Yaklaşık 66 milyon yıl önce büyük bir dinozora yem olan bir kuşun tücü, fosilleşmiş dışkı içinde korunarak günümüze ulaşmış ve araştırmacıların “dinozorlar çağından keşfedilen en iyi durumdaki kuş tüyü” olarak tanımladığı bir örnek ortaya koymuştur. Bu tüyün incelenmesiyle bilim insanlarının, kuşların Kretase Dönemi sonundaki kitlesel yok oluşa dayanarak hayatta kalan tek dinozor soyu olmasının ardındaki önemli ipuçlarından birini bulmuş olabileceğini belirtmeleri üzerine gelişen çalışma, paleontolojide uzun süredir çözülemeyen sorulara yeni bir pencere açıyor.
Bulgular Current Biology adlı dergide yayımlandı. Araştırmacılar, tücün içinde bulunduğu fosilleşmiş dışkının (coprolit) içinde aynı kuşa ait birden fazla tüy yanı sıra küçük bir cüce balığı (gar) pulu ve Hesperornithiformes takımına ait su kuşuna ait bacak kemiklerini tespit etti. Tüylerle kuş kemiklerinin birlikte bulunması, tücün büyük ölçüde aynı kuştan geldiği görüşünü destekliyor.
Kuşların Hayatta Kalmasının Ardındaki Bulmaca
Cuavelleri (Archaeopteryx), bilinen en eski kuş yaklaşık 150 milyon yıl önce yaşamış ve kuşlar diğer dinozorlarla neredeyse 100 milyon yıl daha birlikte evrilmiştir. Ancak 66 milyon yıl önce dünyaya çarpan bir asteroit küresel kitles Yok oluşu tetiklediğinde bu uzun ortak yaşam dramatik biçimde değişti; çoğu kuş türü dahil dinozorların neredeyse tüm soyları ortadan kalktı.
Sadece bir dal hayatta kaldı. Neornithes olarak bilinen bu grup, günümüzde yaşayan her kuş türünün atasını oluşturdu. Neornithes’in diğer kuşlar ve dinozorlar yok olurken nasıl dayandığı ise paleontolojinin çözülmemiş sorularından biri olmaya devam ediyor.
Araştırmayı yöneten baş yazar ve Chicago’daki Field Museum’un fosil sürüngenleri küratörü Jingmai O’Connor, yıllardır bu açıklamayı bulmak için fosil kuşları inceliyor. Yeni çalışma ise onu alışılmadık bir alana götürdü: Fosilleşmiş dışkı içinde (coprolit) korunmuş tüycükler.
“Bu kadar güzel ve iyi korunmuş bir tüy, bu kadar beklenmedik bir kaynaktan geliyor ve muhtemelen paleontolojideki bu büyük soruyu yanıtlamaya yardımcı olabileceği için heyecan verici.” Bu alanda daha önce kimse coprolit içinde tüy aramak ya da incelemek düşünmemişti, dolayısıyla proje gerçekten heyecan vericiydi.
Jingmai O’Connor — Çalışmanın baş yazarı ve Field Museum fosil sürüngenleri küratörü
Montana’da Bulunan Küçük Tüy
Örnek, 2016 yılında Washington Üniversitesi Burke Müzesi araştırma bilimcısı ve çalışmanın ortak yazarlarından David DeMar Jr. tarafından bulundu. DeMar, kuzeydoğu Montana’da saha çalışmalarını yürütürken dikkatini çeken olağanüstü bir kaya ile karşılaştı.
“Balık fosilleri toplarken kayalık bir çıkıntının üzerine tırmanırken, golf topundan yaklaşık yarısı kadar karanlık, kızılımsı-kahverengi bir nodül buldum. Aldım ve el merceğimle yüzünü inceledim; işte o anda gördüklerime inanamadım: küçük bir fosil tüyü. Keşfi konusunda temkinli umutlıydım çünkü Hell Creek Formasyonu’nda, 150 yıldan fazla aramaya rağmen şimdiye kadar tüy bulunmamıştı,” diye anlatıyor DeMar.
Araştırmacılar daha sonra laboratuvarında fosilin mineral bileşimini analiz etti ve içinde gizli olanları görmek için BT (Bilgisayarlı Tomografi) görüntülemesini kullandı. BT, bir nesnenin iç yapısını yok etmeden, binlerce X-ışını detaylı dijital bir görünümle birleştiriyor.
“Korunma, tezim için çalıştığım Rum ambarda bulduğum birçok tüyden daha iyiydi ama bu bir kayaydı — üstelik oldukça sıradan bir kayaydı. Bir coprolit olabileceğini düşündüm, ancak USC’nin tıp kampüsündeki mikrotomografye girene kadar fosil dışkının tüm tüycü dokusu ortaya çıkmadı. Veri işlerken geçen her saat başka bir tüy, başka bir pul, kemik açığa çıkardı; muhteşem 3 boyutlu. Kaynaklarım olarak uzaklardaki amber madenlerine dayanırken, evimdeki eyaletin fosil dışkısının böyle üstün örnekler verebileceğini görmek oyunu değiştiren bir şeydi.”
Nathan Carroll — Çalışmanın ortak yazarı ve Montana’daki Carter County Museum paleontoloğu
Bir Antika Dalan Kuşun Sonu
Coprolitin içinde bilim insanları birden fazla tüy, cüce balığından küçük parçalar ve Hesperornithiformes kuşuna ait b kemiklerini tespit etti. Hem tüycükler hem de kuş kemikleri birlikte bulunduğu için araştırmacılar, tücünün büyük ölçüde aynı kuştan geldiği sonucuna vardı.
“Hesperornithiformes su kuşlarıydı ve ekolojik olarak balıkçıkuşlarına benziyordu,” diyor O’Connor. “Çoğu uçamazdı; bunun yerine avlanmak için balık gibi şeyler bulmak amacıyla özel ayaklarını kullanarak suların altına dalarlardı. Tüyler, yaşayan su kuşlarında gördüğümüz suda olmaya yönelik uyumları gösteriyor.”
Hesperornithiformes, kitles Yok oluşu atlatan ve nihayetinde modern kuşları üreten dal olan Neornithes’in yakın evrimsel akrabalarıydı. Ancak Hesperornithiformes ayrı bir soydan geliyordu ve diğer çoğu kuşla birlikte yok oldu.
“Kretase’de en yaygın kuşlar, antiornitler (enantiornithines) adlı bir gruba aittiydi. Modern Neornithes kuş dalı bu grubun dışındaydı; Hesperornithiformes de buydu,” diyor O’Connor.
Sadece Sular Kuşların Hayatta Kalmasını Açıklayabilir mi?
Bir hipotez, Neornithes’in su ortamlarının etrafında yaşayan çok sayıda kuş sayesinde hayatta kaldığını öne sürüyordu; bu ortamlardaki koşullar, asteroitin çarpmasından sonra ortaya çıkan yıkımdan kısmi koruma sunmuş olabilir.
Hesperornithiformes fosilleri bu görüşü karmaşıklaştırıyor. Bu kuşlar da suların içinde ve etrafında yaşıyordu, yine de soyları tükenmişti. Bu da habitatın tek başına Neornithes’in neden hayatta kaldığını tamamen açıklayamayabileceğini gösteriyor.
O’Connor, kritik farklardan birinin tücükleri ve bu tüycüklerin nasıl değişimi (tüy değiştirme) ile ilgili olmuş olabileceğini düşünüyor.
“Bu kuşların sahip olduğu tüy türlerinin ve/veya bu tücüğü nasıl değiştirdiklerinin, Kretase sonu kitles Yok oluşunun seçiciliğinin ardındaki nedenlerden biri olmuş olabileceğini düşünüyoruz — temelde bazı kuşların neden yok olduğunu ve bazılarının hayatta kaldığını.”
Jingmai O’Connor
Eski Tüyler ve Ölümcül Çarpışma Kışı
Coprolitin içindeki tücükler, bir Hesperornithiformes’ten tanımlanan ilk tüycüklerdir. Yapıları antiornitlerin tücüğü ile modern kuşların tücüğü arasında bir yere oturuyor gibi görünüyor.
“Bu dalan kuşlardan bazılarının tücüklerinin modern görünümlü ve su geçirmez olduğu, ancak aynı zamanda dinozorlar ve antiornitleyle ilişkilendirdiğimiz daha küçük, yumuşak ilkel vucut tüycükleri de taşıdığı görülüyor,” diyor O’Connor.
Vucut tücükleri kuşların ısınmasını sağlamada önemli rol oynar. Hesperornithiformes ve antiornitlerin, Neornithes’te bulunan tücüğünden daha az verimli ısı hapseden bir tücüğe sahip olsaydı, bu fark asteroitin çarpmasından sonra kritik hale gelebilirdi.
Dinozora çarpan asteroidin atmosfer muazzam miktarlarda toz ve enkaz fışkırttığı düşünülüyor; bu da güneş ışığını azaltıp “çarpışma kışı” olarak bilinen dramatik bir soğuma dönemine katkıda bulundu. Daha iyi yalıtıma sahip kuşlar, bu zorlu koşullara dayanmak için daha donanımlı olabilirdi.
Hesperornithiformes ne Neornithes’e ne de antiornitlere ait olmadığından, yeni keşfedilen tücükleri yok oluş bulmacasına başka bir parça ekliyor.
“Hesperornithiformes ilkel tüy türlerini koruyor; bunlar modern tücüklü tüycükler kadar yalıtım için verimli olmayabilir ve bu onların antiornitleyle birlikte yok olmalarını açıklayabilir.”
Jingmai O’Connor
Avcı ve Avcının Nadir Görünümü
Washington Üniversitesi profesörü, Burke Museum’un vertebrat paleontoloğu ve çalışmanın ortak yazarlarından Greg Wilson Mantilla, keşfin özellikle değerli olduğunu söylüyor çünkü fosil kuşlar ve tücükleri son derece nadirdir.
“Kuşların fosillerini çok nadiren; onların tücüklerini ise daha da nadiren buluyoruz; bu bizlere biyolojilerinin bu kritik yönünün evrimine dair önemli bir içgörü veriyor. Üstelik, büyük bir fosilleşmiş dinozor dışkısı içinde bulunan bu kuş tücüğü bize 66 milyon yıl önceki avcı-av etkileşimlerine inanılmaz bir pencere açıyor.”
Greg Wilson Mantilla — Çalışmanın ortak yazarı
Bu nedenle örnek sadece tüy evrimini değil, aynı zamanda antika bir besin ağına dair kanıtı da koruyor; dinozorlar çağının sonundan kısa bir süre önce büyük bir dinozoron ne tükettiğini ortaya koyuyor.
Fosil Dışkı Geçmişe Yeni Bir Pencere Açıyor
O’Connor için araştırma aynı zamanda paleontolojinin ne kadar dedektifliğine benzediğini de gösterdi. Neredeyse eksiksiz bir fosil iskeletiyle çalışan ekip, hikayeyi tek bir coprolitin içinde korunmuş küçük parçalardan yeniden kurmak zorunda kaldı.
“Genellikle büyük taş levhalar içinde korunan, tüm iskeletin ve yumuşak dokunun bile korunduğu fosillerle çalışırım; bunlar benim için kolaydır. Ancak bu projede elimize sadece bu coprolit ve içeriği geçti; kendimi bir dedektif gibi hissettirdi, bu küçük ipuçlarının hepsini birleştiriyorum. Daha önce kimse coprolitin içinde tücüğü incelememiş olduğu için bu araştırma için tamamen yeni bir yol açıyor. Sadece rastgele ikiye ayrılıp tücü açık hale geldiği için bu bireye bakmayı biliyorduk; gerçekten şanslı bir buluştu. Umarım daha fazla bilim insanı coprolitleri BT ile görüntüleyip içeriğinde ne olabileceğini görmek için yakından inceler.”
Jingmai O’Connor
Bu keşif, müzelerde saklanan ya da bulunmayı bekleyen diğer fosilleşmiş dışkılarının da fark edilmeden geçmiş kalan benzeri hassas kalıntıları içerebileceğini ima ediyor. Bu örneklerin BT ile görüntülenmesi, araştırmacıların tücükleri, beslenme alışkanlıklarını, avcı ilişkilerini ve prehistorik ekosistemlerin diğer ayrıntılarını çalışması için yeni bir yol sunabilir.
Bu çalışma; Jingmai O’Connor (Field Museum), David DeMar Jr. (Burke Museum of Natural History and Culture/University of Washington), Nathan Carroll (Carter County Museum), Karen Chin (University of Colorado, Boulder), Michael Holland (Burke Museum of Natural History and Culture/University of Washington), Alex Clark (Field Museum ve University of Chicago), Christian Cooper (Field Museum), Pei-Chen Kuo (Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi), Thomas Tobin (University of Alabama), Aaron Celestian (Los Angeles County Natural History Museum), David Bottjer (Southern California Üniversitesi), Luis Chiappe (Los Angeles County Natural History Museum) ve Gregory Wilson Mantilla (Burke Museum of Natural History and Culture, University of Washington) tarafından katkıda bulunulmuştur.
1 yorum