Hayvanlar Fosil Kayıtlarından Yaklaşık 200 Milyon Yıl Önce Evrim Geçirmiş Olabilir

Oxford Üniversitesi önderliğinde kurulan uluslararası bir araştırma ekibi, hayvanların evrimi fosil kayıtlarının işaret ettiği tarihten yaklaşık 200 milyon yıl daha önce başlamış olabileceğini öne sürdü. Üniversite tarafından yürütülen ve 2 Ekim’de Science Advances dergisinde yayımlanan çalışma, canlı hayatının kökeninin tarihlendirilmesinde bilim insanlarının kullandığı temel varsayımları sorguluyor. Bulgulara göre hayvanlar, Dünya’nın en şiddetli buzul dönemlerinden birinden bile önce Neoproterozoik Çağ’ın derinliklerinde ortaya çıkmış olabilir.

Araştırma, evrim tarihinin en büyük gizemlerinden biri olarak görülen bir soruyu merkezine alıyor: Neden hayvanlar fosil kayıtlarında, evrimsel tarihlerinin çok daha eski bir döneme dayandığını gösteren başka kanıtlara rağmen, Kambriyen Çağ’a (539 ile 487 milyon yıl önce) hemen öncesinde oldukça ani bir şekilde ortaya çıkıyor gibi görünüyor. Çalışmanın kalbinde ise bilim insanlarının son yıllarda hayvanların kökenine bir üst yaş sınırı belirlemek için kullandığı fosil kaynağı yöntemine ilişkin bir sorun yatıyor.

Mongolya’dan yeni buluntular varsayımları sarsıyor

Çin’in Ediacaran çağında oluşmuş kayaçlarında korunan ve yaklaşık 590 milyon yaşındaki Weng’an Biota olarak bilinen fosil birikinti, olağanüstü detayla korunmuş mikroskobik organizmaları içeriyor; ancak bunların hiçbirisi kesin biçimde hayvan sayılamaz. Bu nedenle bilim insanları ilk hayvanların Weng’an’dan sonra ortaya çıkmış olması gerektiğini çıkarımış ve bu özel fosil birikontinin o dönemde var olsalardı onları da korurdu varsayımına dayanmış.

Araştırma ekibi, California Üniversitesi Berkeley Kampüsü, ETH Zürich ve Yale Üniversitesi’nden araştırmacıları içeriyordu. Ekibin Mongolya’daki Kheseen Biota’dan olağanüstü iyi korunmuş mikroskobik organizmalar üzerinde kapsamlı bir tarama yapması, bu varsayımları zorladı. Kh_seen Biota, bazı türleri Weng’an ile paylaşmasına rağmen Weng’an’dan 40 milyondan fazla yıl daha gençtir; o tarihe gelindiğinde Namibya ve Güney Çin gibi dünyanın farklı yerlerindeki sitelerden hayvan fosillerinin bilindiği bilinmektedir.

Araştırmacılar, önceki kayıtlarda adı geçmeyen lokalitelerden örnekleri de dahil olmak üzere 140’dan fazla numune inceledi ve bunları taramalı elektron mikroskobu ile değerlendirdi. Bu yöntem, dikenli dallanan çıkıntılara sahip küçük küresel organizmalar olan acritarch’lar ile iç hücreler içeren embriyo benzeri fosiller dahil olmak üzere son derece özenle korunmuş yeni mikroskobik türleri ortaya çıkardı; yine de bu buluntuların hiçbirisi güvenilir biçimde hayvan olarak tanımlanamaz.

“Kh_seen Biota, Weng’an’ın olağanüstü iyi korunmuş mikroskobik organizmalarının, o dönemde hayvanlar var olsaydı bu birikintiye de ait fosillerini görmüş olacağımıza dair argümanı çürütüyor. Khseen mikroskobik organizezmaları aynı derecede iyi korunmuş olsa da, o anda mevcut olduklarını bildiğimiz halde hayvanlar yine de kayıpları devam ediyor.”

Ross Anderson, Oxford Üniversitesi Doğal Tarih Müzesi Doçent Araştırma Yazarı

Araştırmacıların belirttiği gibi bu hayvanlar, fosillerin Kh_seen Biota’da korunduğu ortamlardan farklı ortamlarda yaşamış olmalı ya da oradaki kimyasal koşullar hayvan kalıntılarını koruyamamıştır.

Hayvan hayatının gizli bir geçmişi

Kh_seen Biota’nın hayvanların mevcut olduğu bir dönemde korunmuş olsa da fosil olarak saklanmamış olması nedeniyle araştırmacılar, Weng’an’ın otomatik olarak o dönemde hiçbir hayvan olmadığına ve yalnızca 590 milyon yıldan sonra ortaya çıktığına dair kanıt sayılamayacağını savunuyor.

Bunun yerine araştırmacılar çok daha geriye, yaklaşık 850 ile 730 milyon yıl arasına tarihlenen birkaç fosil birikintiye yöneldi. Bunlara Norveç’teki Svanbergfjellet Formasyonu, Avustralya’daki Bitter Springs Grubu ve Amerika Birleşik Devletleri’nin Arizona eyaletindeki Chuar Grubu dahil edildi; hepsi hayvanları koruyabilecek potansiyele sahip olmakla birlikte şimdiye kadar keşiften kaçmış zengin fosil birikintileridir. Bu birikintlere daha önce hayvanların kökeni için üst yaş olarak kullanılmıştır.

Bu daha eski jeolojik sınırları kullanarak araştırmacılar, moleküler saat analizi olarak adlandırılan bir yöntem kullandı. Canlı türler arasındaki genetik farkları karşılaştıran ve fosil kaynağından alınan tarihleri referans noktalarıyla birleştirerek evrim hızlarını da hesaba katarak geriye doğru ilerleyen bu yöntem, atalarının ne zaman yaşadığını tahmin eder. Daha genç Ediacaran Weng’an birikontisiyle sınırlanmış analizlerle karşılaştırıldığında, bu yaklaşım hayvanların tahmini kökenini yaklaşık 200 milyon yıl geriye, yani 800 ile 700 milyon yıl öncesine kaydırdı.

Bu gizli geçmişin var olduğuna dair zaten ipuçları mevcut. Eski kayaçlarda korunmuş kimyasal fosiller ya da biomarker’lar, en eski kesin makroskobik hayvan fosillerinden onca milyon yıl önce, yani en az 650 milyon yıl önce süngerlerin yaşadığına tutarlı kanıtlar sağlıyor.

Bu erken hayvanların küçük ve yumuşak cisimli olmaları bekleniyor; kabuklar, kemikler ya da daha sonraki hayvanları korumayı kolaylaştıran diğer sert yapılar gibi özelliklerden yoksunlardı. Böyle canlıların fosilleşmesi tamamen ortamlarına ve ölümünden sonra ortaya çıkan olağanüstü kimyasal koşulların bir kombinasyonuna bağlıydı.

Hayvanlar Snowball Earth’dan önce mi geldi?

800 ile 700 milyon yıl arasına yerleştirilen bir köken çarpıcı olasılıkları gündeme getiriyor: Hayvanlar, Dünya en şiddetli buzul dönemlerinden bazılarına girmeden zaten evrim geçmiş olabilir ya da bu konuklamaz aralıkta ortaya çıkmış olabilir.

Yaklaşık 720 milyon yıl önce başlayan Cryogenian Çağ’ı sırasında devasa buzullar, yaygın adıyla Snowball Earth olarak bilinen dönemlerde gezegenin üzerinde yayıldı. Çalışma, Snowball Earth ile ilişkili koşulların hayvan hayatının kökeninde ve erken evriminde bir rol oynayıp oynamadığı sorusunu yeniden gündeme getiriyor.