Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Metamorfoz, Semenderlerde Morfolojik Çeşitliliğin Evrimine Hız Katıyor!

Metamorfoz Neden ve Nasıl Evrimleşti? Neden Bu Kadar Yaygın? Evrime ve Çeşitliliğe Nasıl Etki Ediyor?

Metamorfoz, Semenderlerde Morfolojik Çeşitliliğin Evrimine Hız Katıyor!
Ateş semenderi
Wikiwand
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Nature Ecology & Evolution isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

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.

Omurgalı hayvan olan kurbağalarda karmaşık ve çift fazlı (biphasic) yaşam döngüsü. Bu örnekte, metamorfoz sürecinde kırılgan bir döneme girmeden ve nihayetinde bir yetişkin olmadan evvel yumurtadan larva çıkmaktadır. Morfolojideki değişimler besin alımındaki ve habitat kullanımındaki farklılıklarla ilintilidir.
Omurgalı hayvan olan kurbağalarda karmaşık ve çift fazlı (biphasic) yaşam döngüsü. Bu örnekte, metamorfoz sürecinde kırılgan bir döneme girmeden ve nihayetinde bir yetişkin olmadan evvel yumurtadan larva çıkmaktadır. Morfolojideki değişimler besin alımındaki ve habitat kullanımındaki farklılıklarla ilintilidir.
Anne-Claire Fabre (Ecology&Evolution)

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).

Farklı ekolojilerle ilintili yaşam döngüsü çeşitliliği. Doğrudan gelişim gösteren tek fazlı döngüler (sarı hat ile belirtilmiş), doğurgan türler (koyu yeşil hat) ve pedomorfik türler (mavi hat). Çift fazlı türlerin karmaşık faz döngülerine (kırmızı hat) dikkat ediniz. Açık mavi arkaplan suya dayalı fazları, sarı arkaplan karasal fazları göstermektedir.
Farklı ekolojilerle ilintili yaşam döngüsü çeşitliliği. Doğrudan gelişim gösteren tek fazlı döngüler (sarı hat ile belirtilmiş), doğurgan türler (koyu yeşil hat) ve pedomorfik türler (mavi hat). Çift fazlı türlerin karmaşık faz döngülerine (kırmızı hat) dikkat ediniz. Açık mavi arkaplan suya dayalı fazları, sarı arkaplan karasal fazları göstermektedir.
Anne-Claire Fabre (Ecology&Evolution)
Her bir semender ailesindeki morfolojik ve kraniyal (kafatasına ait) çeşitlilik.
Her bir semender ailesindeki morfolojik ve kraniyal (kafatasına ait) çeşitlilik.
Anne-Claire Fabre (Ecology&Evolution)

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.

Semenderlerdeki kafatası sisteminin şekline dair niceliksel veri illüstrasyonu. İşaretçiler, semenderlerdeki kafatası şekli varyasyonlarının miktarını belirlemek için kullanıldı.
Semenderlerdeki kafatası sisteminin şekline dair niceliksel veri illüstrasyonu. İşaretçiler, semenderlerdeki kafatası şekli varyasyonlarının miktarını belirlemek için kullanıldı.
Anne-Claire Fabre (Ecology&Evolution)

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.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

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.

Semenderlerdeki kafatası çeşitliliğini gösteren bir illüstrasyon.
Semenderlerdeki kafatası çeşitliliğini gösteren bir illüstrasyon.
Anne-Claire Fabre (Ecology&Evolution)

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.

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.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Umut Verici! 5
  • Tebrikler! 4
  • İnanılmaz 1
  • Muhteşem! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: 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 12/08/2020 21:18:14 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.

Reklamı Kapat
Güncel
Agora
Yeni Koronavirüs
Kan Hastalıkları
Tehlike
Salgın
Kültür
Evrimsel Biyoloji
Hasta
Çiftleşme
Yapay Zeka
Okyanus
Ortak Ata
Gelişim
Evren
Canlılık
Covid-19
Skeptisizm
Dinozorlar
Beyin
Hominid
Sars
Yiyecek
Kuyrukluyıldız
Saç
Evrimsel Tarih
Botanik
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Sembolik bir protesto istiyorsanız, bir bayrağı yakmayın. Onu yıkayın.”
Norman Thomas
Geri Bildirim Gönder