Yeni bir araştırma, balinaların ve su aygırlarının benzer şekilde pürüzsüz, nerdeyse tüysüz derisinin bağımsız olarak evrimleştiğini gösteriyor. Çalışma son ortak atalarının muhtemelen karada yaşayan bir memeli olduğunu öne sürüyor ve derinin suda yaşam için ortak bir amfibi atadan geldiğine dair mevcut düşünceyi ortadan kaldırıyor. Çalışma Current Biology dergisinde yayınlandı ve Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’ndeki araştırmacılar tarafından yönetildi.

Credit: Carl Buell

Amerikan Doğa Tarihi Müzesi Omurgalı Zooloji Bölümü ve çalışmanın yazarların olan araştırmacı John Gatesy, ‘‘Memelilerin nasıl topraktan çıkıp tamamen suda yaşadıkları en büyüleyici evrim hikayelerinden birisidir. Son bulgularımız, alandaki mevcut dogma ile çelişiyor. ’’

Zıt görünmelerine rağmen balinaları, yunusları ve domuz balıklarını içeren sucul deniz memeleri ve yarı suda yaşayan su aygırları birbirlerinin en yakın yaşayan akrabalarıdır ve yaklaşık 55 milyon yıl önce yaşamış ortak bir atayı paylaşırlar. Ayrıca çoğu memelide tuhaf olan bazı özellikleri paylaşırlar: Suyun altında doğum yaparlar, skrotal testisler, yağ bezlerinden (yağlı sebum salgılayan) ve saçlarının çoğundan yoksundurlar. Bu özellikler diğer memelilerde nadiren bulunduğundan, su aygırları ve deniz memelilerin ortak atasında zaten mevcut oldukları varsayılabilir. Ancak deniz memelilerin atalarının nasıl ve ne zaman tamamen suda yaşadıkları yoğun bir tartışma konusu olmaya devam etmektedir.

Soyu tükenmiş geçiş halindeki deniz memelileri üzerine yapılan paleontolojik çalışmalar, suya girişin amfibi evreleri içeren bir süreç olduğunu öne sürüyor. Peki suaygırları ve deniz memeleri  suda yaşayan bir yaşam tarzı için bağımsız olarak uyarlamalar geliştirdiler mi? Yoksa ortak ataları zaten amfibi miydi ve oradan, deniz memelileri (Ing: cetaceans) tamamen sucul olmak için mi ayrıldılar?  

California Üniversitesi’nde biyoloji  profesörü olan çalışmanın baş yazarı Mark Springer, ‘‘En basit hipotez, balinaların ve su aygırlarının atalarının zaten amfibi olduğudur, ancak evrim her zaman iki nokta arasındaki en kısa mesafe değildir. ’’

Bu sorunun çözümüne yardımcı olmak amacıyla araştırmacılar, su yaşamına tepki olarak derin evrimsel değişiklikler gösteren hayvanların derisine baktılar.

Irvine California Üniversitesi’ndeki bir cilt biyoloğu ve çalışmanın eş yazarı Maksim Plikus, ‘‘ Bir grup hayvan suda yaşadığında, cilt çok daha düzenli ve tekdüze hale geliyor. Su altındaki yaşamı engelleyebileceğinden dolayı tüyler, tırnaklar veya ter bezleri gibi karmaşık türevlere artık ihtiyaç duyulmuyor ve ortadan kalkıyor. Cildin dış tabakası, bariyer işlevini kaybediyor. Kara memelileri içinse, suyun vücuttan buharlaşmasını önlemek ve patojenlerin içeri girmesini önlemek için hayatı önem taşıyor.’’

Su aygırları ve deniz memelilerinde derinin histolojik özellikleri. Materials

Araştırmacılar, hipopotam ve deniz memelisi derisinin anatomisini histolojiye göre karşılaştırdılar ve hem suaygırlarında hem de deniz memelerinde etkisiz hale getirilmiş ‘ deri genlerinin’ kapsamlı bir listesini derlemek için genomik tarama testleri kullandılar. Çalışmada Choeropsis liberiensis (yaşayan 2 suaygırı türünden birisi) ilk kez incelenerek çalışma desteklendi. Su aygırları ve deniz memelilerinde, 8 inaktif halde deri geni tanımlandı. Ayrıca bu 8 genin hiçbiri, ortak inaktive edici mutasyonları paylaşmıyor.

Materials

Max Planck Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsünden çalışmanın ortak yazarı ve evrimse genomisti Michael Hiller, ‘‘  Moleküler imzalara baktığımızda çarpıcı ve net bir cevap var. Sonuçlarımız, hem su aygırlarında hem de deniz memelilerinde bulunan ‘sucul’ deri özelliklerinin bağımsız olarak evrimleştiği fikrini güçlü bir şekilde desteklemektedir. Ayrıca, suaygırı soyundaki gen kayıplarının, deniz memeleri soyundan çok daha sonra gerçekleştiğini görebiliyoruz.’’

Bu gen analizi sonuçları, cilt incelemeleri ile uyumludur: Balinaların aksine, su aygırları doğal anti-mikrobiyal ve güneş koruyucuya sahip olduğu tahmin edilen turuncu renkli bir madde olan ‘kan teri’ üreten çok özel bir ter bezine sahiptir. Deniz memelilerinin sadece birkaç bıyığı varken, su aygırları tamamen bıyıklıdır ancak aynı zamanda, kulakları ve kuyruklarının ucunda belirgin olan seyrek vücut kılları da vardır. İkincisi, su aygırları dışkıladıklarında, kuyruklarını hızlıca döndürürler bu esnada fırça benzeri tüyler, bölgeyi işaretleme yolu olarak dışkının her tarafını toz haline getirmeye yardımcı olur. Deniz memelilerinin derisi, su aygırı derisinden çok daha kalındır. Ayrıca su aygırlarının toynaklarının bulunması onları ilginç kılan diğer bir özelliktir.

KAYNAKLAR

  1. Phys.org. 2021. Skin deep: Aquatic skin adaptations of whales and hippos evolved independently. [online] Available at: https://phys.org/news/2021-04-skin-deep-aquatic-whales-hippos.html [Accessed 3 April 2021].
  2. Springer, M. S., Guerrero-Juarez, C., Huelsmann, M., Collin, M. A., Danil, K., McGowen, M. R., … & Gatesy, J. (2020). Genomic and anatomical comparisons of skin support independent adaptation to life in water by cetaceans and hippos. bioRxiv.
  3. Materials

Bu içeriği paylaşın
Yazar hakkında

Çağla Berrin Işıldar

Marmara University, Biologist

Yorumlar

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.