Ichthyosaur Deniz Sürüngenleri Sıcakkanlıydı!

Poikiloterm ve Homeoterm Nedir?

Halk arasında sıcakkanlı ve soğukkanlı olarak bilinen terimler, bilimsel literatürde aslında homeoterm (sıcakkanlı) ve poikiloterm (soğukkanlı) olarak kullanılır. Çünkü "sıcak" veya "soğuk" olan bir durum yoktur. Homeoterm olanlar adı üzerinde vücut sıcaklığını sabit tutacak metabolik aktivite (homeostaz) ile evrimleşmiştir. Genelde bu durum bulunduğu ortam sıcaklığından daha sıcak olur. Poikiloterm olanlarda ise vücut sıcaklığı ortam sıcaklığı ile birlikte değişkenlik gösterir. Yani sıcakkanlı yerine sabitsıcaklı; soğukkanlı yerine değişkensıcaklı kullanmak doğru olacaktır. Çünkü poikiloterm hayvanlar güneşlenirken vücut sıcaklıkları belirgin şekilde artar, daha sonra metabolik aktivite ile birlikte düşer. Öyle ki soğukkanlı denilen hayvanların bizden tek farkı vücut ısılarını ortamdaki sıcaklıktan daha yüksek tutamamaları değil; aynı zamanda ortamdan daha serin de tutamazlar. Bu yüzden literatürdeki gibi değişkensıcaklı anlamına gelen poikiloterm terimini kullanmak daha doğru olacaktır.

Wikipedia

Endotermi ve Ektotermi Nedir?

Bu tanımlar sık sık yukarıdakiler ile karıştırılır. Halbuki farklı tanımlardır. Endotermik hayvanlar, sıcaklık kaynakları kendileridir. Ektotermik hayvanların sıcaklık kaynakları ise çevredir. Örneğin endotermik hayvanlar solunum ile krebs döngüsünden ATP sentezleyerek kaslarda yakıt olarak kullanırlar ve bu sayede kinetik enerji ile sıcaklık üretirler. Aynı zamanda pirüvat ve yağ asitlerini kullanırlar. Bu yüzden bu hayvanlar soğuk iklimlere daha iyi uyum sağlayabilirler. Dolayısıyla teorik olarak endotermik hayvanlar, homeoterm veya poikiloterm olabilir. Bunun en güzel örneği hepsinin ektotermik olduğu sanılan balıklarda opah (Lampris spp.) isimli endotermik bir tür tanımlanmasıdır! Kendisi, pektoral kasları ile sıcaklık üreterek kalbinden çıkan kanın sıcaklığını, solungaçlarında rete mirabile adı verilen damar ağı sayesinde çevrenin etkisiyle soğuyan toplar damarlardaki kanın daha düşük sıcaklığı (soğukluğu) ile değiştirebiliyor. Kısaca damar ağında karşılıklı bir sıcaklık düzenlemesi gerçekleşiyor. Ayrıca yoğun yağ katmanı sayesinde sıcaklık izolasyonu da sağlıyor. Fakat endotermik olarak sıcaklığını kendi üretmesine rağmen homeoterm (sabitsıcaklı) değil. Çünkü çevrenin etkisiyle bu stabilizasyonu sağlayabiliyor ve gün içerisinde sıcaklığında değişim gözleniyor.

Ralph Pace (Fotoğrafçı)

Vücut Sıcaklığı ve Evrim

Aslında genel olarak evrimsel biyolojide olduğu gibi bu iki durum arasında keskin çizgiler yoktur. Biz insanlar anlamak ve analiz kolaylığı sağlamak açısından belli noktalarda anlaşıp, çizgilerle ayırarak sınıflandırıyoruz. Çünkü kuşların ataları olan theropod dinozorların mezotermik (ılıkkanlı), hatta homeotermik (sabitsıcaklı) olduğu düşünülüyor. Günümüzde var olan bazı mezotermler arasında ton balıkları, deri sırtlı deniz kaplumbağaları, yumurtayla çoğalan sivri ekidnalar ve lamind köpekbalıkları (büyük beyazlar ve okyanusun en hızlı yüzen köpekbalıklarının bazılarını içeren grup) bulunuyor. Günümüzde bildiğimiz, sürüngenler ile memeliler arasında geçiş özelliklerini halen taşıyan 2 canlı vardır: ornitorenk (Ornithorhynchus anatinus) ve ekidna (Tachyglossidae spp). İşte bu memeliler de mezotermiktir (ılıkkanlı)! Konuyu incelediğimiz yazımıza buradan erişebilirsiniz. Aynı zamanda Mezozoik'te yaşayan uçan sürüngenler olan pterosaurlar ve deniz sürüngenleri olan plesiosaurların da aynı şekilde sabitsıcaklı olduğu düşünülüyor. Tam tersi ise hepsinin homeoterm (sıcakkanlı) olduğu düşünülen memeliler içerisinde çıplak kör fare (Heterocephalus glaber) adlı poikiloterm (değişkensıcaklı) tür tanımlanmasıdır!

National Geographic

Uçan Sürüngenler: Pterosauria

Aynı zamanda Pterosauria takımındaki uçan sürüngenlerin de homeoterm olması çok yüksek ihtimaldir. Çünkü kıl veya tüy bulundurmuyorlardı. Piknofiber (pycnofiber) isimli elastik kıl benzer proteinler bulunduruyorlardı. Ayrıca uçuş davranışları da bunu destekliyor. ”Sürüngen” tanımı zaten oldukça zor bir tanımdır. Çünkü bazı sürüngenler (timsah gibi) kuşlara diğer sürüngenlerden evrimsel olarak daha yakın. Bu yüzden olarak homeoterm olan kuşlar sınıfı tamamen “sürüngen” sayılmalıydı. Hatta yaşayan bütün diapsidlerin sürüngen taksonuna dahil olması gerektiği şeklinde bir görüş bile mevcuttur. Öyle ki son dönemki birçok taksonomik sınıflandırma böyle kabul ediyor.

Jaime Chirinos (Paleoartist)

Deniz Sürüngenleri: Ichthyosauria

Son dönemin en nefes kesici gelişmelerinden biri de keşfedilen Stenopterygius adlı ichthyosaur cinsinin homeoterm (sabitsıcaklı) olduğunun anlaşılması oldu! 5 Kasım 2018'de Nature'da yayımlanan araştırmaya göre Jura'da yaşamış ilkin ichthyosaurlardan biri üzerinde detaylı yumuşak doku incelemeler gerçekleştirildi! Yumuşak dokuda yapılan immünohistokimyasal incelemelerde epidermis ve dermis arası doğrudan anlaşılabiliyor. Bu sayede görüldü ki, günümüz deniz memelilerinde olduğu gibi blubber adında deri altında gövdeyi tamamen kaplayan bir adipoz (yağ) dokusu bulunduruyorlardı. Aynı zamanda melanin gibi pigment dağılımları balinalara benzer olarak hayvanın üst kısmında yoğun, alt kısmında seyrek biçimdeydi. Çünkü pterosaurlara karşı yukarıdan, plesiosaurlara karşı aşağıdan bakıldığında kamuflaj sağlıyordu. Ayrıca balıklar ve kertenkeleler gibi pullarla kaplı olmadıkları da biliniyor. Çünkü pullar su içerisinde aerodinamikliği azaltıyor. Sonuçta anlaşıldı ki kendilerinin fizyolojileri ve etolojileri (davranış bilimi) günümüz dişli balinalar ile fazlasıyla benzerlik gösteriyor!

Victor O. Leshyk (Paleoartist)

Bu yüzden ichthyosaurların "sürüngen" olmaları tekrardan tartışma konusu olabilir. Zaten yukarıda da bahsettiğimiz gibi "sürüngen tanımı" radikal bir çerçeve değildir. Ichthyosaurların sürüngen olmalarına rağmen memeliler ile en güzel ortak özellikleri, balinalar gibi doğurarak (vivipar) çoğalmalarıdır. Nasıl mı biliniyor? Hamile bireyin fosilleşmiş örneği mevcut. Fosil hakkındaki yazımıza buradan ulaşabilirsiniz. Zaten yıllardır sabitsıcaklı olabilecekleri filogenetik analizler sayesinde öngörülüyordu. Örneğin ilkin üyelerinden olan Utatsusaurus cinsi üzerinde yapılan karşılaştırmalı kemik analizleri ve hipotetik damarlanma ağı incelemeleri bunun indirekt bir bulgusuydu. Daha sonra dişlerde yapılan oksijen izotopları incelemeleri sayesinde sıcaklıklarının 35-39 derece arasında (Deniz sıcaklığı ~20 derece) olduğunun hesaplanması bunun direkt bulgusu oldu. Son yapılan bu araştırmada ise artık tamamen deniz memelileri gibi oldukları doğrudan gözlenmiş oldu!