en yakın bilineni olabileceğini doğruladı. Ancak Qikiqtania, Tiktaalik’ten ayrıldıktan sonra, evrimi çarpıcı biçimde farklı bir yol izledi. Birincisi, çok daha küçüldü, muhtemelen sadece 30 inç uzunluğundaydı.
Qikiqtania’nın yüzgeçlerinde daha da dramatik bir değişiklik oldu.
Tiktaalik ve diğer tetrapod benzeri balıklarda humerus, güçlü yürüme kaslarının sabitlendiği çıkıntılara ve çıkıntılara sahipti. Ancak Qikiqtania, kaslar için çok az destek sunan pürüzsüz bir humerusa sahipti.
Araştırmacılar dirsekte başka bir çarpıcı fark buldular. Tiktaalik yürümek için dirseğine güvendi ve uzvunu 90 derecelik bir açıyla şınav pozisyonuna büktü. Qikiqtania’nın dirseği kilitliydi, yüzgeci düz bir çizgide uzanıyordu.
Dr. Shubin, “Esnek bir uzuv değil – bir kürek gibi” dedi.
Qikiqtania wakei’nin göğüs yüzgecinin rekonstrüksiyonu. Tom Stewart tarafından görüntü.
Dr. Shubin, Qikiqtania’nın yüzgecinin ucunda daha büyük bir ışın yelpazesine sahip olduğunu ve bunun yüzmesine yardımcı olmuş olabileceğini söyledi. Yürümek için herhangi bir yardım teklif etmeyecekti.
Shubin, Qikiqtania’nın atalarının yakın zamanda geliştirdiği yürüme alışkanlığını terk ettiğinden şüpheleniyor ve bunun yerine açık suda modern bir kürek balığı gibi yüzmeyi tercih ediyor.
Qikiqtania’nın çarpıcı evrimsel değişimini anlamak için Dr. Shubin, milyonlarca yıl sonra suya dönen tetrapodlara işaret etti. Örneğin, yaklaşık 50 milyon yıl önce, kara memelileri, sonunda balina ve yunus olacak suda yaşayan hayvanlara adapte oldular. Qikiqtania’nın keşfi, eski akrabalarımızdan bazılarının, yürüme evrimleşir gelişmez yürümeyi bıraktığını ileri sürdü.
Ancak Qikiqtania, sadece yüzen atalarının bedenlerine geri dönerek suya geri dönmedi. Muhtemelen tetrapod benzeri balıkların geliştirdiği yeni ısırma ve emme saldırısını kullandı. Dr. Shubin, “Sadece suya geri dönmekle kalmıyorlar, aynı zamanda bunu yeni yollarla da yapıyorlar” dedi.
Harvard Üniversitesi’nden paleobiyolog Stephanie Pierce, “Buradaki hayat ağacını doldurduğumuzu görmek harika” dedi. “Tetrapod vücut planının evriminin ilk aşamalarında neler olduğunu anlamamıza yardımcı olabilecek herhangi bir yeni fosil inanılmaz derecede önemlidir çünkü bu dönemi belgeleyen çok az fosilimiz var.”
Yine de Dr. Pierce, Dr. Shubin’in hipotezini test etmek için daha fazla Qikiqtania fosilinin gerekli olacağını söyledi. Örneğin, dört ayaklının yüzgecinin katı bir kürek gibi dışarı çıkıp çıkmadığı onun için net değildi.
“Harika bir örnek ve araştırmak isteyeceğim birçok soruyu ortaya çıkarıyor” dedi.
Dr. Shubin ve meslektaşları, gerçekten Qikiqtania’dan gelip gelmediklerini görmek için bazı Tiktaalik fosillerine yeni bir bakış atıyorlar. Ayrıca 1990’larda İskoçya’da keşfedilen gizemli tetrapod benzeri bir fosilin de Qikiqtania’nın soyuna ait olup olmadığını merak ediyorlar.
Gelecek yıl, Dr. Shubin ve meslektaşları dokuz yıldan beri ilk kez Nunavut’a bir sefer planlıyorlar. Dr. Shubin’in 2014’teki öğle yemeği yerine dönmeyi ve daha fazla fosil için kazı yapmayı planlıyorlar. Kendilerine ait garip adaptasyonlar geliştiren daha fazla tetrapod benzeri balık bulmaları olasıdır.
Dr. Shubin, “Kendimi şekerci dükkânında, mağazaya geri dönmeyi bekleyen bir çocuk gibi hissediyorum” dedi.