İlk Hayvanlar, Dünya Okyanuslarını Oksijenlendirerek Karmaşık Yaşamın Evrimini Hızlandırmış Olabilir!

Exeter Üniversitesi’nde yapılan yeni bir araştırma, kompleks hayatın evrimi için atmosferde ve okyanuslarda çözünmüş belli bir miktarda oksijenin olması gerektiğini söyleyip bunu bir ön koşul olarak gören inanışa meydan okur nitelikte. 

Çalışma, Danimarka’da deniz süngerlerinin (evrimleşen ilk hayvan) çok az miktarda oksijene ihtiyaç duyduğunu keşfeden bir araştırma temel alınarak yapıldı ve Nature Geoscience’da yayınlandı. Exeter Üniversitesi’nden bu yeni araştırmayı yürüten Profesör Tim Lenton şöyle söylüyor:

İlk hayvanlar evrimleşmeden önce, 1,5 milyar yıl boyunca okyanusların yüzeyinde yeterli miktarda oksijen bulunuyordu fakat okyanusun karanlık dibi oksijen yoksunuydu. Biz, ilk hayvanların evrimleşmesinin, okyanus dibinde çözülmüş oksijen miktarının artmasında kilit rol oynamış olabileceğini iddia ediyoruz. Bu da, daha kompleks ve hareketli canlıların evrimleşmesini kolaylaştırmış olabilir.

Araştırmacılar, Neoproterozoik Dönem (1,000-542 milyon yıl önce) boyunca bazı mekanizmalar sayesinde atmosferdeki oksijen miktarının artmasına gerek kalmadan, okyanus derinliklerinde çözünmüş oksijen miktarının artmış olabileceğini öne sürüyor.

Okyanus tabanındaki oksijen miktarını belirleyen, okyanus dibindeki oksijen üretim-tüketim dengesidir. Oksijeni azaltan bir faktör de okyanus dibinde çökmüş olarak bulunan, ölmüş organik maddelerdir. Bu yeni çalışma, ilk hayvanların hem doğrudan hem de dolaylı olarak bu organik madde miktarını azalttığını savunuyor. 

Süngerler vücutlarına suyu pompalayarak içerisindeki çok küçük organik maddeleri süzerek beslenirler. Bu da onların yaşadığı katmanlı su diplerinde çözünmüş oksijen miktarını artmasına yardımcı oluyor. Filtre sisteminden geçemeyip ayrılan fitoplanktonlar (çok küçük deniz bitkileri) deniz tabanında daha hızlı batıyorlar ve böylece sudaki oksijeni azaltan faktörler azalmış oluyor. 

Okyanusun dibindeki çözünmüş oksijen miktarındaki artış aynı zamanda yanlışlıkla da olsa okyanuslarda bulunan boğazlardaki temel besinlerin yok olmasını hızlandırdı. Bu da okyanus ekosisteminin verimliğini düşürerek oksijen tüketimini azalttı ve böylece dipteki çözünmüş oksijen miktarı artmış oldu.

Oksijence zengin okyanuslar daha kompleks ve hareketli canlıların evrimleşmesi için ideal ortam oluşturdu çünkü doğaları gereği vücutları daha fazla oksijene ihtiyaç duyuyor. Bu canlılara, bağırsakları olan, bir başka canlıyı yiyerek beslenen ilk avcı hayvanlar dahil edilebilir. Yani bugünkü deniz biyosferinin ve besin zincirinin başlangıcına ait bir ortamdan bahsediyoruz. Profesör Lenton şöyle ekliyor:

Tahminlerimize göre ilk hayvanlar, atmosferdeki oksijen miktarının artışında pasif tepkiler vermekten çok uzaktı. Onlar, 600 milyon yıl önce, sudaki çözünmüş oksijen seviyesini artıran aktif ajanlardı. Hatta çok uzak akrabalarımızın da aralarında olduğu daha kompleks canlıların evrimine uygun bir dünya yarattılar diyebiliriz.

Aynı zamanda çalışmanın ortak yazarlarından olan Leeds Üniversitesi’nden Simon Poulton şöyle söylüyor:

Çalışma, atmosferdeki oksijen seviyesinin artışına gerek kalmadan, okyanusta çözünmüş olarak bulunan oksijen miktarındaki artış için mantıklı bir mekanizma sunuyor. Elbette bundan sonra şu soru aklımıza geliyor: Uzun zamandır doğruluğundan şüphe duyulmayan, o zamana ait atmosferdeki oksijen miktarının arttığı doğru muydu? Şu anda bu sorunun cevabını bilmiyoruz. Ama bu sorunun cevabı aynı zamanda ‘Dünyamızın nasıl evrimleşti de şu anki yaşanabilir duruma geldi?’ sorusu için kilit bir rol oynuyor. Jeokimyacıların, Dünya’nın ilk evrelerindeki oksijen miktarını deşifre etmek için yeni yöntemlere ihtiyaçları var.