Deniz memelilerindeki sırt yüzgeci (dorsal fin) nasıl evrimleşmiştir?

Cetacean sırt yüzgeci, karasal atalardan miras kalmış bir yapı değil, balinagillerde sıfırdan ortaya çıkmış yeni bir doku yapısı. Kemik içermemesinin sebebi de bu. Eski bir kemikli organın biçim değiştirmesi değil, kemik iskeleti olmadan gelişen bir deri çıkıntısı

Senin bildiğin kemik yapısı göğüs yüzgeçlerine ait. Onlar gerçekten tetrapod ön ayağından türedi, içlerinde humerus, radius, ulna ve parmak kemikleri duruyor. Sırt yüzgeci ve kuyruk yüzgeci (fluke) ise bu iskeletin parçası değil. İkisi de yoğun, lifli bağ dokusundan oluşuyor, içlerinde ağırlıklı olarak sıkı dizilmiş kolajen demetleri var. Eski bir yüzgeç iskeletine dayanmadıkları için fosilleşmeleri de çok zor. Bu yüzden sırt yüzgecinin tam olarak hangi ata türde belirdiğini fosil kayıtlarından kesin söyleyemiyoruz.

Bildiklerimiz şöyle:

• En eski balinagiller (Pakicetus, Ambulocetus gibi) karada veya kıyıda yaşayan dört ayaklılardı ve sırt yüzgeci yoktu.
• Tamamen suya uyum sağlayan formlarda kuyruk yüzgeci ve sırt yüzgeci birlikte, hızlı ve kararlı yüzme avantajıyla seçilmiş görünüyor. Pavlov ve arkadaşlarının küçük balinagiller üzerindeki çalışması, bu iki yapının da kanat benzeri bir profile sahip olduğunu ve kaldırma kuvveti üretecek, sürüklenmeyi azaltacak biçimde şekillendiğini gösteriyor.
• Bu yapı birçok soyda tekrar kaybolmuş. Gerçek balinalarda, beluga ve narvalde sırt yüzgeci yok ya da yalnızca bir sırt çıkıntısı var, sirenler ve fokların da yok.

Sırt yüzgeci ichthyosaurlarda ve köpekbalıklarında da var. Bu benzerlik ortak kökenden değil, aynı fiziksel problemin (suda dengeyi koruma) benzer çözümle yanıtlanmasından, yani yakınsak evrimden geliyor.

Genetik tarafı ise açık bir soru. Balıkların sırt yüzgeci, embriyodaki orta hat yüzgeç kıvrımından gelişiyor. Zdral ve arkadaşlarının 2025 tarihli çalışması, çift yüzgeçlerin ve dolayısıyla uzuvların bu eski orta hat yüzgeç programının yeniden kullanılmasıyla ortaya çıktığını savunuyor. Tetrapodlar bu orta hat yüzgecini kaybetti, ama programın bazı parçaları genomda kaldı. Balinagil sırt yüzgecinin bu parçaların yeniden devreye girmesiyle mi oluştuğu henüz gösterilmiş değil. Bu makul bir hipotez, ama balinagillerde doğrudan test edilmiş bir sonuç olarak sunamam. Cetacean embriyolarında sırt yüzgeci gelişimini inceleyen çalışmalar bu yüzden çok değerli olurdu