Baslangicta...

[Andrew]

Baslayalim..

Gunumuzde, birbirini yiyen, ve besin kaynagi olarak kullanan cesitli canli topluluklarinin arasinda yasiyoruz. Ekosistemlerimiz, katil balinalarin foklari yemesi, foklarin kalamarlari yemesi ve kalamarlarin da krill ile beslenmesi gibi beslenme iliskileriyle sekillenmistir. Bu ve diger canlilar, besinlerinden enerji elde etmek icin oksijene ihtiyac duyarlar. Ancak Dunya'daki yasam her zaman boyle degildi.

Oksijenin olmadigi ve metan gazinin yuksek oldugu bir ortamda, --Dunya tarihinin buyuk bir bolumunde-- hayvanlar icin yasanabilir bir yer olmamistir. Bildigimiz en eski yasam formlari, yaklasik 3,7 milyar yil oncesine ait kayalarda fosillerini birakan mikroskobik organizmalardi (mikroplar diyelim). Bu izler, canlilar tarafindan uretilen bir tur karbon molekulunden olusuyordu.

Mikroplarin varligina dair kanitlar, ayni zamanda 3,5 milyar yil oncesine dayanan, olusturduklari sert yapilarda (buna stromatolit deniyor) da korunmustur. Stromatolitler, yapiskan mikrobiyal ortulerin tabakalar halindeyigilmasiyla olusur. --genelde-- Mineraller bu tabakalarin icinde cokelir ve mikroplar olse bile dayanikli yapilar olusturur. Bilim insanlari, Dunya'nin en eski yasam formlarini daha iyi anlamak icin gunumuzde nadir gorulen canli stromatolit resiflerini inceler.

Yaklasik 2,4 milyar yil once siyanobakterilerin evrimlesmesi, Dunya'nin tarihinde carpici bir donusumun baslangici oldu. Bu mikroorganizmalar, gezegenimizin ilk fotosentez yapan canlilari haline gelerek, su ve gunes enerjisini kullanarak besin uretmeye ve bu surecte oksijen salmaya basladilar. Bu gelisme, atmosferdeki oksijen seviyesinde ani ve dramatik bir artisa yol acti ve cevreyi oksijene dayanamayan diger mikroplar icin daha az elverisli hale getirdi.

Bu Buyuk Oksijenlenme Olayi'nin kanitlari, Demir Formasyonlari olarak bilinen deniz tabani kayaclarindaki degisimlerde gorulmektedir. Oksijence zengin sig sular, demirce zengin derin sularla karistiginda, demir oksijenle kimyasal olarak tepkimeye girerek --oksitlenir--demir oksit mineralleri olusturur. Bu mineraller deniz tabanina cokerek, kayaclarda koyu renkli, demirce zengin tabakalar meydana getirir.

Ilk oksijen artisinin ardindan, oksijen seviyeleri daha dusuk bir seviyede dengelendi. Aslinda, olen siyanobakterilerin su icinde asagi dogru suruklenmesi ve curumesi, muhtemelen oksijen seviyelerini bir miktar dusurdu. Bu durum zamanla degisecekti.

Siyanobakterilerin bu devrim niteligindeki evrimi, Dunya'nin atmosferini ve okyanuslarini kokten degistirdi. Bu degisim, daha karmasik yasam formlarinin gelismesi icin zemin hazirladi. Ancak bu surec ani olmadi; milyonlarca yil boyunca kademeli olarak gerceklesti. Oksijen seviyelerindeki dalgalanmalar ve dengesizlikler, yasamin cesitlenmesi ve evrimlesmesi icin yeni firsatlar ve ayni zamanda da zorluklar yaratti.

Bu donem, Dunya'nin biyolojik ve kimyasal tarihinde bir donum noktasi olarak kabul edilir.

Siyanobakterilerin faaliyetleri sayesinde, gezegenimiz bugun bildigimiz oksijen acisindan zengin atmosfere sahip oldu. Bu durum, sadece solunum yapan canlilarin evrimini mumkun kilmakla kalmadi, ayni zamanda ozon tabakasinin olusmasina da yol acarak, Dunya'nin yuzeyini zararli ultraviyole isinlarindan korudu.

O da ne? Ufukta cok hucreliler gorunuyor...

Evet, dunya uzerindeki yasam, mikroorganizmalarin hukum surdugu uzun bir donemin ardindan, yeni ve heyecan verici bir evreye girdi. Mikroplar bircok kimyasal islemi gerceklestirebilse de, karmasik vucut yapilari icin gerekli olan ozellesmis hucrelere sahip degillerdi. Hayvan vucutlari ise deri, kan ve kemik gibi cesitli hucre tiplerinden olusur ve bu hucreler, her biri belirli bir gorevi yerine getiren organelleri icerir. --bunlarin gelisimi de cok uzun zaman icinde olmustur-- Bu arada kucuk bir not: Mikroplar sadece tek hucreli yapilar olup, ne organellere ne de DNA'larini paketleyen cekirdeklere sahiptir.

Ancak, mikroplarin diger mikroplarin icinde yasamaya baslamasiyla --evet kulaga cok cilgin geliyor--DEVRIM NITELIGINDE BIR DEGISIM gerceklesti. Bu mikroplar, icinde yasadiklari hucrelerin organelleri gibi islev gormeye basladi. Ornegin, besinleri enerjiye donusturen mitokondriler, bu karsilikli fayda saglayan iliskilerden evrimlesti. Ayrica, ILK KEZ DNA cekirdek icinde paketlenmeye basladi. Bu yeni ve karmasik hucreler --buna okaryotik hucreler diyoruz-- tum hucreyi destekleyen ozellesmis parcalara ve rollere sahip oldu.

Hucreler ayrica bir arada yasamaya basladi, muhtemelen bunun bazi avantajlari oldugu icin. Hucre gruplari, daha verimli beslenebiliyor veya sadece daha buyuk olmaktan kaynaklanan bir koruma elde edebiliyordu. Toplu halde yasayan hucreler, grubun ihtiyaclarini karsilamak icin her hucrenin belirli bir gorevi ustlenmesiyle evrimlesti. Bazi hucreler grubu bir arada tutmak icin baglantilar olusturmakla gorevlendirilirken, diger hucreler besinleri parcalayabilen sindirim enzimleri uretmeye basladi.

Bu gelismeler, cok hucreli yasamin temellerini atti. Hucreler arasindaki is bolumu ve uzmanlasma, daha karmasik organizmalarin ortaya cikmasina olanak sagladi. Ornegin, bazi hucreler dis etkilere karsi koruma saglarken, digerleri besin tasinmasi veya sinyallesme gibi gorevleri ustlendi.

Cok hucreli yasamin evrimi, canlilarin boyut ve karmasiklik acisindan buyuk bir sicrama yapmasina izin verdi. Bu, denizlerde baslayan ve sonunda karasal yasamin gelismesine yol acan uzun bir surecin baslangiciydi. Farkli hucre tiplerinin bir araya gelmesi ve isbirligi yapmasi, bugun gordugumuz bitki ve hayvan cesitliliginin ortaya cikmasini sagladi.

Sonuc olarak, cok hucreli yasamin ortaya cikisi, Dunya uzerindeki yasamin evriminde kritik bir donum noktasiydi. Bu gelisme, basit mikroorganizmalardan karmasik canlilara uzanan yolculugun belki de en onemli adimiydi ve gezegenimizin biyolojik cesitliliginin temelini olusturdu.

Iste buradan ILK HAYVANLARA geliyoruz...

Bu uzmanlasmis, isbirligi yapan hucre kumeleri, sonunda ilk hayvanlar haline geldi; DNA kanitlari, yaklasik 800 milyon yil once evrimlestigini gosteriyor. Sungerler en eski hayvanlar arasindaydi. Sungerlerden elde edilen kimyasal bilesikler 700 milyon yil kadar eski kayalarda korunurken, molekuler kanitlar sungerlerin daha da erken gelistigine isaret ediyor.

Okyanustaki oksijen seviyeleri bugune gore hala dusuktu, ancak sungerler dusuk oksijen kosullarini tolere edebiliyor. Her ne kadar diger hayvanlar gibi metabolize olmak icin oksijene ihtiyac duysalar da cok aktif olmadiklari icin fazla oksijene ihtiyac duymazlar. Ozel hucreler tarafindan vucutlarina pompalanan sudan yiyecek parcaciklarini cikararak hareketsiz otururken beslenirler.

Sungerin basit vucut plani, sert iskelet parcalariyla desteklenen su dolu bosluklarin etrafindaki hucre katmanlarindan olusur. Gittikce daha karmasik ve cesitli vucut planlarinin evrimi, sonunda farkli hayvan gruplarinin olusmasina yol acacaktir.

Bir hayvanin vucut planina iliskin yapilandirma talimatlari onun genlerindedir. Bazi genler, bilesenleri dogru bir sekilde bir araya getirmek icin diger bircok genin belirli yer ve zamanlarda ifadesini kontrol ederek orkestra sefleri gibi hareket eder. Hemen yerine getirilmese de, karmasik bedenlere iliskin talimatlarin bazi bolumlerinin ilk hayvanlarda bile mevcut olduguna dair kanitlar var.

Iste sert iskeletleri sayesinde sungerler Dunya'da ilk resif yapicilar oldular.

Yaklasik 580 milyon yil once --Ediakaran Donemi-- sungerlerin yani sira baska organizmalarin da cogalmasi soz konusuydu. Vucutlari yaprak, kurdele etc. seklinde olan bu cesitli deniz tabani canlilari, 80 milyon yil boyunca sungerlerin yaninda yasadi. Bu arada fosil kanitlari dunyanin her yerindeki tortul kayalarda bulunabilir.

Ancak Ediacaran hayvanlarinin cogunun vucut planlari modern gruplara benzemiyordu.

Ediacaran'in sonuna gelindiginde oksijen seviyeleri yukseldi ve oksijene dayali yasami surdurmek icin yeterli seviyelere yaklasti. Ilk sungerler aslinda bakterileri yiyerek ve onlari ayrisma surecinden uzaklastirarak oksijenin artmasina yardimci olmus olabilir.

Ancak yaklasik 541 milyon yil once, Ediakaran donemine ait cogu organizma kayboldu -- bu; bilim insanlarinin hala anlamaya calistigi bir durum. Fakat buyuk bir cevresel degisimden kaynaklanmis olabilir--

Fakat ilginc bir durum var; Ediacaran'in sonlarina tarihlenen fosil kayitlarinda bulunan tuneller, solucan benzeri hayvanlarin okyanus tabanini kazmaya basladigini gosteriyor. Bu erken donem kucuk muhendisler, sedimenti bozmus ve belki de havalandirmis olabilir, bu da diger Ediacaran hayvanlar icin kosullari bozmus olabilir. Sonucta bazi hayvanlar icin cevresel kosullar kotulesirken, digerleri icin iyilesti; bu durum muhtemelen turler arasinda bir degisim katalizleyebilmis olabilir.

ve "BOOMB!!!" Kambriyen patlamasi..Hayir hayir oyle aniden olmadi...En azindan 55 milyon yillik bir surec.

Kambriyen Donemi --541-485 milyon yil once--, yeni yasam formlarinin vahsi bir patlamasina tanik oldu. Yeni yasam tarzlariyla birlikte kabuklar ve diken gibi sert vucut parcalari ortaya cikti. Sert vucut parcalari, hayvanlarin tuneller kazma gibi cevrelerini daha radikal sekilde duzenlemelerine olanak tanidi. Ayrica, daha aktif hayvanlara dogru bir degisim de gerceklesti. Trilobitler gibi zirhli hayvanlarin aktif beslenmeye basladi. Bu tuhaf gorunumlu organizmalarin cogu evrimsel deneylerdi, ornegin 5 gozlu Opabinia. Ancak bazi gruplar, trilobitler gibi, milyonlarca yil boyunca basariyla yasadi ve Dunya'yi domine etti, ancak sonunda yok olup gittiler. Stromatolit mercan kayaligi olusturan bakteriler de azaldi ve Dunya'daki kosullar degismeye devam ettikce brakiyopodlar adi verilen organizmalarin olusturdugu resifler ortaya cikti. Bugunun baskin resif olusturuculari olan sert mercanlar ise birkac yuz milyon yil sonra ortaya ciktilar.

Kambriyen'in sonunda neredeyse tum mevcut hayvan tipleri veya filumlari (yumusakcalar, eklem bacaklilar, halkali solucanlar vb.) belirlenmisti ve besin aglari ortaya cikmisti, bugun bunlar Dunya ekosistemlerinin temelini olusturur.




Detayli arastirma icin kaynaklar

[1] https://astrobiology.nasa.gov/news/r...ion-years-ago/
[2] https://asm.org/articles/2022/februa...acteria-change
[3] https://news.mit.edu/2021/photosynth...n-origins-0928
[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6880289/
[5]https://naturalhistory.si.edu/educat...animal-origins
[6] https://www.imperial.ac.uk/news/1892...vailable-life/