Fosillerde korunan kimyasallar 550 milyon yıllık Ediacaran hayvanlarının beslenmesine ışık tutuyor. İlk kez, 550 milyon yıl öncesine ait fosiller bize Dünya'daki ilk hayvanların ne yediğini ve yiyeceklerini nasıl işlediklerini gösteriyor. İki çok hücreli Ediacaran solucanı benzeri hayvanın içinde bulunan moleküler kanıtlar, bu hayvanların bir bağırsağa sahip olduklarını ve okyanus diplerinden yüzen alglerle beslendiklerini gösteriyor. Bazı benzerlerinin aksine, bu antik canlılar yiyecekleri sindirirken günümüz omurgasızlarının kullandıklarına benzer biyokimyasal mekanizmaları zaten kullanıyorlardı.
Ediacaran döneminin organizmaları, şaşırtıcı bulduğumuz çok çeşitli tasarımlar, yaşam biçimleri ve metabolik süreçler yaratmıştır. Dickinsonia, Dünya üzerinde var olan ilk gerçek memeliydi; sadece 1,40 m boyundaydı ve kafası, göğsü ya da uzuvları yoktu. Ediacaran'daki diğer türler, modern hayvan topluluklarının atalarına çok benzer şekilde sürünebiliyor ve karmaşık koloniler halinde yaşayabiliyordu.
Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden Ilya Bobrovskiy adlı bir araştırmacı yeni bir çalışmada, Ediacaran biyotasının insan gözüyle görülebilecek kadar büyük olan ilk fosiller olduğunu açıklıyor. Günümüzde yaşayan tüm hayvanlar soylarını bu canlılara dayandırabilirler, dolayısıyla bu canlılar bizim en belirgin atalarımızdır.
Bununla birlikte, bu canlıların tam olarak ne yedikleri gibi pek çok soru hala cevaplanmayı beklemektedir. Bu canlıların birçoğunun besinlerini osmoz ve diğer temel filtreleme yöntemleriyle karşıladığı varsayılmaktadır.
Sterol Düzeylerinden Hesaplanan Gıda Alımları
Bobrovskiy ve çalışma arkadaşları tarafından önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Ediacaran dönemi canlılarının beslenme ve sindirim sistemi ilk kez yeniden oluşturuldu. Rusya'nın Kuzey Kutbu'ndaki Beyaz Deniz kayalıklarında ortaya çıkarılan 550 milyon yıllık fosiller bu teorinin temelini oluşturuyor. Bunlar arasında tubeworm benzeri Dickinsonia ve Calyptrina ile gelişmiş kasları sayesinde okyanus dibinde sürünen armut biçimli, iki taraflı simetrik Kimberella da bulunuyor.
Bilim insanları, Kimberella'nın ne tükettiğini fosilde ve çevresindeki kayada bulunan sterol moleküllerine dayanarak tespit edebildi. 27-29 karbon atomuna sahip bu halkalı organik moleküller, hücresel zarların ve dokuların önemli yapı taşlarıdır. Bunlardan biri de kolesteroldür. Bu sterollerin ve parçalanma ürünlerinin varlığı, sterollerin nerede ve nasıl parçalandıklarının yanı sıra hangi organizmadan geldiklerine de ışık tutabilir.
Fosil Nadir Bir Kimyasal Bileşime Sahip
Analizler, Kimberella fosillerinin okyanus dibindeki antik mikrobiyal matlarda keşfedilenlerden yapısal ve kimyasal olarak farklı steroller içerdiğini gösterdi. Mikrobiyal matlara kıyasla, C27 sterol konsantrasyonları büyük ölçüde azalmıştır. Bu örneklerin sterol profili Beyaz Deniz'de bulunan diğer örneklere benzememektedir.
Bilim insanları, bakteri veya mantarların sterolleri ayrıştırırken bir zincir özelliğini diğerine tercih ettiklerine dair hiçbir kanıt bulamamıştır. Omurgasızların sindirim sistemleri, C27 sterollerini bir sterol karışımından seçici olarak elimine edebilen bilinen tek doğal mekanizmadır. Sonuç olarak, kolesterol gibi C27 sterolleri bu tür hayvanların bağırsak ve dışkılarındaki gıda kalıntılarında nadiren bulunur. Bilim insanları, bir Ediacaran organizması olan Kimberella'nın tamamen işlevsel bir sindirim sistemine sahip olduğunu söylüyor.
Sindirime Dair İlk Somut Kanıt
Dolayısıyla, Kimberella fosilinde bulunan kimyasallar, hayvanlar tarafından tüketilen bir öğünün ve modern hayvanların kullandığına benzer bir sindirim mekanizmasının varlığına dair en eski kanıtı sağlamaktadır. Bobrovskiy ve meslektaşlarının değerlendirmeleri doğruysa, bugün omurgasızlarda görülen kolesterol metabolizması, Dünya'daki ilk hayvan popülasyonlarında da mevcuttu.
Bu, 550 milyon yıl önce Kimberella ve belki de Ediacaran faunasının diğer üyelerinin bir mideye ve seçici sindirim süreçlerine sahip olduğu anlamına geliyor. Kimberella okyanus tabanındaki mikrobiyal matlardan alg ve bakterilerle besleniyordu ve bu da yiyeceklerini sindirmelerine yardımcı oluyordu. Calyptrina türünün sindirim sisteminde de C27 sterol tüketimi görülmüştür. Bu tüp benzeri yaşamlı deniz canlısı, filtreye benzeyen dokunaçlarını yiyeceğini yemeden önce ayıklamak için kullanıyor olabilir.
Egzotiklerin ve Öncülerin Olağanüstü Karması
Bazı Ediacaran türleri ise böyle bir gelişmişliğe sahip değildi. Seçici sindirim eksikliği 1.40 metre uzunluğundaki Dickinsonia'da tespit edilmiştir. Dickinsonia, devasa boyutuna rağmen muhtemelen hala ozmos yoluyla besleniyordu. Bobrovskiy tarafından sunulan bu bilgiler, Ediacaran faunasının hem Dickinsonia gibi yabancı türlerin hem de modern hayvanların bazı fizyolojik özelliklerine sahip Kimberella gibi daha gelişmiş türlerin özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir.
Grup, kendi analiz yaklaşımını Ediacaran fosilleriyle ilgili gelecekteki çalışmalara uygulamayı planlıyor. Bu, hangi türlerin ne zaman ve nasıl beslendiği sorusuna ışık tutmaya yardımcı olabilir.
