Dinozorların nasıl öldüklerini duyduk.
Size anlatacağım hikaye,
son dinozorun ölümünden
200 milyon yıl önce yaşandı.
Hikaye ta en baştan,
dinozorların dünyamıza
yeni yerleşmesiyle başlıyor.
Evrimsel biyolojideki
en büyük gizemlerden biri
dinozorların nasıl
bu kadar başarılı olduğudur.
Yıllar boyu süren küresel
hakimiyeti sağlayan neydi?
İnsanlar dinozorların niçin
ilginç olduğunu düşündüklerinde
genellikle en büyük ya da en küçük
dinozoru akıllarından geçirirler
ya da en hızlısını
ya da en çok tüyü olanı;
en absürt zırha, dikenlere, dişlere
sahip olanı düşünürler.
Ama belki de cevap
iç anatomilerinde saklı --
deyim yerindeyse gizli silahlarında.
Ekibim ve ben, biz cevabın
ciğerleri olduğunu düşünüyoruz.
Ben bir paleontolog, aynı zamanda
bir karşılaştırmalı anatomistim
ve dinozorların özelleşmiş ciğerlerinin
gezegeni ele geçirmelerindeki
rolüyle ilgileniyorum.
Şimdi 200 milyon yıl önceye,
Trias Dönemi'ne gidiyoruz.
Çevre son derece acımasızdı,
etrafta hiç çiçekli bitki yoktu,
bu da demek oluyor ki
hiç çim mevcut değildi.
Çam ağaçlarıyla ve eğrelti otlarıyla
kaplı bir manzara hayal edin.
Aynı zamanda küçük kertenkeleler de vardı,
memeliler, böcekler,
etçil veyahut otçul sürüngenler --
hepsi aynı kaynaklar için savaşıyordu.
Hikayenin önemli bir unsuru da
günümüzdeki yüzde 21 ile kıyasladığımızda
oldukça düşük kalan oksijen seviyesinin
yaklaşık yüzde 15 olduğu tahmin ediliyor.
Yani dinozorlar için
bu düşük oksijen seviyesini solumak
oldukça önemli olmalıydı;
yalnızca hayatta kalmak için değil,
gelişip çeşitlilik gösterebilmek için de.
Peki bir dinozordan tüm kalan
genelde fosilleşmiş iskeleti ise
dinozor ciğerlerinin neye
benzediğini nasıl biliyoruz?
Kullandığımız tekniğin adı
"filogenetik ağaçlandırma."
Bu; evrim ağacında, dinozorların
yaşayan mirasçılarının anatomilerini --
bu vaka için ciğer ve iskeletlerini --
incelediğimizi söylemenin havalı bir yolu.
Böylece dinozorların öz torunlarını,
yani kuşları incelemeye koyulduk;
sonrasında yaşayan en yakın akrabalarını,
yani timsahları mercek altına aldık;
daha sonra kuzenleri diyebileceğimiz
kertenkeleler ve kaplumbağalar
araştırma konumuz oldu.
Ardından bu verileri
fosil kayıtlarına işledik
ve böylece dinozorların ciğerlerini
yeniden oluşturabildik.
Bu belirli örnekte,
dinozorların iskeleti, günümüz
kuşlarınınkini oldukça andırıyor.
Dinozorlar, bu dönemde ilkel memelilerle
rekabet halinde olduğu için
memeli ciğerinin basit yapısını
anlamak son derece önemli.
Akciğerin genel yapısını
hatırlatmak amacıyla,
ödüllere boğulan yüz
köpeğim Truvalı Mila
modelimiz olacak.
(Kahkaha)
Bu hikaye bir göğüs boşluğunda geçiyor.
Sizden bir köpeğin göğüs kafesini
hayal etmenizi istiyorum.
Omurganın nasıl yere
tamamen paralel olduğuna
dikkatinizi çekmek istiyorum.
İki ya da dört ayak üzerinde
yürümeleri fark etmeksizin
üzerinde duracağımız bütün
hayvanların omurgaları
buna benzer şekilde olacak.
Şimdi sizden hayali göğüs kafesinin
içine dalıp etrafa bakınmanızı istiyorum.
Burası göğüs çatımız.
Burası, akciğerlerin üst
kısmının kaburga ve omurgayla
direkt temasa geçtiği bölge.
Bu arayüz hikayemizin geçtiği yer.
Şimdi sizden bir köpeğin
ciğerlerini hayal etmenizi istyorum.
Dışarıdan bakınca nefes
alma sırasında şişen,
nefes verme sırasında büzülen;
dev, şişirilebilir bir poşet gibi.
Poşet içinde dallanan
birtakım tüpler mevcut
ve bu tüplere bronş ağacı deniyor.
Bu tüpler içeri çekilen oksijeni,
eninde sonunda alveollere aktarıyor.
İnce bir zardan difüzyon ile
damar yoluna geçiyor.
Bakın, burası çok önemli.
Tüm memelilerin akciğerleri hareketlidir.
Yani tüm solunum süresince hareket ediyor,
dolayısıyla bu ince zar, kan-gaz bariyeri,
fazla ince olamaz, yoksa parçalanır.
Kan-gaz bariyerini aklınızda tutun,
ileride döneceğiz.
Hala benimle misiniz?
Çünkü kuşlara geçiyoruz
ve işler çığırından çıkmak üzere,
koltuklarınıza kenetlenin.
(Kahkaha)
Kuşlar, memelilerden tamamen farklı.
Biz de dinozorların ciğer
modelini oluşturmak için
kuşları kullanıyor olacağız.
Kuşlara gelecek olursak,
hava ciğerden geçiyor
ancak ciğer ne şişiyor ne de büzülüyor.
Ciğer hareketsiz bırakılmış
ve kuru bir sünger görünümünde.
Esnek olmayan bir yapıda,
üstten ve yanlardan göğüs kafesi ile
ve alttan yatay bir zar ile
sabitlenmiş durumda.
Bronş ağacından dallanan,
ciğerin ötesindeki bir dizi esnek,
poşet benzeri yapılar yardımıyla
solunum tek yönlü olarak gerçekleşiyor
ve bu yapılara hava torbaları diyoruz.
Bu son derece narin sistem,
göğüs çatısı boyunca
uzanan çatal kaburgalar ile
yerine sabitlenmiş durumda.
Ayrıca çoğu kuş türünde
hava keselerinden ve ciğerden
birtakım uzantılar çıkıp
iskelet sistemini işgal ediyor --
genelde omurgayı, bazen de kaburgaları --
ve solunum sistemini yerine sabitliyor.
Buna "omurga boşluğu" deniyor.
Çatal kaburgalar ve omurga boşluğu
fosil kayıtlarında
arayabileceğimiz ipuçlarından
çünkü bu iki iskelet özelliği
dinozorların solunum sistemi bölgelerinin
sabit olduğunu gösterir.
Solunum sisteminin
bu şekilde yerine sabitlenmesi,
oksijenin damar yoluna geçtiği
kan-gaz bariyerinin incelmesi için
evrime zemin hazırladı.
Hareketsizlik bunu sağladı
çünkü ince bir bariyer
zayıf bir bariyerdir
ve zayıf bir bariyer,
eğer bir memeli ciğerinde olduğu gibi
sürekli havalandırmaya
maruz kalırsa parçalanır.
Peki, bunu neden önemsiyoruz?
Ne anlama geliyor?
Oksijenin difüzyonu ince zarlarda
daha kolay gerçekleşir
ve ince bir zar
özellikle Trias Devri'ndeki gibi
düşük oksijen şartlarında
solunumu kolaylaştırmak için
iyi bir yoldur.
Bu demek oluyor ki eğer dinozorlar
gerçekten böyle bir ciğer yapısına sahipse
solunum için, memeliler dahil olmak üzere,
diğer tüm hayvanlardan
daha iyi donatılmıştı.
Modern hayvanların anatomilerini ele alıp
fosil kayıtlarıyla karşılaştırdığımız
filogenetik ağaçlandırma
metodunu hatırlıyor musunuz?
Birinci ipucu, modern kuşların
çatal kaburgalarıydı.
Bunlardan dinozorların
büyük bir çoğunluğunda bulunuyor.
Yani bunun anlamı,
dinozorların ciğerlerinin üst kısmı
tıpkı modern kuşlardaki gibi
yerine sabitlenmiş durumda olacaktır.
İkinci ipucu, omurlardaki boşluk.
Bunu, yırtıcı dinozorları kapsayan
ve modern kuşlara zemin hazırlayan
saropod ve teropod
dinozorlarında görüyoruz.
Dinozorlarda fosilleşmiş ciğer
dokuyla ilgili kanıt bulamazken
omursal boşluk bize yaşam süreleri boyunca
bu hayvanların ciğerlerinin
ne yaptığını anlatıyor.
Ciğer dokusu ya da hava kesesi dokusu,
omurları işgal edip
tıpkı modern kuşlardaki gibi
içlerini oyuyordu
ve solunum sisteminin
parçalarını yerine sabitleyip
hareketsiz bırakıyordu.
Çatal kaburgalar
ve omursal boşluk, beraberce,
solunum sistemini yerine sabitleyip
hareketsiz bırakılmış,
sabit bir yapı oluşturarak
bugün modern kuşlarda gördüğümüz
son derece hassas, oldukça ince
kan-gaz bariyerinin evrimine izin verdi.
Dinozorlardaki bu adeta deli
gömleği giydirilmiş ciğerin kanıtları,
Trias Dönemi'nin oksijen
fakiri atmosferinde
solunum yapabilecek kapasitede bir ciğer
geliştirebilecek yeterlilikte
olduklarını gösteriyor.
Dinozorlardaki bu sabit iskelet sistemi
diğer hayvanlara, özellikle esnek
ciğerleri Trias Dönemi'ndeki
oksijence fakir atmosfere uyum
sağlayamamış memelilere karşı
oldukça mühim bir avantaj sağlar.
Bu anatomi dinozorlara,
diğer hayvanlara karşı
avantajlarını sağlayan
gizli silah olabilir.
Bu, dinozor çeşitlenmesi
hipotezini sınamak için
harika bir başlangıç noktası sağlıyor.
Bu, dinozorların başlangıcının hikayesi
ve bizim bu konu üzerine olacak
çalışmalarımızın yalnızca başı.
Teşekkürler.
(Alkış)