Tombul ve hantal tardigradlar, bilim insanlarının 0,5 milimetre uzunluğundaki bu hayvanların ağır yürüyüşünü ilk defa 18’nci yüzyılda gözlemlemesinden sonra “su ayıları” lakabını kazanmış. Fakat tıknaz yapılarıyla ağır ağır yürümeleri, tardigradlarda yürümenin neden evrimleştiği sorusunu akıllara getiriyor.
Tardigradlar kadar küçük ve yumuşak olan hayvanların nadiren bacakları oluyor ve bu hayvanlar, neredeyse hiç yürümekle uğraşmıyorlar. Örneğin benzer boyut ile vücut tipine sahip yuvarlak kurtlar kıvranarak, hamursu formlarını tahmin edilemez zeminlerde sürüklüyorlar. Fakat çok farklı olduğu için bilim insanlarının özel bir şubeye atamak zorunda kaldığı bir mikro hayvan olan su ayısı, taşıdığı sekiz güdük bacakla beraber kendini beklenmedik şekillerde ittirip deniz ve tatlı su çökeltilerinde, çöl kumlarında ve toprağın altında gidiyor.
Bugün PNAS bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmada, tardigradların yürüyüş biçimleri analiz ediliyor ve su ayılarının, boyutlarının 500.000 katı büyüklüğündeki böceklere çok benzer şekilde yürüdüğü gösteriliyor. Keşif, en ufak ve yumuşak canlılardan birinin neden daha büyük, sert gövdeli böcekler gibi yürümek üzere evrimleştiğini açıklayan ortak bir ata veya evrimsel bir avantajın mevcudiyetine işaret ediyor.
Rockefeller Üniversitesi Fizik ve Biyoloji Çalışmaları Bölümü’nde araştırma görevlisi olan Jasmine Nirodi, “Tardigradlar, güçlü ve net bir şekilde hareket ediyor; çölde veya ölü yaprak örtüsünde tökezleyerek gezen sarsak canlılardan değiller” diyor. “Tardigradların ve çok daha büyük böcekler ile eklembacaklıların hareket stratejileri arasındaki benzerlikler, bazı çok ilginç evrim sorularına kapı aralıyor.”
Sarsıntısız çalışma
Nirodi ve meslektaşları, ilk önce su ayılarının nasıl yürüyüp koştuklarını belirlemişler. “Eğer tardigradları bir ışık mikroskobunun altında yeterince uzun süre izlerseniz, geniş çeşitlilikte davranışlar sergilediklerini görebilirsiniz” diyor Nirodi. “Biz onları bir şey yapmaya zorlamadık. Bazen boylu boyunca yayılıyor ve sadece substratın etrafında ağır ağır gezinmek istiyorlar. Diğer zamanlarda ise sevdikleri bir şey görüyor ve ona doğru koşuyorlar.”
Nirodi, su ayılarının hiç aceleleri olmadığı zaman bir saniyede vücut uzunluklarının yarısı kadar mesafe kat ettiğini keşfetmiş. Tam gazda attıkları uzun adımlar ise tardigradları aynı sürede iki vücut uzunluğu kadar ileri taşımış. Fakat asıl sürpriz, Nirodi’nin su ayısı hız kazandığı zaman ayağının zeminle temas ettiğini gözlemlemesiyle ortaya çıkmış. Tardigradlar, her hız için ayrı yürüyüş şekli bulunan omurgalı canlılardan (yürümekten dört nala koşmaya geçen bir atın toynaklarını hayal edin) farklı olarak böcekler gibi koşuyor ve temel adım atma kalıplarını bile değiştirmeden artan hızlarda koşuyorlar.
“Omurgalılar yürümekten koşmaya geçiş yaptıklarında, bir süreksizlik oluşuyor” diyor Nirodi. “Eklembacaklılarda ise tüm adım atma kalıpları ayrı süreklilikte devam ediyor.”
Antik eşgüdüm
Peki tardigradlar neden çok daha büyük, sert gövdeli böceklerle ortak bir hareket etme stratejisini paylaşıyor?
Bu konudaki olası açıklamalardan biri de, uzun bir süredir var olan hiçbir sınıflandırmaya tam uymadığı düşünülen tardigradların meyve sinekleri, karıncalar ve koşar adım yürüyen diğer bölmeli canlılarla bazı ortak ataları (hatta ortak bir sinir devresini!) paylaşıyor olabilmesi. Aslında bazı bilim insanları, tardigradların henüz taslak halindeki panartropod kladına yerleştirilmesini savunuyor. Bu geniş kapsamlı grupta böcekler, kabuklular, kütük ayaklılar ve su ayıları ortak bir alana konuluyor.
Bir diğer ihtimal ise tardigradlar ve eklembacaklılar arasında hiçbir atasal bağlantı olmaması; ancak bu alakasız canlı gruplarının, evrimsel yönden avantaj sunması sebebiyle aynı yürüme ve koşma stratejilerine birbirlerinden bağımsız şekilde ulaşmış olmaları. Belki de mikroskobik bir vücutla öngörülemez arazide gezinmenin en iyi yolu, bir su ayısı gibi ağır ağır yürümektir.
Nirodi, her iki ihtimalin de kendisini aynı derecede büyülediğini söylüyor. “Eğer bütün panartropodların yürüyüşünü kontrol eden bir takım atasal sinirsel sistemler varsa, öğrenecek bir sürü şeyimiz var demektir” diyor. “Diğer taraftan eklembacaklılar ve tardigradlar bu stratejiye birbirlerinden bağımsız şekilde ulaştıysa, o zaman söz konusu stratejiyi farklı ortamlarda yaşayan türler için neyin bu kadar makul kıldığı konusunda söylenecek çok şey var demektir.”
Bulgular, evrimsel biyoloji ve hayvan hareketi çalışmalarına yönelik doğuracağı sonuçların ötesinde, yeni yeni gelişen yumuşak ve mikro ölçekli robotik alanlarına da önemli katkılar sunabilir.
Bilim insanları ufak hayvanların zorlu ortamlardan geçmek üzere nasıl evrim geçirdiğini inceleyerek, küçük alanlardan daha etkili şekilde geçebilen veya mikro ölçekte faaliyet gösteren robotlar tasarlayabilirler. “Hareket kabiliyetinin uç noktalarında neler yaşandığını fazla bilmiyoruz; etkili şekilde yürüyen ufak bir şeyin nasıl yapılacağını veya yumuşak gövdeli şeylerin nasıl hareket etmesi gerektiğini pek bilmiyoruz” diyor Nirodi.
“Tardigradlar yumuşak gövdeli, mikro ölçekli hareket kabiliyetine yönelik önemli bir pencere sunuyor.”
Kaynak: Rockefeller Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
