Kembri dövründən əvvəlki dövr Yer tarixinin ən uzun dövrüdür və Yer kürəsinin ilk meydana gəldiyi zaman olan 4.6 milyard il əvvəlindən, 542 milyon il əvvəlinə qədər davam etmişdir. Bu, dünyanın dövrümüzə qədərki bütün ömrünün 88%-ə bərabərdir. Canlılıq (ilk konservatlar), Yer kürəsinin meydana gəlməsindən təxminən 600-800 milyon il sonra, 3.8-4 milyard il əvvəl ortaya çıxmışdır. Çox uzun illər (Kembri dövrünə qədər) dünyaya yalnız tək hüceyrəli bakteriyalar hökm etmişdir. Ən qədim bakteriyalar 3.8-3.46 milyard il əvvəlinə aiddir.
İlk çox hüceyrəli canlılara isə ilk dəfə təxminən 700-900 milyon il əvvəl rast gəlirik. Yəni təxminən
160-360 milyon il ərzində, ilk çox hüceyrəli canlılar yumşaq bədən formalarıyla təkamülləşmişdir. Bundan 542 milyon il əvvəl isə ilk dəfə sərt qabıqlı canlılar təkamülləşməyə başlamışdır. Kompleks quruluşlu və çox hüceyrəli ən qədim fosil 600-580 milyon il əvvəlinə aiddir.
Bundan 544 milyon il əvvəl isə ilk dəfə canlıların növyaranma mexanizmi qeyri-adi şəkildə sürətlənmişdir və kiçik qabıqlı canlılar birdən-birə təkamülləşməyə başlamışdır. Daha sonra da "Kembri Partlayışı" adıyla tanınan hadisə baş vermiş və canlılıq böyük bir sürətlə fərqliləşməyə başlamış, yeni növlər böyük bir sürətlə təkamülləşmişdir.
"Partlayış" nə deməkdir?
Kembri Partlayışı, elm adamlarının olduqca marağına səbəb olan bir hadisədir. Üzərində bir çox elm adamı işləmiş, hətta Stephen Jay Gould kimi məşhur təkamülçü bioloqlarının "Sıçrayışlı Təkamül Nəzəriyyəsi" kimi təlimləri kəşf etmələrinə səbəb olmuşdur. Yaxşı, belə böyük bir növləşmə (növyaranma prosesi) niyə reallaşmış ola bilər? Buna bir neçə səbəb irəli sürülmüşdür.
1) Oksigen səviyyəsindəki artım
Oksigen səviyyəsi bütün dövrlərdə davamlı olaraq dəyişmişdir. Bu dəyişmələr qitələrin hərəkətlərinə və ya canlıların qitələrdəki inkişafına qədər bir çox faktora bağlı olaraq reallaşmaqdadır. Keçmişimizə baxdığımızda oksigen səviyyələrində bu tip dəyişmələr görürük:
2.5 milyard il əvvəli (ilk fotosintetik bakteriyalar) ilə 550-600 milyon il əvvəli (Kembri Partlayışı) arasında oksigen səviyyələri davamlı olaraq artmışdır (Kembri dövründə 13%, amma davamlı artım müşahidə edilərək). Kembri Partlayışında və sonrasında artan canlı miqdarı oksigenin istehlak səviyyəsini sabitləşdirmiş və 250 milyon il qədər bir müddətlə oksigen səviyyəsi sabit qalmışdır. Sonra, çox hüceyrəli bitkilərin qurunu işğal etməsiylə oksigen səviyyələri ağla sığmaz səviyyədə artmış və 250 milyon il əvvəl ən yüksək səviyyəyə çatmışdır (atmosferdə 28%-ə qədər). Bu zaman quruya çıxan bəzi heyvanlar nəhəng ölçülərə qədər böyümüşdürlər. Perm dövründə yenidən eniş yaşanmış (15%) və bu böyük formalar aşağı səviyyələrə adaptasiya ola bilməmişlər və nəsilləri tükənmişdir. Bu gün oksigen səviyyəsi 21%-dır və artmaqdadır.
Kembri Partyışının ən əhəmiyyətli səbəblərindən biri kimi bu oksigen artımları hesab olunur.
2) Buzlu Yer
Dünya tarixi, bir çox buzlaq dövrünə şahidlik etmişdir. Bunlardan biri də Kembri Partlayışından əvvəl meydana gələn bir buzlaq dövrüdür. Bu buzlaq dövrü olduqca sərt keçmiş və Yer kürəsini sanki bir "qar topuna"na çevirmişdir. Belə vəziyyətlərdə növyaranma prosesi daxilində genetik sürüşmə, genetik darboğaz təsiri kimi təsirlər səbəbiylə təkamülləşmə mövzusunda ciddi bir artım görülür. Yenə də bu məsələylə əlaqədar bəzi problemlər var, çünki buzlaqlar, böyük bədənlərin təkamülləşməsini sürətləndirmək yerinə azalda bilər. Bu kimi yan təsirlər buzlaq dövrlərini səbəb olaraq göstərə bilməyi çətinləşdirir, lakin qeyri-mümkün etmir.
3) İnkişaf və genetik şərhlər
Bir qrup elm adamı Kembri Partlayışını genetik materialda meydana gələn dəyişikliklərlə əlaqələndirir. HOX genləri kimi inkişafa təsir edən genlərdə meydana gələn mutasiyalar nəticəsində bol olan habitatlar (habitat - bir populayasiyanın içində olduğu, inkişaf etdiyi, çoxaldığı, varlığını və nəslini davam etdirdiyi mühit) asanca böyük canlı formaları tərəfindən işğal edilmiş ola bilər. Bu yerdə habitatların hələ heç bir canlı tərəfindən işğal edilməmiş olması əhəmiyyətli rol oynayır.
4) Ekoloji şərhlər
Az əvvəl toxunduğumuz kimi, hələ işğal edilməmiş (çünki daha işğal edəcək çox hüceyrəli heç bir canlı yoxdur) geniş habitatlarda yayılma imkanı tapan canlılar, bol oksigenin də varlığı sayəsində asanca təkamülləşmiş və getdikləri habitatlara uyğunlaşma təmin etməyə başlamış ola bilərlər. Bu yerdə olduqca ciddi şəkildə işləyən Qarşılıqlı Təkamül (Co-Evolution) də əhəmiyyətli rol oynamışdır. Yəni, yeni qurulmağa başlayan şikar-ovçu əlaqələri ilk mərhələdə bir tarazlığa çatmadığı üçün bütün Təkamül Mexanizmləri olduqca sərt bir şəkildə işləməkdədir. Bu da Təkamülün sürətini artırmaqdadır. Bu gün belə bir partlayışın yaşanmamasının səbəbi, son bir neçə on milyon ildir çox ciddi bir təbiət hadisəsinin yaşanmamış olmasıdır (nəhəng meteor toqquşmaları və ya vulkanik fəaliyyətlər; canlılıq həyatının çoxunu riskə ata biləcək təbiət hadisələri).
Kembri Partlayışının ciddi şərhlərə ehtiyac duyan bir hadisə olmadığını hesab edən alimlər də var. Bunlar sadəcə bu hadisəyə aşılan bir "sərhəd" olaraq baxırlar. Yəni son 4 milyard ildir getdikcə inkişaf edən tək hüceyrəli strukturlar, nəhayət kifayət qədər genetik fərqliləşməyə çataraq belə bir növlərə ayırılmışdırlar. Həmin elm adamları bu hadisənin o qədər də şişirdilməməsinin tərəfdarıdır. Bu hadisə də, digər bütün hadisələr kimi tipik təbiət hadisəsidir, tək fərqi böyük miqdarda canlı qrupuna təsir etməsidir. Əlbəttə ki səbəbləri mütləq araşdırılmalıdır, lakin hər şeyin "açar nöqtəsi" halına gətirilməkdən uzaq tutularaq.
Bu həqiqətən də bir partlayışdırmı?
Bu əslində düşündüyümüz bir partlayış ya da anormal bir vəziyyət deyil. Bu, Təkamül Biologiyasının ilk dövrlərindəki məlumat əskikliyindən qaynaqlanan bir səhv anlaşılmadır. 1930-cu illərdə ən qədim çox hüceyrəlilərin 600 milyon il əvvəl yaşadığı düşünülürdü, çünki əldə daha qədimlərə aid bir məlumat yox idi. Və 542 milyon il qədər əvvəl müxtəliflik bir anda artmağa başlayanda, yalnız 60 milyon il qədər qısa bir müddətdə necə bu müxtəlifliyin artdığı sual altında idi. Təkamül əleyhdarları bunu istifadə edərək, sanki bu partlayış elmi olaraq açıqlana bilinmirmiş kimi izahlar verməyə və bu əsassız iddianı önə sürməyə başladılar. Lakin sonradan aparılan tədqiqatlarda 900 milyon il əvvəlinə qədər gedən ilkin çox hüceyrəli və ya koloniya növləri kəşf edildi. Bu sayədə, Kembri Partlayışının müddəti 60 milyon ildən 300 milyon ilə qədər uzandı, ki bu olduqca normal bir müddətdir.
Amma unutmamaq lazımdır ki, 60 milyon il belə, yuxarıdakı səbəblərlə canlıların bu qədər sürətli şəkildə növlərə ayırılması üçün kafi bir müddətdir. Hələ ki yuxarıdakı faktorlar və ekoloji şiddətli dəyişmələr, 300 milyon il kimi bir müddətə yayıldığında canlıların növlərə ayrılması asanca açıqlana bilər. Yəni artıq "Kembri Partlayışı" alimlər üçün hələ də əyləncəli bir məşğuliyyətdir, amma bir sirr deyil. Təkamül əleyhdarlarınınsa elmdə 300 il geridə qaldıqlarının göstəricisidir.
İndi isə tək hüceyrəlilikdən çox hüceyrəliliyin təkamülünün Kembri Partlayışına gətirib çıxaran müddətdəki inkişafına bir nəzər salaq:
İlk olaraq bunu demək lazımdır ki, çox hüceyrəlilik Yer tarixində bir dəfə deyil, dəfələrlə təkamülləşmişdir. Yəni çox hüceyrəli orqanizmlər, ortaq bir mənşəyi paylaşsalar da, o mənşəydəki tək bir populyasiyadan fərqliləşərək çox hüceyrəli hala gəlməmişdirlər. Bir çox fərqli populyasiyanın təkamülüylə fərqli çox hüceyrəli canlılar meydana gəlmişdir. Bu gün dəqiq olaraq bildiyimiz bir mövzu, tək hüceyrəlilikdən çox hüceyrəliliyə keçidin koloniyalaşma ara mərhələylə reallaşdığıdır. Buna bir azdan yenidən toxunacağıq.
Yuxarıda da dediyimiz kimi, kompleks quruluşlu çox hüceyrəlilərlə əlaqədar əlimizdəki ən köhnə fosillər 700-900 milyon il əvvəlinə qədər getməkdədir. Amma çox hüceyrəli orqanizmlərin fosillərinə sıx olaraq 580 milyon il əvvəlində, yəni Kembri Partlayışı adlanan hadisədən 40 milyon il əvvəlində rast gəlirik. Kompleks olmasa belə çox hüceyrəli olan ilk fosillər isə günümüzdən 900 milyon il əvvəlinə qədər gedir. Bu, təkamülün mərhələlərlə reallaşdığını olduqca uğurlu şəkildə göstərən bir vəziyyətdir.
Təkcə eukariotlar deyil, prokariotlar da çox hüceyrəli həyata keçə bilmişdir, xüsusilə də Yerin ilkin "oksigen nasosu" olan sianobakteriyalar. Elm adamlarının tapıntıları, tək hüceyrəlilikdən çox hüceyrəliliyə keçidin olduqca sadə bir addım olduğunu, hətta normalda tək hüceyrəli olaraq yaşayan orqanizmlərin bəzən müvəqqəti çox hüceyrəli kimi davrandıqlarını ortaya qoymuşdur. Bu gün alimlər üçün tək hüceyrəlilikdən çox hüceyrəliliyə keçidi açıqlamaq asandır. Elmin daha çox üzərində dayandığı məsələ çox hüceyrəlilərin necə bu qədər kompleks xüsusiyyətlər qazandığıdır. Bunu araşdıran sahə də Təkamül Biologiyasıdır.
Çox hüceyrəliliyin üstünlüklərinə baxaq:
Yüksək Birlik Səviyyəsi: Tək hüceyrəli canlılar ümumiyyətlə daha dağınıq və fərdi yaşayan, bu səbəbdən ovlanmağa daha çox məruz qalan növlərdir. Amma çox hüceyrəli bir canlı, daha mütəşəkkil bir şəkildə yaşaya bilər və bu sayədə həm ovçularından qorunma şansını artırar, həm də şikar tapma şansını kifayət qədər yüksəldə bilər.
Yüksək Əmək Bölgüsü: Hüceyrələrin koloniya halında yaşamağa başlamaları, öz aralarında əmək bölgüsü edə bilmələrini təmin etməkdədir. Daha doğrusu, müəyyən bucaqlardan əmək bölgüsü edə bilən koloniyalar üstünlüklü hala keçirlər və bu sayədə populyasiya içərisində çox hüceyrəlilik sabitlənir.
Hüceyrə Başına Düşən Enerji Xərcləmə Nisbəti: Tək hüceyrəlilər bütün işlərini tək başlarına görmək məcburiyyətindədirlər. Ancaq yuxarıda izah etdiyimiz kimi, əmək bölgüsü etməyə başlayan hüceyrələr bəzi mövzulardan fərəqət edərək enerjilərini öz xüsusiləşdikləri sahədə istifadə edə bilirlər. Məsələn, qida həzmi üçün xüsusiləşən hüceyrələr təkamül ekonomiyasına da uyğun bir şəkildə, təkcə ya da heç olmasa sıx olaraq həzm fermentləri istehsal edirlər. Lakin hərəkətdən məsul hüceyrələr, daha çox qamçı hərəkəti üçün enerji xərcləyirlər. Bu da enerji ekonomiyasının artması deməkdir.
Yüksək Hüceyrə Həcmi: Daha çox xüsusiləşmiş hüceyrələr böyümək üçün də daha çox enerji xərcləyə bilirlər və beləcə həcmlərini artırırlar. Bu, adətən tək hüceyrəlilərdə həcm nisbətinin həddindən artıq azalmasından ötəri bölünməklə nəticələnir, amma çox hüceyrəli fərdlər, öz içlərinə qıvrılıb əmək bölgüsündən faydalanaraq bu dezavantajları sovuşdura bilirlər.
Üstünlüklər bu şəkildə artırıla bilər, amma bir də dezavantajlar vardır ki indiki vaxtda bütün tək hüceyrəlilərin, çox hüceyrəliliyə təkamülləşməməsinin səbəbləri burada yatmaqdadır:
İdarəsiz Hüceyrə Bölünməsi (Xərçəng): Bu hadisə, hamımıza çox tanış olan bir vəziyyətdir, lakin biz ümumiyyətlə həmişə insan əsaslı düşünməyə meylliyik. Halbuki mitozun pillələrinin pozulmasına səbəb olacaq bir mutasiya meydana gəldiyində, hər hansı bir tək ya da çox hüceyrəli idarəsiz olaraq bölünməyə başlaya bilər. Tək hüceyrəlidə bu heç bir problemə səbəb olmur (ya da çox az problemə səbəb olur), çox hüceyrəlininsə strukturca inşasının pozulmasına və toplu ölümünə gətirib çıxarır. Bu, çox hüceyrəlilərin mübarizə aparmaları lazım olan əsas problemdir.
Yüksək Qida / Enerji Ehtiyacı: Hər nə qədər tək bir hüceyrəyə düşən enerji ehtiyacı azalsa da, bir orqanizm olaraq hüceyrələrin cəminin enerji ehtiyacı köhnəsiylə müqayisə edilməyəcək qədər çoxdur. Bu da, daha çox mübarizə deməkdir. Qida tapmaq, hər nə qədər çox hüceyrəlilər üçün bir az asan olsa da, çətin adaptasiya nisbətləri tələb edir.
Üstünlüklü Olma Mübarizəsi: Yuxarıdakı qida mübarizəsindən fərqli olaraq, çox hüceyrəlilərin var olma mübarizəsi, tək hüceyrəlilərə görə çox daha sərt və müxtəlifdir. Bu səbəblə, çox hüceyrəlilər üzərində digər növlərə qarşı var olma mübarizəsi baxımından çox sıx bir təzyiq var. Bu da, ardıcıl təkamül keçirmə zəruriliyi, bu səbəbdən əsas məqsəd enerjidən qənaət ikən, qənaət edilən enerjinin bir qisminin təkamülə xərclənməsi zəruriliyini doğurur (hərçənd tək hüceyrəlilərdə də yüksək sürətdə bölünmə zəruriliyi bu vəziyyəti sabitləşdirir).
Üstünlüklər və dezavantajlar artırıla bilər, lakin təməl olanları bunlardır. Və dezavantajların varlığı, dediyimiz kimi bakteriyalar, arkelər və bəzi protistaların niyə tək hüceyrəli qalmağa davam etdiklərini dəqiq bir şəkildə açıqlamaqdadır.
Tək hüceyrəlilərdən çox hüceyrəlilərə keçiddə bəzi təməl koloniya mərhələləri var. Bunların başında demək olar ki hamının bildiyi Volvox koloniyası gəlir.
Volvox, ilk olaraq mikroskopun kəşfçisi olaraq xatırlanan Antonie van Leeuwenhoek tərəfindən 1700-cü ildə kəşf edilmiş bir orqanizmdir. Təməl olaraq Bitkilər Aləmində yer alan volvox bir koloniya cinsinin ümumi adıdır. Volvox koloniyasının Triasik dövründə, günümüzdən 200 milyon il əvvəl təkamülləşdiyi düşünülür. Bu səbəbdən əslində bibaşa tək hüceyrəlilikdən çox hüceyrəliliyə əsas keçidlərdən birinin qəhrəmanı deyil, amma bu həm də tək hüceyrəliliyin volvox oxşarı bir tipdə çox hüceyrəliliyə keçə biləcəyini göstərir.
Volvoxun bu qədər məşhur olmasının səbəbi, tək hüceyrəli bitkilərin çox hüceyrəli bitkilərə təkamülünü modelləşdirən bir cins olmasıdır. Koloniya içərisindəki hər bir hüceyrə, bir yaşıl algdır. Volvox koloniyası, tək bir koloniya içərisində 5000 hüceyrə saxlaya bilir. Qlobal bir həndəsəyə sahib koloniyanın xarici mühitlə təmas edən hüceyrələri, hərəkət mövzusunda xüsusiləşmişdir. İç hissəsindəki hüceyrələrdə bu xüsusiyyət müşahidə olunmur. İç hissədə qalan hüceyrələrin isə iki təməl vəzifəsi var: Bir qrup hüceyrə, metabolik fəaliyyətlərin davam etdirilməsi mövzusunda xüsusiləşmişdir, bir başqa qrup isə artım hüceyrələri kimi vəzifə yerinə yetirməkdədir. Üstəlik volvox koloniyaları tək cinsiyyətli və ya cüt cinsiyyətli olurlar, yəni erkək volvox koloniyası erkək artım hüceyrələri istehsal edərkən, dişilər yumurtalar qoyur.
Volvox koloniyasının 45 fərqli növü var və bu növlər üzərində edilən detallı araşdırmalar çox maraqlı bir tapıntını ortaya çıxarmışdır: Bir hüceyrənin, ən azı yaşıl alglerin tək hüceyrəlidən çox hüceyrəliliyə təkamülləşməsi 35 milyon il qədər davam edib. Bu da bizə Kembri Partlayışı əvvəli, anı və sonrası haqqında əhəmiyyətli məlumatlar verir. Müddətin heç də məhdud olmadığını görürük. Onsuz da çox hüceyrəlilik, Kambri əvvəli dövrdə başlamışdır. Kembri Partlayışında isə yalnız yüksək sürətdə təkamül radiasiyası baş vermişdir.
Bu koloniya, volvoxdan fərqli olaraq protistalar aləmindədir və bir koloniya deyil. Amma çox hüceyrəliliyin işləməsində əhəmiyyətli bir tək hüceyrəli olaraq vəzifə alır. Çünki Chlamydomonas, volvoxa olduqca oxşayır və çox hüceyrəliliyə atılan ilk addım hesab olunmaqdadır. Chlamydomonas, qamçılı bir protista olmasına baxmayaraq, bu qamçısı davamlı deyil. Bölünmə əsnasında, ətrafdakı kimyəvi maddələri istifadə edərək qamçıları sintez edəcək fermentlər ifraz edir və beləcə normalda passiv olaraq hərəkət edə bilən Chlamydomonas, aktiv hərəkət edə bilər hala gəlir. Chlamydomonas, 4 bölünməyə qədər fərqli fərdlər olaraq davranmır, yəni bölünmə sonrasındakı 16 hüceyrə bir-birinə yapışıq halda qalır. Lakin daha sonra bu strukturlar bir-birlərindən ayrılır və tək hüceyrələr olaraq həyatlarına davam edirlər. Bu səbəblə Chlamydomonas, çox hüceyrəliliyə keçiddə əhəmiyyətli bir pillə olaraq görülər.
Yekunlaşdırıcı bir xəritə hazırlamaq lazım olsa, günümüzdən 3,8 milyard il əvvəl ilk canlılıq başlamış, 2.5 milyard il qədər əvvəl ilk fotosintetik bakteriyalar təkamülləşmiş, 750 milyon il əvvəlinə qədər tək hüceyrəlilik hakim olmuş, 750 milyon il əvvəlində isə çox hüceyrəlilik təkamülləşməyə başlamış, 580 milyon il əvvəlində çox hüceyrəlilik kompleksləşməyə başlamış, 542 milyon il əvvəlində növlərə ayırılma prosesi pik nöqtəsinə çatmış və 500 milyon il qədər əvvəl isə dövrümüzdəki canlıların çoxu şəkillənmişdir (təbii ki fərqliliklərlə).
Bu səbəbdən çatdığımız bu hissədə çox hüceyrəliliyin təkamülləşməsiylə birlikdə təxminən 750-700 milyon il əvvəl yavaş-yavaş başlayıb, 635-542 milyon il əvvələ getdikcə sürətlənməyə başlayıb, 542-530 milyon il əvvəlində pik nöqtəsinə çatıb, 530-490 milyon il əvvəl yenidən normal halına qayıdan bir müxtəliflik artımını, sürətli bir təkamül müddətini, Kembri Partlayışını müşahidə edirik. Bu müddət dövrümüzün müasir canlılarına doğru atılan ən əhəmiyyətli addımlardan biridir.
Qaynaq: sekulyarizm.org
0 şərh var:
Post a Comment