Yürüyen vatoz: Sudan karaya geçiş

Leucoraja erinacea, Atlantik Okyanusu’nda yaşayan bir vatoz türü. Köpek balıkları gibi kıkırdaklı balıklardan olan Leucoraja erinacea, canlıların evriminde sudan karaya geçişin mekanizmalarını anlamamız bakımından önemli bir örnek. 

1825 yılında önce Raja erinacea olarak adlandırılan türün ismi aynı yıl Leucoraja erinacea olarak değiştirilir. Yunanca “leukós” beyaz anlamına gelirken, Latince “raja” vatoz anlamındadır1. Leucoraja erinacea iki çeşit yüzgece sahip. Büyük pektoral yüzgeçler yüzmek için kullanılırken vatozun vücut planının aşağı kısımlarında yer alan daha küçük pelvik yüzgeçler vatoz tarafından okyanus tabanında yürümek için kullanılır. Yanlış okumadınız, bu tür kısaca yürüyen balık olarak da bilinir (Arada farklılıklar olsa da Erdil Yaşaroğlu’nun sudan karaya çıkışı konu alan ayaklı balık karikatürlerini hatırlayın). Önceki araştırmalar, okyanus tabanındaki yürüme hareketi esnasında bu türün karada yürüyen diğer hayvanlar gibi sol-sağ hareketlerini kullandığını gösterdi2. Dolayısıyla bu tür evrim araştırmalarında sudan karaya geçiş gibi önemli bir basamağın mekanizmalarının aydınlatılmasında elverişli bir model organizma olarak karşımızda duruyor. 

Cell Press’te geçtiğimiz hafta yayımlanan araştırma3, RNA dizileme analizlerini kullanarak bu vatozun motor sinirlerinde ifade edilen genleri ortaya çıkardı. Motor sinirler, merkezi sinir sisteminden çıkarak kaslara kadar uzanmakta, beyinden gelen sinyal iletilerini kaslara aktararak kas hareketlerini sağlamakta ve kontrol etmektedirler. Araştırmacılar, yürümeyi sağlayan uzuv-ların bükülüp düzelmesini düzenleyen kasları kontrol eden sinir altyapılarının çoğunun vatoz-larda da bulunduğunu açığa çıkardılar. Tüm bunlara ek olarak, motor sinirlerle kaslar arasındaki bağlantıyı kuran ara sinirlerin devrelerine bakıldığında, vatozda ve karada yaşayan memelilerde bunların evrimsel olarak oldukça korunmuş oldukları bulunmuş.

Küçük yüzgeçler de, tıpkı bizim ve diğer memeli canlıların yürüme uzuvları gibi aynı gelişimsel ve genetik programın bir sonucu olarak ortaya çıkmış. Bu çalışmanın yürütücülerinden Prof. Dasen’e göre, omurilikteki sinirlerin kasları kontrol edebilmesini sağlayan genetik program düşündüğümüzden milyonlarca yıl daha önce ortaya çıkmış. Vatozun yüzgeç hareketi ile okyanus tabanında yürümesi ve memelilerin karadaki yürüme hareketleri aynı gelişimsel programı kullanıyor. Bu çalışma, yürüme hareketinin sanılanın aksine sudan karaya geçişin çok öncesinde açığa çıktığına işaret ediyor.

1- https://www.floridamuseum.ufl.edu/fish/discover/species-profiles/leucoraja-erinacea/

2- Cell Press. “Walking fish suggests locomotion control evolved much earlier than thought.” ScienceDaily. ScienceDaily, 8 February 2018. .

3- Dasen et al. The Ancient Origins of Neural Substrates for Land Walking. Cell, 2018; 172 (4): 667 DOI: 10.1016/j.cell.2018.01.013