İlk Kuş Dinozor Archaeopteryx

Archaeopteryx, kuşumsu bir dinozor, uçamayan tüylü dinozorlar ve modern kuşlar arası geçiş, cinsidir. 19. yüzyıl sonu ve 20. yüzyıl başı arası dönemde Archaeopteryx, paleontologlar ve popüler kitaplarca bilinen en eski kuş olarak kabul görmekteydi (Avialae grubu üyesi) İlerleyen süreçte Anchiornis(enkhiyornıs), Xiaotingia(şaotingia) ve Aurornis gibi daha yaşlı potansiyel avialanlar tanımlandı.

Archaeopteryx yaklaşık 150 milyon yıl önce Geç Jura döneminde Güney Almanya’da yaşadı. Yaklaşık olarak Avrasya saksağanı boyutunda olup, en büyük bireyleri muhtemelen bir kuzgun boyutuna ulaşabilen[3] Archaeopteryx 0.5 m uzunluğa ulaşabilmekteydi. Küçük boyutu, geniş kanatları ve uçabilme veya havada süzülebilme yetenekleri olduğuna kanaat getirilmesine rağmen Archaeopteryx diğer küçük Mesozoik dinozorlarla, modern kuşlarla barındırdığından daha çok ortak özellik barındırmaktadır. Keskin dişli çene, pençeli üç parmak, uzun bir kemikli kuyruk, ileri derecede genişletilebilen ikincil ayak parmağı, tüyler (ki sıcakkanlı olduğuna işaret eder) ve çeşitli iskeletsel özellikleri gibi yönleri bilhassa dromaeosauridler ve troodontidler ile paylaşmaktadır.[4][5]
Bu özellikler Archaeopteryx’i net bir şekilde uçamayan dinozorlar ve kuşlar arasında bir geçiş fosili adayı yapmaktadır.[6][7] Bu nedenle Archaeopteryx sadece dinozorlar alanında değil aynı zamanda kuşların kökeni alanında yapılan çalışmalar için önemli bir role sahiptir. 1861 yılında bir tüyden yola çıkarak isimlendirilmiş[8] ve aynı yıl ilk defa bütün halinde Arhaeopteryx örneği bulunduğu duyurulmuştur. İlerleyen süreçte on fosil daha gün yüzüne çıkarılmıştır. Bu fosiller arasında farklılıklar olmasına rağmen birçok uzman bulunan fosilleri tartışmalı şekilde tek bir tür olarak tanımlamıştır.

Bu on bir fosilin çoğu tüy izleri barındırmaktadır. Fosillerdeki tüylerin gelişmiş bir formda (uçuş tüyleri) olması, tüylerin evriminin Geç Jura’dan önce başladığının ispatıdır.[9] Archaeopteryx’in tür örneği, Charles Darwin’in Türlerin Kökeni kitabının yayınlanmasından iki yıl sonra keşfedilmiştir. Archaeopteryx Darwin’in teorilerini doğrulamakta ve bulunduğundan itibaren kuşların kökeni, ara geçiş formları ve evrim konuları için anahtar kanıt niteliğini taşımaktadır.

21. yy’a girince, dinozorlar hakkında müthiş derecede bilgi sahibi olduk. Dinozorların kuşlar ile doğrudan akraba olduklarını öğrenmemiz ile birlikte, ilk kuşu aramaya çıktık. 150 milyon yaşında olan Archaeopteryx’in özellikleri tamamen günümüz kuşlar gibi olmasa da, ”ilk kuş” diyebileceğimiz özelliklere sahipti. Archaeopteryx, bu ünvanı elinde taşıyordu, ta ki 2013 senesinde Çin’de Aurornis xui adında bir tür keşfedilene kadar. Bu türü özel kılan sadece tüylü, kuş benzeri bir avian (uçucu) olması değildi. Aynı zamanda Archaeopteryx’ten 10 milyon yıl daha yaşlıydı ve Jurasik Dönemi’nin sonlarına dayanıyordu. Artık bilim insanları, tüylü theropodların Jurasik Dönemi’nin sonlarına doğru evrimleştiği düşünmeye başladılar.

Archaeopteryx fosilinin öyküsü
Kuşların kökeni konusunda bilinenlerin sınırlı olması nedeniyle konu uzun süre tartışıldı. Kuşlara ait fosiller oldukça nadirdi. Çünkü bu canlılar, ince ve içi boş kemiklere sahip olmanın yanında genel yapıları itibariyle oldukça narindiler. Bu nedenle yaygın bir şekilde kuş fosillerine rastlamak da mümkün olmuyordu. Ancak, 1980’lerin sonuna kadar biriken kanıtlar, kuşların etçil küçük bir dinozor grubundan gediğini gösterir nitelikteydi. Tamamıyla uçamayan etçil dinozorların meydana getirdiği bu grupta evrimsel süreç kendini göstermiş ve uçmaya giden yolu hazırlamıştı.
Ornitoloji alanındaki bilimsel çalışmaların hız kazanması ve bununla birlikte biriken bilgilerin paleontolojiyle bir araya getirilmesi sonucunda, kuşların olası evrimsel öyküsü yavaş yavaş netlik kazanmaya başlamıştı. Kuşlar ve sürüngenler arasındaki en önemli bağlantıyı da 1860’lı yıllarda keşfedilen ve meşhur olan Archaeopteryx olarak adlandırılan fosil oluşturmuştu. Oldukça iyi korunmuş olan ve bütünüyle kuşa benzeyen bu örnek, Almanya’nın Bavyera eyaletindeki bir kireç taşı tabakası içerisinde bulunmuştu. Archaeopteryx’in neden bir ara form olduğuna dair özellikleri tartışmadan önce oldukça ilginç öyküsünden söz etmek gerek.

Archaeopteryx’in bilinen en güzel örneği Berlin’de, Berlin Doğa Tarihi Müzesi (Museum für Naturkunde)’nde sergileniyor. Bu önemli örnek, 1861 yılında Eichstatt yakınlarındaki Blumenberg’de bulunmuş. Bu fosilin en dikkat çeken yanı oldukça iyi korunmuş olması. Tüyleri ve kafatasını fosil üzerinde rahatlıkla ayırt edebilmek mümkün. Fosili bulan Jakop Niemeyer, yaklaşık 150 Alman Markı karşılığında bu örneği Johann Dörr isimli kişiye satmış. Daha sonra da fosil, Dörr tarafından 2000 Alman Markı karşılığında Ernst Haberlein’a satılmış. O dönemde bir süre elden ele dolaşan bu değerli fosili en sonunda bir iş adamı olan Werner von Siemens 20.000 Alman Markı karşılığında, Berlin Üniversitesi Kraliyet Mineraloji Müzesi’ne vermek üzere satın almış. O tarihten bu yana örnek Berlin Doğa Tarihi Müzesi’nde korunmaya alınmış durumda.

Archeopteryx neden bir geçiş formu?
Kuşların evrimsel tarihinde en iyi bilinen ve ilkin kuş özelliği gösteren canlı Archeopteryx olarak kabul ediliyor. (Şekil 3) Peki, Archeopteryx’in kuşlar ve sürüngenler arasında bir ara form olmasını sağlayan özellikleri neler? Bu özelliklerden hangileri bakımından sürüngenlere ve hangileri bakımından kuşlara benziyor?
Bu sorulara yanıt vermeden önce, iskelet sistemindeki değişimlere bakarak Archeopteryx’in bir kuş olduğunu söylemek doğru olacaktır. Tüylerden hareketle bir çıkarım yapmak doğru olmayabilir, çünkü kuş olmayan birçok dinozor türünün de tüylere sahip olduğunu bugün biliyoruz. Archeopteryx modern kuşlarda görülmeyen birçok dinozor özelliğine de sahip. Bu özelliklere dayanılarak tam bir geçiş formu olarak kabul ediliyor.
Archeopteryx’in kuşlara yakın özelliklerini sıralamak istersek en başta uzun ince kemikler içindeki boşluklardan söz etmek gerekir. Bu şekilde ağırlığın azaltılması, uçmaya uyum açısından mükemmel bir yapı sağlar. Ayrıca, ilk defa tüylerin görülmesi değil, asimetrik uçma tüylerinin ortaya çıkması uçma ile ilgili önemli bir diğer adaptasyon olarak dikkat çeker. Simetrik tüyler kuş özelliği göstermeyen diğer dinozor gruplarında da görülür. Bu tüyler denge sağlamak, kaymak ve hatta havada avı takip ederken zıplamak için uygun hareketlerin yapılmasına yardımcı olurlar.
Ancak, gerçek bir uçuşu gerçekleştirebilmek için gerekli itiş gücünü sadece asimetrik tüylere sahip kanatlar sağlayabilir. Günümüz kuşlarında da bunu sağlayan birinci örtü tüyleridir (kanadın dış kısmında ve uçta yer alan tüyler). Asimetrik tüylere sahip olduğu bilinen tek ilkin kuş Archeopteryx olarak biliniyor. Xiatingia, Jura döneminde var olmuş ilkin kuşların çeşitliliğine örnek olarak verilebilecek bir diğer fosil kuş türü. Ne yazık ki bu türün fosil örneğinde tüylerin yer aldığı bölgeler korunmadığı için Archeopteryx’in sahip olduğu asimetrik tüylerin bu türde de görülüp görülmediği bilinmiyor. Açık olansa, bu iki türün Jura dönemindeki ilkin kuşların çeşitliliğini ortaya koyma potansiyeline sahip birer kanıt niteliğinde olmaları. Archeopteryx’in kuşlardan farklı olarak gagalarında dişlerin olması, iskelet sistemindeki ağırlık azaltıcı uyumun tüm kemiklerde bulunmaması (örneğin uzun bir kuyruklarının olması), bu türün bir geçiş formu olarak kabul edilmesine dayanak sağlar.

Kuşlar neden ve nasıl uçmaya başladı?
Archeopteryx’in geçiş formu olduğu yönündeki bu açıklamayı takiben “kuşlar neden ve nasıl uçmaya başlamıştır?” sorusunu kısaca özetlemek yerinde olur. Jura döneminde yaşamış ilkin kuşlar vücut formu ve ekoloji gibi temel özellikleri paylaşırlar. Bu türler avlarının peşinden koşan ve avcılardan saklanan karasal yırtıcılardır. Birbirleriyle rekabet halindedirler ve hatta birbirlerini de avlayabilirler.
Henüz Jura döneminde ortaya çıkmış olan uçma yetenekleri ise bir ya da birkaç soy hattına avantaj sağlamıştır. Uçmaya başlayan ilkin teropodlar bu konuda yetenekli sayılmazlardı. Kısa bir uçuş denemesi bile karasal bir yırtıcı tarafından uğranılan saldırıyla sonuçlanabiliyordu. Dolayısıyla buradan yola çıkarak etkin şekilde uçabilme zorunluluğu uygun bir hipotez olarak algılanabilir.
Gerçek kuşların ilk olası fosil örneklerinden biri Austinornis lentus ismiyle bilinen tavukgillerden bir kuş türüdür. Türün yaklaşık 85 milyon yıl önceye tarihlenen tip örneği bugün Yale Universitesi Peabody Doğa Tarihi Müzesi’nde korunuyor .
Bu iki soy hattı farklı kaynaklara göre 9.800 (Clements 2007) ile 10.050 (Gill 2006) arasında değişen kuş türü içeriyor. Kuşlarsa evrimleşmeye durmaksızın devam ediyorlar. Evrimin sıra dışı mekanizmaları doğada farklı örüntülerin kendini göstermesine zemin hazırlarken özellikle doğal seçilim kuşların çeşitlenmesini farklı şekillerde tetikliyor.