Ana Sayfa Evrim Kaplumbağaların Evrimi-1: Kabuğun Oluşumu

Kaplumbağaların Evrimi-1: Kabuğun Oluşumu

27 Ağustos 2020

1444

Kapak fotoğrafı: Kaplumbağa atası türlerinden olan Odontochelys (https://www.testudines.org/en/articles/article/turtle-evolution)

Kaplumbağalar, Testudines takımını oluşturan karada ve suda yaşayan hayvanlara verilen genel isimdir. Çevremizde gerek ev hayvanı olarak, gerekse de vahşi hayvan olarak, karasal ve sucul ortamlarda yaygın bir şekilde bulunan kaplumbağalar, diğer sürüngenler ve hatta dört üyeliler (tetrapodlar) içinde eşsiz bir özelliğe, korunma amaçlı, saklanmak için kullanabilecekleri kemikten oluşan, deriyle veya keratin plakalarla kaplı bir kabuğa sahiptir. Deri sırtlı deniz kaplumbağası gibi az sayıda türde kabuk deriyle kaplı olsa da, günümüzde bulunan türlerin neredeyse tamamında keratinle kaplı kabuk bulunur. Kaplumbağaların kabukları karapas (carapace) ve plastron olarak adlandırılan, birbirine kemiksi bir yapıyla bağlı olan iki ayrı kabuktan oluşur. Kabuk yapısı içerisinde biri ön üyeler için, diğeri de arka üyeler için olmak üzere toplam 2 tane açıklık bölge bulunur.

Kaplumbağaların evrimi ve sürüngen soy ağacındaki yerleri uzun bir süre, bulunan bazı fosillerle günümüz kaplumbağaları arasında bağlantı kurulana kadar, zooloji camiasında tartışmalara ve kafa karışıklığına neden olmuştur. Düşünüldüğünde, kaplumbağaların milyonlarca yıl içerisinde evrimsel üstünlük sağlayacak birçok özellik kazanarak karmaşık bir biçimde farklılaşmaları gerekmekteydi.

Yakın bir zamana kadar, bulunan en eski kaplumbağa atalarının yaklaşık günümüzden 210 milyon yıl önce Geç Triyas Dönemi’nde yaşamış Proganochelys, Proterochersis, Keuperotesta ve Palaeochersis türleri olduğu düşünülüyordu. Kaplumbağaların tartışmasız bir biçimde en eski ataları olarak düşünülmüş bu türlerde kabuk yapısı tam olarak oturmuş (hem karapas, hem de plastron mevcut) şekildeydi ve genel hatlarıyla vücut yapıları günümüz kaplumbağalarıyla benzerdi. Dolayısıyla, bu türlerin fosilleri kaplumbağaların evrimine beklenildiği ve umulduğu kadar ışık tutmuyordu. Öyle ki, 80’li yıllarda birçok bilim insanı, kaplumbağaların atalarının hiçbir zaman kesin olarak bulunamayacağını savunmaktaydı. Son birkaç 10 yılda ise eski görüşü çürütecek nitelikte kaplumbağa atalarına ait fosiller bulundu ve bu fosiller üzerinde çeşitli evrimsel çalışmalar yapıldı. Günümüz şartlarında ise kaplumbağaların evrimsel süreçlerini neredeyse kesin bir biçimde takip edebiliyoruz.

Özellikle son 10 yıl içinde gerçekleştirilen kaplumbağa atalarına ait fosil buluntuları, kaplumbağa evrimine, özellikle kabuğun evrimine detaylı bir biçimde ışık tutmuştur. Permiyen ve Triyas dönemlerine ait Eunotosaurus ve Pappochelys gibi kaplumbağa atalarının bulunması ve bazı buluntuların yeniden incelenmesi, kaplumbağalarla diğer sürüngenler arasındaki kayıp bağlantının sağlanmasını ve kabuğun kökenlerinin açıklanmasını sağlamıştır.

Karapasın (Üst kabuk) Evrimine Dair Kanıtlar

Gerek kaplumbağa embriyolarının incelenmesi, gerekse de bulunmuş fosillerin kaplumbağalarla ilişkilendirilmesi sonucunda karapasın evrimine dair kanıtlar bulunabilir.

Kaplumbağa embriyolarının gelişimleri incelendiğinde, diğer hayvanlardan farklı olarak, kaburga kemiklerinin zamanla karapası oluşturacak şekilde hem genişlediği, hem de plastrona (alt kabuk) doğru büyüdüğü keşfedilmiştir. Ayrıca, Pappochelys, Eorhynchochelys ve Odontochelys gibi kaplumbağa atası türlerin kaburgalarının daha geniş ve plastrona doğru kavisli olması karapasın kaburga kökenli olduğunu doğrulayan fosil buluntulardır. Kaplumbağa atası olduğu düşünülen bu türlerdeki geniş kaburga kemikleri, sudan karaya geçiş arttıkça, o dönemki dinozor gibi tehlikeli hayvanlardan korunmak için karapasa dönüştüğü en yaygın kanılardır.

Plastronun (Alt kabuk) Evrimine Dair Kanıtlar

Kabuğun diğer bir kısımını oluşturan plastron hakkındaki kanıtlar karapasın evriminde olduğu gibi, embriyo kökenli ve fosil kökenli kanıtlara dayanır.

Yaygın görüşe göre, plastron, sucul ortamda bulunan kaplumbağa atalarında suyun derinlerinden gelebilecek yırtıcı saldırılarına karşı korunma amacıyla gelişmiş bir yapıdır. Çin’de bulunan denizel olduğu düşünülen Odontochelys türü fosillerde karapas bulunmamasına rağmen plastron mevcuttur. Bu tür fosillerde plastronun bulunup karapasın bulunmaması, plastronun ilk oluşan kabuk yapısı olduğunu düşündürür. Diğer kaplumbağa atası fosillerinde ise plastron olmayıp, genişleyerek farklılaşmış, gastralia adı verilen sürüngenlere özgü alt vücut kemiklerinin bulunması, plastron yapısının gastralia kemiklerinden gelmiş olduğunu düşündürür.

Kaplumbağaların ataları olduğu düşünülen bazı türlerin vücut yapıları

Sonuç

Diğer sürüngenlerden farklı bir şekilde, korunmak amaçlı kabuk yapısı barındıran kaplumbağaların evrimsel süreci ve sürüngen soy ağacındaki yeri uzun bir süre bilim insanlarının aklını kurcalamıştır. Son yıllarda bulunan kaplumbağa atalarına ait fosiller ve embriyolardan elde edilen kanıtlar, kaplumbağaların yaklaşık 250 milyon yıldır Dünya yüzeyinde yaşadığını kanıtlamaktadır. Bu süreç içinde ise kaplumbağalarda bazı değişiklikler görülmüş olsa da karapasın ve plastronun ortaya çıkmasından sonra, kaplumbağaların genel vücut yapılarında önemli bir değişiklik olmadı. Bulunan kaplumbağa atası fosillerinden hareketle, sürüngenlere özgü gastralia kemiklerinden ortaya çıkan plastronun karapasa göre daha önce oluştuğu ve sucul ortamlarda derinlerden gelebilecek yırtıcı saldırılarına karşı bir koruma olarak geliştiği söylenebilir. Kaburga kemiklerinin genişlemesi ve kavislenmesi sonucu oluşan karapasın ise plastrondan daha sonra oluşan, karada daha aktif olan ve daha fazla vakit geçiren türler ortaya çıktıkça oluşmuş bir yapı olduğu düşünülür. Bulunmuş fosiller ve embriyolardan elde edilen kanıtlar, birbirleriyle uyumlu bir şekilde, bu görüşleri destekleyecek niteliktedir. Yazı serimin ikinci yazısında ise su ve kara kaplumbağalarının evrimleşmesini yaşadıkları ortamları da anlatarak ele alacağım.