Dünya’nın yaklaşık 4,5 milyar yaşında olduğundan ve ilk canlı hücrelerin 3,5-3,8 milyar yıl önce ortaya çıktığından şimdiye dek pek çok kez söz ettik. İlk organizmalardan sonra gelen 1,6 milyar yıl boyunca, ökaryotlar ortaya çıkıncaya kadar, tüm organizmalar basit yapıda prokaryot hücrelerdi. Günümüzden yaklaşık 2 milyar yıl önce ökaryot hücreler ortaya çıktığında hücre yapısı daha karmaşıklaştı, ancak organizmalar hâlâ tekhücreliydi ya da hücre kolonileri halinde yaşıyorlardı. Bu durum yaklaşık 1,4 milyar yıl boyunca, daha karmaşık yapıdaki çokhücreli Ediacara formlarının ortaya çıkmasına kadar devam etti. Buraya kadar söylediklerimizi bir araya getirdiğimizde, yaşamın Dünya üzerinde bulunduğu ilk 3 milyar yıl boyunca, evrimin bakteri, plankton ve çokhücreli algler dışında çok fazla çeşitlilikte organizmaya yol açmadığını söyleyebiliriz. Ancak günümüzden yaklaşık 543-490 myö (özellikle 543-542 myö), görece olarak kısa bir zaman diliminde canlı çeşitliliğinde çok hızlı bir artış yaşandı. “Kambriyen Patlaması” adı verilen bu olayda, sayısız yeni canlı türü ortaya çıkarak Dünya’ya yayıldı.
Kambriyen Patlaması canlılık tarihi açısından çok önemli bir yere sahiptir, çünkü hayvanlar âleminin önemli kollarının çoğu fosil kayıtlarında ilk defa bu dönemde ortaya çıktılar.(Şekil1)
Canlı çeşitliliğindeki ilk artış, Ediacara Faunası canlılarında görülüyordu (635-542 myö), bu Kambriyen Dönemi’nden öncesine rastlıyordu. Bu dönemde ortaya çıkan canlılardan bir kısmı günümüze kadar devam eden organizmalarla bağlantılıyken, bir kısmı daha sonra ortadan kayboldu. Ancak Kambriyen Dönemi ile birlikte, canlı çeşitliliğinde meydana gelen hızlı artış o zamana kadar görülmemiş bir seviyeye ulaştı. Bu dönemdeki canlı çeşitliliği artışını Kambriyen Patlaması olarak adlandırıyoruz; ama bu adlandırmayla genel olarak, çok hızlı bir oluşumdan bahsetmiyoruz. Özellikle bazı kesitlerde canlı çeşitliliğindeki artış çok hızlı olsa da, öncesi ve sonrası ile 30-70 milyon yıllık bir süreçten söz ediyoruz. Gene de canlıların ilk ortaya çıktığı andan itibaren geçen toplam zamana kıyasla, bu kadar kısa bir zamanda meydana gelen artış “patlama” olarak ifade edilebilir.
Kambriyen Dönemi’nden günümüze kalan fosil örnekleri
Kambriyen Patlaması ile ilgili bilgilerimizi, fosil ve jeolojik kayıtların bize izin verdiği miktarda elde edebiliyoruz. Bilgilerimizin ana kaynağı fosil kayıtlarıdır. Daha doğrusu, günümüze ulaşabilen iyi durumdaki fosillerdir. Elimize geçen fosiller, fosilleşebilen kısımlara sahip organizmalardan kalanlardır. Organizmaların, milyonlarca yıl boyunca toprak altında bozulmadan günümüze kadar gelmesi gerekiyor.
Kambriyen Dönemi’ni ve öncesini birbirinden ayıran en önemli özellik, önceki dönemden kalan korunmuş fosil örneklerinin çok daha az olmasıdır. Kambriyen Dönemi’nde ise fosil kayıtlarında hızlı bir artış yaşanmıştır. Bu farkın nedeni, Kambriyen öncesi dönemde yaşayan organizmaların fosilleşecek kısımlara sahip olmaması ya da zaman içerisinde fosillerinin yok olmasıdır. Gene de, 570 milyon yıl öncesinden kalma ufak embriyon fosillerinden söz edebiliriz. Organizmaların balçıkta bıraktıkları ve zaman içerisinde fosilleşen izler de bize dolaylı yoldan bilgi verir.
Kambriyen çeşitliliğinin en iyi örnekleri Kanada’daki “Burgess Shale” fosil yataklarında bulunmuştur. Dönemin ortalarından kalan fosiller arasında midye benzeri “kolsu ayaklılar” (brachiopod), trilobitler, yumuşakçalar, derisi dikenliler (ekinoderm) ve diğer günümüzde olmayan birçok garip görünüşlü hayvan fosili bulunuyor. (Şekil 2)
Örneğin, beş gözlü ve bir yangın hortumuna benzeyen burnuyla Opabinia ve zırhlı yapısı ve iki sıra dik duran pullarıyla Wiwaxia dönemin garip görünüşlü hayvanlarındandı. (Şekil 3) Bilim insanları bu tür garip görünüşlü hayvanların sınıflandırılmasında zorluk çekseler de, bir kısmının eklembacaklılara dahil oldukları anlaşılıyor. Ancak Opabinia gibi hayvanları bugün yaşayan bir gruba dahil etmek zor görünüyor.
Kambriyen Dönemi’nin çevre şartları
800-600 myö dünya çapında “Geç Riphean” ve “Erken Vendian” dönemlerinde buzlanma olmuştu, ancak Kambriyen Dönemi’ne gelinirken zorlu koşullar artık sona eriyordu ve sıcaklık günümüzde olduğundan fazlaydı.
Karasal yapı olarak, günümüzden 800 myö, Dünya üzerinde Rodinia adında tek bir kıta bulunuyordu. Kambriyen Dönemi’nin başladığı dönemde ise bu süperkıta parçalanarak daha küçük kıtalara ayrılmaya başlamıştı.
Dönemin temel özelliklerine baktığımızda; tüm yaşamın sularda olduğunu, yaşam formlarının çoğunun küçük yapılarda ve ortaya çıkan hayvanların çoğunun da sıradışı vücut yapılarında olduğunu görürüz.
Kambriyen Patlaması’nın nedenleri ne olabilir?
Bilim insanları, bu kadar kısa bir zaman diliminde ortaya çıkan bu derece farklı vücut yapılarının nedeni olarak farklı açıklamalar getiriyor. Öncelikle günümüzden 700 myö başlayan oksijen artışı hareket için bir yakıt kaynağı oluşturmuş ve karmaşık vücut yapılarının ortaya çıkmasına neden olmuş olabilir. Diğer bir neden de Kambriyen Dönemi öncesinde meydana gelen kitlesel yok oluş sonrası, yeni türler için ekolojik bir boşluğun açılmasıdır. Bir diğer neden de, gelişimle ilgili genlerin Kambriyen Dönemi öncesinde geçirdikleri evrimsel gelişme olabilir.
Kaynak: Deniz Şahin, 50 Soruda Yaşamın Tarihi, Bilim ve Gelecek Kitaplığı, Ekim 2011, 2. Baskı, s.168-171