Paleontolojinin Rönesansı: Tüyler

Yazdır Paleontolojinin Rönesansı: Tüyler

Paleontolojinin rönesansı derken ne demek istiyoruz? Terim olarak 1842’de Dinosauria (korkunç kertenkele) kelimesini ilk ortaya koyan kişi Richard Owen adında bir paleontolog/biyolog idi. Kendisi Darwin’in çalışmalarına da destek veren ve katılan bir bilim insanıydı. Fakat evrimi, Darwin’in açıkladığından daha karmaşık bir yapıda olduğunu düşünüyordu. Diğer yandan başka insanların çalışmalarına göz diken ve korkulan bir kişi olduğu da söyleniyor. Bu yüzden Thomas Huxley gibi bilim insanlarıyla arası iyi değildi.

Dinozorlarda tüylerin keşfi ile adeta bir ’’Renaissance’’ yaşandı. Bu rönesansın fikir babasının John Ostrom olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. John, 1969’da Deinonychus antirrhopus örneği üzerinde incelemeler yaparak, kuşların dinozorlar ile doğrudan akraba olduğunu söyleyen ilk kişidir. Tabi dinozorların kuşlar ve sürüngenler arasında geçiş olduğunu düşünen, Darwin’in çalışmalarına destek veren Thomas Huxley’i ve Karl Gegenbaur’u da es geçmemek lazım. Ancak John, dinozorların sürüngenden geçiş değil de, tam olarak kuş benzeri olduğunu dile getiren ilk kişi olduğu için paleontolojide ve paleobiyolojide yeri ayrıdır. John'un fikirleri daha sonra karşılaştırmalı anatomi çalışmaları ile ayrıntılı olarak desteklendi.

18. yüzyılın başlarında bambaşka görüşlere sahiptik. Şu an ise paleontoloji ve arkeoloji alanında inanılmaz bir yükselme dönemindeyiz. Neredeyse her hafta, yeni bir keşifle karşılaşıyoruz. Dinozorların sürüngen benzeri morfolojiye sahip olmasından ziyade, avian (kuş benzeri) bir görünüşe sahip olduklarını biliyoruz. Bu konuyu anlayabilmek için ilk olarak ‘’tüy’’ kavramına bir göz atalım.

John Ostrom

Tüy Yapısı

Tüyler kuşlarda (aves), enantiornitheste (karşıt-kuşlarda) ve theropodlarda bulunan epidermal büyümelerdir. Canlıda uçuş, aerodinamiklik, ısı yalıtımı, kuluçkaya yatma, su yalıtımı, kamuflaj ve cinsel seçilim gibi işlevlerde görev alır. Tabi bir canlıda tüy bulunmasının esas nedeni, üreme başarısını artırmasıdan kaynaklanıyor olabilir. Yani cinsel seçilim. Diğer özellikler sonradan evrimleşmiş olabilir. Bu konu hakkında kesin bir şey söyleyemeyiz; ancak tüyler bahsettiğimiz bütün işlevlerde kullanılıyor. Tüylerin kötü yanlarından biri ise, aynı zamanda birçok dış parazit türüne ev sahipliği yapmasıdır. Tüyleri inceleyen bilim dalına plumoloji diyoruz. Taksonomik olarak canlıları tüy bulundurmasına göre de sınıflandırabiliyoruz. Çünkü bildiğiniz gibi memelilerde tüy yoktur; kıl vardır. 

Tüyler, temel olarak keratin proteini üreten epidermisteki küçük folliküllerden oluşur. Tüylerdeki β-keratinler daha sonra bükülür ve disülfid köprüleriyle hidrojen bağlamış protein iplikçikleri olur. Daha sonra yine bükülür ve çapraz bağlanarak memelilerdeki a-keratinlerden bile daha sert bir yapı haline gelir. Derideki tüylerin büyümesini sağlayan bütün sinyaller kesin olarak bilinmiyor. Şimdilik transkripsiyon faktörü olan cDermo-1'in tüylerin büyümesini teşvik ettiği anlaşılmıştır.

İki temel tüy türü vardır. Vücudun dış kısmını örten tüyler (vaned feathers) ve tüylerin altındaki daha basit yapılı tüyler (down feathers). Daha kolay sınıflayabilelim diye İngilizce karışıklarını kullanacağız. Vaned tüyler içinde pennaceous (kontür) denilen tüy tipi vardır. Bunlar, herkesin aşina olduğu tipik ‘’kuş tüyü’’ formudur. Bu tüyler calamus adı verilen kısım ile deriye gömülüdür. Calamusun üstünde ve ortasında rachis denilen ince tüy sapı vardır. Sapın her iki tarafına doğru uzanan ve tüyün rengini, şemasını veren dikenimsi protein çıkıntılarına barblar denir. Barbları da birbirine bağlayan çok sayıda küçük barbüller vardır. Barbüller birbirlerine barbisel adı verilen kanca morfolojisine sahip küçük proteinler ile tutunurlar. 

Down tüyler, barbisel denilen kanca proteinlerinden yoksun oldukları için birbirlerine tutunamazlar. Serbest halde asılı kalırlar. Böylece havayı, kuşun vücuduna yakın hapsederek harika bir termal izolasyon sağlarlar. Kuluçkada yumurtaların sıcak tutulmasını sağlarlar. Dolayısıyla kuşun ıslanmasını ve suya batmasını da engellerler. Su kuşlarının karnında (abdomen) yaygın olarak bulunurlar. Pennaceous tüylerin, down tipi tüylerden sonra evrimleştiği tahmin ediliyor. Yani primitif olan down tipi tüylere sahip olan bir grup canlıdan ayrılan bir daldır, pennaceous tüyler. Üstelik son birkaç çalışmada bu tüy tipinin, canlının başka kuşlar tarafından yutulmasını zorlaştırdığı da ileri sürülmüştür. Yani bu tüylerin, bazı koloni yuvalarında bulunan türler arasında kuş yamyamlığı insidansını azaltmaya yönelik olduğunu destekleyen kanıtlar vardır. Tüylerin üçüncü nadir bir türü ise filoplume tipidir. Çok nadir gözlemlenir. Ratit gibi uçamayan kuş grubunun bundan tamamen yoksun olduğu düşünülür. Pennaceous tüyleri ile yakından ilişkilidir; fakat çok daha basit yapılıdırlar. Bazı türlerin yavruları da, normal tüylerin (teleoptiller) ortaya çıktığı zaman itilen özel bir tür down tüyleri (neossoptiles) vardır. Tıpkı süt dişi gibi düşünebilirsiniz. Canlı olgunlaştıkça bunların yerini olgun formlar alır.

Uçuş tüyleri (Pennae volatus) yerçekimine karşı yükselmeler için genellikle asimetrik olarak özelleşmiş pennaceous tüy tipidir. Kanatlarda bulunan tipe remex, kuyrukta bulunan tipe ise rectrix adı verilir. β-keratin yapısı uçan kuşlarda, uçmayanlara göre daha farklıdır. Baykuş kanatlarının ön (anterior) kısmında küçük testere (serratus) yapıları bulunur. Bu sayede ses çıkarmadan uçabilirler ve daha başarılı avlanırlar. Pennaceous tüylerin, ayak (tarsometatarsus) ve önkol (ulna) üzerinde kuvvetli bağları bulunduğu için paleontolojik araştırmalarda sıklıkla dikkate alınır. Ulnar papillae denilen bu delikler, fosil örneklerinde tüy kanıtı olarak kullanılır. Bu konuya aşağıda yine değineceğiz. Bazı kuş ve dinozor türleri içerisinde, kafa tepesinde uzun bir rachis sahibi cinsel seçilime hizmet eden ibik (crest) bulunur. Bunlar baş, boyun ve üst sırt boyunca yaygındır. Titreşimleri algılama için de bir sensör olarak da kullanılabilir. Ama asıl görevi canlıyı çekici kılması ve üreme başarısını artırmasıdır.

Remex tipleri bulunduğu konuma göre primer (P), sekonder (S), tertial (T) ve tectrices (R) olarak 4 gruba ayrılır. Canlının elinde (carpometacarpal) ve parmaklarında (phalanges) bulunan, asıl itme gücünü oluşturarak havada ileriye gitmeyi sağlayan primer remextir. Sekonder ise ulna kemiğinde yani önkolda bulunur ve daha çok süzülmeye yardımcıdır. Fosil örneklerinde ulnada delikler olarak incelenen de sekonder remex tipidir. Tabi bazı kuşlarda ligamentler ile desteklendiği için ulnada delik bulunmaz; ancak yine de tüy bulunur. Yani tüy deliklerinden yoksun olan örnek, her zaman kesin olarak tüysüz demek değildir. Tertial ve tetrices tipleri genelde gerçek uçuş tüyü sayılmaz. Daha çok koruma görevi görür. Fakat albatros gibi uzun humerusu bulunan canlılarda uçmaya da yardımcı olabiliyor. Başparmakta bulunan küçük bir grup tüye de alula denir. Alçak irtifada, düşük hızlarda uçarken havada kalmayı sağlar. Kuyrukta bulunan rectrix ise manevra ve fren yapmayı sağlar. Kuyruktaki rectrix uçma için esas tüy tipi sayılır. Bu yüzden kuyruğu kesilen canlı uçamaz. Üstelik kemiğe sadece ligamentler ve kaslar ile tutunmuştur. 

Tüylerin Evrimi

Önceden tüylerin sadece kuşlara özgü olduğu düşünülürdü. Son yıllarda anlaşıldı ki theropodlar gibi avian dinozorların dışında bazı non-avian dinozorlarda bile tüy yapısına benzer filamentlere (bkz. Psittacosaurus) rastlıyoruz. Kretase Devri’ni geçtik, Erken Jurassic Devri, hatta Orta Triassic Devri’ne kadar benzer protein formları izlenebiliyor. Her ne kadar Triassic’te keşfedilen tüy yapısı, şu an aşina olduğumuz yapıdan farklı (prototüy) olsa da. Evrimini anlamak için izleri inkar edemeyiz. İlk tüylerin içi boş silindir şeklinde olduğu düşünülüyor. Şu an kuşların embriyonik dönemi incelenerek tüylerin evrimi hakkında bilgi edinilmeye çalışılıyor. Çünkü embriyonik hayatta yaşanan özelleşmeler, evrimsel değişimlere ipucu olabilir. Öte yandan timsah pulları ile biyokimyasal karşılaştırmalara da yapılıyor. Varılan sonuçlardan biri, pulların ve tüylerin ortak atadan evrimleştiğidir. 2009’da Xu ve Guo, tüylerin evrimini basit birkaç aşama ile özetlemeye çalıştı.

1. Tek filament evrimi.

2. Tek tabana bağlı çok filamentin evrimi.

3. Çoklu filamentlerin merkezi bir filamentle birleşimi.

4. Merkezi filament üzerinde boydan boya filamentlerin evrimi.

5. Çoklu filamentlerin membranımsı bir yapıdan uzanışı.

6. Pennaceous tüyün evrimi. Barblar dahil.

7. Pennaceous tüyde asimetrik tüy sapının evrimi.

Maddelerle ilişkili tüy tiplerinin numaraları

Oysa 2011’de Foth, bu maddelere karşıt görüşlerde bulundu. Özellikle 2. ve 5. için, fosillerdeki tüylerin güvenilir olmadığına, canlının ölüm şekline göre tüy anatomisinin bozulabildiğine bu yüzden de yanlış sonuç alınabildiğine değindi. Pek de haksız değildi oysa.

Kanatların evrim modelleri arasında Cursorial model, Samuel Wendell Williston tarafından 1879'da önerildi. Bu modelde "uçuşun bir dizi kısa atlama ile iki ayak üzerinde ilerleyerek geliştiğini" belirtiyor. Atlamaların uzunluğu arttıkça kanatlar, itme için değil istikrar için de kullanıldı ve sonunda kayan ara doğada elendi. Bu düşünce, 1970'lerde John Ostrom tarafından kanatların bir kanat çırpması haline dönüşen böcek besleme mekanizması olarak değiştirildi. Araştırma, her avlanma yöntemiyle harcanan enerji miktarını toplanan gıda miktarı ile karşılaştırarak gerçekleştirildi. Avlanma hacmi, koşu ve atlama ile ikiye katlanır. Aynı miktarda gıdayı toplamak için, Archaeopteryx tek başına koşarak atlamaktan daha az enerji tüketirdi. Bu nedenle, maliyet/fayda oranı bu model için daha elverişli olacaktır. 

Bu modelin içinde en çok kabul edilen, kanat destekli eğim koşusu (Wing-assisted incline running ‘’WAIR’’) görüşüdür. Yani önkolda ve elde bulunan protein uzantıları dikey tepeleri, ağaçları hızlı çıkmak için kullanıldı. Aynı zamanda avlanmak ve avcıdan kaçmak için hızlı manevra yapmak için de kullanıldı. Ek olarak eşeysel dimorfizm oluştu ve bu varyasyon sayesinde üreme şansı bazı türlerde çok yükseldi. Tıpkı günümüzdeki uçamayan kuşlarda olduğu gibi. Dolayısıyla tüylerin evrimi kaçınılmaz oldu. 

Öte yandan Archaeopteryx de dahil olmak üzere erken kuşların, hızlı ve güçlü yukarı vuruşlar üreten omuz mekanizmasından yoksun oldukları ileri sürülmüştür. WAIR'ın bağımlı olduğu downforce yukarı vuruşlar tarafından üretildiğinden, erken kuşların WAIR'e yetmedikleri görülüyor. Fakat yine de WAIR için hazırlanan bir mekanizma, uçuş kabiliyetinin başlangıcının, dış kanat morfolojisinden ziyade nöromüsküler kontrol veya güç çıkışı tarafından sınırlandırıldığını gösterdi. Henüz uçuş yapamayan kanatlar gerçekten WAIR sırasında yararlı kaldırma sağlayabilir. Dolayısıyla hala kabul edilen bir görüştür.

Fosiller

1970’lerde kuşlardan farklı olarak bulunan tüylü fosillere ‘’non-avian theropod’’ ünvanı verilmişti. Fakat 1990’ların ortalarında non-avian dinozorları, soyu tükenen dinozorlar olarak sınıflandırarak bu ayrıma bir netlik getirdiler. Böylece K/T yok oluşunda bütün dinozorların yok olmadığını, sadece non-avian dinozorların yok olduğu söyleyebiliyoruz. Fosil kanıtlarına dayanarak basit, tek filamentli tüyleri olan ilk theropodlar yaklaşık 190 milyon yıl önceye kadar izlenebiliyor. Daha karmaşık dallanmaların izlenmesi ise 135 milyon yıl önceye ulaşıyor. 

Tüyleri destekleyen incelemeler arasında ulna kemiğindeki tüy delikleri (quill knobs) ilk sırada yer alır. Ardından pygostyle var mı diye bakılır. Pygostyle dediğimiz şey, canlının kuyruk sokumunda veya kuyruğunda birleşmiş caudal vertebralardır (omurgalar). Bu adaptasyon örneği memelilerde bulunan coccyx kemiği ile benzerdir. Sadece rectrix tüylerini ve kaslarını desteklemek için farklı özelleşmiştir. Daha basit; ancak tüylere kesin tanı olmayan parametreler ise de birleşmiş clavicula yani furcula kemiği ve uzun sternumdur. Belirtmek gerekir ki filamentöz yapılar (pycnofibre) açıkça pterosaurlarda da bulunur. Pterosaurlardaki tüylerle homolog olan bu filamentler, onların da bütün vücudunu kaplıyor olabilir. Üstelik bir ornithiscian olan Psittacosaurus ve Tianyulong'un örneklerinde bile uzun, oyuk tüyler rapor edilmiştir. Yani tüy kavramı bütün dinozor üst takımında yaygın olabilir! Unutmayın pterosaurlar ve plesiosaurlar dinozor değildir.

Keşfedilmiş fosiller ve ilişkilendirilmiş tüyler

Örneğin Kulindadromeus zabaikalicus, Orta-Geç Jurassic Dönemi'nde yaşamış bir ornithischia türü. Fakat gövdesini kaplayan tüy benzeri filamentlere sahiptir. Ayakları ve kuyruğu ise pullarla kaplıdır. Bunların prototüy olduğu, yani tüylerin atası olduğu düşünülüyor. Dikkat edin saurischian değil, bir ornithischian! 

2001’de ilginç bir keşfe imza atıldı. Geç Kretase Dönemi’ne ait bir ‘’kuş yuvası’’, içinde de kuluçkadayken ölmüş ve fosilleşmiş bir oviraptorid türü Citipati osmolskae keşfedildi. Hatta ‘’Big Mamma’’ lakabı ile ünlüdür. Bu tür, görüntü ve hacim olarak uçamayan bir kuş olan emuya benziyor. Fakat ilginç olan sadece bu değil; yumurtaları arasında çatlamaya yakın bir troodontid olan Byronosaurus jaffei keşfedilmiş olması. Günümüz kuluçka parazitliğine benzer örnekler, 85-75 milyon yıl önce de yaşanıyordu demek ki. Her iki örnek de kuş benzeri anatomiye sahipti. Hatta Byronosaurus’un kafasında ibiği bile olduğu düşünülüyor. Sadece fosil alanı üzerinde herhangi bir tüy izine rastlanmadı. Ancak diyebiliriz ki bu paleoekolojik davranış, avianlara özgüdür. Dolayısıyla down tüyleri olmalıdır ki yumurtaları sıcak tutabilsin.

2001’de de balık avcısı bir Erken Kretase kuşu keşfedildi. Günümüz kuşlarında olan birleşmiş clavicula (furcula), uzun sternum ve midesinde balık kalıntıları gözlemlendi. Enantiornithes (karşıt-kuşlar) gibi modern kuşlarla doğrudan akraba olmayan bir aile olarak sınıflandırılıyorlar. Bu demek oluyor ki, modern kuşlar evrimleşmediği halde bu özelliklere o dönemlerde de rastlıyoruz. Acaba hayatta kalmak için bir gereklilik miydi kuş adaptasyonları?

Sinosauropteryx

Sinosauropteryx gibi kuşlara uzak mesafedeki taksonlarda, tüylerin evriminin ilk aşamalarını gösteren fosiller bulunmuştur. Sadece tek bir filament şeklinde barbüllerden yoksun bir yapıda. Sinosauropteryx örneğinde gövdenin tamamını homojen olarak kaplayan tüyler son derece iyi korunmuş halde keşfedilmiştir. Hatta tüylerin rengini belirleyen melanozomlar dahi korunmuştur. Sinosauropteryx’in vücudunun açık kahverengi, kuyrukta da beyaz halkalanmalar olduğu biliniyor. Unutmayın, Archaeopteryx ve kuşlar ile yakın akraba olan bir cins değil. Ciltten birkaç milimetrelik çıkıntılar yapan bu erken tüylerde barblar mevcut; fakat barbüller mevcut değil. Temel olarak canlının termoregülasyonunda görev aldığı düşünülüyor. Çünkü kendisi yaklaşık 1,5 metre boyunda ve 2.5 kg ağırlığında ufak bir canlı. Küçük canlıların vücut sıcaklığı ancak tüyler ile sabit tutulabilir. T. rex ve Giganotosaurus gibi canlının kütlesi artıkça, sıcaklık regülasyonu için tüy ihtiyacı da azalacaktır. Fakat yine de cinsel seçilim yani ‘’gösteriş’’ için tüy bulundurma ihtimali olacaktır. Bu konuya son bölümde ayrıntılı olarak değineceğiz. 

Şaşırtıcıdır ki Erken Kretase Devri’nde yaşamış Sinornithosaurus gibi bazı avian türlerinin zehirli olduğu da düşünülüyor. Bulunan bir kafatası örneğindeki içi boş maxilla kemiği ve kanallara sahip maxillar dişler bunu destekliyor. Neyse devam edelim. 2009'da Beipiaosaurus (bir coelurosaurian theropod) adında başka bir tüylü dinozor, daha basit tüylerle bildirildi. Bu tüyler, tek geniş (yaklaşık 2 mm genişliğinde) filamentten oluşan, 10-15 santimetrelik uzunlukta ve yalnızca baş, boyun, kuyrukta bulunan bir yapıdaydı. Oviraptorid Caudipteryx ve dromaeosaurid Sinornithosaurus gibi kuşlarla daha yakın taksonlarda, yapısal olarak günümüz kuşlarının tüyleri ile aynı olan (pennaceous) ve merkezi bir rachisten dallara ayrılan kanat, kuyruk tüyleri bulunmuştur. 

Scipionyx samniticus ve keşfedilen yumuşak dokuları

1998’de İtalya’da yavru bir Scipionyx samniticus fosili keşfedildi. Bu örneği çok değerli kılan, içerisinde yumuşak dokunun (bağırsak, kas, karaciğer vb.) korunmuş olmasıdır! Hayal ettiğiniz netlikte korunmamıştır elbette; ancak bunların analizinin yapılabileceği seviyede korunmuştur. Bu muhteşem bir olaydır. Yumuşak doku incelemeleri üzerinden de söyleyebiliriz ki iç anatomileri bile modern kuşlar gibidir. 2015’te de 75 milyon yıllık bir fosil örneğinde eritrosit (kırmızı kan hücresi) ve hemoglobin kalıntılarına rastlanmıştır.

Buna ek olarak 2006’da Clarke ve Middleton, Microraptor fosilinde hem ellerde hem de ayaklarda asimetrik ve damarlı kuş tüylerini göstermiştir. Süzülürken ayakların abdüksiyonda olduğu kanısına da yapılan testlerle varılmıştır. Yani havada iken, ayakalarını yanlara doğru açtığı düşünülüyor. Çünkü onun öncesinde, ‘’paraşütçü’’ olarak tabir edilen bir pozisyonda, ayakları kapalı bir şekilde süzüldüğü düşünülüyordu. Üstelik 2012’de, BMNHC PH881 adlı Microraptor örneğinde melanozomlar da tespit edildi. Taramalı elektron mikroskobu ile incelemeler yapıldıktan sonra Microraptor’un günümüz kargalarına benzer bir siyah tonuna sahip olduğu gösterildi. Yani bacaklarında da kanatları olan yaklaşık 120 milyon yıl önce yaşamış bir kuzgun gibi düşünebilirsiniz. Jinfengopteryx elegans adlı 55 cm’lik bir türün kuyruğunda da uzun pennaceous tüyler tespit edildi. Bu örnekte de renk tespiti yapılabildi ve kuyruk renginin kırmızı-sarı olduğu anlaşıldı. Fakat Pedopenna (bacaktan tüylü) cinsinde olduğu gibi uçuş tüyleri tespit edilemedi. Olsun yine de yeterlidir.

Microraptor

Similicaudipteryx örneğinde remix ve rectrix gözlemlendi. Fakat canlı büyüdükçe bu tüy tiplerinde radikal bir morfolojik değişiklik meydana geliyordu. Günümüz kuşlarda da buna benzer örnekler vardır. Ancak tam olarak aynısı yoktur. Tüyler, yavruyken daha çok şerit/kurdele biçiminde; büyüdükçe ise tamamen pennaceous bir hale geliyor. 

Epidexipteryx hui, 152 ile 168 myö yaşamış bir theropod türü. Bu örnekte merkezi bir tüy sapı bulunduran tavus kuşu gibi çok uzun kuyruk tüyleri gözlemlendi. Yalnız gözlemlenen bu tüy tipi, günümüz kuşlarından biraz farklı. Zaten tamamen aynı olması da beklenmiyor. Bu tüylerin denge ve cinsel seçilime yönelik olduğu düşünülüyor. Kendisi aynı zamanda cinsel seçilime yönelik tüy bulunduran eldeki en eski theropod türü. Geç Jurassic Dönemi’nde (160 myö) Anchiornis önemli bir tür bulundu. Bu türün Jurassic Dönemi’nde yaşamasına karşılık yine de ellerinde pennaceous tüyler ve vücudunda down tüyler olduğu gözlemlendi. Bütün melanozom haritası çıkarıldıktan sonra paleontolojik olarak renkleri tamamen bilinen tek tür olarak tarihe geçti aynı zamanda.

Bilimsel olarak son derece tutarlı bir Deinonychus görseli

Toparlamak gerekirse tüyler, theropodlarda kaçınılmaz olarak bulunması gereken yapılardır. Çünkü başta sıcaklık düzenlemesinden ziyade gösteriş için kullanıldığı konusunda düşünceler mevcut. Cinsel seçilimden sonra diğer görevlerin ikincil planda olduğu savunuluyor. Asıl soru şu ki, tüyler bütün dinozor üst takımında yaygın olabilir mi? Bir de tüyleri kaç yıl önceye kadar takip edebiliyoruz? Muhtemelen Triassic Dönemi’nde temelleri atılan protein uzantıları, yerini Jurassic Dönemi’nde primitif tüylere bıraktı. Ardından Kretase Dönemi’nde de pennaceous tüy tipi yaygınlaştı. Kısaca bulunan o kadar örnekten sonra şunu demek istiyoruz. Tüysüz olduğu hakkında kanıt elde edene kadar bütün theropodları hatta bütün saurischianları muhtemelen tüylü kabul etmemiz gerekiyor. Baryonyx ve Spinosaurus gibi suda daha çok zaman geçiren cinsler için tartışılabilir. Occam'ın Usturası gibi bilinmeyenleri dolduran en basit açıklama, aksi ispatlanana kadar doğru kabul edilir.

Jurassic Park’ın Velociraptorları ve Tüyler

Tarih öncesi canlılar söz konusu olduğunda akla gelen ilk isimlerden birisi Velociraptor cinsidir. Gerek beyazperdede gerekse kitaplarda sıkça konu oldular. Çoğumuz Michael Crichton’ın meşhur Jurassic Park romanından ve Steven Spielberg’in beyazperde yorumlamasından tanırız kendisini. Fakat gerçekte Velociraptor, filmlerde gösterildiğinden çok daha farklıdır. Peki gerçekten kimdir bu isim? Nedir? Ne değildir?

Dinozorlar genel olarak ornithischianlar ve saurischianlar olmak üzere iki büyük takıma ayrılırlar. Velociraptor’lar ise saurischian takımının theropodlar alt takımı dahilinde dromaeosauridler yani ”raptorlar” ailesinin bir üyesi olarak taksonomide sınıflandırılırlar. Saurischian, kelime anlamı olarak kertenkele kalçalı demektir. Ornithischian ise kuş kalçalı demektir. Bu ayrım, dinozorların pelvis yapılarındaki morfolojik farka göre yapılır. Saurischianların coxae'sındaki yani kalça kemiklerindeki pubis yapısı ornithischianların aksine öne bakar. Fakat yine isme aldanmayın. Kuşların evrimsel olarak köken aldığı filogenetik takım, bu takımdır; kuş kalçalılar değil.

Jurassic World'de gösterilen, Jurassic Park'a atıf olarak halen Velociraptor olarak adlandırılan, aslen DeinonychusUtahraptor veya Achillobator olarak isimlendirilmesi gereken canlılardır. Gerçekte Velociraptor, bir tavuktan biraz daha büyük, belki bir hindi ile denk büyüklükte görülebilecek hayvanlardır. İnsan boyunda ve hatta ondan uzun olmaları imkansızdır. Bu hatanın yapılmasının ana nedeni, Steven Spielberg tarafından film ilk kez hazırlanırken aslen Deinonychus olduğu sonradan anlaşılan bir dinozor fosilinin, paleontolog Gregory Paul tarafından Velociraptor antirrhopus tür ismiyle kategorize edilmesidir. Ancak bu durumu kurtarmıyor; çünkü filmde de, kitapta da yapılan kazılar ABD'nin Montana eyaletinde geçiyordu. O zamanlarda da, şimdi bildiğimiz gibi bu bölgede yaşayan raptorların hiçbiri Velociraptor değildi; hepsi Deinonychus olarak biliniyordu. Sanıyoruz ismin biraz daha havalı olması için orijinal seride de, yeni filmde de Velociraptor tercih edildi.

Micheal Crichton, 1980’lerde Jurassic Park’ı yazarken, Achillobator fosili daha yeni keşfedilmişti ve Velociraptor’un büyük bir varyasyonu olduğu tahmin ediliyordu. Velociraptor’da bile tüy izlerinin keşfi ile tüylerin varlığının doğrulanması 2000’lere dayanıyor. Ayrıca film ve kitaplar, Gregory S. Paul adındaki paleontologun ürettiği farklı bir taksonomiyi takip ediyordu. Gregory, Velociraptor’u birçok raptor (dromaeosauridae) türünü barındıran bir cins olarak düşünüyordu. İşte bu yüzden filmlerdeki "zeki kızlarımız" biraz fazla büyük ve tüysüz. Ardından filmin yapımı bittiğinde Utahraptor yeni keşfedildi. Stan Winston’ın da ”paleontologlar keşfedemeden, ben yarattım!” şeklinde güzel bir esprisi dahi vardır. Ancak boyutu ve tüyleri elediğimizde pronasyonlu elleri, vücut oranları ve kafataslarının yapısı yine de hatalı! Bu hatalar, InGen’in kehribardaki sivrisinekten izole ettikleri DNA’nın genetik mutasyonlarına ya da kullandıkları amfibyen DNA’sı üzerinden oluşan varyasyonlara verilebilir. Yani kısaca bahaneler bulunabilir; fakat olayların üzerinden 30 yıl geçmesine rağmen neden Jurassic World filminde yönetmen ve senaristler bu tür bilimsel ayrıntılara önem göstermiyor? Klasik serinin kalıplaşmış karakterlerini bozmamak için mi? Peki kalıplaşmış karakterler gerçeklerden daha mı değerli? Çoğu izleyici o bilgileri sorgulamadan benimser. Zaten bilimkurgu filmlerinin en önemli özelliklerinden birisi de bilimsel bilgiler vermesidir. Emin olun çoğu insan, paleontoloji hakkında edindiği bilgileri Jurassic Park serisinden almıştır. Yine de neden aynı hatalar yapılmaya devam ediliyor? Ya da buna ”hata” demek ne kadar doğru? Çünkü yeni yönetmen Colin Trevorrow’un, Jurassic World için şöyle bir açıklama yaptı:

”Bizim dinozorlarla ilgili bilgilerimiz sürekli gelişecek. Bu değişimi senaryolara uydurmak zor olacaktır. Bu yüzden başladığımız gibi yola InGen’in yarattığı dinozorlarla devam etmek daha uygun olur.”

Fakat bu, tamamen yanlış bir yaklaşım. Çünkü Indominus rex gibi yeni türler zaten ekleniyor. Daha da önemlisi insanlar bu tarz önemli paleontolojik bilgileri Jurassic Park'tan öğreniyor. Birçok meraklıya ilham kaynağı oluyor. Dolayısıyla bilimsel keşiflerle doğru orantılı olarak dinozorları tüylü yansıtmak zorundadırlar. Zaten dinozorların tüylü olması, onların karizmasına hiçbir şekilde leke sürmez. Aksine daha da muhteşem ve görkemli kılar. 

Şimdi Jurassic Park’ta gösterilen Velociraptor dış görünüşünü tamamen unutmanızı istiyoruz. Çünkü tek sorun, tek bir dinozorun isimlendirmesi bile değil. Filmin adı bile bu konuda yanıltıcı içerikte... "Jurassic" Park isminden yola çıkarak, bu dinozorların Jurasik Dönem'de yaşadığını tahmin edebilirsiniz. Ancak bu hata olacaktır. Çünkü yaklaşık olarak 85.8 milyon yıl ile 71 milyon yıl öncesine denk gelen Geç Kretase Döneminde yaşadılar. Soğukkanlı bir kertenkele değil, ılıkkanlı bir aviandırlar. Peki bu, Jurassic Park'ın efsanevi içeriğine leke sürer mi? Evrim Ağacı olarak her zaman dediğimiz gibi: Tabii ki, hayır!

İsim aslında çok önemli değil; çünkü örneğin Achillobator olarak bilinen ve Velociraptor cinsine kıyasla filmdekilere kat kat benzeyen tür, ilk filmin yapılmasından sonra keşfedilmişti. Dolayısıyla bu hata kabul edilebilir. Asıl sorun, bu dinozorların dış görünümlerinin kritik bir şekilde hatalı olmasında yatıyor. Sözü geçen 3 raptor da, diğer tüm maniraptoran theropodlar gibi tamamen tüylerle kaplıydı! Steven Spielberg yine affedilebilir, çünkü o zamanlarda bu bilinmiyordu. Ancak 2015 yılında vizyona giren Jurassic World için bu hata pek kabul edilebilir değil, zira sayısız dinozorda tüylerin keşfi, günümüzdeki kuşlar ile dinozorlar arasındaki evrimsel köprüyü tartışılmaz bir şekilde kuran, paleontolojide çağ açan bir keşiftir. Bunun filme yansıtılması, bunca bilim insanının emeğine hoş bir göz kırpma olurdu. Tüm bu raptorların ait olduğu Dromaeosauridae ailesi, Troodontidae isimli bir diğer tüylü dinozorlar ailesinden sonra kuşlara gidecek soy hattıyla en yakın akrabalık ilişkisi olan gruptur. Günümüzde her yanımızda yaşayan kuşlar, doğrudan bu filmlerde gördüğümüz canlıların kuzenlerinden evrimleşti! 

Şimdiye kadar bulunan Velociraptor fosilleri içerisinde V. mongoliensis ve V. osmolskae olmak üzere 2 türü tespit edilebilmiştir.

Yukarıda bir raptor türü olan Deinonychus antirrhopus’tan da gördüğümüz gibi kolları ve tüyleri uçmak için oldukça elverişsiz. Bu yüzden tüyleri uçmaktan ziyade aerodinamiklik kazandırıyordu. Aynı zamanda cinsel seçilime büyük katkıları olduğu, kuluçkaya yatarken izolasyon sağladığı, vücut sıcaklığını düzenlemek üzere termoregülasyon görevi gördüğü ve düşmanlarına güç gösterisi yapmaya yaradığı düşünülüyor.

Boyutlarına gelirsek yetişkin bir Velociraptor, yaklaşık olarak bir hindi büyüklüğündedir. Ağırlığı 15 kg civarlarında, uzunluğu 2 m ve yükseliği ise 45 – 50 cm civarındadır. Kafatası diğer raptor türlerine göre biraz daha uzun ve incedir. Boynu S, biçimindedir. Etçildir, jilete benzer dişlerinin arkası ön taraflarına göre tırtıklı ve keskindir. İkinci parmağı diğerlerinden büyük olan keskin tırnaklı büyük bir ele (manus) sahiptir. Bilek (carpal) kemikleri kuşlarınkine aşırı benzerlik gösterir. Çoğu theropod 3 ayak parmağı üzerinde yürür. Fakat raptorlar 3. ve 4. ayak parmakları üzerinde yürürler. Çünkü, 1. ayak parmağı avlanmak için özelleşmiştir. Yaklaşık 6,5 – 9 cm’ye ulaşan kıvrımlı keskin pençesi ile avına kenetlenmesini sağlar. Keskin pençelerini ve jilet gibi dişlerini kullanarak avının damar yolunu kesip saniyeler için öldürebilir. Ayrıca kuyrukları uzun ve yere paralel sert bir şekilde durur. Bu sayede hızlı koşularda rotasyon ve stabilite ile beraber keskin manevralar yapabilmesini sağlar. Genelde sürü ile avlanırlar. Kendilerinden büyük avları indirmek için bir aslan sürüsü gibi davrandıkları düşünülüyor. Paleoekolojik spekülasyonlar üzerinden söyleyebiliriz ki genelde küçük kertenkeleler, proto-primatlar ve böcekler ile birlikte en büyük olarak domuz büyüklüğünde avları tercih ediyorlardı. Ayrıca 3 ile 4 m ileri ve yükseğe sıçrayabilirler. Bu sıçrayış hem gövdesinin bacak kaslarına için hafif kalmasından hem de içi boş kemikleri ve kuş benzeri kanatları sayesinde avantajlı olmasından kaynaklanır. Şu an bir Velociraptor yaşasaydı, bizim için tuhaf bir kuştan farkı olmazdı.

Bilimsel olarak son derece tutarlı bir Velociraptor görseli

Yine çok yapılan bir hata ise, çoğu bipedal (iki ayak üzerinde yürüyebilen) theropodun avuç içlerinin yere dönük olarak gösterilmesidir. Diğer bir tabirler ''slapper'' değil ''clapper'' olarak tanımlanırlar. Zira kuşlar gibi bilek kemikleri pronasyon yapmalarını engeller. Bu yüzden el ayası (facies digitalis palmaris), yere değil alkışlamaya benzer olarak sürekli birbirine ve mediale dönük yani vücuda bakar. Primatlarda pronasyon, önkolun radioulnar ekleminde yapılır. Fakat theropodlarda radius kemiğinin sonu ulna kemiğinin yanında kilitlenir. Bu yüzden hareketi kısıtlar. Avuç içlerinin yere bakması için yapılması gereken hareket, kuşların kanatlarını açmasına benzer olarak kolları laterale doğru kaldırmaktır. Ancak kollar yanlara kaldırılarak, eller açılabilir ve aşağı yöne bakılabilir.

Çoğunlukla Moğolistan ve Çin civarında fosiller bulunduğu için yaşam alanlarının oralar olduğu düşünülüyor. Zekayı belirleyen önemli özelliklerden birisi beyin/vücut oranıdır. Bu sayı büyüdükçe canlının zekası da artar. Dolayısıyla evet, diyebiliriz ki raptorlar, diğer türlere göre daha zekidirler. Fakat bilgi olsun diye belirtelim, bu pencereden yaklaşıldığında bilinen en zeki tür Troodon’dur. Kısaca Kretase Dönemi'nin Albert Einstein’ları diyebiliriz.

T.rex ve Tüyler

Tyrannosaurus'un tüylü olduğuna dair elimizde direkt kanıt yoktur. Ancak son derece destekleyen kanıtlar mevcuttur. Erken Kretase Dönemi'nde ismi Dilong paradoxus olan ve Tyrannosaurus ile akraba olduğu anlaşılan bir tür keşfedildi. Bu tür kuyruğundan, çenesinin kenarına kadar prototüy olarak nitelendirebileceğimiz tüylerle kaplıydı. Bu da Tyrannosaurus'un da ilerleyen dönemlerde tüylü olabileceği fikrini doğurdu. Yalnız yanında bir sorun da getirdi. Bu türün vücudu küçük olduğu için ısı yalıtımı olarak kullanıyordu belli ki tüyleri. Çünkü tek filamentli tüyler, aerodinamiklik kazandırmaz. Yani tüyleri ve vücut boyu arasında ters orantı vardı. Bu mantıkla T.rex'in sadece yavruları tüylü olabilirdi; büyüdükçe tüyleri dökülüyor olmalıydı.

İlerleyen zamanlarda yine Tyrannosaurus ile yakın akraba olan Yutyrannus huali adında bir tür keşfedildi. Bu türün tamamen tüylerle kaplı olduğu gösterildi. Bacaklarından, boynunun üst kısmına kadar 20 cm'yi bulabilen tüyleri vardı. Üstelik bu canlı 9 metre uzunluğunda ve 1.410 kg ağırlığında idi. Yani Yutrannusşimdiye kadar tüy bulundurduğu kanıtlanmış en büyük canlı. Yani vücut boyu ile tüy oranı arasında ciddi bir bağlantı olmayabilirdi. Fakat bu canlı soğuk bölgelerde yaşadığı için tüylerle kaplı olmasının zorunluğu olduğu savunuluyor. Çünkü diğer yandan TyrannosaurusGorgosaurus, Tarbosaurus gibi aynı ailedeki büyük theropodların bazı bölümlerinin tüysüz olduğuna dair doku incelemeleri yapılmıştır. Vücut büyüdükçe termoregülasyon ihtiyacı da karşılandığı için tüylere ihtiyaç olmadığı birkaç kere belirtildi. Acaba Asya filleri ve Asya gergedanları gibi coğrafik izolasyonlara göre tüy varyasyonları mı bulunduruyorlardı? Tüylerini daha iyi anlamak adına Yutyrannus'u bir mamut, T.rex'i de bir fil gibi hayal edebilirsiniz. Çünkü ileri dönemlerde yaşamış Tyrannosaurus, Yutyrannus'a göre daha sıcak iklimdeydi. 

Fakat unutmamız gerekir ki Tyrannosaurus tamamen tüysüz olamaz. Dilong ve Yutrannus'tan yapılan filogenetik araştırmalar bunu gösteriyor. Vücudunun bir kısmı tüylerle kaplı olmalıdır. Bu tüyler de muhtemelen gövdesinde, ellerinde ve boynunda idi. Tıpkı bir devekuşu gibi bacakları ve gövdesinin bir kısmı tüysüzdü. Çünkü tüyler sadece termoregülasyon değil; cinsel seçilime de büyük hizmet verir. Hatta Tyrannosaurus'ta asıl işlevi gösteriş olabilir. Ayrıca yumurtaları sıcak tutmak için de gereklidir. Juravenator ve Concavenator örneklerinde de keşfedildiği gibi tüy, gövdenin tamamını kaplarken, ayakları ve kuyruğun alt kısmını kaplamıyor. Yani ellerden kuyruk sırtına kadar tüylerle kaplıdır; ancak ayaklar tüysüzdür. Günümüz kuşlardan olan akbaba ve devekuşu türlerinde de tüysüz bölgelere rastlıyoruz zaten.

Yeni çıkmış bir akım gibi gözüken ''Feather Resistance'' yani tüylere karşı gelmek, sizi yanıltmasın. Tüylü dinozorların gerçekten bu gezegene bir zamanlar hüküm sürdüğünü hayal etmek muhteşemdir. Dinozorlarda tüy bulunması onları daha az çekici yapmaz. Tam aksine daha da harika kılar. Unutmayın, dinozorlar film canavarları değildir; gerçekte yaşamış canlılardır. Bu canlılar ve yakın kuzenlerinden kuşların evrimleşmiş olduğunu bilmek, gerçekten nefes kesici. Evrimin karşı konulamaz değiştirici gücüne en güzel örneklerden biridir!

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. "Dinosaur feathers found in Alberta amber". CBC News. 15 September 2011.
  2. - Handbook of Birds of the World, Vol. 1: Ostrich to Ducks. Barcelona: Lynx Edition syf. 39.
  3. - Scott, Graham (2010). Essential Ornithology. syf. 31. 
  4. - McLelland, J. (1991). A Color Atlas of Avian Anatomy.
  5. - Prom, Richard O. & AH Brush - The Evolutionary Origin and Diversification of Feathers (2002). NCBI.
  6. - Ann Anat (2006) - PMID: 16856595. NCBI. 
  7. - "Feather evolution". 2015-06-01.  
  8. - Bartels, Thomas (2003) - PMID: 12949771. NCBI.
  9. - Campbell & Lack - Bird Dictionary.
  10. - The Developmental Biology of the Feather Follicles - PMCID: PMC4380223. NCBI.
  11. - Xu, X. & Guo, Y. (2009). "The Origin and Early Evolution of Feathers’’
  12. -  "Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage". PMID: 22403389. Science.
  13. - ‘’Fossilized melanosomes and the colour of Cretaceous dinosaurs and birds’’. Nature, 27 January 2010.
  14. - Journal of Experimental Biology (2007) - Aerodynamics of WAIR. doi: 10.1242/jeb.001701.
  15. - ‘’Dinosaur Feathers Changed In Age’’ - Charles Q. Choi, April 28, 2010. National Geographic.
  16. - "Bristle-like integumentary structures at the tail of Psittacosaurus”. Naturwissenschaften.
  17. - "A Nesting Dinosaur." (1995). 378: 774-776. Nature. 
  18. - Heilmann G. 1926. The origin of birds. London: Witherby.
  19. - ‘’Fibres and cellular structures preserved in 75-million–year-old dinosaur specimens’’. Article number: 7352 (2015). doi:10.1038/ncomms8352. Nature Communications.
  20. - "Plumage color patterns of an extinct dinosaur".  PMID: 20133521. Nature.
  21. - American Museum of Natural History. "Velociraptor had feathers." 2007-09-20. Accessed 2010-08-20. ScienceDaily.
  22. - Turner, A.H.; Makovicky, P.J.; Norell, M.A. (2007). "Feather quill knobs in the dinosaur Velociraptor". PMID 17885130. doi:10.1126/science.1145076. Science.
  23. - Jurassic Park Wiki. 
  24. - Your Dinosaurs Are Wrong: Feathers. Youtube.
  25. - Paleo Profile - Yutyrannus. Youtube.
  26. "Basal tyrannosauroids from China and evidence for protofeathers in tyrannosauroids".  PMID: 15470426. Nature.
  27. The phylogeny and evolutionary history of tyrannosauroid dinosaurs. Scientific Reports.
  28.  "Siberian Discovery Suggests Almost All Dinosaurs Were Feathered", National Geographic. 
  29. "Highly incomplete taxa and the phylogenetic relationships of the theropod dinosaur Juravenator starki". Journal Vertebrate Paleontology.
6 Yorum