Tiktaalik Fosil Analizleri Omurgalı Bacaklarının Evrimine Işık Tutuyor!

Balık ve ilk ayaklı hayvanlar arasındaki geçiş türü olan 375 milyon yıllık Tiktaalik roseae'nın iyi korunmuş pelvis ve pelvik yüzgecinin bir kısmının keşfi, arka ayakların evriminin aslında gelişmiş arka yüzgeçler olarak başladığını açığa çıkardı. Bu buluş, büyük ve hareketli arka uzantıların omurgalıların karaya geçişinden sonra var olduğunu öne süren teoriye meydan okumaktadır. Fosiller, bilim insanları tarafından Ocak 2014'te Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde tanımlandı. Chicago Üniversitesi, Anatomi Departmanı Robert R. Bensley Üstün Hizmet Profesörü, PhD ve National Academy of Sciences'ın üyesi olarak onun açılış makalesine dikkat çeken çalışmanın eş yazarı Neil Shubin şöyle diyor: 

Şimdiye kadar elimizdeki en iyi bilgiler üzerine kurulmuş olan önceki teoriler, balıklardaki 'önden çekişli' hareketten tetrapodların (dört ayaklılar) 'dört tekerli çekiş' hareketine bir değişim oluştuğunu ileri sürüyor. Ama bu değişim gerçekte uzuvlu hayvanlarda değil balıklarda oluşmaya başlamış gibi görünüyor.

2004'te Shubin ve eş yazarlar Edward Daeschler (PhD, Drexel Üniversitesi Doğa Bilimleri Akademisi Omurgalı Zoolijisi Yardımcı Küratörü) ile Farish A. Jenkins, Jr. (Harvard Üniversitesi, PhD) Tiktaalik roseae'nın balık ve karada yaşayan hayvanlar arasında bilinen en iyi geçiş türünü temsil ettiğini keşfettiler. 

Geniş düz bir kafası ve keskin dişleri ile loplu-yüzgeçli bir balık olan Tiktaalik bir balık ve sığı tatlı su ortamlarında avlandığında 9 feet (2.74 m) uzunluğa kadar büyüyen timsah arasında bir geçişmiş gibi görünüyor. Solungaçları, pulları ve yüzgeçleri var. Aynı zamanda dört ayaklılar gibi hareketli kafa, güçlü göğüs kafesi ve ilkel akciğerlere sahip. Bilhassa, onun büyük ön yüzgeçleri karada kendini desteklemesine izin veren omuz, dirsek ve kısmi bileklere sahip. 

Şimdiye kadar ancak Tiktaalik'in ön kısımlarını içeren blok örnekleri tanımlanmıştı. Araştırmacılar Kanada'nın kuzeyindeki kazı alanında yaptığı orijinal ve ikincil keşiflerden çıkan ek blokları incelediklerinde, Tiktaalik pelvisinin yanı sıra pelvik yüzgecinin bir kısmını da içeren arka kısmını buldular. Bu fosil, orijinal 'tip' te örneğin pelvisinin tamamını içeriyor ve tek bir hayvanın ön ve arka uzantılarının doğrudan kıyaslanmasını mümkün kılıyor. 

Bilim insanları bu bazı ilkel dört ayaklılarla kıyaslanabilen pelvis karşısında o anda hayrete düştüler. Tiktaalik leğen kemiği ile omuz kuşağının boyutu neredeyse aynıydı. Bu, dört ayaklı benzeri bir karakteristiktir. Bu leğen kemiği, gövdenin altında uzanabilen, son derecede hareketli, uyluk kemiğine bağlı önemli bir top ve yuvalı kalça eklemine sahipti. Kalça üzerinde bulunan, kas bağlantılarını sağlayan çıkıntılar güçlendirilmiş ve geliştirilmiş yüzgeç işlevine işaret ediyor. Hiç uyluk kemiği bulunmamasına rağmen, uzun solungaç ışınları içeren pelvik solungaç materyali arka yüzgecin en az ön yüzgeç kadar uzun ve karmaşık bir yapıda olduğunu gösteriyor. 

Daeschler şöyle diyor:

Bu hayret verici pelvis, özellikle de kalça yuvası, uzuvlu omurgalılara öncülük yapan nesiller hakkında bildiğimiz her şeyden çok farklıdır. Tiktaalik ilkel ve gelişmiş özelliklerin bir kombinasyonuydu. Burada, özellikler sadece farklılaşmıyor, aynı zamanda gelişmiş fonksiyonları da akla getiriyor. Onlar yüzgeçlerini, bir uzvun kullanılışı bakımından daha anlamlı olacak bir yönde kullanmışlar gibi görünüyor.

Tiktaalik pelvisi, bölünmemiş iskelet yapısı gibi ilkel özellikleri ile açıkça balıksı; ilkel dört ayaklıların üç bölümlü pelvik kuşakları ile de buna zıttır. Buna rağmen Tiktaalik'in pelvik kuşağı, kalça eklemi ve yüzgecinin genişletilmiş boyutu, hareket kabiliyeti ve sağlamlığı geniş bir yelpazedeki motor davranışları mümkün kılıyor. 

Kevin Jiang, Chicago Üniversitesi

Shubin şöyle diyor:

Tiktaalik'in büyük yüzgeç ışınlı arka yüzgeçlerini yüzerken bir kürek gibi kullandığını varsaymak mantıklı olur. Ama bunlarla yürüyebildiğini söylemek de mümkündür. Bugün yaşayan Afrika ciğer balığı da benzer şekilde büyük pelvise sahip, ve biz 2011'de onun su altında dipte yürüdüğünü gösterdik. Tiktaalik'in kullandığı yürüyüş biçimini dikkate almaksızın, arka uzantılar ve pelvis itmeli hareketteki vurgu balıklarda başlayan bir eğilim olduğu, ve sonrasında dört ayaklıların doğuşu sırasında ilerlediği açıktır.