Bacaklarınızın neden başınızın tam karşısında yer aldığını hiç düşündünüz mü? İnsanlarda ve birçok hayvanda vücudun yönlerini ayırt etmek oldukça kolaydır. Bir balığa baktığımızda hangi ucunun baş, hangi ucunun kuyruk olduğunu hemen anlayabiliriz.
Sağ ve sol tarafları da birbirinden ayırabiliriz. Ancak denizyıldızlarında durum bu kadar açık değildir. Birbirine benzeyen beş kolu bulunan bu canlıların başının nerede olduğu, bilim insanlarını uzun zamandır düşündürüyordu.
Denizyıldızlarında Sağ ve Sol Neden Yok?
Bu farkın temelinde vücut simetrisi bulunur. İnsanlar, balıklar, kuşlar ve böcekler gibi pek çok hayvan bilateral simetriye sahiptir. Vücudun ortasından hayalî bir çizgi geçirdiğimizde sağ ve sol taraflar büyük ölçüde birbirinin aynısıdır. Bu vücut planında baş ve kuyruk, ön ve arka, sağ ve sol gibi yönlerin belirgin bir anlamı vardır.
Denizyıldızlarında ise radyal simetri görülür. Vücutları tek bir çizginin iki yanında değil, merkezi bir noktanın çevresinde düzenlenmiştir. Beş kol farklı yönlere uzandığı için sabit bir sağ ya da sol taraftan söz etmek mümkün değildir. Kolların hiçbiri açıkça baş ya da kuyruk olarak görünmez.
İşin ilginç yanı, denizyıldızlarının yaşamlarına radyal simetriyle başlamamasıdır. Denizyıldızı larvaları, insanlar ve diğer birçok hayvan gibi bilateral simetriye sahiptir. Ancak gelişim sırasında büyük bir dönüşüm geçirir ve beş kollu radyal yapıya kavuşurlar.
Bilim insanlarının kafasını karıştıran nokta da buydu. Bilateral bir vücuda sahip olan larva, büyürken nasıl tamamen farklı görünen bir canlıya dönüşüyordu? Atalarından miras kalan baş ve kuyruk düzenine ne oluyordu?
Denizyıldızı Gövdesini Neden Kaybetti?
Denizyıldızları, denizkestaneleri ve kum dolarlarıyla birlikte derisidikenliler adı verilen hayvan grubuna aittir. Bu canlıların uzak ataları da bilateral simetriye sahipti. Bu nedenle derisidikenlilerin evrim sırasında neden ve nasıl radyal bir vücut planına geçtiği, biyolojinin uzun süredir yanıt aradığı sorulardan biridir.
Bir grup araştırmacı bu soruya yanıt bulmak için denizyıldızlarının dış görünüşüne değil, genlerine bakmaya karar verdi.
Hayvanların gelişimi sırasında vücudun hangi bölümünün baş, gövde ya da arka taraf olacağını bazı genler belirler. Bu genler birbirinden çok farklı hayvanlarda bile benzer görevler üstlenir. Örneğin bir sineğin başının gelişiminde çalışan bazı genler, omurgalıların başının oluşumunda görev yapan genlerle ilişkilidir.
Araştırmacılar, denizyıldızının vücudunda bu genlerin nerelerde etkinleştiğini inceledi. Bunun için gen faaliyetlerini gösteren üç boyutlu bir harita hazırladılar. Böylece bir denizyıldızının hangi bölgelerinin diğer hayvanlardaki başa, gövdeye ve arka tarafa karşılık gelebileceğini anlamaya çalıştılar.
Ortaya çıkan sonuç beklenenden çok daha ilginçti. Denizyıldızının başı, tek bir noktada bulunmuyordu. Diğer hayvanlarda başın gelişimini sağlayan genler, denizyıldızının hem merkezinde hem de beş kolunun her birinde çalışıyordu. Başka bir deyişle başa benzeyen bölgeler, denizyıldızının bütün vücuduna dağılmıştı.
Her kolun orta kısmı, genetik açıdan diğer hayvanların baş bölgesine benziyordu. Kolun merkezinden dış kenarlara doğru ilerledikçe, arka tarafla ilişkili genlerin etkisi artıyordu. Böylece beş kolun her biri, kendi içinde baştan arkaya uzanan küçük bir vücut düzeni taşıyor gibiydi.
Araştırmanın en şaşırtıcı sonucu ise gövdeyle ilgiliydi. İnsanlar ve diğer bilateral hayvanlarda baş ile arka taraf arasında geniş bir gövde bölgesi bulunur. Ancak gövdenin gelişimini sağlayan genlerin çoğu denizyıldızında neredeyse hiç etkin değildi. Bu durum, denizyıldızının belirgin bir gövdesinin de olmadığı anlamına geliyordu.
Sonuç Olarak
Basitçe söylemek gerekirse denizyıldızı, gövdesine bağlı beş kolu olan başsız bir canlı değildir. Tam tersine, genetik açıdan vücudunun büyük bölümü başa benzeyen yapılardan oluşuyor olabilir. Sanki denizyıldızının başı kaybolmamış, merkezine ve beş koluna yayılmıştır.
Araştırma, denizyıldızının beş kollu yapısının basit bir şekil değişikliğinden çok daha fazlası olduğunu gösteriyor. Evrim, atalarından kalan vücut planını bütünüyle yeniden düzenlemiş ve başla ilişkili bölgeleri hayvanın merkezine ve kollarına yaymış görünüyor.
Bu sonuç, canlıların aynı genetik araçlarla ne kadar farklı vücutlar geliştirebildiğini ortaya koyuyor. Aynı zamanda başka gezegenlerde karşılaşabileceğimiz çok hücreli yaşamın, alıştığımız baş, gövde ve uzuv düzenine sahip olmak zorunda olmadığını da hatırlatıyor.
Okuma Önerisi: Basitlik Güzeldir: Doğada Simetri Neden Bir Çok Yerde Karşımıza Çıkar?
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Formery, L., Peluso, P., Kohnle, I. et al. Molecular evidence of anteroposterior patterning in adult echinoderms. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06669-2
- Scientists have finally figured out where the starfish head is: it’s everywhere. Yayınlanma tarihi: 3 Kasım 2023. Kaynak site: Zme Science. Bağlantı: Scientists have finally figured out where the starfish head is: it’s everywhere
- Bundell S. How would a starfish wear trousers? Science has an answer. Nature. 2023 Nov 1. doi: 10.1038/d41586-023-03449-w. Epub ahead of print. PMID: 37914880.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri matematiğe karşı önyargıyı azaltmak ve bilime duyulan ilgiyi artırmak için yayın yapıyor. Matematikle başladığımız bu yolculukta, zamanla bilimin farklı alanlarına da yer vermeye başladık. Sitemizin tek geliri reklamlardan geliyor. Ancak yüksek okunurluğa sahip bir web sitesini yayında tutmanın maliyeti her geçen gün artıyor. Bu nedenle sitemizde reklamlara yer veriyoruz. Bize destek olmak için yazılarımızı paylaşabilir ve daha fazla kişiye ulaşmamıza yardımcı olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
