Gözün Evriminde Yeni Bir Ara Tür: Göz Küresine Sahip Tek Hücreli Canlı!

Bilim insanları, deniz suyundan aldıkları örnekler üzerinde araştırmalar yürütürken, öylece yüzeyinde süzülen göz küresine sahip olan tek hücreli bir canlının kendilerine baktığını fark ettiler! Her ne kadar canlı tek hücreliyse de, göz yapısı insanın gözüne büyük oranda benzerlik taşıyordu: bir lensi, korneası ve hatta retinası vardı! British Columbia Üniversitesi'nden Greg Gavelis ve arkadaşlarının Nature dergisinde yayınladıkları makaleye göre söz konusu canlının Dünya'yı algılayış biçimi, insanınkinden çok farklı. Exeter Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Thomas Richards şöyle söylüyor:

Hücre altı seviyede karmaşık göz yapıları elde edebiliyor olmamız gerçekten çok ilginç. Daha da ilginç olan, ekibin bu parçaların her birinin nasıl evrimleştiğini çözebilmiş olmasıdır.

Gözün karmaşıklığı Darwin'e kadar giden bir süre boyunca evrimsel biyologları büyülemiştir. Öyle ki, her ne kadar sonrasında basit bir ışık-algılayıcı yapıdan küçük basamaklarla evrimlemiş olabileceği mantıklamasını yapmış olsa da Darwin, ilk etapta gözün evrimiyle ilgili olarak "olabilecek en üst seviyede absürt" tanımlamasını yapmıştı. Konuyla ilgili Evrim Ağacı olarak yazdığımız bir yazıyı buraya tıklayarak okuyabilirsiniz.

Tek hücreli olan ve warnowiid olarak bilinen denizel mikroorganizma, tam da Darwin'in öngördüğü gibi bir evrimsel yolculuğu atlatabilmiş bir hayvan türü. Canlı, Kanada ve Japonya'nın kıyılarında yaşıyor; ancak çok az sayıda bulunabiliyor. Araştırmacılar bu canlıyı ilk olarak 1 asır kadar önce tespit ettiler; ancak üzerinde çalışmanın çok zor olduğunu hemen fark ettiler. Çünkü canlı sudan çıkarıldıktan çok kısa bir sonra yapısal bütünlüğünü yitirerek yok oluyordu.

Gavelis, kendi warnowiidini yakalamak için 1 yıl boyunca mikroskop altında deniz suyu örneklerini inceledi. Nihayet, plastik bir reçine içerisinde dondurduğu bir örneğin içerisinde canlıyı bulmayı başardı. Bunu tıpkı reçine içerisinde sıkışıp kalan bir böceğin fosilleşmesine benzetebilirsiniz. Sonrasında, elektron mikroskobu altında çok sayıda fotoğrafını çektiği canlının 3 boyutlu bir modelini çıkardı. Gördükleri, onu hayrete düşürdü.

Her ne kadar diğer tek hücreli canlılar "göz noktaları" denen, karanlığı aydıklıktan ayırt edebilen organelleri sayesinde ışığı algılayabiliyor olsalar da, warnowiidlerde bu iç organeller yeniden düzenlenmiş gibi gözüküyordu. Öyle ki, organellerin düzenlenişi karmaşık bir gözde bulunan lens, kornea, iris ve retinaya denk gelecek özellikleri taşıyordu!

Örneğin "kornea", yani gözümüzün dış kısmında bulunan transparan bölge, bu canlıda mitokondrilerden oluşuyordu. Mitokondriler, bir hücre içerisinde aslen enerji üretiminden sorumlu olan organellerdir. Warnowiidin içerisindeki mitokondriler birbirlerine kenetlenerek lens etrafında çarşaf-benzeri bir katman oluşturmuşlardı. Bu yapı da kıvrımlı olduğu için, yapının "retina" görevi gören bölgesine ışığı kırarak düşürebiliyordu.

Tıpkı bizim gözlerimizde olduğu gibi, bu canlının gözleri de özellikle proteinlerden oluşur; ancak araştırmacılar henüz warnowiidin gözlerini oluşturan proteinleri tespit edebilmiş değiller. Fakat onlar, ışığa duyarlı olan "retina" yapılanması ile ilgili olarak çok daha fazla şey biliyorlar. Bu yapı, gözün arkasında bulunuyor ve plastidler adı verilen organellerden oluşuyor. Normalde plastidler, fotosentezden sorumludurlar. Araştırma ekibi, plastidler içerisinde bulunan DNA'yı hücreden ayırdılar ve incelediler. DNA'nın büyük bir kısmının alg DNA'sından oluştuğunu tespit ettiler. 

Araştırmacılar, evrimsel sürecin bir noktasında warnowiidin atasının alglerle etkileşime geçerek onun fotosentetik ekipmanlarını çaldığını düşünüyorlar. Organizma, evrimsel sürecin ilerleyen kısımlarında avlanmaya yönelerek fotosentezi terk etmiş olabilir. Böylece ışık-yakalayıcı plastidler, avlanmakta son derece büyük avantajlar sağlayan ışık-algılayıcı organlara evrimleşmiş olabilir.

Warnowiidlerin "göz"lerini nasıl kullandıkları henüz tam olarak bilinmiyor. Ancak araştırmacılar, yapının asıl görevinin avlanma sürecinde ortaya çıktığını düşünüyor. Warnowiidler su içerisinde spiraller çizerek hareket ederler ve Gavelis'in düşüncesine göre gözleri, avlarından yansıyan ışık ışınlarını yakalar. Böylece avlarının yerini tespit edebilirler. Muhtemelen lens, gelen ışığa olan hassaslığı arttırır. Yani bizim gözümüzün aksine görüntüyü yansıtma görevi yoktur. Richards, warnowiidlerin bizim yapabildiğimiz gibi şekilleri algılayıp algılayamayacağını merak ediyor ve şöyle söylüyor:

Bunu görmek harika olurdu! Gelecekte bu şekildeki mikrobik canlılarda görme yetisini nasıl evrimleşiğine dair daha fazla örnek bulacağımızı düşünüyorum. Gezegenimizdeki yaşam çeşitliğinin çok büyük bir kısmı gereğinden çok daha az incelenmiş haldedir.

Günümüzde var olan elektron mikroskopları ve DNA dizileme teknolojileri, Darwin'in gözün evrimiyle ilgili cevaplamakta zorlandığı bazı soruları cevaplamamızı sağlayabilir. Gavelis şöyle söylüyor:

Evrimi eleştirenler gözün evriminde geçiş türlerinin olmadığını söyleyip dururlar. Bırakın olmamasını, onlar şu anda aramızda yaşıyorlar ve bizim bulgumuz da onlara bir örnek!