Microraptor'un Uçuşu

Ekim 2013 ayı içerisinde hepsi Southampton Üniversitesinden olan Darren Naish, Gareth Dyke, Roeland de Kat, Colin Palmer, Jacques van der Kindere ve Bharathram Ganapathisubramani isimli araştırmacıların oluşturduğu bir ekip Nature Communications dergisinde Microraptor cinsi fosil türün aerodinamik performansına yönelik bir makale yayımladılar. Microraptor, küçük, uzun kanatlı, etçil ve iki ayak üzerinde duran (dromaesaurid) bir teropod türü dinozordur (veya geçiş özelliği gösterdiğinden "dino-kuş") ve Çin bölgesinde, Aşağı Kretase döneminde yaşamıştır. Bu yazımızda, bu araştırmanın neden diğerlerinden farklı olduğuna ve ne sonuca varıldığına değineceğiz.

Microraptor ilk olarak Çin'in Liaoning Bölgesi'ndeki meşhur Yixian Oluşumu içerisinde, 2000 senesinde tanımlanmıştır. 4 kanadı olması sebebiyle çok meşhurdur: tıpkı kuşlarda olduğu gibi, ön uzuvları üzerinde uzun tüyler vardır ancak kuşlardan farklı olarak, arka uzuvlarında da eşit miktarda tüy bulunur. Türün geri kalan vücudu da kalınca bir tüy tabakasıyla kaplıdır ve kuyruğunun arkasında bir pervane benzeri bir tüy oluşumu bulunmaktadır.

Microraptor ilk olarak birkaç parçasının paramparça olmuş tek parça kemiğinden tanımlanmıştı. Ancak birçok farklı kemik, diş ve tüy kalıntısının bulunmasıyla daha net tanımlanabilir olmasından beridir oldukça yaygın olarak bilinmektedir. Bugüne kadar cinse ait 3 tür tanımlanmıştır: Microraptor zhaoianus, M. gui ve M. hanqingi. Ancak bu üçünün aslında aynı tür olduğu da tartışılmaktadır. Hatta keşfedilen bir dördüncü fosil, Microraptor'un en yakın akrabalarından biri olarak, ayrı bir cins olan Cryptovolans pauli olarak tanımlanmış, ancak bazı araştırmacılar tarafından bunun Microraptor zhaoianus ile aynı tür olduğu iddia edilmiştir.

Microraptor'u İnşa Etmek: İhtilaflar ve Anlaşmalar

Science dergisinde yayımlanan bu araştırmada ne yapılmıştır? Colin Palmer tarafından Microraptor'un gerçeğine yakın bir modeli hassas bir şekilde inşa edilmiştir, ördekler ve güvercinlerden alınan tüylerle donatılmıştır ve anatomik olarak doğru pozisyonlara, doğru yönlerde yerleştirilmiştir. Uçamayan maniraptorların gerçekte neye benzediğiyle ilgilenenler için, bu araştırmadaki modelin kafası, boynu ve vücudundaki tüylerin yapısının, Mezozoik Dönem kuşlarının genel rekonstrüksiyonlarının aksine, modern kuşlarınkine benzer bir aerodinamik yapıda olduğunu öğrenmek söyleyebiliriz. Bu durum, araştırmacıların tüm kuşlardaki tüylenme konusuna tam kapsamıyla yaklaşmalarından kaynaklanmaktadır.

Daha önceki rekonstrüksiyonlarda tüy bağlantılarında hatalar yapılmıştır: Microraptor'un arka ve ön uzuv tüylerinde asimetrik kanatçıklar bulunur ve bu sayede, hava akışına göre bunlar yön alabilirler. Ancak önceden yapılan bazı rekonstrüksiyonlarda arka bacak tüyleri hava akışına dik olarak yerleştirilmiştir ve bu çok büyük ihtimalle tamamen hatalıdır.

Tüy ve arka uzuv anatomisine göre Microraptor bacaklarını dikey veya karşıt dikey olarak tutmaktaydı, böylece hava akışına ilk değen yüzeyler, sagital düzleme dik durabilmekteydi. Bu durum, tüylerin ne kadar hareketli olduğu sorusunu akla getirmektedir: bu konumda tüyler sabitler miydi, yoksa bu tüyleri hareket ettirebilen kaslar ve bağlar mı vardı? Bunu henüz bilmiyoruz; bunların günümüz tavukları ve güvercinlerinde bulunduğu biliniyor. Aslında, bu tüylerle ilgili bildiklerimiz henüz bebeklik dönemindedir: henüz bu tüylerle ilgili isimlendirmelerimiz bile bulunmamaktadır, ayrıca bu yapıların evrimindeki genetik etmenlerle ilgili bilinmeyen birçok nokta vardır. Bu konuda araştırmalar halen sürmektedir.

Eğer ki Microraptor'daki arka uzuv tüyleri dik konumda kalıyorlarsa (ki en uzun tüylerinin metatarsal bölgede olduğunu belirtmek isteriz), bu durumda 2007 senesinde Chatterjee ve Templin tarafından ileri sürülen çift-düzlemli tipte olması gerektiği söylenebilir; her ne kadar türün tüyleri onların önerdiği kadar birbirine basık olmasa da... Ancak yine de bu araştırmada, bu ikili tarafından önerilen konfigürasyon tüm detaylarıyla denenmiş ve test edilmiştir. Makalede de anlatıldığı gibi, Chatterjee ve Templin'in yöntemleri yeniden uygulanamadığından ve o makalede bu çift-düzlemli duruşun nasıl kaldırma kuvveti yarattığı açıkça belirtilmediğinden, denemeler başarısız olmuştur.

Microraptor'un aerodinamik performansı ile ilgili bir tartışma, onun arka uzuv duruşuyla ilgilidir. Cinsin uçuş becerisini tartışan ilk makalelerde bu kanatların tamamen açılabildiği ve bu konumda kalabildiği savunulmaktadır. 2010 yılındaki bir diğer makalede de bu durum savunulmaktadır. Teropod femurunun ve kalça bağlantısının genellikle arka bacağın vücut düzleminden o kadar açılmasına izin vermemesi, bunun neredeyse kesin olarak yanlış olduğunu göstermektedir.

Ancak microraptin dromaeosauridlerin diğer teropodlara göre daha yuvarlak bir femoral kafası olması ve dolayısıyla arka bacaklarını daha fazla açabiliyor olmaları da bu canlı grubu için bir gerçektir. Eklemlerinin yöneliminin kesin olarak belirlenmesinin bir yolu olmasa da, bu araştırmadaki modelin femur kemikleri fosiller ile uyumlu olacak miktarda açılabilmektedir. Bu modelde bacakların tamamen açılabileceği fikri savunulmamaktadır.

Rüzgar Tüneli

Model, Southampton Üniversitesinde bulunan rüzgar tünellerinden birinde denenmiştir ve birçok farklı simülasyon uygulanmıştır. Arka uzuvların konumuyla ilgili ihtilafla ilgili olarak modelin bacak açıklığı test edilmiştir ve bacakların tamamen aşağıya baktığı ve bacakların hiç var olmadığı durumlar incelenmiştir. Aerodinamik performans, bacakların tamamen aşağıya baktığı durumda en yüksektir. Bu sonuç, araştırmacıların beklentilerini doğrulamaktadır. Canlıda kuyruk kaldırma kuvveti yaratıcı bir etkiye sahiptir. Bu durum Microraptor'un net bir şekilde "beş kanatlı" uçucu olarak tanımlanmasını mümkün kılmaktadır, sadece dört kanadı yoktur.

Microraptor, çok açık bir şekilde asla verimli bir uçucu değildir! Tüm simülasyonlarda aşırı miktarda hava sürtünmesine maruz kalmıştır ve aerodinamik olarak dengesizdir. Hızlı hareket ettiği zamanlarda en yüksek verime ulaşabilmiştir. Tüy ve kanat konfigürasyonundan bağımsız olarak süzülebildiği gösterilmiştir. Hatta Microraptor'un verimli bir şekilde süzülebilmesi için daha düz bir kanat yüzeyine ihtiyacı vardır: tüy asimetrisi, anatomisi ve konfigürasyonu sonucu pek fazla değiştirmemektedir. Bu da, teropodlarda kanatların aerodinamik amaçlarla evrimleşmediği fikrini desteklemektedir.

Bütünleşik Microraptor

Tüm bunlar Microraptor'un ekoloji, biyoloji ve davranışı hakkında bize ne söylemektedir? Mezozoik Dönem'deki birçok diğer uzun tüylü paravian tür gibi, Microraptor da bir gizemdir. Her şey bir yana, normalde karasallık ile ilişkilendirilen "tipik" bir kuş olmayan teropod iskeletine sahip olmasına rağmen, aerodinamik fonksiyonu olan kanatçıkları da bulunmaktadır. Microraptor ortalama bir süzülücüdür, müthiş değildir. Bu durum, cinsin süzülmeyi sadece ihtiyacı olduğunda kullandığını ve aslen bunun için özelleşmediğini göstermektedir. Bir diğer deyişle, uçmak Microraptor'un uzmanlığı değildir. Bunu sadece ağaçtan ağaca geçmek için kullanmaktadır.