Denizyıldızının atası solucan değil, dokunaçlı bir süzücü çıktı

Yunnan'ın gri şist katmanlarından çıkarılan taşın üzerinde, tırnak ucundan büyük olmayan bir leke duruyor. Yakından bakıldığında lekenin şişe biçimli bir gövdesi, gövdenin üstünde yelpaze gibi açılmış tüysü uzantıları, altında ise ikinci bir uzantı takımı olduğu görülüyor. Canlı 518 milyon yıl önce ölmüş; yumuşak dokusu, bağırsağı, hatta iç organlarını saran soluk zarı bile taşa geçmiş.

Araştırmacılar bu canlıya Yujingia glutenotunica adını verdi. Boyu 8,5 ile 22 milimetre arasında değişiyor ve elde yalnızca dört örnek var. Buna rağmen bulgu, hayvanlar âleminin en kalabalık kollarından birinin başlangıç noktasını yeniden tartışmaya açtı: denizyıldızlarının, deniz kestanelerinin ve akrabalarının ortak atası nasıl bir şeydi?

Ders kitabındaki ata: dokunaçsız bir solucan

Denizyıldızları, deniz kestaneleri, deniz hıyarları ve deniz zambakları ekinoderm (derisidikenliler) adı verilen grubu oluşturur. Grubun en tanınan özelliği beş ışınlı simetridir: gövde, ortadaki bir eksenin etrafında beş eşit dilime bölünür — bizim gibi hayvanların sağ-sol simetrisinden bambaşka bir plan. Ekinodermlerin en yakın akrabaları, palamut solucanı da denen hemikordatlardır. İkisi birlikte ambulakraryalar adı verilen büyük dalı kurar; bu dalın kardeşi de bizim de içinde olduğumuz kordatlardır.

Uzun süredir ders kitaplarında geçen senaryo şuydu: ambulakraryaların ortak atası dokunaçsız, solucanımsı, deniz tabanında sürünen ya da çamura gömülen bir canlıydı; dokunaçlı beslenme ve kireçli iskelet çok daha sonra, ayrı ayrı ortaya çıktı. Yujingia bu sıralamayı ters çevirebilecek bir aday.

Cambridge Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü'nden Giovanni Mussini, üniversitenin duyurusunda bulguyu şöyle özetliyor: “Bu yeni fosil, ambulakraryaların ortak atasının aslında dokunaçlarla beslenmiş ve denizyıldızlarına daha çok benziyor olabileceğini düşündürüyor.”

Şişe gövdeli, tüy kollu bir canlı

Çalışmanın ilk yazarı, Xi'an'daki Northwest University'den Kaiyue He, hayvanı “uzamış, şişe benzeri bir gövde ve yuvarlak alt kısmın üzerinde açılan dokunaçlar” diye tarif ediyor. Cins adı da buradan geliyor: ekip, şişe biçimli bir Çin tören vazosu olan “yujingping”i ödünç almış.

Bu tüysü kolların üzerinde oluklar var; bugünkü deniz zambaklarının besin taneciklerini ağza doğru taşıdığı oluklara benziyorlar. Fark önemli. Süzerek beslenen pek çok eski canlı, suyu solungaçlarından geçirip içindekini pasif biçimde eler. Yujingia ise anlaşıldığı kadarıyla organik tanecikleri dokunaçlarıyla aktif olarak yakalıyordu. Yani karmaşık bir besin toplama aygıtı, ekinodermlerin o tanınmış kireçli iskeletinden önce ortaya çıkmış oluyor.

İkinci uzantı takımının işlevi daha az kesin: araştırmacılar bunların hayvanı deniz tabanına geçici olarak tutturmaya yaradığını düşünüyor. Bu bir yorum; fosilin üzerinde doğrudan okunan bir kanıt değil.

Bugün yaşayan deniz zambakları, 518 milyon yıl önce bu fosilin yaptığına benzer bir iş yapıyor: kollarındaki oluklarla sudaki tanecikleri toplayıp ağza taşıyor.

Soyağacındaki yeri nasıl belirlendi?

Bir fosili soyağacında bir yere oturtmak gözle yapılan bir iş değil. Ekip, yaşayan ve soyu tükenmiş 100 canlı grubunu 505 anatomik karakter üzerinden karşılaştıran bir filogenetik çözümleme yaptı. Sonuç, Yujingia'yı bugüne dek tarif edilmiş diğer fosillerden daha yakın bir konuma, yaşayan ambulakraryaların son ortak atasının yanı başına yerleştirdi.

Fosiller Yunnan'daki Maotianshan şistlerinden çıktı. Bu tabakalar Chengjiang fosil yatağı olarak biliniyor ve yumuşak dokuyu koruyabilmesiyle ünlü — çoğu fosil yatağında yalnız kabuk ve kemik kalırken burada bağırsak, zar ve dokunaç izleri okunabiliyor. Kambriyen patlaması ise yaklaşık 540-515 milyon yıl önce bugünkü hayvan gövde planlarının jeolojik ölçekte kısa bir süre içinde fosil kayıtlarına girdiği dönemin adı; Chengjiang o dönemin en ayrıntılı albümlerinden biri.

Bulgunun sınırı

Temkinli olmayı gerektiren birkaç nokta var. Önce sayı: elde dört örnek var, hepsi birkaç milimetrelik. Yumuşak dokulu fosillerde ezilme ve bozulma kaçınılmazdır; “tüysü dokunaç” diye okunan yapının ayrıntıları yoruma açık.

İkincisi, filogenetik ağaçlar karakter listesine bağımlıdır. Başka araştırmacılar aynı fosili farklı karakterlerle değerlendirdiğinde ağaçta başka bir dala oturabilir; erken Kambriyen fosillerinde bu sık yaşanır. Üçüncüsü, “ata dokunaçlıydı” sonucu doğrudan bir gözlem değil, Yujingia'nın ağaçtaki yerinden çıkarılan bir sonuç. Fosilin kendisi bir ata değil, atanın yakını sayılan bir kuzen.

İki kolun ayrıldığı yer

Çalışmanın ilgi çekici yan iddiası, beslenme biçimiyle sinir sistemi arasında kurduğu bağ. Aynı kökten çıkan iki kol farklı yol tutmuş: kordatlar besin aramak için hareketi ve karmaşık beyni geliştirmiş; ekinodermlere giden kol ise yerinde kalıp tanecik toplamayı geliştirmiş. Eğer doğruysa, bizim hareketli ve beyinli olmamızla denizyıldızının beş kollu ve merkezî beyinsiz olması, aynı sorunun iki farklı yanıtından ibaret.

Bugünün denizyıldızı, atasının tutunma alışkanlığını bırakıp tabanda yürümeye dönmüş bir kol.

Sırada ne var

Bu fikri sınamak için daha fazla örnek gerekiyor; özellikle Yujingia ile bilinen ilk iskeletli ekinodermler arasındaki boşluğa düşen fosiller. Chengjiang tabakaları yarım yüzyıldır sürpriz üretiyor ve her yeni örnek soyağacını bir miktar oynatıyor. Asıl merak edilen şu: dokunaçlı beslenme gerçekten başlangıçtaysa, kireçli iskelet ve beş ışınlı simetri hangi baskı altında, hangi sırayla eklendi? Taşın içinde o ara aşamayı gösteren bir fosil bulunana kadar bu sorunun cevabı hesaplanmış bir tahmin olarak kalacak.

Fotoğraf: Martin Smith, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons