Metamorfoz, Semenderlerde Morfolojik Çeşitliliğin Evrimine Hız Katıyor!
Metamorfoz Neden ve Nasıl Evrimleşti? Neden Bu Kadar Yaygın? Evrime ve Çeşitliliğe Nasıl Etki Ediyor?
Wikiwand
Bu haber 4 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.
Bu proje, türlerin inanılmaz şekil ve işlev çeşitliliğinin kökenini ve evrimini anlamaya ilgimle başladı ve metamorfoz hakkında makaleler okurken hemen bu projeye başlamak için ilham aldım. Metamorfoz, gerçekten de, bir hayvanın bir larvadan aynı genetik materyale sahip bir yetişkine dönüşerek yaşamı boyunca morfolojiyi ve ekolojiyi değiştirmesi gerektiğinden morfolojik çeşitliliği incelemek için mükemmel bir kavramsal çerçeve sunmaktadır.
Metamorfoz, böceklerden deniz kestanelerine, istiridyelere, balıklara ve kurbağalara kadar birçok hayvanda son derece yaygındır. Hatta, böcek türlerinin yaklaşık %80'i (Truman, 2019 ve Rolff ve diğerleri, 2019 son çalışmalarına bakın) ve omurgalıların en az yarısı (Laudet 2011) dahil olmak üzere çoğu hayvan metamorfoz sürecini geçirir. Metamorfoz sürecinin, hayvan evriminde çok erken bir noktada evrimleştiği de düşünülmektedir. Ancak, bu sürecin nasıl ve neden evrimleştiği, neden bu kadar yaygın olduğu ve yaşamın evrimini ve çeşitliliğini nasıl etkilediği tam olarak anlaşılamamıştır.
En iyi metamorfoz örneklerinden bazıları kurbağalar, semenderler ve ayaksız iki yaşamlılar dahil olmak üzere amfibilerde bulunur. Bu araştırma bağlamında semenderler özellikle ilginçtir; çünkü birçok tür metamorfik olsa da, ünlü aksolotl, mağara semenderi ve dev semender gibi bazı türler pedomorfiktir - yani yaşamları boyunca larva formunda kalırlar ve asla dönüşmezler (kulağa basit gelebilir, ancak birçok bilim insanı bu canlılara neler olduğunu anlamaya çalıştı. Bu incelemeye bakın: Bonett 2018). Yaklaşık 180 milyon yıllık evrim boyunca, semenderlerde farklı yaşam döngüleri birkaç kez evrimleşmiştir (Bonett ve çalışma arkadaşlarının inanılmaz, ilham verici çalışmalarına bakın: Bonett ve diğerleri 2013, Bonett ve Blair 2017).
Akciğersiz semenderlerin çoğu gibi bazı türler, minyatür yetişkinler olarak yumurtadan çıkıp doğrudan gelişme gösterir. Diğer türlerde doğurganlık evrimleşti ve bunlar memeliler gibi yumurta bırakmayıp, bazı ateş semenderleri popülasyonlarında olduğu gibi yetişkin formlarda doğmaya başladı. Bazıları bir su hayvanı olarak doğup, daha sonra çoğu kurbağanın yaşam döngüsüne benzer şekilde karada yaşayan bir yetişkine dönüşerek bifazik gelişimi kaybetmiş ve bu gelişim sonradan bu canlılarda yeniden evrimleşmiştir. Bazı popülasyonların metamorfik ya da pedomorfik olabileceği fakültatif (çeşitli koşullarda yaşayabilen) çift fazlı türlerden bahsetmiyorum bile; ki bu genellikle çeşitli habitatlardaki fenotipik değişkenlikler ile ilişkilidir (örneğin larva habitatının geçici olması).
Nature Ecology & Evolution'da yayınlanan bu yeni makalede, metamorfozun ve bu farklı yaşam döngülerinin evriminin, semenderlerde kafatası morfolojisinin çeşitliliğini nasıl etkilediğini araştıran ilk çalışmayı gerçekleştirdik. Bu çalışma, Doğa Tarihi Müzesi, Londra Üniversite Koleji, Université Claude Bernard Lyon 1 ve Florida Doğa Tarihi Müzesi'nde çalışanlar dahil olmak üzere, birçok bilim insanının işbirliğini gerektirdi.
Beyin gibi duyu ve işleme merkezlerini barındırmanın yanı sıra beslenmeden sorumlu olduğu için ve yaşamın her aşamasında hayatta kalmak için kritik öneme sahip olduğundan dolayı, kafatasına odaklanmaya karar verdik. 148 tür semenderden büyük bir veri kümesi oluşturmak için mikro-BT taraması yaptık ve kafatasının şeklini, sınır işareti olarak bilinen, yaklaşık 1000 referans noktasıyla tanımlamak için en modern yöntemleri kullandık.
Bu tür çalışmaların çoğu sadece birkaç işaret ile sınırlıdır; dolayısıyla bu, inanılmaz derecede çeşitli ve sıra dışı grubun yalnızca ilk büyük ölçekli araştırması olmakla kalmadı, aynı zamanda yeni yaklaşımımız, bazı türlerde kemiklerin kaybolmasına rağmen kafatasının şeklini ayrıntılı olarak incelememize izin verdi. Bu son kısmı gerçekleştirmek, semenderlerin kafasında birkaç kemiğin kaybolabilmesinden dolayı çok zor oldu; ama kafatasının genel morfolojisini ölçme amacıyla kararlar almak zorunda kaldık. Bu çalışmada kullanılan tüm 3D taramalarını çevrimiçi olarak, NHM’nin Phenome10K.org, Morphosource ve Digimorph veritabanlarında da yayınladık; böylelikle herkesin araştırma, eğitim veya sadece eğlence amaçlı tarama yapmasını mümkün kıldık.
Elde ettiğimiz sonuçlar, semenderlerin atasının bifazik olduğunu; fakat semenderlerde farklı yaşam döngülerinin birkaç kez evrimleştiğini gösteriyor. Daha da ilginç tarafı, farklı yaşam döngüleri evrimleştiğinde semenderler hızlı bir ''evrim patlaması'' yaşıyor ki bu da yaşam döngüsündeki değişimlerin, yeni formların evrimini desteklediğini ve çeşitliliğini artırdığını gösteriyor. Kafatasının farklı bölümlerinin her zaman aynı şekilde gelişmediğini ve metamorfoz sürecini geçiren türlerde kafatasının farklı kısımlarının, yaşamları boyunca bu süreci geçirmeyen türlerden bağımsız olarak geliştiğini de gösterdik.
Kafatasının farklı kısımlarının bağımsız olarak gelişmesi genellikle daha fazla çeşitliliğe neden olur; çünkü bazı kısımlar, beynin korunması gibi, tüm türlerde aynı göreve sahip olabilir. Ancak, çene gibi diğer kısımların farklı beslenme davranışları için özelleşmesi gerekebilir. Bu, bifazik türlerde olduğu gibi, yaşamları boyunca yiyeceklerini ve ekolojilerini değiştiren hayvanlar için yararlı olabilir. Bu nedenle metamorfoz, semender evrimini derinden etkileyerek kafatasının beslenme ile ilişkili bölümlerinin daha bağımsız evrilmesine ve kafatası şekillerinin daha fazla çeşitlenmesine izin verdi.
Metamorfoz, son 180 milyon yıl boyunca semender kafatası evriminin çeşitliliğinin temel etkeni olmuştur. Daha genel olarak, kısımların daha büyük bağımsızlığı, metamorfik türlerin diğer birçok grupta fazla çeşitlilik göstermesinin nedenlerinden biri olabilir ve bu da son derece karmaşık yaşam döngüsünün, hayvanlar arasında neden bu kadar yaygın olduğu bulmacasının bir parçası olabilir.
Bu çalışma, iş arkadaşım Prof. Anjali Goswami (NHM Araştırma Lideri) tarafından yönetilen ve tüm omurgalılarda (balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memeliler) kafatası evrimini inceleyen daha geniş bir projenin parçasıdır. Son birkaç yılda kuşlar, yılanlar, kertenkeleler ve ayaksız amfibilerde bu yenilikçi yaklaşımı kullanarak ekibiyle birlikte kurbağalar, dinozorlar, timsahlar, memeliler ve balıklarla ilgili birçok çalışma yayınladı. Onların iddialı amaçları, gezegendeki yaşam şeklini anlamaya çalışmak ve yaşam döngüleri, ekoloji, habitat ve yok olma gibi faktörlerin geçmiş, şimdiki ve gelecekteki tür çeşitliliğini nasıl yönlendirdiğini anlamaktır.
Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.
Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.
Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.
Bu yeni çalışma, metamorfozun çok önemli unsurlardan biri olduğunu gösteriyor ve bunu bilmek, farklı yaşam döngülerine sahip türlerin gelecekte iklim ve çevre değişikliklerine nasıl tepki verebileceğini tahmin etmemize yardımcı olabilir. Amfibilerin en fazla etkilendiği altıncı kitlesel yokoluş sırasında, gelişimin çeşitliliğin itici gücü olup olmayacağını ve popülasyonların değişen ortamlara hızla adapte olabilmesinin avantajlı olup olmayacağını anlamak gerçekten önemlidir. Sıradaki araştırmamın amacı bu.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
Soru & Cevap Platformuna Git-
6
-
5
-
4
-
1
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
- Çeviri Kaynağı: Nature Ecology & Evolution | Arşiv Bağlantısı
- A. Fabre, et al. (2020). Metamorphosis Shapes Cranial Diversity And Rate Of Evolution In Salamanders. Nature Ecology & Evolution. | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 21/11/2024 14:32:48 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8938
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
This work is an exact translation of the article originally published in Nature Ecology & Evolution. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.
