Kambriyen Patlaması'ndan Kalma Alg Fosilleri Gelişmiş Bir Üreme Sistemine mi İşaret Ediyor?

Kambriyen patlaması, Kambriyen döneminin başlarında yaşanan büyük bir hayvan çeşitlenmesiydi. Dönem yaklaşık 538,8 milyon yıl önce başladı. Bu süreçte deniz hayvanları çok daha çeşitli hâle geldi ve günümüz deniz ekosistemlerinin temelleri atıldı.

Çin Bilimler Akademisi Nanjing Jeoloji ve Paleontoloji Enstitüsünden ve başka kurumlardan araştırmacılar, yakın zamanda Kambriyen patlaması dönemine ait, iyi korunmuş fosilleşmiş algleri inceledi. Fosiller Güney Çin'deki bir jeolojik oluşumdan çıkarılmıştı. Proceedings of the Royal Society B'de yayımlanan makalede özetlenen analizler, bazı alglerin yavrularını kontrollü biçimde salmasına olanak tanımış olabilecek, gelişmiş bir üreme sistemine işaret eden yapılar ortaya koydu.

Çalışmanın sorumlu yazarı Dr. Zongjun Yin, Phys.org'a ekibin ilgi alanını şöyle anlattı:

Ekibimiz uzun zamandır erken Kambriyen'in fosfatlaşmış mikrofosil kaydıyla ilgileniyor. Bu fosilleri kullanarak Kambriyen patlaması sırasında deniz ekosistemlerinin nasıl daha karmaşık hâle geldiğini yeniden kurmak istiyoruz. Uzun süredir Kambriyen patlaması üzerine yapılan araştırmalar, hayvanların adaptif ışınımına ve hayvan karmaşıklığının yükselişine odaklandı. Biz ise basit bir soruyu sormaya devam ettik: Kambriyen patlaması gerçekten yalnızca hayvanların hikâyesi miydi? Okyanuslardaki birincil üreticiler, yani çok hücreli algler de benzer bir karmaşıklık artışı yaşadı mı?

Çok hücreli alglerin Kambriyen patlaması sırasındaki evrimine ışık tutmak isteyen Yin ve meslektaşları, Kuanchuanpu biyotasından alınan fosilleri işledi ve analiz etti. Bu biyota, Güney Çin'de erken Kambriyen'den kalma çeşitli canlıları koruyan bir fosil topluluğudur.

Araştırmacılar, eski algleri çevreleyen kayayı asitle çözdü. Böylece fosfat minerallerinde korunmuş minik fosilleri serbest bıraktı. Ortaya çıkan fosiller küresel biçimli ve 1 milimetreden küçük. Üstelik algin hücrelerinin ince ayrıntılarını koruyor.

Yin, kullanılan yöntemleri şöyle açıkladı:

Algin genel morfolojisini ve yüzey hücre düzenini incelemek için ışık mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu kullandık. Fosillerin içine bakmak için üç boyutlu X ışını mikroskobu, yani X ışınlı mikrotomografi kullandık. Bu, tahribatsız bir 3B tarama tekniği ve ilkesi hastanelerde kullanılan BT taramalarına çok benziyor. Fosillere adeta BT çektik. Ancak çözünürlük çok daha yüksek; bir insan saçının çapının yüzde birinden küçük yapıları ayırt etmemizi sağlıyor.

İncelenen fosiller, ayrı iç ve dış hücre topluluklarından oluşan ayrıntılı bir hücre düzeni sergiledi. En iyi korunmuş örneklerde, tıpa benzeri yapılarla kapatılmış açıklıklar da görüldü. Bu karmaşık hücre düzeni, alglerin yavrularını nasıl üretmiş olabileceğine dair bazı ipuçları sundu.

Yin, çalışmanın en dikkat çekici bulgusunu şöyle anlattı:

En dikkat çekici bulgu, planktonik çok hücreli alglerin Kambriyen patlaması sırasında çok yüksek bir karmaşıklık düzeyine ulaşmış olması. Bu düzey, günümüzün planktonik çok hücreli algleriyle karşılaştırılabilir. Bu, birincil üreticilerin de Kambriyen patlaması sırasında hayvanlara benzer bir karmaşıklık artışı yaşayıp yaşamadığına daha dikkatli bakmamız gerektiği anlamına geliyor. Ayrıca alg karmaşıklığının evriminin ardındaki ekolojik mekanizmalar hakkında da önemli sorular doğuruyor.

Çalışmanın sonuçları, Kambriyen patlaması dönemindeki çok hücreli algleri anlamamıza katkı sunuyor. Bazı alglerin yavrularını tıpa benzeri yapılarla kapatılmış açıklıklardan salmış olabileceğini düşündürüyor. Gelecekteki fosil analizleri, önerilen bu üreme sisteminin evrimini daha net belirlemeye yardımcı olabilir.

Yin ve meslektaşları şu anda Prekambriyen ve Kambriyen aralıklarına ait fosilleşmiş alglerle ilgili bilgileri bir araya getiren bir veri tabanı hazırlıyor. Veri tabanı, özellikle bulunan alglerin çeşitliliğine ve morfolojik özelliklerine dair bilgileri içerecek.

Yin, ekibin gelecek planlarını şöyle özetledi:

Ardından yapay zekâ ve başka yaklaşımlar kullanarak alg çeşitliliğinin ve morfolojik karmaşıklığın uzun vadeli evrimsel eğrilerini yeniden kurmayı, ayrıca temel geçişlerin ardındaki ekolojik mekanizmaları araştırmayı planlıyoruz. Nihayetinde daha temel bir soruyu yanıtlamak istiyoruz: Kambriyen patlaması yalnızca hayvanların patlaması mıydı?