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)