Avustralya’da 1,5 milyar yıl öncesine uzanan kayaçlar üzerinden yapılan yeni bir çalışma, evrimin en tartışmalı başlıklarından birine ışık tuttu. İncelenen mikrofosiller, karmaşık hücre yapısına geçişte oksijenin sanılandan daha güçlü bir rol oynadığını gösteriyor. Sonuçlar, Nature dergisinde yayımlandı.
Çalışma kapsamında Northern Territory Bölge Jeoloji Araştırması bünyesinde saklanan örnekler ele alındı. Bilim insanları, yaklaşık 1,4 milyar–1,75 milyar yıl aralığına tarihlenen kayaçlardan mikrofosilleri tespit etti. Bulunan fosiller, bilinen en eski ökaryotik mikrofosiller arasında yer alıyor.
12 bini aşkın mikrofosil incelendi
Araştırmada kuzey Avustralya’daki kadim iç deniz tabanlarından alınan çamur taşı (mudstone) karot örnekleri kullanıldı. Mikroskobik incelemelerin yanı sıra kimyasal analizler de yapıldı. Bu yöntemlerle 12 binin üzerinde tek hücreli mikrofosil saptandı.
Fosillerin yaşı 1,75 ile 1,4 milyar yıl arasında değişti. Tek hücreli ökaryotların kıyı çamurlarından açık deniz ortamlarına kadar geniş bir coğrafyada bulunduğu belirlendi. Ancak aynı genişliğin çevresel koşullarda görülmediği dikkat çekiyor.
Elde edilen veriler, erken dönem ökaryot canlılarının yalnızca oksijen içeren deniz sularında yaşam alanı bulabildiğini gösterdi. Yaşadıkları ortamların belirlenmesi, oksijenin rolüne dair tartışmalarda önemli bir dayanak oluşturdu.
Oksijensiz kayıtlarda prokaryotlar çıktı
Çalışmada oksijensiz ortamları temsil eden örnekler de incelendi. Bu bölümlerde bakteriler ve arkeler gibi daha basit yapılı prokaryotik hücrelere rastlandı. Ökaryotik mikrofosillerin ise bu koşullarda bulunmaması, erken karmaşık hücrelerin ihtiyaçlarının farklı olabileceğini düşündürüyor.
Araştırmanın dikkat çeken bir diğer sonucu, yaklaşık 1,7 milyar yıl öncesine tarihlenen canlıların da oksijene bağımlı olduğunun anlaşılması. Bu bulgu, hücresel karmaşıklığın gerektirdiği yüksek enerji ihtiyacının aerobik solunumla karşılandığı hipotezini güçlendiriyor.
Evrimsel biyolojide canlılar genel olarak prokaryot ve ökaryot olmak üzere iki ana grupta ele alınıyor. Bitkiler, hayvanlar, mantarlar ve insan dahil tüm karmaşık organizmaların kökenini oluşturan ökaryotlar; çekirdek ve organel gibi gelişmiş hücresel yapılarla biliniyor.
Geçmişte, oksijensiz koşullarda yaşayabilen bazı ökaryotik türlerin keşfi ve erken dönemlerde atmosferde oksijenin çok az olması gibi nedenlerle “Ökaryotlar en başından beri oksijene bağımlı mıydı?” sorusu gündemde kalmıştı. Avustralya’daki jeolojik kayıtlar ve fosil örnekleri ise en erken ökaryotların hayatta kalmak ve evrimleşmek için oksijene ihtiyaç duyduğunu ortaya koyarak tartışmayı büyük oranda netleştiriyor.
