115 milyon yıllık dinozor kemiğinde kırmızı kan hücresi izleri bulundu
Avustralya'daki Curtin Üniversitesi öncülüğündeki uluslararası bir ekip, 115 milyon yıl önce bugünkü Brezilya'nın kuzeydoğusunda yaşamış etçil bir dinozorun bacak kemiklerinde mineralleşmiş kırmızı kan hücreleri bulduklarını açıkladı. Kasım başında Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan çalışmaya göre bu hücrelerin içinde, kanın oksijen taşıyan proteini hemoglobinin temel parçası olan hem molekülünden türeyen bileşikler tespit edildi. Ekip, hemoglobinden türeyen moleküllerin fosil kırmızı kan hücrelerinin içinde kimyasal olarak ilk kez kesin biçimde gösterildiğini belirtiyor.
Çalışmada incelenen dinozor, Aratasaurus museunacionali adlı bir teropod. Teropodlar, Tyrannosaurus rex'in de dahil olduğu, iki ayağı üzerinde yürüyen ve çoğunlukla etçil dinozor grubunu oluşturuyor. Aratasaurus, Erken Kretase döneminde yaşamış ve fosilleri, iyi korunmuş örnekleriyle dünya çapında tanınan Romualdo Formasyonu'na ait Mina Pedra Branca bölgesinden çıkarılmıştı. 2020'de tanımlanan türün adı, 2018'de büyük bir yangında ağır hasar gören Brezilya Ulusal Müzesi'ne atıfta bulunuyor; Tupi dilinden gelen cins adı “ateşten doğan” anlamı taşıyor. Bilinen tek örneğin yaklaşık 3 metre uzunluğunda, henüz tam büyümemiş bir birey olduğu tahmin ediliyor.
Araştırmacılar hayvanın arka bacak kemiklerini incelediğinde, bir zamanlar kan damarlarını barındıran kanalların içinde çok sayıda küçük, elips biçimli yapı buldu. Bu yapıların ortalama boyutu yaklaşık 23 mikrometreye 20 mikrometre olarak ölçüldü. Ekip, bunları mineralleşmiş kırmızı kan hücrelerinin kalıntıları olarak yorumluyor.
Çalışmanın en dikkat çekici kısmı, bu yapıların yalnızca biçim olarak kan hücresine benzemesi değil, kimyasal olarak da iz taşıması. Kemikten alınan özütlerde yapılan analizlerde hem B adlı molekül ve onun kimyasal olarak değişime uğramış bir türevi olan 3,8-dietil hem B tespit edildi. Hem B, omurgalı kanında oksijeni bağlayan hemoglobinin merkezinde yer alan molekül. Ekip ayrıca kolajen adlı yapısal proteinle ilişkili amino asitlere de rastladı.
Araştırmacılar, sinyalin fosili çevreleyen kayadan gelmediğinden emin olmak için çevre kayaya da aynı analizleri uyguladı. Çalışmanın baş yazarı, Curtin Üniversitesi'nden Prof. Kliti Grice, 115 milyon yıllık kırmızı kan hücrelerinde hemden türeyen sağlam moleküller saptamanın şaşırtıcı olduğunu söyledi ve bulguyu “gerçek anlamda bir dönüm noktası” olarak nitelendirdi. Grice'a göre sonuçlar, hemoglobin gibi bazı biyomoleküllerin jeolojik zaman ölçeğinde varlığını sürdüremeyeceği yönündeki köklü varsayımlara meydan okuyor.
Peki bu moleküller nasıl bu kadar uzun süre dayanabildi? Ekibin açıklamasına göre kan hücreleri, hausmannit adlı bir manganez oksit minerali ile mineralleşmiş. Bu mineralin, hücreleri ve içlerindeki organik maddeyi bozulmaya karşı koruyan bir tür kalkan işlevi gördüğü düşünülüyor. Araştırmacılar ayrıca hayvanın ölümünden kısa süre sonra, oksijenin az, mikrobiyal yaşamın ise yoğun olduğu bir ortamda hızla tortuyla gömüldüğünü öne sürüyor. Bu koruma mekanizması şimdilik bir yorum; kesin olarak kanıtlanmış değil.
Fosillerde yumuşak doku ve kan hücresine benzeyen yapılar daha önce de bildirilmişti. Örneğin 2005'te bir Tyrannosaurus rex kemiğinde esnek doku benzeri yapılar, 2015'te ise yaklaşık 75 milyon yıllık dinozor kemiklerinde kırmızı kan hücresine benzeyen yapılar rapor edilmiş, bu bulgular uzun süre tartışılmıştı. Yeni çalışmayı öne çıkaran nokta, hücre benzeri yapıların içinde hemden türeyen moleküllerin doğrudan kimyasal analizle tespit edilmesi.
Bununla birlikte bulgunun sınırları da net. Keşif, 100 milyon yılı aşkın süre boyunca sağlam kanın ya da bütün hâlinde hemoglobin proteininin korunduğu anlamına gelmiyor; tespit edilen, hemden türemiş ve kısmen değişime uğramış moleküller. Çalışma tek bir örneğe dayanıyor. Hem izlerinin varlığı, bu dinozorun metabolizma hızı ya da dayanıklılığı hakkında tek başına doğrudan bilgi vermiyor; bu tür sonuçlar için ek kanıt ve karşılaştırma gerekiyor.
Araştırmacılar yine de yöntemin, soyu tükenmiş hayvanların fizyolojisine “doğrudan moleküler bir pencere” açabileceğini düşünüyor. Benzer analizlerin başka fosillere uygulanmasıyla kanın evrimi, metabolizma ve aktivite düzeyleri gibi sorulara yeni veriler kazandırılabilir. Curtin Üniversitesi Yer ve Gezegen Bilimleri Okulu Başkanı Prof. Martin Van Kranendonk ise bulgunun, Dünya dışında eski yaşam izlerinin nerede aranabileceğine dair astrobiyoloji çalışmalarına da ilham verebileceğini belirtti.
Otuz yazarlı çalışmada Curtin Üniversitesi'nin yanı sıra Japonya Deniz-Yer Bilimleri ve Teknolojisi Ajansı (JAMSTEC), Brezilya Ulusal Müzesi, Cariri Bölgesel Üniversitesi ve ABD'deki Johns Hopkins Üniversitesi'nden araştırmacılar yer aldı.