Evrimsel Süreç - 15: Basit Yapılı Hayvanların İlkin Evrimi ve Yükselişleri (580 - 542 Milyon Yıl Önce)

Yazı dizimizin önceki bölümlerinde detaylı olarak, en ilkin canlılar olan koaservatlardan yola çıkarak her seferinde bir miktar daha karmaşıklaşarak, yani ufak evrimsel adımlardan geçerek yüksek yapılı canlılara doğru evrimsel süreci takip ettik. Burada birçok dallanma gördük ve bu dallanmalardan bazı önemli gruplara detaylıca giriş yaptık. Örneğin bitkilere, mantarlara ve protistalara giden evrimsel yola girdik, buradaki dallanmaları takip ederek günümüz modern bitkilerine kadar gelen evrimsel süreci gördük. Sonra tekrar geriye gidip, bir diğer dallanmadan, farklı bir yönü takip ederek mantarların nasıl evrimleştiğini ve modern mantarların nasıl ortaya çıktığını gördük. 

Hatırlayacak olursanız son yazımızda Evrim Ağacı'nın bitkilere giden dalını detaylıca incelemiş, evrimsel basamakları teker teker göstermiştik ve sonunda modern bitkilere ulaşmıştık. Şimdi bu dal üzerinde geriye, çok çok geriye gidiyoruz. Binlerce, milyonlarca tür ve nesil geriye gidiyoruz. En başlara, koaservatların oluşumundan sonra evrimleşen bakterilerin farklılaşması sonucu oluşan tek hücreli ilkin protistalara, hatta onların atalarına gideceğiz. Böylece bitkiler, prokaryotlar (bakteriler ve arkeler), protistalar ve mantarlar ile hayvanların nasıl birbirinden evrimsel olarak ayrılarak uzaklaştığını göreceğiz. Bu sebeple kemerlerinizi bağlayın, günümüzden tam 1.000 milyon yıl, yani 1 milyar yıl geriye gidiyoruz.

Önceki yazılarımızı hatırlayacak olursanız, 1 milyar yıl kadar önce ortalıkta sadece tek hücreli canlılar, çok ilkin protistalar, artık oldukça karmaşıklaşmış bakteriler ve ilkin çok hücreliliğe giden koloni yapıları bulunmaktaydı. Henüz evrimsel süreç hızlanmamış, ancak hız kazanmaya başlamıştır. Hatırlayınız ki 900 milyon yıl öncesinden başlayan çok hücreliliğin evrimi ile bir anda evrimsel süreçler hız kazanmaya başlayacak, 542 milyon yıl öncesine kadar hızlanarak gelecek ve bu dönemde maksimum çeşitlenme hızına ulaşılacak, sonrasında yavaşlayarak normal bir dengeye dönülecektir. İşte 1.000 milyon yıl öncesi ile 542 milyon yıl öncesi arasına Jeolojik Devirler açısından Neoproterozoik Çağ diyoruz. 

Bu dönem içerisinde, hayvanların evrimine gidecek kola baktığımızda karşımıza en önemli canlı grubu olarak Opistokontlar çıkmaktadır. Bu canlılar, bakteriler ile arkelerin ayrılmasından hemen sonra meydana gelen bir dallanma sonucu, arkelere daha yakın olarak evrimleşen ökaryotların içerisindeki dev bir canlı grubudur. Bu grubun genel olarak arka kısmında kamçı (flagellum) yapısı bulunmaktadır. Bu tanımdan da anlayabileceğiniz üzere bu canlı grubuna sayısız şube, aile, cins ve tür girmektedir. Fakat bizi burada, hayvanların evrimine giden yolda ilgilendiren, koanoflagellalılar sınıfıdır. 

Bu canlı sınıfının en temel özelliği tek hücreli olmaları ve arka kısımlarında bir flagella yapısına sahip olmalarıdır. Ayrıca bu sınıfı, opistokontlar arasında ayıran diğer özellikler kendilerine has ovalimsi şekilleri, 3-10 mikrometrelik çapları ve 30-40 mikrovilluslu tekli kamçı yapılarıdır. Koanoflagellalılar, günümüzde bütün Hayvanlar Alemi'ne en yakın akraba olan canlı sınıfıdır. Çünkü gerek davranışsal özellikleri, gerek hücre biçimler, gerek genetik yapıları hayvanlar ile birebir yakınlık göstermektedir.

Koanoflagellalılar, kamçıları sayesinde serbest bir şekilde ve hızlıca hareket edebilirler. Üstelik avlanma davranışı da göstermektedirler. Hızla savurdukları kamçılarıyla bakterileri su içerisinde sıkıştırarak çevreler ve hücre içerisine alarak "yutarlar".

Buradan da anlaşılabileceği üzere, hayvanların ilk olarak evrimleştiği ortam, hiçbir şüphe götürmeksizin su ortamıdır. Ancak hayvanların tam olarak hangi canlı türü ya da grubundan farklılaşarak evrimleştiği henüz tam olarak çözülememiştir. Bu konuda fikir ileri süren 5 kapsamlı hipotez bulunmaktadır. Bunların detayına burada girme gereği görmüyoruz, çünkü çok kapsamlı makale analizleri gerektirecek konulardır bunlar. Ancak temel olarak farklı hipotezlerin hayvanların farklı canlı formlarından evrimleşmiş olabileceği üzerine kuruludur. Örneğin Placula Hipotezi'ne göre hayvanlar, iç-dış ayrımı olmayan, küresel bir canlıdan farklılaşarak evrimleşmiştir. Planula Hipotezi'ne göre ise bütün hayvanlar bir tür sölenter-benzeri canlının iribaş benzeri bir larvasından farklılaşarak evrimleşmiştir. Bu hipotezler halen inceleme altındadır ve henüz bir karara varılamamıştır.

Ancak ne olursa olsun, hayvanların su içerisinde yaşayan, hareket edebilen bir canlı grubundan evrimleştiğinden eminiz. Ayrıca çok büyük bir ihtimalle bu canlı evrimleşmeye başladığı ilk dönemlerde, hayatının tamamını hareketli geçirmiyordu ve sadece belli dönemlerde hareket edebiliyor, hayatının belli dönemlerini ise sabit geçiriyordu. Ancak hareketli olmanın gitgide avantaj sağlamasıyla bu hayatın hareketsiz dönemi giderek baskılandı ve nesiller sonucunda, hayvanların evrimine paralel olarak bu durgun dönem neredeyse her hayvanda yok oldu. Ancak hepsinde değil... Buna geleceğiz.

Yukarıdaki görsel hayvanların evrimsel geçmişini çok güzel bir şekilde ortaya koymaktadır. Görebileceğiniz üzere görseldeki çizgilerin uzunluk skalası, görselin altında belirtilmiştir. Aşağıdaki uzunluk, tam 100 milyon yıllık bir sürece denk gelmektedir. Ayrıca bilmeniz gerekiyor ki Excavata ile Chromalveolata'nın atalarının yaklaşık 1 milyar yıl önce yaşadığı düşünülmektedir. Dolayısıyla yukarıdaki görsel günümüzden 1 milyar yıl kadar önce başlayıp, günümüze kadar gelmektedir. Ayrıca aynı figür içerisinde farklı canlı, özellikle de hayvan gruplarının birbirleriyle olan evrimsel ilişkileri görmektesiniz. Burada sadece önemli ve büyük grupların yazıldığını hatırlatırız. Şimdi, biz de bu grupların evrimsel değişimine bakış atacağız.

Hatırlayacak olursanız protistaların çok geniş bir grup olduğunu ve hem hayvanlara, hem bitkilere, hem mantarlara benzer özellikler taşıyan canlıların bu alemde bulunduğunu söylemiştik. Ancak bu alem içerisindeki canlıların hiçbiri ne hayvandır, ne bitkidir, ne de mantardır. İşte evrimsel sürecin ve Evrim Kuramı'nın açıklayıcı gücü burada bir kere daha imdadımıza yetişir. Bu canlılar, evrimsel süreçte oluşup günümüze kadar değişmekle birlikte ana özelliklerini koruyarak gelebilmiş türlerdir. Dolayısıyla bu türler çok önemli geçiş örnekleri teşkil etmektedirler. Zaten yukarıdaki evrim ağacını inceleyecek olursanız, protistaların, mantarların (Fungi) ve hayvanların birbirine çok yakın akrabalar olduğunu göreceksiniz. 

Hayvanların evriminde en önemli dönemeçlerden biri, Ediakaran Biyota olarak anılan canlı grubunun yaşadığı Ediakaran Dönem'dir. Bu dönem günümüzden 560-555 milyon yıl öncesini kapsamaktadır. Bu dönemde koanoflagellalılardan ayrılan bir grup canlı, farklı bir evrimsel sürece girerek çok hücreliliğe adım atmıştır. Bu sürecin başlangıcı günümüzden 620 milyon yıl öncesine kadar gitmektedir. Ayrıca çok hücreliliğin ilkin adımlarının da 900 milyon yıl önce atıldığını hatırlayınız. Dolayısıyla bu canlıların tek hücrelilikten çok hücreliliğe geçiş için ciddi miktarda zamanları bulunmaktaydı ve nesiller içerisinde bu özellikleri evrimleştirerek koanoflagellalardan ayrılmaya başladılar. Bu, Hayvanlar Alemi'nin ilk olarak ortaya çıkışı ve yükselişi demekti.

Hayvanlar Alemi'ne baktığımızda, genel özellikler olarak şunları görmekteyiz:

• Ökaryotik (zarlı organellere sahip, çekirdekli) hücrelere sahiptirler.
• Çoğunlukla çok hücrelidirler (bakterilerden ve birçok protistadan böyle ayrılırlar).
• Heterotrofturlar (dışarıdan beslenirler, kendi besinlerini üretemezler, bitkilerden ve alglerden böyle ayrılırlar).
• Besinlerini genellikle vücut içerisindeki bir iç haznede (mide gibi) sindirirler.
• Hücre duvarı bulunmaz (bitkiler, algler ve mantarlardan böyle ayrılırlar).
• Hepsi, en azından hayatlarının bir kısmında, tamamen hareketlidir.
• Birçoğu embriyolojik dönemde blastula denen bir dönemden geçerler. Bu dönem sadece hayvanlara özgüdür.

Bu özelliklere bakarak incelediğimizde, aslında bir hayvanı diğer canlılardan ayırt etmek çok da zor değildir. Ancak hücre yapısı açısından baktığımızda, hayvanların hepsi (ve doğal olarak insan da), ilkin tek hücreli atalarının izlerini net bir şekilde taşımaktadırlar. Dolayısıyla bu bağlamda hayvanların diğer canlılardan hiçbir farkı bulunmamaktadır.

Bir hayvan hücresini mikroskop altında birçok farklı şekilde görebilirsiniz, çünkü hayvanlar alemi gerçekten oldukça çeşitlidir. Ancak bunlardan tipik bir iki örnek gösterecek olursak:

Ayrıca bir hayvan hücresinin anatomik yapısına bakılacak olursa, birçok alt birimden (organelden) oluştuğu görülecektir, tıpkı diğer canlıların hücreleri gibi:

İşte bu canlıların evrimi, yaklaşık 1.000 milyon yıl öncesinde dallanarak diğer canlılardan kademe kademe farklılaşma sonucu başlamış ve günümüze kadar binlerce dala ayrılarak, ciddi miktarda farklılaşmalar gözlenerek gelmiştir. 1 milyar yılın ne demek olduğu düşünülecek olursa, bu zaman zarfında hemen her şeyin olabileceği görülecektir. Bu süreçte ilk ayrım, günümüzden 940 milyon yıl önce gerçekleşmeye başlayan ilkin parazolar ile ilkin eumetazoalar arasındaki dallanma ve farklılaşmadır. Şimdi bu ayrıma bir göz atalım:

Hayvanlar Alemi'nin ilkin evriminden günümüze kadar süreçte geçilen bütün basamakları (hayvanları) birçok alt kategoriye bölmek mümkündür. Ancak bunlar arasında taksonomik bir hiyerarşi bulunmaktadır. Bunların başında Parazoa (yalancı hayvanlar) ile Eumetazoa (gerçek hayvanlar) ayrımı gelmektedir. Dolayısıyla evrimsel süreçte ilk olarak, bildiğimiz anlamıyla hayvanlara ulaşmadan önce "yalancı" olarak anılan bir geçiş evresi görülmektedir. Bu canlıların temsilcileri günümüzde halen bulunuyor olsalar da, atasal formları bugünkülerden oldukça farklıdır.

Parazoa, aslında kelime anlamı olarak "hayvanların yanında" demektir. Ancak genellikle "yalancı hayvanlar" olarak düşünülürler. Böyle düşünülmesinin ve kategorize edilmelerinin sebebi hayvanların hepsinde gördüğümüz doku yapısının, yani özelleşmiş hücrelerin bu canlılarda tam olarak bulunmuyor olmasıdır. Parazoaların, hayvanların en yakın akrabası olan koanoflagellalıların bir kolundan farklılaşarak evrimleştiği düşünülmektedir. Bu ayrımdan sonra parazoalar giderek büyümüş ve koanoflagellalıların aksine mikroskobik boyuttan, makroskobik boyuta geçecek kadar irileşmişlerdir ve koloniler kurmuşlardır. Parazoaların, diğer hayvanlarda genel olarak gördüğümüz vücut simetrisine sahip değildirler ve tamamen asimetriktirler. Günümüzde parazoaların 5.000 farklı türü yaşamaktadır ve bunların 150 tanesi su canlısıdır. Bu canlıların bir diğer ilginç özelliği, larva döneminde, üremeden hemen sonra hareketli olmaları, ancak yetişkinliğe geçmelerinden sonra bir kaya tabanına ya da deniz yüzeyine sabitlenerek ömürlerinin sonuna kadar sabit yaşam sürdürmeleridir. Tüm bu ilginç özellikleri bu canlıları "yalancı" yapmakla birlikte, hücre yapıları ve davranışları tamamen "hayvan" olduklarını göstermektedirler. Sadece hayvanların atasal formlarıyla, gerçek hayvanlar arasındaki bir geçiş alt-alemi olarak görülmelidirler.

Parazoaların içerisinde iki canlı şubesi bulunmaktadır: Bunlardan ilki, birçoğumuzun çok yakından tanıdığı ve gördüğü Porifera (Süngerler), diğeri ise günümüzde yalnızca tek bir tür olan, ancak aynı zamanda başlı başına bir şube de olan Placozoa (Düz Hayvanlar) şubeleridir. Evet, belki ilk defa duyuyorsanız şaşırmış olabilirsiniz; ancak deniz diplerini süsleyen o sabit, rengarenk canlılar birer bitki ya da mantar değil, birer hayvandır.

Süngerlerden önce, koanoflagellalı atalarımız ile süngerler arasında da bir geçiş grubu bulunmaktadır. Günümüzde yaşayan tek bir türü (Trichoplax adhaerens) bulunan bu geniş şubeye Placozoa diyoruz. Kelime anlamı olarak "Düz Hayvanlar" olarak bilinen bu grup, kelimenin tam anlamıyla "düz"dür. Yani tıpkı bir amip gibi eni ve boyu vardır; ancak yüksekliği önemsenmeyecek kadar azdır. Öte yandan hücre yapısı açısından bakıldığında, bir hayvan olduğu kesinleşmektedir. Bu sebeple, ilkin protistalardan ilkin hayvanlara geçişin harika bir örneği olarak karşımıza çıkarlar. Bazı bilim insanlarına göre bu canlı evrimsel olarak süngerlerden ayrılarak ortaya çıkmış ve sonra karmaşık bir yapıya ulaşmak yerine daha sade ve yassı bir hal almıştır. Ancak ne olursa olsun, canlılar arası bir geçiş olduğu tartışmasızdır. Aşağıda türün tek temsilcisinin bir görselini görüyoruz:

Bu ilginç bir örnektir, çünkü bilimin güzelliği ile ilgili bize çok net bir şey gösterir. Belki böyle bir şeyi mikroskop altında gördüğünüzde bile canlı olduğunu düşünmezdiniz. Bir toz parçası ya da yassı bir yüzey gibi düşünüp üzerinde durmayabilirdiniz. Ancak bilimsel şüphecilik dahilinde 1883'te bu canlıları ilk olarak tespit eden bilim insanları, bu önemli detayı atlamadılar ve ilkin hayvanlara giden önemli bir basamak aydınlanmış oldu.

Şimdi, süngerlere dönelim. Dediğimiz gibi, birçok insan süngerleri bir "hayvan" olarak görmekte zorlanabilecektir. Burada da bir diğer önemli konuyu görüyoruz: Bilimde, bilim dışı insanların "görüşleri" önem arz etmez. Çünkü terminoloji ve konudan uzak olan beyinler, her şeyi kolayına kaçarak, yüzeysel değerlendirmeye meyillidirler. Bu, uzmanlık gerektiren her alanda görülür. Bir Picasso tablosunu sanattan anlamayan biri "Çizim işte." diyip geçilecek bir yapıt olarak görürken, bir sanatçı çok derin anlamlar görüp, bunları diğerlerine aktarabilir. Bilimde de, terminolojiye hakim olmayan biri "Olur mu canım, doğru düzgün hareket bile etmiyorlar, ne hayvanı!" diyebilir. Tıpkı "İnsan ne kadar üstündür, hayvan olabilir mi?" denilmesi gibi. Ancak insanların aklının almaması, onlara inanılmaz ya da mantıksız gelmesi, gerçeklerin böyle olmadığı anlamına gelmez. Bilimin bir terminolojisi, bir metodolojisi vardır ve bunlar öğrenilmeden yapılacak her yorum cahilce olacaktır. Bunu da bu şekilde bağlayarak bir hayvan şubesi olan süngerlere ait birkaç örnek görelim:

Yukarıdaki bu güzel görünümlü iki canlı, Süngerler şubesine ait birer hayvan türüdür. Süngerlerin genel özelliği, "porlu" (delikli) yapılara sahip olmalarıdır. Fotoğraflardan da görüleceği üzere bu canlıların yapısında çeşitli gözenekler, delikler, porlar bulunur. Bu yapıları oluşturan hücreler, koordine bir şekilde çalışarak suyun bu delik içerisinden akışını sağlarlar. Bu sırada su içerisindeki ufak tek hücrelilieri "filtreleyerek" avlarlar ve sindirirler. Süngerlerin, daha önce de belirttiğimiz gibi, dokuları bulunmamaktadır. Ancak temel özellikler açısından birer hayvan grubu oldukları kesindir. 

Evrimsel Süreç'te ilerledikçe, günümüzden 550 milyon yıl kadar önce, özellikle Placozoa ile yakın akraba olduğu bilinen en ilkin "gerçek hayvan" gruplarına rastlamaya başlarız. Bu ilkin gerçek hayvanlar (Eumetazoa), adeta hücrelerin kolonileşip çok hücreli hale gelmesi sonucu, herhangi bir yönde simetriye sahip olmayan, radyal simetri (her yönden simetrik, dairesel) sahibi canlılardır. Placozoa veya Süngerler'den evrimleştiği düşünülen bu ilkin hayvan gruplarının genel adı Radiata'dır. Bu terimin anlamı bilim tarihi içerisinde birkaç defa değişmiş olsa da, günümüzde iki büyük canlı şubesini barındırmaktadır: Ctenophora (Taraklılar) ve Cnidaria (Sölenterler).

Bu canlıların ortak özellikleri, değindiğimiz gibi radyal simetriye sahip olmaları, yani dairesel canlılar olmalarıdır. Simetri, hayvanların evriminde önemli bir rol oynamıştır, çünkü yüksek organlaşma ve özelleşme bu simetri sayesinde gelişebilmiştir. Belki de evrimsel süreçte simetri, organlarla paralel olarak evrim geçirmemiş olsa, bugün bu kadar karmaşık hayvan gruplarına asla rastlamayacaktır. Dolayısıyla simetrinin evrimi üzerinden hayvanları sınıflandırmak isabetli bir hareket olacaktır.

Placozoa içerisindeki dallanmadan evrimleştiği düşünülen ilk hayvan şubesi Cnidaria (Sölenterler) şubesidir. Yaklaşık 580 milyon yıl önce evrimleştiğine dair elimizde oldukça güçlü fosil verileri bulunmaktadır. Radiata ile ilgili sıkıntı, hep yumuşak dokulu olmaları ve henüz herhangi bir sert dokunun bulunmamasıdır. Ancak bu canlıların doğru ortamda ölmüş olmaları ya da zeminde bırakabildikleri izler, bize yapıları hakkında net bilgiler vermektedir. Bilim insanlarının özverili çabalarıyla bu veriler birleştirilerek, günümüzdeki Sölenterlerin atalarının evrimi ortaya çıkarılabilmektedir.

Sölenterlerin günümüzde 10.000 civarı türü bulunmaktadır. Hepsi sucul canlılardır ve çok büyük bir kısmı denizlerde yaşar. Bu şubeyi ayırt eden en temel özellik, ilkin bir organlaşma olarak görebileceğimiz knidosit hücreleridir. Bu hücreler bir mızrak gibi kullanılarak avlar etkisiz hale getirilir.

Bu fotoğrafta beyaz olarak işaretlenen yapılar, knidosit hücreleri topluluklarıdır. Çoğu durumda bu hücreler içerisinde ölümcül ya da felç edici zehirler ve nörotoksinler üretilir. Bu kimyasalların avın vücuduna ani bir şekilde boşaltılmasıyla, sölenterler avlarını avlarlar.

Sölenterlerin sayısız alt grubu bulunmaktadır, bu sebeple burada bu detaylara girmeyeceğiz. Ancak büyük canlı grupları olarak Mercanlar (Corals) sölenterler grubuna girmektedir. Aslında "mercan" dediğimiz yapı, hareketli sölenterlerin hareketsiz yavrularından ibarettir. Bu da şaşırtıcı bir bilgi olarak karşımıza çıkar. Yani aslında mercan "kayalıkları" olarak gördüğümüz yapılar, cansız yapılar, mantarlar ya da bitkiler değil, henüz hareketli formuna ulaşmamış yavru sölenter yığınlarıdır. Zamanı geldiğinde, bu kayalara tutunan güzel renkli canlılar değişim geçirerek hareketli hale geçerler ve üremeye çalışırlar. Bu zamana kadar ise sabit bir şekilde sadece beslenirler. Ayrıca bütün denizanaları, deniz anemonları ve hidra-benzeri canlılar sölenterlere ait canlılardır.

Yukarıdaki bir deniz anemonu olan Actinoscyphia cinsi bir sölenterdir. Aşağıdaki ise bir hidra-benzeri sölenter olan Physalia physalis türüdür:

Sölenterlerin bazı gruplarında yarı-yanlı simetri veya çiftyanlı-radyal simetri görülmektedir. Yani sölenterlerin içerisinde de, Radiata'dan çift yanlı simetrik hayvanlar olan Bilateria grubuna geçiş durumunda olan canlılar bulunmaktadır.

Sölenterlerin en yakın akrabası ve evrimsel süreçte önemli rolü olan diğer radyal simetrik canlı grubu ise, dediğimiz gibi, Ctenophora (Taraklılar) şubesidir. Yine yumuşak dokulu olmalarından ötürü fosil bulmak oldukça güç olsa da, birçok türüne ait fosiller bulunabilmiştir. Özellikle terminolojik olarak Lagerstätte olarak bilinen ve yumuşak dokuların bile fosilleşmesini sağlayan alanlarda bu türlerin fosillerine rastlanmaktadır. Bu şubenin günümüzden 505 milyon yıl kadar önce evrimleştiği düşünülmektedir. Ancak atalarının 525 milyon yıl öncesinde farklılaşmaya başladığı bilinmektedir. Taraklılara adını veren yapıları, upuzun olan silleridir. Bu devasa boyutlara ulaşabilen siller, hayvanlar aleminde görülen en büyük sillerdir. Boyları birkaç milimetreden 1.5 metreye kadar çıkabilir. Yakın kuzenleri olan sölenterler ile vücut planı olarak oldukça benzerdirler. Sölenterler ve Taraklıların birbirine göre farklı miktarlarda evrimleşmiş özellikleri bulunmaktadır. Örneğin Sölenterler'de en ilkin beyin oluşumuna rastlamaktayız. Ancak Taraklılarda böyle bir merkezi sinir ağı (beyin) yapısı bulunmaz, sinirler vücuda dağılmıştır. Günümüzde, kuzenlerine göre oldukça az sayıda, yaklaşık 100-150 tür Taraklı canlı bulunmaktadır.

Aşağıda iki farklı taraklı hayvan örneği görmektesiniz:

Evrimsel süreç takip edilecek olursa, hayvanlar aleminde çok düzgün bir evrimsel geçiş görürüz. Muhtemelen hayvanlar üzerinde çalışan birçok bilim insanı olmasından ötürü, hayvanların evrimsel geçmişleri çok daha net olarak görülmektedir. Şu anda burada giremediğimiz hangi özelliği alacak olursanız olun (sert dokuların oluşumu, sinir sisteminin evrimi, katman yapılarının evrimi ya da herhangi bir diğer özellik), mutlaka aynı kademede bir geçiş gösterecek ve evrimsel süreç ile tam uyumlu bir gelişim gözlenecektir. Bu da bize Evrimsel Biyoloji'nin gücünü göstermektedir.

Biz yine de halen simetri üzerinden giderek hayvanların evrimini takip edelim. Radyal simetrik canlılardan sonra karşımıza yavaş yavaş iki yanlı simetriye sahip, bilateral olarak simetrik olan hayvanlar çıkmaktadır. İşte bu canlılara taksonımide Bilateria (Çift-Yanlı Simetrikler) denmektedir. Bu canlıları ayırt eden özellik, evrimsel gelişimleri sonucunda ön-arka ve alt-üst şeklinde parçalara ayrılabilir olmalarıdır. Bu da doğrudan sistemlerin evrimleşmesiyle ilgili bir durumdur. Örneğin sinir sisteminin evrimi sayesinde ön ve arkayı ayırmak mümkün olmaktadır. Ayrıca dokuların dağılımından ve hareketlerin yönünden ötürü de alt ve üst şeklinde ikiye bölmemiz mümkün olmaktadır. Radyal simetrik hayvanlarda ise alt ve üst şeklindeki ayrım mümkünken, ön ve arka diye bir ayrımdan bahsedemezdik.

Evrimsel Süreç'i izlemenin bir diğer kolay yolu da germ tabakalarının evrimini takip etmektir. Germ Tabakaları (Germ Layers) basit olarak doku ve organlara özelleşecek olan embriyolojik katmanlardır. Genellikle radyal simetrik hayvanların tamamı iki adet germ tabakasına rastlarız; ancak bilateral canlılarda 3 farklı katman bulunmaktadır. Katman sayısının artması, organların özelleşmesi anlamına gelmektedir. Günümüzde 3 katmandan daha fazla katmana sahip bir canlı bulunmamaktadır.

Çift-yanlı simetrik hayvanların en ilkin örneklerine günümüzden 555 milyon yıl kadar önce rastlamaktayız; ancak bu konuda tartışmalar halen sürmektedir. Bu tarihe ait olan Kimberella fosili net bir şekilde çift yanlı simetri göstermektedir. Bundan önceki canlıların hepsi radyal simetriktir. 

Çift yanlı simetrik hayvanların içerisinde o kadar çok fazla şube vardır ki, bunların her birine girmemiz yüzlerce sayfalık yazı çıkarırdı. Bu sebeple her birine girmeden, ilgi alanımız olanları paylaşacağız. Fakat bu konuya ilgi duyanlar, internetteki kaynaklardan daha da detaylı bilgiler alabilecektir.

Simetrinin hayvanlarda neden evrimleştiğine ve ne işe yaradığına dair bir yazımız zaten mevcut, bu konuda bilgi almak için:

Sistemlerin Evrimi - 1: Sindirim Sistemi ve Çift-Yanlı Simetrik Hayvanlar

Bu simetrinin evrimleşmesiyle birlikte hayvanların da giderek karmaşıklaştığını görmekteyiz. Ancak canlılığın her alanında olduğu gibi, burada da genel olarak basitten karmaşığa bir evrim süreci bulunmakta. Şimdi bu evrimsel sürece bir göz atalım, böylece evrimin ne kadar kademeli geliştiğini sizlere de gösterebiliriz.

Bilateria'ya ait ilk atasal türlerin 580 milyon yıl kadar önce yaşadığı düşünülmektedir. Ancak bu atasal form henüz tam olarak çift yanlı simetri kazanmamıştır, bir nevi ara geçiş formundadır. Vernanimalcula guizhouena denen bu türün 20 milyon yıllık bir evrimsel süreç sonucu oluştuğu düşünülmektedir. Aşağıda bu türün fosillerinin bir görselini görmekteyiz:

Çin'de keşfedilen bu türün boydan boya uzunluğunun 0.1-0.2 milimetre civarı olduğu bilinmektedir. Bu türden itibaren göreceli olarak gelişmiş hayvanlarda hızla bir evrimsel büyüme görmekteyiz. Bu türün varlığı, Kambriyen Patlaması'nın 12 milyon yıl gibi kısa bir sürede gerçekleştiği düşüncesini yerle bir eden ilk bulgu olmuştur. Sonrasında da hatırlayacağınız üzere bu "patlama"nın kökenlerinin 900 milyon yıl geriye kadar gittiği görülmüştür.

Evrimsel süreçte ilerlediğimizde, çift-yanlı simetrik hayvanların evriminde karşımıza Orthonectida şubesi çıkmaktadır. Bu ilkin hayvanlar, günümüz denizel hayvanları ile karşılıklı evrimleşmiş, denizel bir parazittir. Haklarında çok geniş bilgimiz yoktur, ancak bilinen en ilkel çok hücreli canlıları ve en ilkin hayvanları bir arada toplayan bir şubedir. Yetişkinleri bile mikroskopsuz görülemez. Ancak buna rağmen şimdiye kadar 20 civarı türü keşfedilmiştir. Aşağıda bu şubenin en meşhur türlerinden olan Rhopalura ophiocomae türünün dişisi ve erkeği görülmektedir:

Daha da ilerlediğimizde karşımıza çıkan bir diğer şube, yine bir iç parazit grubu olan Rhombozoa şubesidir. Bir diğer adı Dicyemida olan bu grubun 0.5-7 milimetre arası türleri bulunmaktadır. Görüldüğü üzere hayvanların evriminin ilkin basamaklarından itibaren hızlı bir büyüme vardır. Bunun en temel sebebinin avlanmadaki başarıları sayesinde bolca besin bulabilmeleri olduğu düşünülmektedir. Çünkü şimdiye kadar hayvanlar kadar başarılı ve hızlı avlanabilen hiçbir alem evrimleşmemiştir. Aşağıda bir tür ahtapot olan Octopus doflieni türünün bağırsaklarında yaşayan bir iç parazit görülmektedir:

Genel yapı itibariyle baktığımızda ise, Dicyema macrocephalum türüne ait şöyle bir görsel sunabiliriz:

Evrimsel sürecin içerisinde ilerledikçe, daha karmaşık hayvanlara giden kolda dallanmalar görmekteyiz. Bunların başında da Acoelomorpha şubesi gelmektedir. Genelde 2 milimetrenin altında kalan türlerden oluşan bu şubede kimi tür 15 milimetreye kadar ulaşabilir. Bu türlerde henüz halen sindirim kanalı evrimleşmemiştir. Vücutları içerisindeki kofullarda sindirimi gerçekleştirirler. Aşağıda bu şubeye ait bir tür olan Symsagittifera roscoffensis türüne ait bir fotoğraf görülmektedir.

Yeri gelmişken bahsetmek gerekir ki, hayvanların kategorize edilmesindeki en önemli yöntemlerden biri, sindirim sisteminin oluşumuna bakmaktır. Çünkü genellikle hayvanlar sindirim ve sinir sistemleriyle diğer canlılardan ayrılırlar. Bu sebeple de bu sistemlerin evrimi, hayvanların evrimsel gelişiminde önem arz etmektedir. Az sonra tanımlayacağımız üzere hayvanları sinirim sistemlerinin gelişimine göre iki dev gruba ayırmak mümkün olacaktır. Ancak bundan önce, daha da gelişmiş canlılara giden yolda bir diğer ara grup olarak karşımıza çıkan Chaetognatha, yani Ok Solucanları şubesine bakmakta fayda var:

Halen denizlerde yaşayan ve denizlerde evrimleşmiş bu şube, plankton dediğimiz ve denizlerin içerisinde sürüklenen küçük canlılar olarak düşünebileceğiniz sistemlerin büyük bir kısmını kaplamaktadır. Zaten şu ana dek gördüğümüz bütün gruplar denizlerde evrimleşmiş hayvanlardır. Bu hayvanların birçoğu halen denizlerde yaşamakla birlikte, göreceğimiz üzere karalara çıkış büyük bir evrimsel adım olacaktır.

Ok solucanlarının 5'te 1'i denizlerin dibinde yaşamaktadır. Boyları artık giderek büyüyen bu hayvanların kimisi 120 milimetreye kadar ulaşabilir. En küçüklerinin ise 2 milimetre civarı olduğu bilinmektedir. Günümüzde 20 cins, 180 tür ok solucanı bilinmektedir. Bu şubede tür sayısı göreceli olarak az olsa da, bireylerin toplam sayısı birçok hayvandan çok daha fazladır. Bu türün ve önceki atalarının Kambriyen Dönem'in ortalarında, günümüzden 500 milyon yıl kadar önce evrimleştiği düşünülmektedir. Bilinen en eski ok solucanlarından biri, aşağıda fosilini görebildiğiniz Eognathacantha ercainella türüdür:

Anlaşılır olması adına türün bir rekonstrüksiyonunu verecek olursak:

Bu türden başka daha onlarca fosil keşfedilmiş ve hayvanların evrimine ciddi miktarda ışık tutulabilmiştir. Bu türlerin, günümüz modern omurgasızlarının ataları veya en kötü ihtimalle çok yakın kuzenleri olabileceği konusunda bolca veri bulunmaktadır. Araştırmalar halen devam etmektedir.

Bu yazımızda gördüğünüz üzere hayvanlarda da, çok basit bir başlangıçtan, giderek karmaşıklaşan bir evrimsel süreç görmekteyiz. Doğrusu, bu yolda dallanmalar o kadar fazla sayıdadır ki ve elimizde o kadar çok fazla moleküler ve jeolojik (fosil) kanıt bulunmaktadır ki, hepsini yazılara sığdırabilmenin bir yolunu bulamıyoruz. Fakat elimizden geldiğince bu evrimsel süreci küçük parçalara bölerek, mümkün olduğunca fazla evrimsel basamağı tanıtmaya çalışacağız.

Şimdilik, tam da hayvanların giderek karmaşıklaştığı ve Kambriyen Patlaması'nın hızlandığı dönemde yazımızı noktalamak istiyoruz. Bir sonraki yazımızda hayvanların evrimsel gelişimini incelemeye devam edeceğiz.