Evrim meraklılarının konu ile ilgili okuma yaparken ya da televizyonda tartışma programları izlerken kesinlikle en az bir kez duyduğu, dünyanın jeolojik bir dönemi; kambriyen patlaması. En basit anlatımıyla ilk çok hücreli canlıların görülmeye başlandığı ve canlı çeşitliliğinin bir anda arttığı bir dönemdir. Ayrıca bu dönemde evrim aşırı hız kazanmıştır. Bu sebeplerden dolayı patlama adı verilmiştir. Kambriyen patlaması neden olmuştur? Neden günümüzde bu tip bir ani çeşitlenme olmuyor? Çok hücreliliğin avantajları neler? Hepsinin cevabı yazının devamında, keyifli okumalar.
Canlılığın oluşumu günümüzden 3.8-4 milyar yıl önceye rastlamaktadır. Dünyanın yaşı 4.6 milyar yıl olduğuna göre gezegenimizin canlılığa elverişli hale gelmesi için 600-800 milyon yıl geçmesi gerekmiştir. Kambriyen patlaması denilen dönem ise günümüzden 600-900 milyon yıl önce yaşanmış bir dönemdir. Kambriyen patlamasına kadar dünyaya tek hücreli bakteriler hâkim olmuştur.
İlk çok hücreliler ise 700-900 milyon yıl önce görülmeye başlanmıştır. Tabi bu çok hücreliliğe geçiş bakteriden direkt olarak bir balık ya da sürüngene geçiş şeklinde olmamıştır. Önce bir grup bakteri bir araya gelerek koloni oluştururlar. Bu kolonilerdeki iş bölümünün daha da özelleşmesi ve hücre sayısının artması ile daha büyük çok hücreli organizmalara geçiş olmuştur. Buna en güzel örnek volvox kolonisidir. Tek hücreli alg topluluğu olan bu kolonide 5000’e kadar hücre bulunabilmektedir. Koloninin dış kısmındaki hücreler hareketten sorumlu olup, buna uygun şekilde uzantılar bulundururlar. İç kısımlardaki hücrelerde ise bu tip uzantılar bulunmaz. Bu hücreler de kolonideki metabolik olayları gerçekleştirirler.
Geriye kalan koloni üyeleri ise üremekten sorumludurlar. Kolonideki iş bölümü bu şekildedir. İşte hücre sayısı arttıkça ve iş bölümü daha kompleks hale gelip hücreler kendi yapacağı işe göre daha da özelleştikçe karmaşık yapılı çok hücreliler oluşur. Çok hücreliliğin en büyük avantajlarından birisi enerjinin daha verimli kullanılmasıdır. Tekrar volvox’a bakacak olursak, tek başına bir alg enerjisini harekete, metabolizmaya ve üremeye paylaştırmak zorundadır. Ancak koloni oluştuğunda ise hareketten sorumlu olanlar enerjilerini hareket için harcar, üremekten sorumlu olanlar enerjilerini üremeye harcarlar. Bu da enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlayıp hayatta kalma şansını artırmaktadır. 160- 360 milyon yıl boyunca çok hücreliler yumuşak vücut yapısında olmuştur. 544 milyon yıl önce türleşme hızlanmış ve kabuklu çok hücreliler görülmeye başlanmıştır.
Kambriyen Patlamasının Sebepleri
Oksijen Artışı
Çeşitli jeolojik dönemlerde oksijen seviyeleri değişmiştir. Bazılarında artmış, bazılarında azalmıştır. Bu da doğal seçilim yoluyla evrimleşmeye sebep olmuştur. Kambriyen patlamasına kadar atmosferdeki oksijen seviyesi sürekli olarak artmıştır. Canlı sayısındaki artış oksijen üretimini dengelemiş ve 250 milyon yıl boyunca oksijen seviyesi sabit kalmıştır. Daha sonra çok hücreli bitkilerin karada yayılması üzerine oksijen seviyesi adeta fırlamıştır. Bu dönemde karaya çıkan bazı hayvanlar devasa büyüklüklere ulaşmıştır. Oksijen seviyesinin geç permiyende tekrar düşmesi ile adapte olamayan hayvanların soyları tükenmiştir. İşte bir doğal seçilim örneği daha. Günümüzde ise oksijen seviyesi artmaktadır.
Buzul Çağı
Dünya birçok kez buzul çağı yaşamıştır. Kambriyen patlamasından önce de sert bir buzul çağı yaşanmıştır ki dünya adeta bir buz küresine dönmüştür. Bu durum türleşme dahilinde genetik sürüklenme ve genetik darboğaz gibi etkilerle evrimleşmeyi ciddi olarak artırmıştır.
Genetik ve Ekolojik Faktörler
Canlılık suda olduğu için karalardaki habitatların çoğu boş bir şekilde karaya geçişi bekliyordu. HOX gibi gelişimi etkileyen genlerde meydana gelen mutasyonlar sonucu, bu boş habitatlar canlılar tarafından işgal edilmeye başlamıştır. Bu habitatlara çıkan ilk canlılar arasındaki av-avcı gibi ilişkiler çok dengesiz olduğu için, evrim mekanizmaları sert işlemiş ve evrimleşmeyi hızlandırmıştır. Bu tip evrimleşmeye karşılıklı evrim denmektedir. Günümüzde böyle bir ani evrimleşme sıçramasının olmamasının sebebi ise yaşamın tamamına yakınını bitirebilecek düzeyde çok ciddi bir doğa olayı (meteor düşmesi, yanardağ patlaması vs.) yaşanmamasından dolayıdır. Yani günümüzde yaşam daha stabil devam etmektedir.
Not: Yazımda da okuduğunuz gibi kambriyen patlamasının tek sebebi oksijen değildir. Mizansen olarak yazılmıştır.
