Yaşayan tüm kuşların "yanardöner" bir atası var!

Papağanlar, tukanlar ve diğer parlak renkli tropikal kuşlar genellikle tropik bölgelerde bulunur. Daha kuzeyde ve güneyde yaşayanların tüyleri daha yumuşak olma eğilimindedir. Tüylerdeki bu farklılıkların kökeni bilim adamlarını yüzyıllarca şaşırttı: Renkli tüyler tropik bölgelerde mi gelişti, yoksa tropik kuşların bölgeye başka bir yerden akın eden renkli ataları mı vardı?

Kuşların soy ağacıyla ilgili yapılan yeni bir araştırma, yanardöner renkli tüylerin 415 kez geliştiğini gösterdi. Bu kuşlar çoğunlukla tropik bölgelerin dışında ortaya çıktılar. Ayrıca tüm modern kuşların atalarının yanardöner tüylere sahip olması da muhtemel. Bulgular, Nature Ecology & Evolution dergisinde 26 Temmuz 2024'te yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklandı.

Hayvanlar aleminde renk ve yanardönerlik

Hayvanların renk üretme yollarından biri hücreler tarafından üretilen pigmentlerdir. Kuşlarda melanin pigmenti siyah, gri, kahverengi ve turuncu renkler üretir. Karotenoidler ise daha parlak tonları oluşturmak için özel tüy yapıları tarafından kullanılır.

Diğer süreç ise yapısal renktir. Bu, ışığın hücre yapılarının farklı düzenlemelerinden ve yansıma biçiminden kaynaklanmaktadır. Yanardönerlik yapısal rengin bir örneğidir.

Chicago'daki Field Museum'da araştırmanın ortak yazarı ve araştırma bilimcisi olan Chad Eliason, Popular Science'a şu açıklamaları yaptı:

Yanardönerlik, ışığın bazı dalga boylarını filtreleyip diğerlerini gözünüze yansıtarak çalışıyor. Gördüğünüz renk, ışığın yanardöner nesne boyunca kat ettiği mesafeye bağlı olduğundan, bakış açınızı değiştirdiğinizde farklı renkler görürsünüz. Bu yanardönerlik olgusudur.

Tropikal kuşlar parlak renklerini parlak pigmentlerin ve yanardönerlik gibi yapısal renklerin karışımından alırlar.

Yeni çalışmada ekip, renklerin dünyaya nasıl yayıldığını incelemek için 9.409 kuş türünden oluşan bir veritabanı oluşturdu. Ekip, bilimsel olarak belgelenen, yaşayan kuş türlerinin çoğunun videolarını, fotoğraflarını ve bilimsel illüstrasyonlarını taradı. Ekip, araştırma boyunca hangi türlerin yanardöner tüylere sahip olduğunu ve bu kuşların nerede bulunduğu takip etti. Daha sonra kuşların renklerine ilişkin verileri ve DNA'ya dayalı önceden var olan bir aile ağacını birleştirdiler. Bu, tüm türlerin birbiriyle nasıl ilişkili olduğunu belirlemelerine yardımcı oldu.

Eliason:

Çok fazla matematik yaptık. Yanardönerliğin kökenlerini ve yayılmasını belirlemek için, bilgiyi bir modelleme sistemiyle besledik.

Bu model, tropiklerin dışından renkli kuşların milyonlarca yıl önce bölgeye geldiğini gösteriyordu. Daha sonra zamanla çok sayıda farklı türlere ayrıldılar. Tüm bu matematikte bir sürpriz de vardı.

Renkli bir sürpriz

Yaşayan kuşlar teknik olarak özel bir dinozor grubudur ve model, günümüzde yaşayan tüm kuşların ortak atasının, kuş aile ağacında hala parıldayan yanardöner tüylere sahip olduğunu gösterdi. Bilinen en eski kuş Archæopteryx 140 milyon yıl önce yaşamıştır. Neornithes adı verilen bir kuş alt grubu yaklaşık 80 milyon yıl önce evrimleşti ve 66 milyon yıl önce diğer dinozorların çoğunu yok eden kitlesel yok oluştan sağ kurtulan tek kuş oldu. Modern kuşlar Neornithes'in üyeleridir ve ekibin oluşturduğu bu model, yanardöner tüylerin kökeninin kaç milyon yıllık bir geçmişe uzandığını göstermektedir.

Bilim insanları, modern kuşlarda yanardönerliğe neden olan yapıları arayarak yanardönerliğin kanıtını arıyorlar.

Eliason:

Bu durumda yapılar tüylerdeki melanin pigmenti katmanlarından oluşuyor. Fosillerde benzer katmanlar veya yapılar görürsek, soyu tükenmiş bu hayvanların da yanardöner tüylere sahip olabileceğini varsayabiliriz. Bu bulgunun paleontolojide önemli sonuçları olabilir, ancak daha fazlasını öğrenmek için hâlâ yapılacak çok iş var. Sonraki adımlarımız; Ata kuşlardaki yanardönerliğin vücudun hangi bölgesinde bulunduğunu anlamak, neden bazı kuşların yanardöner yapısal renge sahip olduğunu anlamak, neden bazılarının sinyal vermek için yanardöner olmayan yapısal rengi kullandığını anlamak ve yanardönerliğin biyolojik işlevini inceleyerek neden bununla ilişkili olduğunu anlamaktır. Bulduğumuz kadarıyla kuşlar arasında dağılma/genişleme aralıkları bulunuyor.