Size “En korktuğunuz, sevmediğiniz hayvanlar nelerdir?” diye sorduğumuzda; çok büyük ihtimalle aklınıza doğrudan örümcekler ve böcekler gelir, öyle değil mi? Hatta bu canlılar bizlere korku salmakla kalmamış, Afrika’da yayılım gösteren atalarımıza da korku ve acı dolu günler yaşatmışlar. Evrim sürecimizin ilk dönemlerinde genetiğimize işleyen korku, günümüzde de varlığını devam ettiriyor. Örümcek fobisinin (araknafobi) evrimsel süreçte nasıl olup da genlerimize işlediği, bir başka yazımızın konusu olsun. Fakat siz yine de korkmaya devam edebilirsiniz. Çünkü şimdi, bir motosiklet boyutlarına varabilecek çiyanlardan ve bir kuş büyüklüğüne varabilecek helikopter böceklerinden bahsedeceğiz.
Tıpkı jeolojik dönemlerde değişen karalar gibi, atmosferin içeriği de zaman içerisinde değişiyor. Özellikle evrimsel süreçte fotosentez yapabilme özelliğine sahip ilk tek hücreli canlılar olan siyanobakterilerin evrimi, atmosferi neredeyse baştan aşağı değiştirmiş. Çünkü fotosentez olayı sonucu oluşan oksijen molekülleri, artık hiç olmadığı kadar yoğun bir şekilde atmosferin alt katmanlarında konumlanmaya başlamışlar. Tahminlere göre günümüzdekinin yaklaşık 2 katı seviyesine varan oksijen miktarı, çok kısa bir süre zarfı içerisinde muazzam bir yıkıma neden olmuş. Çünkü oksijen, oksijenli solunum yapmayan canlılar için ölümcül derecede zehirli. Fakat bahsettiğimiz bu dönem, yaklaşık 2,3 milyar yıl öncesine tekabül ediyor; yani böceklere daha çok var.
Oksijen seviyeleri, birbirini takip eden jeolojik devirler boyunca azalışa geçmiş; ta ki yeni bir canlı türü evrimleşene kadar: Bitkiler… Ordavisyen dönemde; yani yaklaşık 420 milyon yıl önce, ilk bitkiler karalarda dağılım gösterip günümüz bitkilerinin ilk atalarını oluşturmuşlar. Karbonifer döneminde ise bitkiler adına oldukça tuhaf bir gelişme olmuş ve lignin molekülü evrimleşmiş. Günümüz ağaçlarının odunsu gövdelerinin temel yapı maddesi olan lignin, günümüzden yaklaşık 350 milyon yıl önce evrimleşmiş ve bitkiler bir anlamda göklere yelken açmışlar. Çünkü artık dayanıklılıkları ve esneklikleri sayesinde, uzun boyunlu olmanın getirdiği dezavantajların üstesinden gelebiliyorlarmış. Bu yeni canlı türleri sayesinde oksijen seviyesi tekrardan artışa geçmiş ve günümüzde %20,95 olan oksijen seviyesi, tahminlere göre karbonifer döneminde %30 ila %40 arasında değerler kazanmış.
Peki oksijenin zaman içerisinde azalıp artması ile dev çiyanların, dev helikopter böceklerinin boyutlarının artması arasında nasıl bir ilişki kurulabilirdi? Böcekler ve örümcekler, oksijeni vücutlarına alabilmek adına trake adı verilen yapılara sahipler. Trakeler, böceğin/örümceğin vücudunun belli bölgelerinden dışarıya doğru açılan hava delikleridir. Bu hava delikleri, vücutlarının derinliklerine kadar ilerleyerek solunum olayının gerçekleşmesinde önemli rol oynar. Haliyle oksijen seviyesinin yüksek olduğu dönemlerde daha fazla enerji elde edebilmek adına, trake kanallarının boyutlarının artması çok daha verimli bir enerji kullanımı sağlayacaktır. Bu amaçla vücutlarının boyutlarını arttıran böcekler ve örümcekler, yazımızın giriş bölümünde bahsetmiş olduğumuz boyutları 100 cm’yi aşabilen Arthropleura adlı kırkayak benzeri canlılara, 70 cm’lik bir kuş kadar olan Meganeura adlı helikopter böceklerine, örneklerimizi çoğaltacak olursak 70 cm’lik Pulmonoscorpius adlı devasa akrebe ve son olarak da 33cm’lik Megarachne servinei türü örümceklere evrimleşmişler. Elbette hatırlatmakta fayda var: Bu durum bilinçli bir davranış değil; zaman içerisinde nesillere yayılmış evrimsel adaptasyonlardan biri.
Peki günümüzde yer alan örümceklerin ve böceklerin boyutları neden küçüldü? Aslında bunun en temel cevabı, günümüzdeki oksijen miktarının Karbonifer döneminin neredeyse yarısı seviyesinde olmasıdır. Çünkü canlılar, enerjiyi en verimli şekilde kullanabilecekleri boyutlara adapte olmuşlardır. Konuya biraz daha açıklık getirmek gerekir ise; yüzey alanı (r2) ve hacim (r3) arasındaki ilişkiye değinmemiz gerekir. Bir örümceğin yarı çapını 2 cm arttırdığımızda, yüzey alanı ikinin karesi (22) ile artmakta fakat hacmi, ikinin küpü (23) şeklinde artmaktadır. Hal böyle olunca bir süre sonra boyut artışından dolayı dışarıdan gelen enerji, içerideki hücreleri besleyemeyecek duruma gelecektir. Bu durum karbonifer döneminde dengelenebiliyordu. Nasıl mı? Diyelim ki günümüzde siz bir birim nefes aldığınızda (0,5 lt), aldığınız nefesin %20’si oksijen moleküllerinden oluşuyor. Fakat atmosferdeki oksijen seviyesi iki katı olduğunda ve siz yine bir birim nefes aldığınızda, artık aldığınız nefesin %40’ı oksijen moleküllerinden oluşurdu. Haliyle, aynı birim alandan çok daha fazla enerji elde edebilirdiniz. Bu yüzden genişleyen vücudunuzun enerji ihtiyacını karşılayabilme ihtimaliniz daha yüksek olurdu.
Fakat araştırmacılara göre tek etmen, oksijen seviyesindeki artış olamazdı. Bu yüzden oksijen seviyesinin yanında bir diğer önemli etken olarak, nemlilik seviyesinin de eklem bacaklıların boyutlarında bir artışa sebebiyet vermiş olabileceği düşünülüyordu. Gün geçtikçe büyüyen ağaçların yaratmış olduğu mikrohabitatlar, dış çevreden nispeten izole bir ortam sağlamış ve karalardaki ekolojik nişin yeni yeni çeşitlenmesine imkân tanımıştı. Besin açısından zengin, rekabetin ise düşük olduğunu tahmin ettiğimiz bu bakire alanlar hâlâ bilmediğimiz pek çok etmenin de etkisiyle, eklem bacaklıların boyutlarındaki artışa sebep olmuş.
Yazar: Akın Karahasan.
