Bilim adamı dünyanın ilk dinozor beyni fosilini buldu
Yayınlanan: 2016-10-302004 yılında karanlık bir kış gecesinde Jamie Hiscocks, İngiltere'nin Sussex kentindeki evinin yanındaki bir kumsalda tuhaf şekilli bir taş gördü. Ticari olarak bir fosil avcısı olan Hiscocks bana bir e-postada “Meşalemde cismin yüzeyinde yapılandırılmış ayrıntıyı görebiliyordum” dedi. "Bunun sıradan bir çakıl taşı olmadığını hemen anladım."
Hiscocks, örneği Oxford Üniversitesi'nde önde gelen paleobiyologlardan Martin Brasier'e gösterdi. Braiser bunu, Kretase Döneminde yaşamış bir dinozor olan bir iguanodon'a ait bir dinozor endokastı (bir hayvanın kafatasının içini tortu doldurduğunda oluşan bir fosil) olarak tanımladı.
Ama bu senin standart endocast'in değildi. Birincisi, pürüzsüz değildi. “Neredeyse biraz oluklu görünüyordu; Brasier'in eski bir öğrencisi olan Alexander Liu, sırtlar ve oluklar vardı," dedi. (Brasier 2014 yılında bir trafik kazasında öldü.)
Bu, araştırmacıları heyecanlandırdı. Daha yakından analiz, kan damarlarına benzeyen birkaç milimetre kalınlığında bir yapı tabakası ortaya çıkardı. Ayrıca beyni koruyan, mineral formda korunmuş sert dış tabaka olan meninks izleri de vardı.
Beyinler genellikle ölümden sonra çok hızlı bir şekilde ayrışır. O kadar hızlı ki, karada yaşayan bir omurgalının hiçbir fosilleşmiş beyin parçası bulunmamıştı.
Bu, Liu ve yardımcı yazarların The Geological Society of London'ın bugün yayınlanan özel bir yayınında tanımladıkları gibi, bunu şimdiye kadar bulunan ilk dinozor beyni fosili yaptı.
Brasier ve diğerlerinin yıllarca yavaş yavaş takip ettikleri bir yan proje olan keşif, bir gün paleobiyologun dinozor zekasının gizemini çözebileceğine dair biraz umut veriyor. Ama belki daha da dikkat çekici olanı, bu beyin parçasının ilk etapta fosilleşmiş olmasıdır.
Yumuşak dokular nadiren fosilleşir
Daha önce hiç kimsenin fosilleşmiş bir dinozor beyni keşfetmemiş olmasının birkaç nedeni var.
Birincisi, dinozorlar çok, çok uzun zaman önce yaşadılar. Neredeyse hepsi tamamen yok oldu; vücutları ve kemikleri hiçbir iz bırakmadan ayrıştı.
Küçük bir kısım, dokularının ve kemiklerinin kayada fosilleşmesine izin veren tesadüfi koşullar altında ölmeyi başardı. Organik dokunun fosilleştiği bu nadir durumlarda, dokunun yerini almak için mineraller gelir. Ancak beyin gibi yumuşak dokular özellikle hızlı bir şekilde parçalanır - bu da onu korunması en az olası doku haline getirir.
Peki, bu belirli beynin, aksi takdirde onu yutacak olan mikroplardan kaçmasına ne izin vermiş olabilir? Liu, Brasier ve meslektaşları, bunu anlamak için adli tıp araştırmacıları olmak zorunda kaldılar.
İşte bir araya getirdikleri hikaye.
Yaklaşık 133 milyon yıl önce, Dünya'nın çok daha garip bir yer olduğu Kretase Dönemi'nde başlar. Hava çok daha sıcaktı, kutuplarda çok az buz vardı ve bugün yaşadığımız toprakların yaklaşık üçte biri sularla kaplıydı. Kıtalar birbirinden uzaklaşmaya yeni başlıyordu.
Bu garip dünyada - daha doğrusu tarih öncesi Britanya'da - kuyruklu ve sırtında sivri bir sırt olan devasa (30 fit uzunluğunda ve 7 fit yüksekliğinde) bir sürüngen ata benzeyen bir dinozor türü dolaşıyordu.
Bu iguanodon öldüğünde, beyninin fosil olması için birkaç tesadüfi olay meydana geldi.
1) Bu hayvan öldüğünde, muhtemelen kafasının ters döndüğü suya kafa üstü düştü. Bu, havaya maruz kalmayı sınırladı. (Beyinler oksijen varlığında hızla ayrışır.)
2) Kafatası sağlam kaldı, bu yüzden beynin küçük bir kısmı bozulmaya başladığında, sülük ettiği kimyasallar beyin kasası içinde kaldı. Liu, bu ayrışmanın "demir ve fosfat gibi şeyler açısından zengin olan besinleri ve enzimleri serbest bıraktığını" açıkladı.
3) Bu besinler ve enzimler, esasen beynin diğer bölümünü koruyarak turşu haline getirdi. Bu besin ve enzimler, mineralizasyon sürecini başlatmak için doğru kimyasalları da içeriyordu.
4) Belki birkaç gün içinde, diye açıkladı Liu, korunmuş kısmın -kafatasına bastırılan sadece birkaç milimetre kalınlığındaki bir bölüm- fosfat ve karbonat mineralleri ile değiştirilmeye başlandı. Kimyasal bir reaksiyon, minerallerin yapılarını taklit ederek organik materyali dönüştürmesine izin verdi.
Zamanla, fosilleşmiş beyin vücudun geri kalanından ayrıldı. Gelgitler ve fırtınalar tarafından taşındı ve İngiltere'de gelgit havuzunda bir ev buldu. (İngiliz kıyı şeridi, açığa çıkan tortul kayaları ile fosil avcılarının gözdesidir.) 2004'te bir kış fırtınası kumsalın daha önce sular altında kalmış bir bölümünü ortaya çıkardığında, Hiscocks gibi bir profesyonelin yanından geçtiği için şanslıydı. Hiscocks, "Bu kadar kırılgan bir şey olduğu için bir sonraki fırtına onu yok edebilirdi" dedi.
Bilim adamları kan damarlarını keşfettiler, bunun gerçekten de bir beynin parçası olduğunun açık bir işareti
Yıllarca, bu fosil Brasier için bir yan projeydi (genellikle Dünya'daki yaşamın kökenine daha yakın olan çok daha eski fosiller üzerinde çalışıyordu). Araştırmanın çoğu, başka projelerde de yer alan öğrencileri tarafından gerçekleştirildiğini söylüyor Liu. Bu yüzden önsezilerini doğrulamak uzun zaman aldı.
Liu, "Sahip olduğumuz verilerdeki en inandırıcı şey kan damarlarıdır" dedi. “Onlar tartışılmaz; başka bir şey olamazlar. Doğru çaplara sahipler, doğru şekilde dallanıyorlar, içi boş ve doğru yerlerdeler.”
Elektron mikroskobu görüntülerinde damarları net bir şekilde görebilirsiniz. Burada oklar kapların içi boş olduğuna dair kanıtlara işaret ediyor.
Ve burada damarların herhangi bir sıradan kılcal damar gibi dallandığını görebilirsiniz.
Kan damarlarının bu kadar net olması, bilim adamlarının meninksleri de gördükleri konusunda emin olmalarını sağlıyor. Liu, fosilleşmiş kortikal (gri madde) dokuya dair de bazı kanıtlar olduğunu söylüyor, ancak onlar o kadar emin değiller.
Liu'ya göre, makale neredeyse 2010'da yayınlanmaya hazırdı, ancak Brasier erteledi. Hiscocks'un, fosilin sonunda herkesin incelemesi ve görmesi için bir müzede bulunacağını garanti etmesini istedi. Bir fosil müzedeyken, diğerlerinin çalışma sonuçlarını kopyalamasına izin verir. Fosilin sonunun nereye varacağı ise henüz kesin olarak belirlenmedi.
Fosil bize dinozor zekası hakkında bir şey söyleyebilir mi?
Birçok yönden, keşif bize dinozorlar hakkında pek bir şey söylemiyor.
Cambridge'de paleontolog ve makalenin ortak yazarlarından David Norman, “Tabii ki dinozorların beyni olduğunu biliyorduk” dedi. Bu makalenin daha çok kavramın bir kanıtı olduğunu söylüyor: Beyin kadar yumuşak ve yumuşacık dokular, doğru koşullar altında fosilleşebilir.
Liu, bunun fosil küratörlerine koleksiyonlarına tekrar bakmaları için ilham vermesi gerektiğini söyledi. "Artık bu yumuşak dokuların korunabileceğini bildiğimize göre," dedi, "insanlar müze koleksiyonlarına geri dönüp onları arayabilir, yeniden inceleyebilir, daha yaygın olup olmadığına bakabilir."
Daha fazla dinozor beyni örneği, dinozor zekasıyla ilgili büyük bir gizemi çözmeye yardımcı olabilir: Beyinleri daha çok günümüz sürüngenlerine mi, yoksa günümüz kuşlarına mı benziyordu?
Modern sürüngenlerde, beyin tipik olarak kafatasındaki tüm alanı kaplamaz. Kafatasından çok daha küçük, onu saran doku tarafından destekleniyor. Bununla birlikte, kuşlarda beyin tipik olarak kafatasının çoğunu kaplar.
Daha kuşa benzer bir beyin, dinozorların tipik sürüngenlerden daha zeki olduğunu düşündürür.
Bu iguanodon beyninden, kafatasının çoğunu kapladığına dair bazı kanıtlar var, ancak sonuçsuz. Hayvan muhtemelen baş aşağı öldüğü için beyin dokusu kafatasının çatısına yayılmış olabilir. Norman, “Bunun dinozor beyinlerinin düşündüğümüzden daha büyük olduğunun kanıtı olduğunu söyleyemezsiniz ” dedi. Liu, en azından beynin büyüklüğünün iguanodonların en az günümüz timsahları kadar akıllı olduğunu gösterdiğini söylüyor (hayvan krallığındaki en parlak değil, ama yeterince kurnaz bir avcı).
Norman, Liu ve meslektaşlarının ilerlemeye çalıştıkları kapsayıcı soru, "dinozorlar ne kadar zekiydi?" değil. Bundan çok daha büyük. Norman, “Dünyanın tarihini çözüyor” dedi. Bu hayvanlar, bugün yaşadığımızdan çok farklı bir gezegende yaşıyorlardı. Biyolojileri, fizyolojileri hakkında gelişmelerini sağlayan şey neydi? “Sorular neredeyse sonsuz” dedi. Ve bu fosil onlardan daha çok kıvılcım çıkarıyor.
Kaynak: Cambridge Üniversitesi, University Herald ve diğer Medyalar