Dinozorlar Neden O Kadar Büyüktü? Akıl Almaz Boyutlara Nasıl Erişebildiler ve Neden Şu Anda Bu Kadar Büyük Hayvanlar Yaşamıyor?

Şüphesiz, dinozor denince birçoğumuzun aklına T. rex, Velociraptor gibi etçillerin yanı sıra; metrelerce uzunluktaki boyunları vinçleri andıran, onlarca tonluk vücutlarıyla Dünya'yı titretmiş olan Sauropodlar gelir.

Sauropodlar, dinozorların Saurischia (Kertenkele Kalçalılar) takımına mensuptur. Brachiosaurus, Diplodocus ve Apatosaurus en tanınmış Sauropod cinsleri arasındadır. Bu devasa canlılar, Triyas Dönemi'nin sonunda; aslında onları tanıdığımız gibi değil de, Kretase Dönemi'nin sonuna dek yaşayacak torunlarından bir hayli küçük olarak ortaya çıktılar. Peki milyonlarca yıl boyunca, çeşitli seçilim baskılarına maruz kalarak birçok evrimsel basamağı geride bırakan sauropodlar, nasıl oldu da bu denli devasa boyutlara ulaşabildi?

Oksijen Düzeyi, Her Şeyi Değiştiriyor!

Burada karşımıza çıkan en temel faktör, günümüzde var olmayan bir çevresel koşuldan geliyor: atmosferde bulunan oksijen düzeyi. Günümüzde ciğerlerimize çektiğimiz atmosferin %20.9 civarı oksijenden oluşur ve bu oksijen, oksijenli solunum dediğimiz biyokimyasal süreçten geçerek besinlerin parçalanmasında kullanılır - ki bu besinler de, vücudumuzun her bir parçasını inşa etmek, korumak, tamir etmek ve büyümek için gerekli enerji kaynağımızdır.

Havadaki oksijen oranı, hücrelerimizde işleyen biyokimyasal süreçlerin verimliliği, hızı ve evrimsel niteliklerini doğrudan etkilemektedir. Çünkü oksijen, en nihayetinde vücudumuzda bulunan (ve diğer tüm hayvanların da vücudunda bulunan) çeşitli maddelere (örneğin hemoglobine) bağlanarak hücrelere taşınır ve oralarda kullanılır. Eğer atmosferik oksijen daha yüksekse, daha fazla oksijen bağlayıcı kimyasal kullanarak bu oksijene olan erişiminizi, günümüzdeki maksimuma göre daha da fazla arttırabilirsiniz. Bu da, hücrelerinizin çok daha fazla enerji üretebilecek şekilde evrimleşmesini tetikleyebilir ve bu sayede, çok daha iri vücutlar geliştirmek mümkün olur.

Atmosferik oksijenin ilk olarak nasıl oluştuğu ve ne tür etkilere sahip olduğunu Büyük Oksitlenme Olayı ile ilgili yazımızdan okuyabilirsiniz. Ancak özetle, 2.5 milyar yıl kadar önce, siyanobakterilerde oksijen üretebilen fotosentez sürecinin evrimleşmesi sonucunda atmosferdeki oksijen miktarı pratik olarak 0 düzeyinden, birkaç milyar yıl içerisinde %32 dolaylarına kadar ulaşmıştır (özellikle de karasal bitkilerin de, siyanobakterilerden yüz milyonlarca yıl sonra evrimleşmesi sonrasında).

Görebileceğiniz gibi %32 oranı, günümüzdeki %20.9 oranından fazlasıyla yüksektir. Bu sayede, o dönemdeki hayvanların, bitkilerin ve mantarların neredeyse hepsi, günümüzdekinden çok daha iri boyutlara sahip olacak biçimde evrimleştiler. Günümüzde yusufçuk (Anisoptera) olarak bildiğimiz ufacık canlılara benzer birçok böcek bile, onlarca santimetre büyüklüğe erişebiliyordu. İşte dinozorları da devasa boyutlara eriştirmeyi başaran temel çevresel faktör, bu yüksek oksijen oranıydı.

Ancak elbette oksijenin yüksek olması, boyutlarda gördüğümüz devasa artışın tek sebebi değildi. Her canlı, bu özel çevresel etmenle farklı şekillerde etkileşti ve buna bağlı olarak farklı evrimsel yolaklara saptılar. Dinozorlar özelinde değerlendirdiğimizde, yüksek oksijen oranı ile ilişkili bazı diğer evrimsel adaptasyonlar da karşımıza çıkıyor - ki bunlar, dinozorların dev boyutlarını anlamamızı kolaylaştırabilir.

Oksijen Haricindeki Önemli Faktörler

Öncelikle üzerinde düşünülmesi gereken konu, bu canlıların irileşebilmesi için ne gibi şartların gerekli olduğudur. İlk akla gelen, elbette ki bol gıda tüketimidir. Kimi yetişkin türlerin günde yüzlerce kilo besin tükettiği tahmin ediliyor. Ayrıca memelilerden farklı olarak, dinozorlar yumurtlayarak çoğalıyordu. Bu yüzden, gebelik gibi bir sorunları da yoktu.

Bir diğer husus ise, bu canlıların, kendi ağırlıklarını taşıyabilecek kadar sağlam ve güçlü, ama hareket etmelerini de engelleyecek kadar hantal olmayan bir iskelete ihtiyaç duymasıdır. Onlarca tonluk kütleye dayanabilmek, sıradan bir iskeletin üstesinden gelebileceği bir iş değildir. Bu, devasa hayvanların metabolizma faaliyetlerinin aksamaması için gerekli olan verimli bir soluk alıp verme mekanizmasına da yapbozumuzun son parçası diyebiliriz.

Bugün, keşfedilen fosiller üzerinde uzun yıllar boyunca yapılan çalışmalar ve çeşitli bilgisayar programları yardımıyla geliştirilen modellemeler sayesinde biliyoruz ki, sauropodlar tüm bu donanımlara sahipti. Gelin bunlara biraz daha yakından bakalım.

ScienceMag

Gıda Tüketimi

Uzun boyunları, sauropodların en bilinen özelliklerinden biridir. Onlara kazandırdığı popülaritenin yanı sıra, en önemli konuda da yardımcı oluyordu: beslenme. Sauropodlar, uzun boyunları sayesinde diğer otçulların ulaşamadığı yükseklikteki dallara ulaşabiliyorlardı - ki o dönemlerde günümüzdekinden bile uzun bitkiler de bulmak mümkündü. Bu da onlara geniş çaplı bir besin kaynağına erişim sağlıyordu.

Buna ek olarak, bulundukları noktadan hareket etmeden, boyunlarının mümkün kıldığı menzildeki besinlere erişim imkanları da vardı. Yani enerjiyi daha verimli bir şekilde elde edebiliyorlardı. Sauropodlar, uzun boyunları sayesinde tonlarca kiloya ulaşmak için gerekli olan besini elde etmekte pek de zorlanmıyordu.

Üreme

Memelilerin devasa boyutlara ulaşabilmesindeki en büyük engellerden biri de yavrularını doğurmak zorunda olmalarıdır. Hamilelik, bol enerji gerektiren zahmetli bir süreçtir ve boyutlar büyüdükçe bu süreç de uzar.

Afrika fillerini ele alalım: 3.5-4 metrelik omuz yüksekliği ve 10 tonu bulan ağırlıklarıyla günümüzde yaşayan en büyük karasal memeli unvanına sahiptirler. Afrika fillerinin hamileliği yaklaşık 2 yıl sürer. Anne fil hamilelik boyunca hem kendisi hem de yavru için enerji sağlamak zorundadır.

Sauropodların böyle bir sorunu yoktu. Yumurtlayarak çoğaldıkları için üremeleri, boyutlarının milyonlarca yıl içerisinde büyümesine bir engel oluşturmadı.

Solunum Mekanizması ve İskelet

Saurischia takımına mensup Sauropodlar ve Theropodlar (modern kuşlar da tamamı iki ayak üzerinde yürüyen dinozorlardan oluşan bu alt takıma mensuptur) ile günümüz kuşları birçok açıdan benzerlik gösterirler. Bunlardan en belirgin olanı solunum sistemi ve iskelettir. Kuşların solunum sistemi, memelilerden oldukça farklıdır.

Bizim akciğerlerimiz, gayet basittir. Soluk alma sırasında oksijeni içeri alır, soluk verirken de karbondioksiti dışarı atarız. Kuşlarda ise bu oldukça farklı ve karmaşıktır. Hem soluk alma hem de soluk verme esnasında oksijen emilir. Akciğerlerine bağlı hava keseleri bunu mümkün kılar. Bu keseler alınan her nefesle içeri giren oksijenin bir kısmını depolar, nefes verme sırasında kirli hava dışarı çıkarken keselerdeki oksijen de akciğerlere iletilir. Bundan dolayı kuşlar bize kıyasla daha verimli bir solunum mekanizmasına sahiptir.

Bu mekanizma, sauropodlarda da hemen hemen aynıydı. Bunu, kemiklerindeki açıklıklardan biliyoruz. Bu açıklıklar hava keselerinin doldurduğu boşluklardır. Bu sayede verimli akciğerleri, kocaman vücutlarına rağmen metabolizma tepkimelerine yakıt sağlayabiliyordu. Ayrıca, tüm vücuda yayılmış hava keseleri, kemiklerin içlerine yayılarak iskeletin daha hafif olmasını sağlıyordu. Tam da ihtiyaç duydukları gibi; sağlam ve güçlü, ama hafif!

Memelilerde, iskelet de sınırlayıcı bir faktördür (biyomekanik ilkeleri, suda biraz daha farklı işlediğinden balinalar için bu konuda pek bir dezavantaj yoktur). Besin ihtiyaçlarını karşılarken en büyük yardımcıları olan uzun boyunlarının evrimleşmesine olanak sağlayan etmenlerden biri de yine bu hava keseleridir. Omurlarındaki hava keseleri sayesinde, boyunlarını havada tutabiliyorlardı.

Sonuç

Sauropodların devasa boyutlara ulaşabilmeleri bu gibi çeşitli özellikleri sayesinde mümkün oldu. Yaklaşık 100 milyon yıl boyunca gezegenin dört bir köşesine dağılıp çeşitli türlere ayrıldılar. Ekosistemleri birbirleriyle ve diğer otçullarla paylaştılar. Ve tartışmasız, yaşadıkları zaman dilimi boyunca Dünya'nın hakimiydiler.

Ancak, bu canlılar da 66 milyon yıl önce çoğu kuzenleri gibi yok oldular. Bugün, bilim ve teknoloji sayesinde sauropodlarla ilgili birçok konu hakkında bilgi sahibiyiz ancak hâlâ cevaplanması gereken sorularımız var.