Kuşların evriminin sırrı, dinozorların "butlarında" saklı olabilir

Yale Üniversitesi'ndeki yeni çalışmada paleontologlar, aralarında bağlantılar bulmak üzere kuşların kemik ve eklemlerini dinozorlarınkilerle karşılaştırdı

Yale Üniversitesi ve diğer kurumlardan bilim insanları, bir miğferli beç tavuğunun diz eklemi pozisyonlarını ölçmek ve işlevini dinozorlarla karşılaştırmak için X ışını görüntüleri kullandı (Unsplash)
Yale Üniversitesi ve diğer kurumlardan bilim insanları, bir miğferli beç tavuğunun diz eklemi pozisyonlarını ölçmek ve işlevini dinozorlarla karşılaştırmak için X ışını görüntüleri kullandı (Unsplash)
TT

Kuşların evriminin sırrı, dinozorların "butlarında" saklı olabilir

Yale Üniversitesi ve diğer kurumlardan bilim insanları, bir miğferli beç tavuğunun diz eklemi pozisyonlarını ölçmek ve işlevini dinozorlarla karşılaştırmak için X ışını görüntüleri kullandı (Unsplash)
Yale Üniversitesi ve diğer kurumlardan bilim insanları, bir miğferli beç tavuğunun diz eklemi pozisyonlarını ölçmek ve işlevini dinozorlarla karşılaştırmak için X ışını görüntüleri kullandı (Unsplash)

Bilim insanları, geçmişte dinozorlarla kuşlar arasındaki bağı tüy ve kanatlar üzerinden kurmuş olsa da Yale Üniversitesi'nden yeni bir araştırmanın farklı bir odak noktası var.

Kanat bariz bir seçim olduğu halde Connecticut'taki seçkin Sarmaşık Ligi üniversitesindeki paleontologlar, butları tercih ediyor.

Üniversitede doktora sonrası araştırmalarını sürdüren Armita Manafzadeh "But etinin altında iki kemik var: Uzun ve kalın olan tibiayla (kaval kemiği) çok daha kısa ve ince olan fibula (baldır kemiği)" diye açıkladı.

Manafzadeh, Nature adlı akademik dergide çarşamba günü bu konuya dair yayımlanan çalışmanın baş yazarı.

Bilim insanları, bacağın o kısmının, dinozorların onlarca milyon yıl önce yaptığı gibi kıvrılıp dönmesini sağladığını söylüyor. "Fibuladaki kısalma" penguenlerin paytak yürümesini ve hindilerin tırıs gitmesini mümkün kılıyor. Ancak geçmişte fibula büyük oranda göz ardı edilmişti.

Araştırmanın ortak yazarı ve Yale'de doçent olan Bhart-Anjan Bhullar "Fibula, genellikle iki alt bacak kemiğinden daha küçük olanı ve omurgalıların form ve işlevleri üzerine yürütülen çalışmalarda çoğunlukla ihmal ediliyor" dedi.

Ancak evrim, vücudun büyük ve küçük tüm bölümlerine etki ediyor. Göz ardı edilen yapılar ve bölgeler, genellikle yeni içgörüler ve anlatılmamış hikayeler için altın madenleri niteliği taşıyor.

Uluslararası yazarlar, Afrika'ya özgü benekli bir kuş olan miğferli beç tavuğunun (Numida meleagris) diz eklemi pozisyonlarını ölçmek için X ışını videoları kullandı. Bu videoları üç boyutlu modellerle birleştirmek ve kuşun kemik yüzeylerinin birbirine nasıl uyduğunu ve eklemlerin hareket halindeyken nasıl göründüğünü görselleştirmek üzere bir bilgisayar animasyonu yazılımından faydalandılar.

Penguen, devekuşu, baykuş ve turnanın bacak kemiklerinin şekillerini de inceleyerek başka hayvanlardan elde edilen verilerden de yararlandılar. İguana ve timsahın da benzer X ışını videolarını topladılar.

Manafzadeh, kuşların fibulalarının yaşayan sürüngenlerden "tamamıyla farklı" hareket ettiğini görebildiklerini söyledi. Kuşlardaki tibia eklemlerinin yüzeyleri kavisli yaylara sahip ve kısa fibula, kuş butunun içinde tibiaya oranla uzunluğu kadar "yuvarlanabiliyor".

Bu özellikler, eklem 100 dereceden daha fazla döndüğünde bile diz kemiklerinin temasının pürüzsüz bir şekilde sürmesini sağlıyor.

Manafzadeh "Bu yüzden kuşların dizleri eşsiz bir şekilde dönebiliyor ve yaşadıkları dünyada daha etkili bir şekilde gezinebiliyorlar. Bu hareket kabiliyetini dönmek ve yerde manevra yapmak için kullanıyorlar ama çiftleşme gösterilerinde, avlanmada ve ağaç dallarını taşımakta da bundan yararlandıklarını tahmin ediyoruz” dedi.
 

frgthyju
Geç Kretase dönemi dinozoru Ichthyornis dispar'ın ve yeniden oluşturulmuş fosilinin illüstrasyonu. Ichthyornis dispar, yaklaşık 100 milyon yıl önce Kuzey Amerika'da yaşıyordu (Michael Hanson/Yale Üniversitesi)

Bu kısalmış fibulanın evrimsel kökenlerini araştıran araştırmacılar, Rahonavis ostromi ve Ichthyornis dispar gibi bazı kuş atalarının kavisli tibia yüzeyleri ve kısalmış ve daha ince fibula izleri taşıdığını keşfetti. Yale'deki araştırmacılar, daha önce de Ichthyornis dispar'ın kafasının üç boyutlu bir modelini çıkardıkları çalışmalar yapmıştı.

Tyrannosaurus rex gibi yaygın bir şekilde bilinen diğer birçok dinozorunsa düzleşmiş tibia yüzeyleri ve yalnızca menteşe benzeri dizleri mümkün kılan sertleşmiş butları vardı.

Bhullar "İlk dinozorlarda bacağı sertleştirmek için ortaya çıkan özelliklerin, kuşlarda ve yakın akrabalarında diz eklemini benzersiz ve aşırı bir şekilde hareket ettirmek amacıyla kullanıldığını keşfettik" dedi.

Evrimin işleyişinde, mevcut yapı ve işlevlerin, genellikle şaşırtıcı ve öngörülemeyen şekillerde yeniden tasarlandığını tekrar tekrar görüyoruz.

Independent Türkçe



Savaşın, çocukların DNA'sı üzerindeki etkisi ortaya kondu

Suriye'de 2011'de patlak veren iç savaşın ardından milyonlarca çocuk mülteci oldu veya ülke içinde yerinden edildi (Reuters)
Suriye'de 2011'de patlak veren iç savaşın ardından milyonlarca çocuk mülteci oldu veya ülke içinde yerinden edildi (Reuters)
TT

Savaşın, çocukların DNA'sı üzerindeki etkisi ortaya kondu

Suriye'de 2011'de patlak veren iç savaşın ardından milyonlarca çocuk mülteci oldu veya ülke içinde yerinden edildi (Reuters)
Suriye'de 2011'de patlak veren iç savaşın ardından milyonlarca çocuk mülteci oldu veya ülke içinde yerinden edildi (Reuters)

Bilim insanları savaşın çocuklarda DNA düzeyinde olumsuz etkiler yaratabildiğini ortaya koydu. 

Savaş ve çatışma ortamının çocukların ruh sağlığı üzerinde ciddi, uzun süreli bir yansıması olabileceği biliniyor. 

Diğer yandan biyolojik açıdan nasıl bir hasar aldıkları hakkında daha az araştırma yürütüldü.

Birleşik Krallık'taki Surrey Üniversitesi'nin liderliğindeki araştırma ekibi, Lübnan'daki gayriresmi yerleşimlerde yaşayan Suriyeli mültecilerle bir çalışma yürüttü.

JAMA Psychiatry adlı hakemli dergide dün (20 Kasım) yayımlanan çalışmada, 6-19 yaşındaki 1507 mülteciden tükürük örnekleri alındı. 

Bilim insanları daha sonra bu örneklerdeki DNA metilasyonunu (DNAm) inceledi. DNA'daki biyolojik bir süreç olan metilasyonda DNA kodu değişmeden genler açık veya kapalı duruma geçiyor.

Normal gelişimde önemli bir rol oynayan DNAm, beslenme biçimi, stres ve travmadan etkilenebiliyor.

Araştırmacılar ayrıca çocuklar ve onların bakımını üstlenen kişilerle anketler yaparak savaşla ilgili olaylara ne kadar maruz kaldıklarını belirlemeye çalıştı.

Bulgular, savaşın DNAm'de değişikliklere yol açtığını ve bunun çocukların fiziksel ve zihinsel sağlığı üzerinde uzun vadeli bir etki bırakabildiğini gösteriyor. 

Değişimlerden bazıları, sinir hücrelerinin iletişim kurması ve hücrelerdeki materyallerin taşınması gibi kritik işlevlerde yer alan genlerle bağlantılıydı.

Sözkonusu değişimler DNA dizilimini değiştirmiyor. Ancak yoksulluk ve zorbalık gibi travmatik olaylarda benzer etkilere bugüne kadar rastlanmadı. Bu da savaşın çocukların biyolojisinde çok daha farklı bir etki yarattığını ortaya koyuyor.

Bilim insanları DNAm değişimlerinin kız ve oğlan çocuklarındaki farklılıklarını da analiz etti. 

İki cinsiyet de durumdan etkilenmesine karşın savaş olaylarına maruz kalan kız çocuklarının, özellikle stres tepkisi ve beyin gelişimiyle bağlantılı genlerde daha ciddi DNA değişiklikleri gösterdiğini saptadılar.

Makalenin başyazarı Michael Pluess "Savaşın çocukların ruh sağlığı üzerinde olumsuz bir etki yarattığı yaygın bir bilgi olsa da çalışmamız, bu etkinin altında yatan biyolojik mekanizmalara dair kanıtlar buldu. Ayrıca savaşın daha yavaş epigenetik yaşlanmayla bağlantılı olduğunu keşfettik; bu da savaşın çocukların gelişimini etkiliyor olabileceği anlamına gelebilir" diyor:

Sonuç olarak çalışmamız, savaşın ortasında kalan milyonlarca çocuk için zihinsel stresin ötesinde, savaşın trajik maliyetinin daha net bir resmini çiziyor.

Independent Türkçe, Science Daily, National News, JAMA Psychiatry