Hiç de sandığımız gibi değilmiş.

Denizyıldızına baktığınızda, beş köşeli gövdesinin hangi bölümünün kafası olduğu konusundaki belirsizlik onlarca yıldır biyologları şaşırtmıştır. Ancak son araştırmalar, denizyıldızının bütün gövdesinin bir kafa gibi davrandığını ortaya koymaktadır. Geçtiğimiz hafta Nature dergisinde yayımlanan çalışmanın sonuçları, denizyıldızları ve diğer derisidikenlilerin özgün vücut yapılarının nasıl evrildiği konusunda yeni bir perspektif sunmaktadır.

Kafa ve gövde arayışı

Denizyıldızları, derisidikenliler olarak bilinen bir omurgasız canlı grubuna aittir. Bu grupta, denizkestaneleri ve yassı su kirpileri gibi canlılar da bulunur ve bu canlıların vücutları beş eşit ve simetrik bölümden oluşur. İlginç bir şekilde, derisidikenlilerin evrimsel tarihi, insanlar gibi çift taraflı bir ataya sahip olduklarını gösteriyor.

Jeff Thompson adlı evrimsel biyolog, Southampton Üniversitesi’nde çalışan ve bu konuyla ilgili bir makalenin eş yazarıdır. Thompson, “Derisidikenlilerin vücut yapılarının diğer hayvan gruplarından farklı olması, bilim insanları için uzun bir süre gizem oluşturdu” diyor. “Diğer çift taraflı hayvanlarda vücut genellikle baş, gövde ve kuyruktan oluşurken, denizyıldızlarının vücut yapısı bu konseptle örtüşmüyor gibi görünüyor.

Yeni bir araştırma ekibi, denizyıldızlarındaki moleküler işaretleri, daha geniş bir hayvan grubu olan ikincil ağızlılarla karşılaştırdı. Bu grup içinde, derisidikenlilerin yanı sıra omurgalılar gibi çift taraflı hayvanlar da bulunmaktadır ve hepsi aynı atadan türemiştir. Bu nedenle bu canlıların gelişimini karşılaştırarak, derisidikenlilerin benzersiz beş uçlu vücut planlarının evrimleşme sürecine dair bazı ipuçları elde edebiliriz.

Bilim insanları, denizyıldızlarının büyüme ve gelişimi sırasında hangi genlerin nerede ifade edildiğini incelemek için çeşitli yüksek teknoloji moleküler ve genetik yöntemler kullandılar. Ayrıca, mikro-CT taramaları, hayvanların yapısını daha ayrıntılı bir şekilde anlamalarına yardımcı oldu.

Denizyıldızının haritası

Stanford Üniversitesi, Berkeley – California Üniversitesi ve Pasifik BioSciences firmasında çalışan bir araştırma ekibi, denizyıldızlarının gen ifadesi haritasını oluşturmak için RNA tomografisi ve hücre içi hibridizasyon gibi yöntemler kullandı. Bu çalışma, denizyıldızlarının gelişimi sırasında hangi genlerin nerede ifade edildiğini anlamak amacıyla gerçekleştirildi. Özellikle, denizyıldızlarının sinir sistemi ve cildi gibi dış derilerinin büyümesini kontrol eden genlerin ifadesini incelediler.

Araştırma sonuçları, genç denizyıldızlarında kafa gelişimiyle ilişkilendirilen gen imzalarının hemen hemen her yerde bulunduğunu gösterdi. Ancak, hayvanların gövde ve kuyruk bölgeleri için kodlayan genlerin ifadesinin çoğunlukla eksik olduğu ortaya çıktı. Bu, denizyıldızlarının vücut planının omurgalılar gibi diğer hayvan gruplarından büyük ölçüde farklı olduğunu göstermektedir.

Araştırmacılar, denizyıldızlarının dış derilerinde vücut planının büyük bir kısmının bulunduğunu ve diğer hayvan gruplarındaki başa benzer olduğunu keşfettiler. Aynı zamanda, bir hayvanın kafasının en ön kısmına ilişkilendirilen moleküler imzaların denizyıldızlarının her bir beş kolunun ortasına doğru sınırlı olduğunu gözlemlediler.

Stanford Üniversitesi’nden evrimsel biyolog ve makale eş yazarı Laurent Formery, denizyıldızlarının gövde eksikliğini anlatırken “Sanki denizyıldızında gövde tamamen eksikti” diyor ve bu durumu “deniz tabanında emekleyen bir kafa şekli” olarak tanımlıyor. Bu sonuçlar, bilim insanlarının önceden sahip oldukları varsayımlarla uyuşmayan ilginç ve beklenmedik bulgular sunmaktadır.

Araştırma aynı zamanda denizyıldızları ve diğer derisidikenlilerin vücut planının, atalarının çift taraflı gövdeye sahip olduğu dönemde evrimleştiğini göstermektedir. Bu değişim, bu tür hayvanların farklı bir şekilde dolaşmasını ve beslenmesini sağlamış olabilir.

Bu araştırma derisidikenlilerin vücut planlarının karmaşıklığına ve bu canlılarla ilgili hala öğrenilmesi gereken çok şey olduğuna dair yeni bir bakış açısı sunmaktadır. Leverhulme Trust, NASA, ABD Ulusal Bilim Vakfı ve Chan Zuckerberg BioHub gibi çeşitli kaynaklar tarafından desteklenen bu çalışma, denizyıldızları ve derisidikenliler hakkındaki düşünceleri kökten değiştirmiştir.