Hayvanların Evrimsel Kökenine Yeni Bakış Açısı: Düşük Oksijen Şartları Evrimi Nasıl Etkiliyor?

Kompleks canlıların, atmosferdeki oksijen seviyesinin ancak günümüzdeki düzeyde olduğu ortamlarda evrimleşebileceği gerçeği bilim dünyasının en güçlü dogmalarından biridir. Fakat Danimarka fiyortlarından çıkartılan küçük deniz süngerleriyle yapılan çalışmalar, karmaşık canlıların yaşamak ve gelişmek için yüksek seviyelerde oksijene ihtiyaç duymadığını gösteriyor. 

Bilim dünyasının en büyük gizemlerinden biri de karmaşık canlıların kökeninin nereden geldiğidir. İlk küçük ilkel hücreler, nasıl oldu da evrimleşerek bugün yerküre üzerinde var olan karmaşık canlı çeşitliliğini oluşturabildi? Bütün kitaplarda yazan açıklama ise şu: Oksijen. Yaklaşık 630-635 milyon yıl önce atmosferdeki oksijen seviyesinin yükselmeye başlaması karmaşık canlıların evrimleşmesini sağladı.

Fakat Danimarka’nın Kerteminde Fiyordu’ndan çıkartılan deniz süngeri hakkında yapılan çalışmalar bu açıklamanın tekrar gözden geçirilmesi gerektiğini gösteriyor. Çalışmalar, hayvanların, oksijen seviyesinin çok düşük olduğu ortamlarda dahi yaşayıp gelişebileceğini gösteriyor.

Gerçek şu ki şuan atmosferde bulunan oksijen miktarının %0.5’i bile hayvanların yaşamasına ve gelişmesine yetiyor.

Güney Danimarka Üniversitesi’nde bulunan Nordic Center for Earth Evolution’da doktora yapmış aynı zamanda Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Lewis M. Ward ile birlikte PNAS bilim dergisinde yayınlanan çalışmanın başyazarı olan Daniel Mills şöyle diyor:

Çalışmalarımız, düşük oksijen seviyesinin, hayvanların ataları olan canlılar için bir engel olmadığı hakkında ipucu veriyor.

Yarım milyardan biraz fazla bir süre önce, karmaşık canlıların ilk formları(hayvanlar) evrimleşti. Milyarlarca yıl önce sadece tek hücreli canlı formları yeryüzünde hüküm sürüyordu. Atmosferdeki oksijen seviyesinin yükselmesiyle hayvanların tarih sahnesine çıkmaları aynı dönemlere rastlayınca doğal olarak bu iki olay arasında bir bağ olduğuna inanıldı ve oksijen miktarındaki artışın hayvanların evrimleşmesine neden olduğuna kanaat getirildi. Daniel Mills şöyle söylüyor:

Benim bildiğim kadarıyla şuana kadar kimse hayvanların ne kadar oksijene ihtiyacı olduğunu test etmedi. Biz de bunu test etmeye karar verdik.

Hala yaşamaya devam eden ve ilk örneklerine en çok benzeyen hayvanlar deniz süngerleridir. Daniel Mills’in araştırması için çıkardığı bir sünger türü olan Halichondria panicea, Kerteminde’de bulunan Güney Danimarka Deniz Biyolojik Araştırma Merkezi’nin çok yakınlarında yaşıyordu. Mills şöyle söylüyor:

Laboratuvarımızda yaptığımız deneylerde, süngerlerin şuan atmosferde bulunan oksijen miktarının yalnızca %0.5‘ inin bulunduğu bir ortamda dahi yaşamaya ve gelişmeye devam ettiklerini gördük.

Bu oksijen miktarı, hayvanların yaşamı için gerekli olduğunu düşündüğümüz seviyenin altında.

Şimdiki büyük soru ise şu: Eğer düşük oksijen seviyesi hayvanların evrimleşmesinin önünde bir engel değilse öyleyse ne oldu? Neden milyarlarca yıl boyunca, her şey birdenbire patlamadan ve karmaşık canlılar ortaya çıkmadan önce gezegende sadece ilkel tek hücreliler olan bakteriler ve amipler hüküm sürdü? Daniel Mills şöyle belirtiyor:

Orada mutlaka başka ekolojik ve evrimsel mekanizmalar rol oynamış olmalı. Belki de meydanın bu kadar uzun süre ilkel canlılara kalmasının sebebi bir hayvanı oluşturan mekanizmanın gelişiminin uzun zaman almasıdır. Muhtemelen tarih öncesi dönemlerde hayvan bulunmasının zor olmasının sebebi; karmaşık ve çok hücreli olan canlıların evrimleşmesinin oldukça zor olmasıydı.

Mills’in Nordic Center for Earth Evolution’dan çalışma arkadaşları, karmaşık canlılar evrimleşmeden kısa süre önce, atmosferdeki oksijen seviyesinin kayda değer bir şekilde yükseldiğini daha önce göstermişlerdi. Yüksek oksijen seviyesi, şartları uygun hale getirse de karmaşık hayatın gelişiminde önderlik eden bir neden değildi.