Denizatlarının evrimi

Eski çağlardan günümüze gelen, mitolojide kendine yer edinmiş bir canlı, denizatı. Latince cins adını antik Yunan mitolojisinde denizler tanrısı Poseidon’un iki tekerlekli arabasını çeken Hippokampoi’den (Hippos=at, kampos=deniz canavarı) alır.

Poseidon’un Hippokampoileri at vücutlu ve balık kuyruklu canlılar olarak resmedilmektedir. Beynimizin hipokampus bölgesi de şeklen denizatına benzediği için böyle adlandırılmıştır. Antik çağlardan günümüze pek çok insan tarafından büyüleyici olarak nitelenen denizatları, evrim süreçleri ile de bizi etkilemeye devam ediyor.

Bilindiği gibi bir balık türü olan deniz atlarının vücut şekilleri diğer canlılardan oldukça farklıdır aslında. Deniz atının bir kuyruğu ya da pelvik yüzgeci yoktur, dik olarak yüzer ve kemiksi plakalar bütün vücutlarını kaplar ve destekler, tüp şeklindeki ağızlarında dişleri yoktur ve yeryüzünde erkeği hamile kalan tek tür, denizatıdır. Renk değiştirebilen vücut yüzeyi ile kamuflaj konusunda oldukça ustadır denizatları. Onlara doğada rastlamak, görüntülemek oldukça zordur bu nedenle.

Bundan yıllarca önce (2000-2001 yılları olabilir) Kuruçeşme-Bebek arasındaki sahil bölgesinde balık tutan amatör bir balıkçının on litrelik pet şişeden bozma akvaryumunda rastlamıştım bir tanesine. Boğazın temiz(!) sularında bu canlılara rastlamak şaşırtmıştı beni.

Nature dergisinin 15 Aralık 2016 tarihli sayısında, denizatlarının evrimine dair önemli bulgular yayımlandı1. Kaplan kuyruklu denizatı olarak bilinen Hippocampus comes türünün genom dizisinin yayınlandığı çalışmayı altı evrimsel biyolog tarafından oluşturulan geniş bir araştırma ekibi yürüttü. Bu çalışma ile araştırmacılar, evrimsel süreçte denizatlarının diğer gerçek kemikli balıklardan kısa zamanda (evrimsel zaman) nasıl farklılaştığını da ortaya koydular. Diğer gerçek kemikli balıkların genleri ile denizatı genleri karşılaştırıldığında, araştırmacılar denizatlarının DNA ve protein evrim hızlarının daha yüksek olduğunu buldu. Buna ek olarak araştırma ile erkek denizatının hamilelik kesesinde yüksek miktarlarda üretilen ve evrimsel süreçte genişleyen astacin metalloproteazı isimli bir gen ailesi de tanımlandı. Çalışma ilediş minesi üretimi ile ilgili bazı fosfoprotein genlerinin de bu türde olmadığı, bunun da bu canlıda dişlerin olmayışını açıkladığı ortaya koyuldu. Araştırmacılar tbx4 adı verilen ve hindlimb (arka bacak) gelişimini düzenleyen bir genin de denizatı genomunda bulunmadığını ortaya koydu. Araştırmacılar tbx4 genini bilimsel araştırmaların model organizması olan zebra balığı genomundan sildiklerinde, zebra balıklarının pelvik yüzgeçlerinin denizatlarına benzer şekilde kaybolduğunu gösterdi.

Araştırma, denizatlarınınbu hızlı evriminde gen kayıpları, gen çoğalmaları kadar genlerin işlevlerini düzenleyici elemanların da etkili olduğunu gösterdi. Denizatının bu özel vücut yapısı ve genom dizileme çalışmaları genetik değişikliklerin kısa sürede evrimsel değişikliklere nasıl yol açtığını daha iyi anlamamıza olanak sağladı.

1- Lin et al. The seahorse genome and the evolution of its specialized morphology. Nature, 2016; 540 (7633): 395 DOI: 10.1038/nature20595