Yaklaşık 375 milyon yıl önce, bazı balıklarda, onları sudan karaya çıkarabilecek güçlü yüzgeç ikilileri evrimleşmesiyle birlikte bu balıklar nihayetinde ilk kara hayvanları olan tetrapodlara evrildi. Bu hayvanlarda evrimsel süreçte karada yürüyebilmelerini mümkün kılan ve parmaklar gibi çıkıntılar bulunduran dört uzuv evrimleşti.

Fakat, bu balıkların sudan karaya çıkmalarına ilk anda neyin sebep olduğu ise bilim insanları için çözülmesi gereken en büyük gizemlerden birisidir. Muhtemel sebeplerden birisi yeni besin kaynaklarına erişim ya da sudaki avcılardan bir kaçış olabilir miydi?

Yeni bir hipotez, bu çıkışın gelişmiş görüşle ilişkili olduğunu ileri sürüyor. Hipoteze göre; göz büyüklüğü ve görsel keskinliliğin artması, balıkların karadaki avlarını su altından yukarıya doğru bir sıçrayışla yakalamasını mümkün kıldı. Bu hipoteze dayanarak, sudan karaya çıkışta yiyecek arayışının bir motivasyon aracı olduğunu söyleyebiliriz. Proceeding of the National Academy of Sciences'da yayımlanan çalışmada, araştırmacılar hipotezlerine İspanyolca "Buena Vista" yani "iyi görüş" adını verdiler.

Seni Görmek Ne Güzel

Araştırma ekibi, sudan ayrılarak ilk tetrapodlara evrilen elpistostegalians isimli en gelişmiş balıktan hemen önce göz büyüklüğündeki dramatik artışı gösterebilmek adına çok sayıdaki çeşitli balık fosillerindeki göz büyüklüklerini ve 390 ila 250 milyon yıl öncesi dönem aralığında yaşamış ilk tetrapodları incelediler. Fosil göz yuvarlağı yuvaları bazen üç boyutlu halde mükemmel bir biçimde sergilenirken, çoğu fosil gözü, yörünge, boyut ve şekli ile birlikte gözü çevreleyen kavisli sklerotik halka kemiklerinin şekli ile yeniden oluşturuldu.



Balıkların ve erken amfibilerin fosil kafataslarındaki göz yuvası boyutundaki ölçülen artış, göz boyutunun üç kat arttığına karşılık geliyor. Gün ışığında havadaki halinden tutun da sudaki derinliğine kadar farklı çevre senaryolarına karşı görsel becerinin deneysel modelleri, her bir durumda görme verimliliğine dair bir tahmin sağlar. Araştırmacılar, çeşitli koşullara bağlı mesafe, hacim, görme faktörleri ve göz bebeği büyüklüklerine dair hesaplamalar yürüttü.

Elde edilen sonuçlar, balıkların sudan karaya geçiş aşamalarında bir dizi görsel gelişme geçirdiğini ortaya koyuyor. Bu gelişmelerin ilk adımı ise, ışığa doğru yukarıya doğru bakmaya başladığı zamanlardı. Hızlı bir saldırı ile avlarına sürpriz yapan pusu avcıları bunu su altından ani çıkışlarla yapar.

Devoniyen Dönemi balığı olan Panderichthys'in bu tip bir saldırı için mükemmel bir biçimde şekillenmiş bir başı vardı. Balığın görüşü, avına bakarken, bakış açısı boyunca tarama yapmaya en iyi şekilde adapte olmuş vaziyettedir.

İkinci aşama ise, balıklar su yüzeyine çıktıklarında ve hava ortamında çevrelerindeki diğer balıkları görmek için bakış attıklarında başlıyor. Tetrapodlar ile çok yakın akraba olan Tiktaalik gibi balıklar bu aşamanın en iyi örneklerindendir. Bu balıklar timsah benzeri uzun kafaları ve merkeze yerleşmiş gözleriyle etrafa bakabilme yetisindedir.



Tamamen su  altı bakıştan tamamen su üstü bir bakışa doğru görüşün ortaya çıkmasının ardından, görme ile taranan toplam bölgede beş milyon kat artış gerçekleştiği bulgusuna ulaşıldı. Hatta suyun üzerinden gözleriyle etrafı tarayan Tiktaalik gibi balıklar, nehir kıyısında bulunan büyük kurtçuklar ya da böcekler gibi avları görsel saptama yetilerinde büyük bir gelişme gösterdi.

Bu yeni araştırma, bu "Buena Vista" bakışının belki de balıkların karaya daha aktif bir şekilde geçmesi için bir öncü kuvvet etkisi yaratmış olabileceğini ortaya koyuyor. Bu durum, daha sağlam uzuvların ortaya çıkmasını ve yüzgeçlerin yerini alan çıkıntıların oluşması sürecini hızlandırmışa benziyor. Bu gelişmiş balıklardan bazıları, örneğin; Panderichthys, yüzgeçleri içerisinde hali hazırda böyle çıkıntılara sahipti. Tamamen oluşturulmuş parmaklar ve parmaksı çıkıntılar, karada ilerlemek için açıkça daha avantajlı olacaktır, ancak ilk tetrapodların bazıları daha suyun içinde yaşarken bu yapıları geliştirmiştir.

Görüş ve Karmaşık Planlamanın Başlangıcı

Öte yandan araştırmanın en büyük katkılarından birisi de, karaya geçişe eşlik eden davranış ve bilişte oluşturduğu etkidir. Şöyle ki; daha büyük gözlerle, omurgalılar ilk kez daha geniş bir ölçekte algılamaya başladı. Örneğin; avın üzerine gizlice gitmek, arkadan sürünerek saldırmak gibi bir pusu saldırısı davranışı planlamaları gerektiği anlamına gelir. Aksi durumda ava doğrudan yaklaşmak av tarafından görülmeye ve avın kaçmasına neden olurdu.

Balıklar ve amfibianlarda, avı bulma ve kaçma arasındaki zaman, Mauthner nöronu adı verilen tek bir büyük hücrenin kullanılması ile yaklaşık 6 mikrosaniye azaltılmış durumda. Bu sinir sistemi, uyarana ultra-hızlı tepkiler verilmesini mümkün hale getirir.

Günümüzde, bu Mauthner komuta hücreleri yalnızca balıklarda ve amfibianlarda bulunuyor. Daha sonra ise, omurganın daha etkin hale gelmesiyle Mauthner hücrelerine ihtiyaç da giderek azaldı. Görünüşe göre, uzun mesafeli görüşün kökeni, muhtemelen son derece gelişmiş yüzgeçli balıklardan biri olan Tiktaalik gibi balık ve tetrapodların ortak bir atasıyla başlıyor.

Dolayısıyla, sudan karaya doğru bir atılım gerçekleştiren balık atalarımıza belki de bir teşekkür borçluyuz. Bu çıkışa eşlik eden görüş gelişkinliği olmasaydı, karmaşık eylemleri planlama ve gerçekleştirme yetimiz asla evrimleşememiş olabilirdi.

 

Chicago Üniversitesi araştırmacıları, Kuzey Kutbundan 600 mil uzakta şaşırtıcı bir fosil dizisi keşfetti. Bilimciler, eski bazı nehir yataklarında pullara, yüzgeçlere ve başka balık özelliklerine sahip olan, fakat aynı zamanda ön yüzgeçlerinde iki ilkel kısa bacağın kemikli parçaları bulunan 375 milyon yıllık iyi korunmuş birtakım fosiller ortaya çıkardı. Tiktaalik roseae adı verilen bu tür, denizde yaşayan eski balıkları, karada yaşayan dört ayaklı tetrapod altsoylarına ilişkilendiren şaşırtıcı netlikte bir geçiş formudur.

– Ardea Skybreak (Evrim Bilimi – ISBN: 9789944122979)