Scleromochlus, Uçan Sürüngenler Olan Terozorların Atası Olabilir mi?

1907'de tanımlanan ve şu ana dek 7 bireyin fosili bulunan Scleromochlus taylori, sahip olduğu özellikleriyle birçok bilim insanının aklını karıştırmıştı. Tanımlanmasının üzerinden bir asırdan fazla zaman geçmesine rağmen hala Scleromochlus hakkında bildiklerimiz kesin bilgiler değil. Ancak şu ana kadarki en güncel ve detaylı çalışma 2020'de S. Christopher Bennett tarafından yayınlandı ve Scleromochlus hakkında önceden kabul görmüş (Scleromochlus'un terozorların atası/kardeş türü olması, Scleromochlus'un koşucu olması, vb. gibi) bazı fikirler yeniden tartışıldı. Ne yazık ki Scleromochlus cinsi üzerine Türkçe bir yazı henüz yazılmamış. Biz bu yazımızda, Bennett'in makalesinde sunduğu yeni bulguları paylaşacağız ve Scleromochlus hakkında kapsamlı bilgiler sunacağız.

Fakat öncelikle, Scleromochlus cinsi nedir?

Scleromochlus Nedir?

Matt Celeskey

İlk bakışta "dinozor" denebilecek bir morfolojiye sahip olduğunu düşünseniz de Scleromochlus bir dinozor değildir. Dinozorlardan daha ilkin (İng: basal) bir türdür ve dinozorlarla paylaştığı özelliklerden çok, terozorlarla (yani uçan sürüngenlerle) ve temel arkozorlarla (yani terozor ve dinozorların ortak atası olan timsah benzeri hayvanlarla) ortak özellikleri vardır. Bu bakımdan uzun süredir terozorların atası ya da kardeş türü olduğu sanılıyordu. Scleromochlus'un sınıflandırılması hakkında aşağıda ayrıntılı olarak bahsedeceğiz.

Arkozorlardan evrimleşmiş çoğu türün (terozorlar, dinozorlar, kuşlar, timsahlar) aksine Scleromochlus, yaklaşık 18 santimetrelik boyuyla oldukça ufaktı; avları da, boyuna uygun şekilde, böceklerdi. Ufak boyu sayesinde muhtemelen etrafınızda koşuşturan bir Scleromochlus hayal edebiliyorsunuzdur. Yalnız, yüksek ihtimalle, Scleromochlus hiç de hayal ettiğiniz gibi hareket etmiyordu!

Scleromochlus Nasıl Hareket Ediyordu?

Scleromochlus için şu ana kadar 3 ana hareket tipi önerildi:

PeerJ

Ağaççıl

İlk hipoteze göre Scleromochlus ağaçlara tırmanıyor ve daldan dala atlıyordu. Hatta, tıpkı bir yarasa veya uçan sincap gibi, uzuvlarının arasında deri zarından paraşütler bile olabilirdi. Belki bu yönüyle Scleromochlus, terozorların atası ya da kardeş türü olabilirdi. Ancak bu hipotezin pek tutarlı olduğu söylenemez, çünkü Scleromochlus'un ana hatları ağaççıl canlılara benzerlik gösterse de el ve ayak parmakları hiç de ağaç dallarını kavrayabilecek gereksinimlere sahip değildi. Ayrıca bazı bireylerin kum fırtınası içinde, yerde öldükleri düşünülüyor, fakat ağaççıl bir canlının kum fırtınasından saklanmak için gideceği en uygun yer, ağaçların tepesi olacaktır. Dolayısıyla, ağaççıl hipotezinin bilimsel olarak tutarlı sayıldığı pek söylenemez.

Koşucu

Scleromochlus benzeri birçok canlıda bu tip bir hareketle karşılaşılması ve kemiklerin kabaca bazı iki ayaklı (biped) arkozorlara benzemesi kanıt olarak gösteriliyordu. Ayrıca Scleromochlus'un dört ayak üzerinde hareket etseydi, bacakları kollardan çok daha uzun olduğundan, ellerin yere değebilmesi için bacakların katlanıp "squad" pozisyonuna inmesinin gerekmesi de iki ayak üzerinde hareketi daha akla yatkın hale getiriyordu. Fakat iki ayak üzerinde koşucu hareketi savunan yeterince detaylı bir inceleme yapılmamıştı.

Zıplayıcı

Bennett'in 2020 tarihli analizi ise zıplayıcı bir hareket tipi hipotezini kuvvetli buluyor. Hem de dijitigrad değil, plantigrad bir zıplayıcı tipi...

Dijitigradlık ve plantigradlık, hareket tipini tanımlarken kullanılan önemli terimler olduklarından bunları tanımlamamız gerekir. Aşağıdaki görselde koyu gülkurusu ile gösterilen metatarsal kemikler, canlının plantigrad mı dijitigrad mı olduğunu belirler. Fark edebileceğiniz üzere plantigradların metatarsal kemikleri tabana değer, dijitigradların metatarsal kemikleri ise yerden ayrık durumdadır. Örneğin birçok dinozor parmak uçlarında yürür, yani dijitigraddır; öbür yandan insanlar, ayak tarakları yani metatarsallar yere değecek şekilde yürürler, yani plantigradlardır.

Wikimedia

Plantigrad Dört Ayaklılığa Dair Bulgular

Şimdi teker teker, Scleromochlus taylori'nin plantigrad dört ayaklı bir zıplayıcı olduğuna dair bulgulara bakalım.

Ayak Tarak Kemikleri

Plantigrad ve dijitigrad hareketleri tanımlarken yararlandığımız metatarsal (ayak tarak) kemikleri, Scleromochlus'un hangi pozisyonda hareket ettiğine dair bir bakış açısı kazandırıyor. Scleromochlus'un uzun ve birbiriyle bitişik durumda metatarsal kemikleri var -bu, pek sık karşılaşılmayan bir durum ve belli şartlara evrimsel olarak özelleşmeye işaret ediyor. Ayak parmakları ise, tıpkı metatarsal kemikler gibi, uzun ve ince. Hatta 4. ayak parmağının uzunluğu, metatarsal uzunluğunun yaklaşık %70'ine denk geliyor. Bacak kemiklerinin bu ölçüde uzun ve ince olması, bacağın kendisini de uzun ve ince hale getiriyor. Uzun ve ince bacaklar ise dikey (İng: erect) ve dijitigrad bir pozisyon için hiç uyumlu değil. Dikey ve dijitigrad pozisyona nazaran, yanlara açılmış (İng: sprawling) ve plantigrad (veya yarı-plantigrad) bir pozisyon, Scleromochlus'da çok daha fazla uyuyor.

Wikimedia

Uyluk Hareketi

Scleromochlus'un kalça morfolojisine bakarak bacak hareketi hakkında kapsamlı bilgiler elde edebiliriz. Bulguların bize gösterdiği de, bacakların öne esnetilip arkaya uzatılabilir geniş bir hareket aralığı olduğu. Aynı zamanda yanlara doğru kayda değer miktarda açılabiliyor (yaklaşık 68°) fakat vücudun altına alınamıyor. Scleromochlus'un bacaklarının bu hareket aralığının bize gösterdiğine göre bacaklar, öne, arkaya ve vücudun yanlarına yüksek miktarda hareket kabiliyetine sahipken vücudun içine çekilemiyordu. Bu da ilk bölümde bahsettiğimiz yanlara açılmış (İng: sprawling) veya en azından yarı dikey (İng: semi-erect) bacak pozisyonlarını doğruluyor.

Topuk Kemiği

Scleromochlus'da bir topuk kemiği, yani calcaneus, ve topuk kemiği üzerinde de “calcaneal tuber” adı verilen bir kabarıklık bulunmaktadır. Zira Latince “tuber”, kabarıntı anlamına gelmektedir. Kalkaneal kabarıntısı, dinozor ve terozor soy hatlarında yoktur. Yani arkozorların iki ayak üzerinde yürümeye başlamasıyla erimiştir. Bu kemiğin yalnızca dört ayaklı ilkin arkozorlarda bulunması, Scleromochlus'un da dört ayak üzerinde hareket ettiği fikrini destekliyor. Bu kemiğin çıkıntılı yapısı, Scleromochlus'un filogenetik sınıflandırmasında da işe yarıyor çünkü dinozorlar ve terozorlardakinin üstünde çıkıntı yok.

Wikimedia

Kurbağalara Benzerlik

Bu noktada Scleromochlus fosillerine bir göz atmamız gerekecek.

PeerJ

Scleromochlus fosilleri incelenirken fark edilen belki de en enteresan durum, fosillerin neredeyse hepsinin aynı pozu vermiş olması: Kurbağa pozu. Kollar vücuda yaklaştırılmış, bacaklar ise katlanmış ve vücudun altında değil, yanlarında. Tıpkı bir kurbağanın dinlenme pozunu andıran bu poz, muhtemelen Scleromochlus'un hareket etmezkenki haliydi. Bennett, bu pozun, dört bacaklı zıplayan hareket tipine dair diğer bulgularla uyuştuğunu ve Scleromochlus'un tıpkı kurbağalar gibi hareket ettiği söylüyor.

Scleromochlus'un enteresanlıkları ve kurbağalarla benzerlikleri bununla da kalmıyor, oldukça özgün bir sırt kemiği de ilgi çekici. Bu sırt kemiği, aynı bir kabuk gibi vüdun dışında (yani bir osteoderm) ve, fosil çizimlerinden de görülebileceği üzere, yatay şeritli bir yapıya sahip. Bennett, bu kemiği kurbağalardaki ürostil ve pelvis (leğen) kemiklerine benzetiyor. Kurbağalarda ürostil ve pelvis kemikleri, güçlü bacak kaslarının bağlandığı ve sırt ile kalça arasında kalan bir bölümdür. Pelvisteki ilium kemiği, kurbağalar tarafından, ekstra bir bacak kemiğiymiş gibi kullanılıp fazladan itiş gücü sağlayabiliyor. Ürostil ise, sağlam yapısıyla, bacaklarda oluşan inanılmaz stres ve gerilmeyi vücuda aktarıyor. Bu sayede kurbağalar, tek seferde onlarca adıma eş değer kuvvet uygulayabiliyorlar. Eğer Scleromochlus dört ayak üzerinde zıplayarak hareket ediyorsa, bu zıplamayla oluşan enerjiyi zapt edebilmeli. Ne gariptir ki, Scleromochlus'un sırt-kalça bölgesinde bu tip bir kemik zaten buluyor!

PeerJ

Yukarıdaki uzuv boyutu oranları karşılaştırmasında da görülebileceği üzere Scleromochlus'un uzuvları en çok kurbağalar, kanguru fareleri (Dipodomys) ve kanguru farelerine benzer bir başka cins olan Zapus ile benzerlik gösteriyor. Fakat bu grafiklere bakarak, Scleromochlus'un bu cinslere benzerliği dışında bir başka sonuca daha varılabilir: Uzuv boyutu oranlarının yanı sıra vücut boyutu da hareket tipini belirlerken önemlidir. Struthiomimus ve Sinornithomimus gibi sırasıyla 4 metre, 150 kg ve 2.5 metre, 25 kg olan hayvanlar da, uzuv boyutu oranlarına bakılınca, Scleromochlus ile benzer noktalara denk geliyorlar, Scleromochlus yaklaşık 18 cm'dir. Fakat bu hayvanlar, dik bacaklı koşuculardı. Yani benzer uzuv boyutu oranları, tüm vücudun boyutu da benzer olmadığı sürece, çok farklı hareket tiplerine işaret olabilir.

Sırt Kemiği

Scleromochlus ile kurbağalar arasındaki benzerliklerden gördüğümüz Scleromochlus'un sırt kemiği, kendine özel bir bölüm hak ediyor çünkü kurbağalardaki ürostil ve ilia'ya benzemesi dışında söylememiz gerekenler var.

PeeJ

Wikimedia

Scleromochlus'un iskeletinde, vücudun arka yarısında bulunan kabuk benzeri yapı, bahsettiğimiz sırt kemiği. Yatay şeritli yapısı olmasına rağmen bu şeritler oldukça sağlam bağlandığı için hareketsiz olması, vücuttaki diğer her kemik gibi kasların bağlanması için kullanılıyor olması gerekir. Armadilloların sırt kemikleri gibi birbirine bağlı ama hareketli parçalardan oluşsaydı ve sırtın tamamını kaplasaydı, savunma görevi gördüğü düşünülebilirdi. Vücudun yalnızca arka yarısında yer alması ve iç içe geçebilir, hareketli olduğuna dair herhangi bir kanıt olmaması, bu kemiğin savunma için kullanılamayacağını gösteriyor.

Eğer Scleromochlus, ister iki ister dört bacaklı, bir koşucu olsaydı, böyle bir kemik, bırakın gereksiz olmayı, hayvanın aleyhine olurdu! Scleromochlus'un bacaklarının yere dik değil, yanlara yayılan pozisyonda olduğundan bahsetmiştik. Günümüz kertenkelelerinin de aynı uzuv pozisyonuna sahip olmalarından biliyoruz ki, bu tip canlılar adım büyüklüğünü artırmak için vücutlarını dalgalandırırlar. Eğer Scleromochlus bir koşucu olsaydı, omurgasının üstündeki hareketsiz sırt kemiği yüzünden vücudunu yeterince dalgalandıramaz ve çok yavaş hareket edebilirdi. Bu derecede dezavantaj sağlayan bir özelliğin vücutta bulunuyor olması, en basit evrim mekanizmalarıyla çeliştiği için, Scleromochlus'un koşucu olmadığını gösterir.

Evrimsel Senaryo

Anatomik olarak yeterince bulgu sunduğumuzu umup artık böyle bir hayvanın başında neden evrimleşeceğine geçebiliriz.

Koşucu tip bir hareketin metabolik bazı masrafları olur. Bu yüzden koşucu tipi hareket evrimleştiren türlerin yüksek hıza gerçekten ihtiyaçları olması gerekir. Tahmin edebileceğiniz gibi yüksek hıza ihtiyacı olan canlılar ya avlarını kovalamak için ya da avcılarından kaçmak için yüksek hıza ihtiyaç duyarlar. Ayrıca, koşucu tip hareket, genelde yakın boyutlardaki hayvanlarda, silahlanma yarışı yaratacak biçimde evrimleşir. Bennett, buna çitaların orta boy antilopları kovalaması (yakın boyutta olan çitalar ile antiloplar arasında silahlanma yarışı) ve aslanların büyük antilopları, zebraları, bufaloları kovalamasını (yakın boyutta olan aslanlar ve antiloplar, zebralar, bufalolar arasında silahlanma yarışı) örnek veriyor. Bu hız silahlanma yarışının yakın boyutlu hayvanlarda olmasının sebebi, hızın boyut ile, neredeyse her zaman, doğru orantıda artmasıdır -tabii bir eşik noktasına kadar. Eğer Scleromochlus'un kendisine yakın boyutta, dolayısıyla kendisine yakın hızda, bir avcıdan kaçması ya da kendisine yakın boyutta, dolayısıyla kendisine yakın hızda, bir avı yakalaması gerekmiyorsa, koşucu olması da gerekmez. Ve gerçekten de Scleromochlus'un kimseden koşarak kaçmaya ya da kimseyi koşarak kovalamaya ihtiyacı yok.

Scleromochlus'un diyeti muhtemelen büyük oranda kara omurgasızlarından oluştuğu için zaten avları kendisinden oldukça küçük ve onlara kolayca yetişebilir. Avcıları ise kendisinden oldukça büyüktü (Erpetosuchus, Saltopus ve jüvenil Ornithosuchus cinsi avcılar, Scleromochlus'un 3.5 katından daha büyüklerdi). Yani onları koşarak geçemezdi, ani manevralar daha çok işini görürdü. Ve sıçrama hareket tipi tam da bu noktada ona avantaj sağlayacaktır. Eğer avcılarından koşarak kaçamıyorsa, sıçrayıp ani manevralar yaparak kaçabilir.

Scleromochlus, 2 Ayak Üzerinde Zıplayabilir miydi?

Wikimedia

Araptavşanı (Jerboa) gibi bazı ufak hayvanlar zıplayıcı hareket tipine sahiptirler fakat, kurbağalar gibi dört değil, iki ayak üzerinde zıplarlar. Scleromochlus'un hareket tipinin de arap tavşanı benzeri olabileceği düşünülmüştü. Ancak bu, koşucu olamamasıyla aynı sebeplerden ötürü mümkün değil gibi. Özellikle de bacakların yanlara açılmadan, yere dik şekildeyken, zıplamak için gerekli ileri-geri hareketi elde edememesinden dolayı. Bacaklarının ileri-geri hareket etmesi için mutlaka, tıpkı kurbağalar gibi, yanlara açılması gerekliydi. Bu yüzden Scleromochlus, araptavşanları gibi zıplayamazdı.

Scleromochlus Nasıl Sınıflandırılmalı?

Şu ana kadar defalarca kez, farklı bilim insanları tarafından filogenetik ağaca katılmaya çalışılmasına rağmen Scleromochlus'un filogenetik konumu üzerine fikir birliği yok. Nesbitt ve diğer birçok bilim insanının 2017'de yayımlanan çalışmasında belirtildiği gibi, Scleromochlus ile alakalı eldeki veriler çok kısıtlı ve detaysızdı, fosil incelemelerinin hepsi 1999 ve öncesindendi. Hatta, ilkin arkozorların önemli özelliklerinden olmasına rağmen, Scleromochlus'un ayak bileği hakkında fosil analizleri farklı sonuçlar vermişti.

Uzun bir aranın ardından Scleromochlus'un yeniden incelenmesi, hareket tipinde radikal fikir değişikliklerine sebep olduğu gibi filogenetik sınıflandırmasında da değişikliklere sebep oldu. Scleromochlus, birçok bilim insanı tarafından terozorlara ya da dinozor ve terozorların ortak atasına kardeş bir tür olarak görülüyordu. Bunu test etmek için, Bennett, bilgisayar programlarıyla yeniden bir filogenetik ağaç oluşturdu. Hatta farklı ihtimalleri belirleyebilmek için bunu 3 defa, farklı ayarlarla yaptı.

PeerJ

1. ağaç, Ezurra'nın 2016'da yayımladığı filogenetik ağaçtaki bazı verilerin güncellenmesiyle elde edildi. Sonuçlara göre, Scleromochlus, Doswelliidae ailesinin bir üyesi. Doswelliidae ailesi (yukarıdaki görselde görüldüğü üzere) arkozorlardan daha ilkin bir canlı grubudur.

2. ağaçta ise belli bir detayın ayarı değiştirildi: Parmak uçları. Sırf parmak uçlarıyla alakalı veriyi değiştirip yeniden bir filogenetik ağaç yapmak garip, belki gülünç gelebilir. Aslında bu, parmak uçları gibi en "önemsiz" detayların bile değiştirebilecekleri olduğunu gösteriyor. Arkozorların tamamında, parmak uçları kemiklerinin (distal tarsallar) 2 tanesi evrimsel süreçte kaybolmuştur. Scleromochlus'ta ise bu kemikler bulunmaktadır. Daha önceden yapılan filogenetik ağaçlarda, evrimsel süreçte kaybedilen bir özelliğin sonradan aynen geri kazanılabileceği varsayılarak Scleromochlus'un arkozorlara dahil edilmesinde tereddüt edilmemişti. Halbuki kaybedilen bir özelliğin aynen geri dönmesi çok olasılık dışı. Daha sık görülen ise başka bir vücut parçasının, kaybedilenin yerini doldurması -ki Scleromochlus'ta böyle bir durum yok. Bu yüzden 2. bir filogenetik ağaç oluşturulurken, bilgisayar üzerinden, kaybedilen parmak uçlarının yeniden evrimleşmesi fonksiyonu kapatıldı. Ancak bu sefer ortaya çıkan sonuca göre Scleromochlus'a yakın birçok canlı soyunun bu 2 parmak ucu kemiğini birbirinden bağımsız olarak kaybetmesi fakat Scleromochlus'un koruması gerekiyordu. En azından diğer eski filogenetik ağaçlar kadar mantık dışı olan bu filogenetik ağaç üzerinde bir değişiklik daha yapılarak 3. filogenetik ağaç oluşturuldu.

3 ağaç. Filogenetik ağaçta biyolojik özelliklerin birbirinden bağımsız olarak kazanılmasını/kaybedilmesini etkileyen bir değişkende oynama yapıldı. Bu sayede parmak ucu kemikleri, farklı soylarda ayrı ayrı kaybedilip korunmayacak, bir atanın kaybetmesi veya korumasıyla sonraki nesillere geçecekti. Ayarlamanın ardından ortaya çıkan filogenetik ağaç, Scleromochlus'u Doswelliidae'den de daha ilkin bir noktaya yerleştirdi. Yani, sanılanın aksine, dinozorlardan ve terozorlardan daha fazla uzaklaştırdı.

3 ayrı filogenetik ağacın sonrasında Bennett, Scleromochlus'un ya bir Doswelliidae üyesi ya da temel Archosauriformlardan biri olduğunu belirtiyor (Archosauriform, arkozorların nesli tükenmiş arkabalarını da kapsayan daha genel bir sınıflandırmadır).

Terozorlar ile Scleromochlus Bağlantılı mıdır?

Dinozorlarla aynı çağlarda yaşamış uçan sürüngenlere terozor (Pterosauria) denir. Belki bu canlıları "pterodaktil" olarak da biliyor olabilirsiniz. Fakat "pterodaktil" halk içinde -ya da filmlerde- kullanılan bir sözcüktür ve filogenetikte Pterodactylus cinsine denk gelmektedir. Bennett'in bahsettiğimiz yeni bulgularına kadar -yani 1999'dan beri- Scleromochlus, terozorlara çok yakın görülüyordu ve terozorların kökenlerine ışık tuttuğu düşünülüyordu. Bunun doğru olmadığını yukarıda bahsettiğimiz sebeplerle öğrendik. Elimizdeki güncel bulgular, filogenetik ağaçta Scleromochlus'un terozorlardan epeyce uzak olduğunu gösteriyor. Yani Scleromochlus taylori, terozorların doğrudan atası ya da kardeş kladı olmasa da yalnızca bazı yönlerden terozorlarla yakınsak evrim geçirmiş bir tür olabilir. Madem terozorların kökeni Scleromochlus'la kesişmiyor, hangi canlıyla kesişiyor? Şimdi de kısaca buna bakalım.

Rodolfo Nogueira

Lagerpetidler ile ilkin terozorları, omurgadan iç kulağa kadar her kemik teker teker karşılaştırınca akılalmaz bir benzerlik görülüyor. 2020'de yayımlanan ve lagerpetidler ile terozorların yakınlığını tartışan bir makale, lagerpetidleri, terozorlara bildiğimiz en yakın aile ilan etti. Yine de hala "tüm terozorların atası" diyebileceğimiz bir fosil yok elimizde. Fakat bu, hiçbir zaman bulunamaycak anlamına gelmez. Terozorların kökenleri hakkında profesor Kevin Padian'ın dediğine bakabiliriz:

Bir gün, Triyas kayalarının arasından bir terozor atası çıkabilir ve [evrimsel süreçteki] bazı boşlukları doldurabilir. Tıpkı Archaeopteryx'in keşfinin, kuş uçuşunun ilk aşamaları hakkında anahtar ipuçları sağladığı gibi.

Sonuç

Hatırlarsanız yazının başında Scleromochlus taylori'yi etrafınızda koştururken hayal edebileceğinizi söylemiştik. Ama tüm bu bulguların ardından fark ediyoruz ki Scleromochlus koşmuyordu, kurbağa gibi sıçrıyordu! Belki iki ayak üzerinde koşmasa da Scleromochlus, birçok bilim insanı için şirin ama çözümlemesi zorlayıcı bir canlı olsa gerek. Umarız bu yazı, tek bir canlının bile ne kadar derin araştırmaları yapılabileceğini anlamamıza yardımcı olur.