Kafatasında neden bu kadar çok kemik bulunur?

Hayvanlar milyonlarca yıl boyunca gelişirken, kafatası kemiklerinin bazıları büyümüş, bazıları küçülmüş, bazıları kaynaşmış ve bazıları da tamamen yitirilmiş; Witmer, “Farklı gruplar arasında gözlemlenen kemik sayılarındaki bu çeşitlenme ve değişim, evrimin zengin dokusunu ifade eden büyüleyici bir olgu,” diyor

Mindy Weisberger

Birçok hayvan türünde, kafatası onlarca kemikten meydana gelir. Bu parçalarına ayrılmış timsah kafatasında ise 50’nin üzerinde kafatası kemiği mevcut. Fotoğraf: Ohio Üniversitesi – Witmer Lab.

Kafatasınızda kaç tane kemik var? Hayvan kafataslarının iki kemikten oluştuğunu düşünebilirsiniz: Kafatasının üst kısmı ve altta bir çene. Ne var ki, kafatasları aslında çok daha karmaşık ve zannettiğinizden daha fazla kemik içeriyor.

Kimi hayvanların gençlik ve büyüme süreçlerinde kafataslarında daha fazla tekil kemik bulunur; fakat daha sonra bunlar birbiriyle kaynaşır. Bununla beraber, bazı hayvanlar yetişkinlik dönemlerinde onlarca kafatası kemiğine sahip olur.

Hayvanların kafataslarında neden bu kadar fazla kemik var ve en çok kafatası kemiği hangi hayvanlarda bulunur?

ABD’deki Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi’ne (NCBI) göre, insanların kafataslarında 22 kemik mevcut: 8 kraniyal (kafatasını oluşturan) kemik ve 14 adet yüz kemiği. Alın kemiği -frontal adı verilen tek bir kemik- aslında yenidoğanlarda iki ayrı kemikken, bebeklerde, büyüdükçe birbirine kaynar.

Kıyaslarsak, timsah kafataslarında yaklaşık 53 kemik bulunur. Ohio Üniversitesi’ne bağlı Witmer Laboratuvarı’nda görevli araştırmacılar, kısa süre önce Twitter’da paylaştıkları ayrıştırılmış bir timsah kafatasının fotoğrafıyla, sayının şaşırtıcı bir miktarda olduğunu bizlere gösterdi.

BAZI KEMİKLER BÜYÜME SÜRECİNDE KAYNAŞIYOR

Buffalo Üniversitesi’nde işlevsel bir anatomist olan Jack Tseng, Live Science dergisine yaptığı açıklamada, memeli ceninlerinin gelişimsel açıdan farklı olan yaklaşık 43 kemik barındırdığını, “fakat bazı kemiklerin memeliler büyüdükçe kaynaştığını” ve kaynaşmış kemiklerin sayısının memeli grupları arasında farklılık gösterebildiğini ifade ediyor.

Tseng, “Muhtemelen, bu kafatası kemiklerine yakın sayıda kemiğe sahip keseli türleri de bulabileceğinizi söyleyebilirim,” diye ekliyor.

Oregon Eyalet Üniversitesi Su Ürünleri ve Yaban Hayatı Anabilim Dalı’nda doçent olarak görev yapan balık uzmanı Brian Sidlauskas, şimdiye kadar açık ara en fazla sayıda kafatası kemiğini -156 adet- soyu tükenmiş bir balık fosilinde keşfettiklerini söylüyor.

Sidlauskas, Live Science’a e-posta ile verdiği demeçte, “Balıklar kafalarındaki kemik sayısına göre farklılık gösterir,” diyor. “Alışıldık sayılar muhtemelen 130 ya da benzer bir sayı aralığındadır.”

Ohio Üniversitesi’nin Biyomedikal Bilimler Bölümü’nde Anatomi ve Paleontoloji Profesörü olan Larry Witmer, omurgalıların kafataslarındaki kemik sayısı, bunların birbirine nasıl uydukları ve birbirleriyle nasıl kaynaştıklarının genellikle farklılık gösterdiğini, ayrıca bu durumun, kafatasının hayvan tarafından kullanılma biçimini ve hangi düzeyde esneklik sağladığını yansıtabileceğini ifade ediyor.

ÇİFT ÇENELİ ‘YARATIK’ BALIKLAR

Örneğin, bazı balıkların hareketli kafatasları vardır; Witmer’ın Live Science’a aktardığına göre, diğer omurgalılardan daha fazla kafatası kemiği ve daha az kemik kaynaşması olması sayesinde bu hareketlilik mümkün oluyor. Witmer’a göre, kimi balık türlerinde, “Alien” (Yaratık) filmlerindeki dehşet verici türden uzaylı yaratıklarda görülenlere benzer biçimde, dış çenelerinin içinde uzanan ve ‘yutak çeneleri’ adı verilen ikinci bir çene seti bile mevcut.

Witmer, “Kafatasındaki bu hareketliliği gerçekleştirebilmek için (‘kraniyal kinesis’ dediğimiz bir şey), çok sayıda kemiğe ihtiyaç var,” diyor. “Kasların, kafatasının parçalarını diğer parçalarla bağlantılı biçimde hareket ettirmesine olanak sağladığı bu mekanik bağlantıları muhafaza etmeniz gerekiyor.”

Balıkların, diğer hayvanlarla ortak olan kafatası kemiklerine ek olarak solungaçları da bulunur; bunlar, solungaçlarını kaplayan dört kaynaşmış kemikten ibarettir. İrlanda Doğal Tarih Müzesi’nde zooloji küratörü olan Paolo Viscardi’nin aktardığına göre, kimi amfibiler (hem su hem de karada yaşayabilen çift yaşamlı canlılar) bu kemiklerini de muhafaza ediyorlar; fakat balıklardaki operküler (solungaç kapağını oluşturan) kemiklerden çok daha küçük olsalar bile, diğer tüm omurgalılar bu kafatası kemiklerinden yoksunlar.

Viscardi, Live Science’a verdiği demeçte, “Kafatasının kendi yapısı, diğer omurgalılardakinden daha fazla değişken; diğer tüm omurgalıların tek bir balık soyundan ortaya çıktığını hesaba kattığınızda bu şaşırtıcı değil. Hal böyleyken, bir noktada, kranial çeşitlilikte bir darboğaz yaşanmış olmalı,” diyor.

“Bu, çoğu 22 kafatası kemiği barındıran diğer omurgalıların oldukça sınırlı bir kafatası biçimine sahip olduğu anlamına geliyor” diye ekliyor. Viscardi, karasal omurgalıların aksine, balıkların kafataslarına sürekli biçimde etki eden yerçekimiyle baş etmek zorunda olmadıklarını, bu yüzden de genel olarak kemiklerinin karada yaşayan hayvanların sahip olduğu kafatası kemiklerinden daha hafif ve daha esnek olma eğilimi gösterdiğini söylüyor.

Yetişkin bir insanın kafatası, ortalama 22 kemik barındırır. Bunların bir kısmı çocukluk döneminde birbiriyle kaynaşmış kemiklerden oluşur. Görsel: Ohio Üniversitesi / Witmer Lab.

KUŞLARDAKİ BÜYÜK DÖNÜŞÜM

Witmer’a göre, birçoğu gayet esnek kafataslarına sahip olan kuşlarda hareket kabiliyetindeki artış, eski zamanlarda yaşamış dinozor atalarının sahip olduğu kemiklerin yitirilmesiyle mümkün oldu. Kuşlar, yavruluk döneminde çok sayıda tekli kafatası kemiği barındırma eğilimi taşır; ancak kemiklerin büyük kısmı kuş erişkinliğe ulaştığında kaynaşır. Öte yandan, kemikli göz halelerinde, yani ‘skleral halkalarında’ bir düzineden fazla tekil kemiği muhafaza ederler.

Witmer, “Birçok kuş, her iki gözünde bu kemiklerden 14 veya 15’ini barındırma eğilimi taşıyor ve neticede bu kısımda toplam 30 kemik bulunuyor,” diyor. Kertenkeleler ve bazı balık türleri de bu skleral halkalara sahip ama işlevlerinin ne olduğu henüz bilinmiyor.

Hayvanlar milyonlarca yıl boyunca gelişirken, kafatası kemiklerinin bazıları büyümüş, bazıları küçülmüş, bazıları kaynaşmış ve bazıları da tamamen yitirilmiş; Witmer, “Farklı gruplar arasında gözlemlenen kemik sayılarındaki bu çeşitlenme ve değişim, evrimin zengin dokusunu ifade eden büyüleyici bir olgu,” diyor.

* Yazının aslı Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)