Yaşamın tarihini yazmak-1: Fosillerle geçmişe yolculuk

Evrim

Bir gün aç bir aslan sürüsü yiyecek avına çıkmış. Az ileride yalnız başına dolaşan bir gergedan, dikkatlerini çekmiş. Dört aslan yavaşça yaklaşmaya başlamış. Sürü lideri hızlı davranıp gergedana arkadan saldırmış. Fakat biraz sonra bölgeye büyük bir gergedan sürüsü gelmiş. Bir tanesi boynuzuyla lider aslana saldırmış. Lider, hayatını kaybetmiş. Diğer üç aslansa kaçmış. Yarım saat kadar sonra kuvvetli bir fırtına başlamış. Fırtına o kadar güçlüymüş ki, tavşan gibi küçük hayvanları havaya savurmuş. Sulak alanlar taşmış, toprak ıslanmış. Çamurlar, yapraklar ve taş parçaları da havada uçuşmuş. Büyük bir çamur yığını, aslanın cansız bedeninin üzerini kaplamış. Zamanla çamur kurumuş ve sertleşmiş.

Bu olayın üzerinden yaklaşık 34 bin yıl geçmiş. Yıl 2018 olmuş. Bir grup bilim insanı, fosil bulmak umuduyla araştırma yaparken, “Lider”in taşlaşmış kalıntılarına rastlamışlar. Üstelik gergedanın lidere vurduğu boynuz darbesi, onun birkaç kaburga kemiğini kırmış. Araştırmacılar fosil ve bulunduğu tabaka üzerinde çalışmışlar. Buluntunun bir çeşit aslana ait olduğunu anlamışlar. Yaklaşık 34 bin yıllık olduğunu da…

Türlerin vücutlarının üzeri, eğer çok kısa bir zaman içinde örtülürse, fosilleşebilir. “Örtü” genellikle kum veya çamur gibi tortullardan oluşur. Örtünün altındaki bireyler, binlerce yıl sonra kayaç sertliğindeki fosillere dönüşebilirler. Tortullardaki mineraller, kalıntı çürüdükçe oluşan boşluklara dolar. İşte taşlaşma veya fosilleşme budur. Koşullara göre canlının bütün vücudu veya sadece bazı bölgeleri (dişler, parmak kemikleri…) fosilleşebilir.

Çam ağaçlarından salgılanan yapışkan maddeye reçine denir. İçerisine bazen kertenkele, arı veya örümcek gibi küçük canlılar hapsolur. Reçine fosilleşirse, içindeki canlılar da onunla birlikte fosilleşir. Yani fosil içinde fosil oluşur. Muhteşem, öyle değil mi?

Soğuk yerlerde yaşamış mamut, mağara aslanı gibi bazı canlıların, buz tutmuş bedenlerine rastlamak mümkündür.(1) Dondurucu soğukta çok fazla mikroorganizma üreyemez. Bu yüzden çürüme neredeyse gerçekleşmez. Evet, derin dondurucudaki etlerin oldukça uzun bir süre bozulmadan kalabilmesi gibi. Dolayısıyla donmuş kalıntıları incelersek, kıllarla, hatta deri parçalarıyla bile karşılaşabiliriz. Geçmişte donup kalmak bu olsa gerek!

Canlı kalıntılarının fosilleşmesi aslında çok zordur ve şansa bağlıdır. Çünkü kalıntının üzeri kısa bir süre içinde kapanmalı ve havayla teması kesilmelidir. Bu olmazsa, kalıntı çürümeye başlar. Ya da sel, leşçil hayvan saldırıları gibi sebeplerden ötürü zarar görebilir. Bazen de canlıların bıraktıkları izler fosilleşir. Mesela ayak izleri, delikler ve dışkılar gibi. Besinler sindirildikten sonra oluşan atıklar, dışkı olarak vücuttan atılır. Fosilleşmiş dışkılara koprolit denir. Bunlar, canlı hakkında bize çok ilginç bilgiler sunabilir. Örneğin bir dinozorun dışkı fosilini inceliyor olalım. Eğer dışkıda besin kalıntıları varsa (kemik parçaları gibi), dinozorun beslenme alışkanlıkları hakkında bilgi sahibi olabiliriz (etçil ya da otçul olması gibi).

Fosil notları

* Mağara duvarlarına resim çizen ilk sanatçılar, boya elde etmek için kil, tebeşir veya kömürü; hayvan yağı ve su ile karıştırıyorlardı.
* Fosiller çoğunlukla kireç taşı ve kumtaşı gibi tortul kayaçlarda gözlemlenir.
* On binlerce yıl önce yaşamış insanlar, fosilleşmiş bazı kalıntıları alet olarak kullanmıştır. Mesela bazı geyik boynuzu fosilleri, taş aletlere şekil vermek için kullanılmıştır.(2)
* Fosiller çıkarıldıktan sonra, genellikle laboratuvara götürülür ve üzerinde çalışılır. Paleontologlar, dişçi matkabı, neşter, ince uçlu tornavida ve fırça gibi aletlerle çalışırlar. Bu aletleri, fosil üzerinde kalan toprak ya da kaya parçalarını temizlemek için kullanırlar.
* Çok eskiden insanlar, fosillerin tam olarak ne olduğunu bilmiyorlardı. Fosilleri açıklamak için pek çok düşünce öne sürdüler. Onlardan birine göre, Dünya’nın kendi “yaratıcı gücü” vardı ve bu güç, canlıların kopyalarını üretmeye çalışıyordu. Bu görüş 17. yüzyıla kadar oldukça yaygındı.(3)

Fosillerin tarihini keşfetmek

Kayaçların içinde, elementlerden oluşan mineraller vardır. Elementlerin yarılanma hızı ölçülürse, kayacın yaşı belirlenmiş olur. Dolayısıyla kayaç içinde fosil varsa, onun da ne zamandan kalmış olduğu anlaşılır. Sadece radyoaktif özellikteki elementlerin yarılanma hızı ölçülebilir. Çünkü sadece radyoaktif element atomlarının yapısı değişerek yeni atomlara dönüşebilir. Her elementin yarılanma ömrü, kendine özgüdür. Mesela radyokarbon kardeş izotopların yarılanma ömrü nispeten kısadır. Bu yöntem, 55 bin yıldan daha genç fosillerin tarihlendirilmesinde kullanılır.(4) Radyometrik tarihlendirme için, ancak bir zamanlar eriyik durumda olan kayalar kullanılabilir. Tortul kayaçların çoğunun yaşı bu yöntemle bulunamaz.

Şimdi de size daha kolay akılda kalan bir yöntemden söz edeceğim. Buna tabakalanma deniliyor. Diyelim ki bir araştırmaya çıktık ve üst üste yığılmış tabakaları gördük. İşte o tabakalar arasında ne kadar aşağı inersek, tarihte de o kadar geriye gideriz. Basitçe söylersek daha altta olan daha yaşlı oluyor.

Maddeler ısıtıldığında yaydıkları ışık enerjisinin miktarını ölçersek, termolüminesans yöntemiyle tarihlendirme yapmış oluruz. Bu yöntemle, günümüzden en fazla 500 bin yıl geriye gidebiliriz.

Bazen fosilin ele geçtiği tabakayı radyometrik yöntemlerle tarihlendiremeyiz. Çünkü her zaman, uygun radyoaktif özellikteki elementleri bulamayabiliriz. Termolüminesans gibi yöntemler de zamanda belli bir tarihe kadar geriye gidebildiğinden, başka yöntemlere başvurmamız gerekebilir.

Şimdi faunal korelasyon adındaki yöntemi anlamaya çalışalım. Diyelim ki bir çeşit zürafa kalıntısı bulduk ve ne kadar zaman önce fosilleştiğini merak ediyoruz. Hemen yakınında ise yedi adet kemirgen fosili bulmuş olalım. Bulduğumuz fosillerin anatomik özelliklerini, yaşı bilinen ve başka alanlarda bulunmuş fosillerle karşılaştırırız. Karşılaştırma sonucunda, genellikle bir dönem aralığı elde ederiz. Mesela geç miyosen dönemin ortaları gibi. Bu da günümüzden önce yaklaşık 7,5-8 milyon yıla denk geliyor. Sonuç olarak deriz ki, bulduğumuz zürafa fosilinin de geçmişi yaklaşık olarak bu kadar. Bu yöntemin hata payı, radyometrik yöntemlere kıyasla daha fazladır.

Mini sözlük

Kireç taşı: Yüksek oranda kalsit minerali içeren bir tortul kayaç. Günümüzden çok önce yaşamış kabuklu deniz canlılarının kalıntılarından meydana gelir.

Kehribar (amber): Fosilleşmiş çam reçinesine verilen isim.

Element: Kimyasal yollarla kendinden daha basit bir maddeye dönüştürülemeyen saf maddeler. Aynı tür atomlardan oluşurlar.

İzotop: Bir elementin, nötron sayısı farklı olan bir atomudur. Bir elementteki izotopların atom sayıları aynıyken, kütle numaraları farklıdır. İzotopların ayırt edilmesi için element adının veya sembolünün yanına, kütle numarası yazılır. Radyoaktif (ışın saçan) maddelerin hepsi izotoptur (C-14, U-238 gibi).

Yarı ömür: Radyoaktif bir elementteki atomların yarısının, bozunuma uğraması için geçmesi gereken süre. Yarı ömür değerleri oldukça farklılık gösterebilir. Mesela Uranyum-238’in yarı ömrü 4,5 milyar yılken, Radyum-211’inki sadece 30 saniyedir. (5)

Son notlar
(1) Soyu tükenen bir canlı olan mağara aslanının donmuş bedenini gösteren videoyu şuradan izleyebilirsiniz: https://www.youtube.com/watch?v=PWhnKrMaWLA

(2) Struan Reid, Doğa: Kayaçlar ve Fosiller (Ankara: TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, 2012).

(3) Linda Gamlin, Evrim (Ankara: TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, 2006), s8.

(4) Douglas Palmer ve Peter Barrett, Evrim Atlası (İstanbul: Türkiye İş Bankası Kültür Yayınları, 2010), s23.

(5) Jane Wertheim, Chris Oxlade ve Corinne Stockley, Şekilli Kimya Sözlüğü (Ankara: TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, 2011), s14-15.

Mertcan ERİCE
Antropolog

Bu yazı Bilim ve Ütopya'nın mart 2018 sayısında yayımlanmıştır.