Paleontoloji
Paleontoloji, yeryuvarının oluşumundan başlayan milyarlarca yıllık süreç içinde ilk canlılardan günümüze gelinceye değin yeryüzünde yaşamış olan mikro, makro ve omurgalı organizmaları inceleyen, bunların gelişimlerini ve birbirleriyle ilişkilerini araştıran bir jeoloji alt bilim dalıdır.
Paleontoloji terimi ilk olarak 1825 yılında DUCROTAY DE BLAINVILLE tarafından ortaya atılmış ve 1834'te FISHER VON WALDHEIM tarafından da ilk olarak jeoloji literatürüne katılmıştır.Sözcük anlamıyla Yunancada Paleos: Eski, Onto: Varlık. Logos: Bilim sözcüklerinden türetilmiştir ve " Eski Varlıklar Bilimi " olarak adlandırılmıştır. Üzerinde yaşadığımız canlı küre (Biyosfer) milyarlarca yıldır canlılar alemini barındırmaktadır. Tortul kayaçlar arasında yer alan bu organizma kalıntıları (fosiller), en eski katmanlardan jeolojik devirler boyunca oluşan çökel istifleri içinde yeryuvarı tarihinin kanıtlarını oluşturmuşlardır. Yerkürenin jeoloji tarihi gelişiminde etkilendiği ilki 250 milyon yıl, ikincisi 65 milyon öncesine dayanan dönem içinde kesintiler dikkate alındığında, bazı hayvan ve bitki gruplarının meteor yağmurları, volkanik faaliyetler kıtaların hareketleri sonucunda soyları tükenmiş olmalarına karşın; kara, göl ve denizleri ile biyosferdeki yaşam kendini yenileyerek bazı yeni canlı gruplarını oluşturmuştur.
Paleontolojinin Konusu, Dalları ve İlişkili Bilim Dalları
Paleontoloji, eski canlı kalıntılarını (fosiller) ilkel ya da basit yapılı olanlarından başlamak kaydıyla evrimsel çizgi içinde daha gelişmiş karmaşık organizmalara doğru sistemli bir sıra içinde inceler. Paleontolojinin temel konusunu öncelikle milyarlarca yıllık omurgasız ve omurgalı organizmaların tanımlanmaları, sınıflandırılmaları ile soy ağaçlarının ortaya konulması, evrimsel değişim ve dönüşüm olaylarının saptanması oluşturmaktadır. Paleontolojinin temel konusu içindeki incelemeler " Sistematik Paleontoloji " (Taxonomy) ana dalı kapsamında yapılmaktadır. Bu paleontoloji dalıyla saptanan hayvan ve bitki toplulukları ve bunların yeryüzü ölçeğindeki yayılımları ve yaşları; jeolojik devirler boyunca kara ve deniz alanlarının dağılışı, iklim koşulları, çökelme ortamları ve bunlara bağlı olarak gelişen petrol, kömür ve sedimanter maden yataklarının bulunduğu düzeylerin saptanmasında yardımcı olmaktadır.
Paleontoloji geçmiş zamanlardaki organizmaları araştırdığı için, canlı varlıkları inceleyen bilim dalı olan " Biyoloji " ile de yakın ilişkilidir. Biyolojiye aynı zamanda " Neontoloji " adı da verilmektedir, Zooloji (hayvan bilim) ve Botanik (bitki bilim) bu bilimin ana dallarını oluşturmaktadırlar. Bu bölümlenme geçmişe uyarlandığında Paleontoloji, Paleozooloji ve Paleobotanik (Fitopaleontoloji) dallarına ayrılmaktadır. Paleozooloji de kendi içinde Omurgasız Paleontolojisi (Invertabrate Palaeontology) ve Omurgalı Paleontolojisi (Vertebrate Palaeontology) olarak iki alt bölüme gruplanmaktadır. Protista (Protozoa) adıyla sınıflanan tek hücreli hayvanlar alemi ile diğer önemli fosil mikroorganizmaları inceleyen Paleontolojinin diğer bir dalı da Mikropaleontoloji (Micropalaeontology) dir. Bu dal içinde bitki polen ve sporları, nannoplanktonlar ve kitinozoa fosilleri " Palinoloji " alt dalı kapsamı içinde incelenmektedirler.
Sistematik Paleontoloji'yi temel alarak paleontolojiyi Paleozooloji, Jeokronoloji ve Paleoortamlar alt bölümlenmeleriyle ilişkilendirmek olanaklıdır (CLARKSON, 1986). Paleozooloji bölümündeki incelemelerde Fonksiyonel morfoloji (fosil organizmalardaki iskeletlerin yada yapıların işlevleri ve diğer benzerleriyle karşılaştırılması), Fosil organizma ve büyüme (fosil organizmaların ergin duruma gelene kadar büyüme çizgisi içinde geçirdikleri değişimler) ve Evrim (karşılaştırmalı anatomi, embriyonoloji, genetik ve topluluk konularının jeolojik dönemler içinde değerlendirilip çeşitli ortam parametreleri irdelenerek geçmiş zamanlarda yaşamış organizmaların günümüze kadar geçirdikleri değişim ve dönüşümlerin ortaya konulması) konuları önemli öğeleri oluşturmaktadırlar.
Jeokronoloji bölümü; jeolojik tarih sıralanımı içinde yerkabuğunun en eski katmanlarından üste doğru sıralanmış katman serilerinin içerdikleri fosillerden yararlanılarak jeolojik zamanın belirlenmesi ve milyon yıl mertebesindeki zaman dilimleri baz alınarak bir jeoloji zaman ölçeğinin oluşturulmasıyla uğraşır. Bu özelliğiyle Jeokronoloji, Genel Jeolojinin önemli dallarından olan Stratigrafi'nin ana disiplinlerinden birisidir. Fosillerin oluşturdukları topluluklar ve yaşadıkları ortamlar ve de yaşları bakımından, Stratigrafi'nin ana bölümlerinden Biyostratigrafi (Biostratigraphy) ve Kronostratigrafi (Chronostratigraphy, Geochronometry) ile birebir ilişkilidir. Biyostratigrafi; kaya topluluklarını fosil kapsamlarına göre tanımlayarak, fosilleri ilk ortaya çıkışları ve son görünümlerine göre belli bir zamanda oluşmuş kaya topluluklarını karakterize edecek biçimde birimlere ayırır ve bunların korelasyonlarıyla uğraşır. Kronostratigrafi; kaya birimlerinin jeolojik zaman içerisindeki sınıflamasıyla ilgilidir, jeolojik zamanının bölümleri karşılık geldikleri kronostratigrafi birimlerinin adlarını alırlar. Kronostratigrafi birimi jeolojik zamanın belirli bir süresi içinde oluşmuş kaya topluluğu olduğu için Jeokronoloji birimleriyle Kronostratigrafi birimleri arasında sıkı bir ilgi vardır. Biyostratigrafi birimlerinin sınırları, Kronostratigrafi birimlerinin sınırlarıyla çakışabilir ve kesişebilir (DOYLE, BENNETT ve BAXTER, 1995).
Paleontoloji sistematiğinin ilişkili olduğu diğer önemli bir disiplin de Paleoortamlar (Palaeoenvironments) dır. Paleoortamlar denildiğinde Paleoekoloji (Palaeoecology) ve Paleobiyocoğrafya (Palaeobiogeography) alt dallarında yapılan çalışmalar önem kazanmaktadır. Paleoekoloji; jeolojik devirlerde yaşamış organizmaların yaşadıkları ortamları ve birbirleriyle olan ilişkilerini araştırır. Paleobiyocoğrafya ise, fosil organizmaların yaşamış oldukları zaman dilimindeki yayılmış oldukları coğrafik alanları (kara, deniz, göl, vb.) saptamaya yönelik incelemelerde bulunmaktadır.
Paleontolojinin çeşitli alt disiplinleri ve ilişkileri Şekil 1.1'de gösterilmiştir. Paleontolojik araştırmalar, bir anlamda biyolojik incelemeler ve yeryuvarının kayıtlarının tutulduğu stratigrafik dizilim içinde geçmişin araştırılmasına ışık tutmaktadır. Paleontolojik sonuçlara ulaşmak, sistemli bir stratigrafik ve sedimantolojik bilgi birikimini gerektirmektedir. Kaya çökelme ortamlarının tanımlanmasında temel bileşen fosil organizmaların yaşama ortamlarının belirlenmesidir. Yeryuvarının oluşumundan günümüze geçirmiş olduğu değişimler ki, bu 4.5 milyar yıllık süreci kapsamaktadır, ilk canlıdan başlayarak en gelişmiş organizmalara kadar oluşan değişim ve dönüşümler (Evrim), jeolojinin önemli alt disiplinlerinden Tarihsel Jeoloji'nin inceleme konuları arasında yer almaktadır. Bu bakımdan Paleontoloji ile Tarihsel Jeoloji arasında yakın planda ilişki bulunmaktadır.
Paleontolojinin Tarihçesi
İnsanoğlu kendini bildiğinden beri, yaşamış olduğu ortamlar içinde doğada ilgisini çeken her türlü materyelle ilgilenmiştir. Paleolitik dönemde, insanlar taş,hayvan kabuğu ve iskeleti, bitki parçalarını yaşadığı yerlerde biriktirmiş ve mağaralarda bu nesnelerin resimlerini de yapmıştır. Milattan önce 6.yüzyılda XENOPHON, Paros tepelerinin yüzeyindeki kayalarda denizel kabukları bulmuş ve bunların bir denizin eski örtüsüne ait olduğunu söylemiştir. STRABON (MÖ.VI), HERODOT (MÖ.V) ve ARİSTO (MÖ.IV) 'da fosillerle ilgilenmişler, bunların bir denizin varlığına işaret ettiğini belirtmişlerdir. Erken Hıristiyanlık dönemi filozoflarından TERTULLIANUS (155-222), Kutsal Kitap’ta yazıldığı gibi tufan sırasında meydana gelen sellerin bulunan kabukların yüksek yerlere taşıdığından söz etmiştir. 18. yüzyılın sonlarına kadar Tufancılık ( Dilüvyalizm) kuramı büyük bir ilgi çekmiştir. İBNİ SİNA (980-1037), kayalarda gördüğü fosilleri canlıların döküntüsü olarak nitelendirmiştir. Bu ilk gözlemler ve görüşlerin, paleontolojik araştırmaların temelini oluşturduğu söylenebilir. Bununla birlikte Orta Çağ'ın sonuna kadar skolastik düşüncenin etkisi altında 12. ve 14. Yüzyılda kilise tarafından bilimsel düşünceye getirilen yasaklar en çok doğa bilimlerini etkilemiştir. ALBERT LE GRAND (1193-1280), BOCCACE (1313-1375), Rönesans döneminin fosil kolleksiyonlarını oluşturdular ve bu durum, fosillerin doğası üzerinde yeni yansımalara yol açtı. LEONARD DE VİNCİ (1452-l519) de bu görüşlere katıldı. AGRICOLA, 1546'da ilk olarak fosil terimini kullandı. Paleontolojinin kurucularından olan BERNARD PALISSY (l5l0-1590) de farklı bölgeler arasındaki fosillerin karşılaştırmalarını yapmıştır (BABIN, 1971; SAYAR, 1991).
XVIII ve XIX. Yüzyıl genel olarak jeoloji ve paleontoloji de gelişmelerin ve yazılı belgelerin çoğaldığı dönemleri oluşturmaktadır. JAMES HUTTON (1726-1839), kayaçların aşınma , organizma etkileri ya da volkanik faaliyetler sonucunda bir dönüşüm içinde olduğunu " Bugün geçmişin anahtarıdır" tümcesiyle açıklamıştır. 1669'da NICOLAS STENON, sedimanter katmanların birbirlerini üstlemesini ve diskordans ilişkisini ortaya koyarak stratigrafinin temel prensiplerini oluşturmuştur. 19. yüzyılın başlarında Almanya’da A. WERNER (1750-1817), geçmişte yerküreyi kaplayan bir dizi sel felaketinin yaşandığını, bir dizi kayaç tabakasının üst üste yığıldığını ve bu kayaçlar içindeki fosillerin oldukça farklılıklar göstermesinin bu felaketlere bağlı olarak oluştuğunu öne sürmüştür. İngiltere’de WILLIAM SMITH (1769-1839), fosillerin katmanlar içinde bulunduğunu ve düzenli yayıldığını , alttaki katmanların üsttekilerden önce oluştuğunu üst üste sıralanma kuralına göre bir dizilimin söz konusu olduğunu belirtmiştir. XIX.yüzyılın sonlarında, J.SOWERBY, A.GOLDFUSS, G.MUNSTER, G.CUVIER. A.D'ORBIGNY ve L.AGASSIZ gibi önemli isimler, bir dizi bölgesel monografiler hazırladılar. Fransız biyolog GEORGES CUVIER (l769-l832) ve A.D'ORBIGNY ilk paleontoloji kürsüsünü kurmuşlardır. CUVIER, felaketleri temel alan düşünürlere, sellerin yanı sıra depremlerin ve iklim değişikliklerinin de etkili olabileceğini ortaya koymuştur. AGASSIZ (1807-1873), CUVIER ile aynı görüşleri paylaşarak bu felaketlere Buzul Çağları’nı ekledi, ancak yine bu süreçlerin ani olarak değil de çok yavaş gerçekleşen bir gelişim geçirdikleri düşüncesi ile ilişkisi kurulamamıştı.
A.BRONGNIART, paleobotanik ile ilgilendi ve bu konularda çalıştı. J.B.LAMARCK ve E.GEOFFROY, SAINT-HILAIRE evrimci okulun ilk temsilcileri oldular. LAMARCK (1744-1829), evrim kuramını ortaya atan ilk düşünürdür: Evrimin ilk temel ögesi, canlıların normal olarak gelişimlerini sürdürdükleridir, ikincisi ise canlıların çevreye uyum göstermeleri ve vücutlarında zamanla bazı değişimlerin oluşmasıydı. LAMARCK’a göre birbiriyle uyumlu bir seyir izlemeyen iki öge, onu ana ve babanın sonradan kazandıkları özelliklerin (daha uzun boyun gibi) canlıların döllerine geçmiş olmaları düşüncesine yöneltti. Kutsal Kitap’ta Nuh peygamberin her hayvandan iki örneği alması ve bunların tufandan sağ olarak kurtulması ve Hıristiyanlıktaki her canlının Tanrı’nın yaratılış zincirinde olmazsa olmaz bir durumunun olması herhangi bir canlının neslinin tükenmesini olanaksız kılacaktır. Canlıların fosilleri bulunduğunda bunların yerkürede herhangi bir yerde hala yaşıyor oldukları varsayılacaktı. Ancak 18. yüzyılda Kuzey Amerika’da Megatherium’un ve file benzeyen hayvan olan mastadonun dev kemiklerinin bulunması ki, bunlar henüz keşfedilmemiş bir yerde saklanması düşünülmeyecek kadar büyük hayvanlardı. Bu gözlemler “neslin tükenmesi” düşüncesinin kabulünü getirdi. Bunlardan popüler olan kişilik olarak iyi bir fosil koleksiyoncusu olan ABD Başkanlarından Thomas JEFFERSON (1743-1826) da büyük fosil bulgularıyla karşılaşınca neslin tükenmesi düşüncesini kabul etmiştir. Bu gelişmelere karşın LAMARCK’ın evrim görüşüne göre hiçbir canlının nesli tükenmeyecekti, canlılarda doğal olarak bir gelişme ve çevresine uyum olmalıydı. İngiliz hekim ve fosil avcısı GIDEON MANTELL (1804-1892), 17.yüzyıllarda bulunmuş olan dev sürüngenlere ait olduğu düşünülen dinozor kemikleri üzerinde araştırmalar yaptı, 1822’de çok büyük dişler buldu. Bu dişlere iguana dişlerine benzediği için Iguanodon adını verdiği 12m lik bir kertenkeleyi makale olarak yazdı. WILLIAM BUCKLAND (1784-1856), 1824 yılında bulduğu büyük çene kemiği ve bazı kemik parçalarının Megalosaurus adlı dinozora ait olduğunu açıkladı. Bu parçalardan kalkarak bir model oluşturan BUCKLAND, dinozorların farklı gruplarından bir deniz sürüngeni olan ve 1810’da bulunan bir tür timsah olarak düşünülen Ichthyosaur ‘lar üzerinde incelemelerde bulunmuştur. CUVIER’in destekçisi ünlü anatomi bilgini RICHARD OWEN (1804-1892), 1841 yılında “korkunç kertenkele” anlamında “Dinozor” sözcüğünü ilk olarak kullandı. Bu devasa hayvanlar hakkında öğrenilen bilgiler ile milyonlarca yıllık geçmiş zamanlarda yaşamış canlılardan söz edilmeye başlandı ve bu gelişme evrimci düşüncelere zemin oluşturdu. CHARLES DARWIN (1809-1882), 1859'da " Türlerin Kökeni" adlı eserinde organizmaların evrimine ilişkin teorisiyle Paleontoloji'de jeoloji tarihi boyunca canlıların evriminde bir çığır açmıştır. DARWIN, evrimi ilk düşünen kişi değildir, o gerçekte evrim düşüncesine gerçekleştiğini kanıtlayacak verileri toplayarak katkıda bulunmuştur. LAMARCK’ın ilk evrim kuramı, kilise ve kralın düşüncelerine karşıt bir tez oluşturduğu için Fransa’da da ilgi görmemiştir. Bunun bir uygulamasını hayvan bilimci profesör ROBERT GRANT yaşamış, LAMARCK’ın fikirlerini desteklediği için Londra Üniversitesi’ndeki işinden olmuş ve yoksulluk içinde ölmüştür. DARWIN, doğabilimci ALFRED WALLACE’in 1858’de “doğal seçilim” düşüncesine değinmesi üzerine kuramını ortaya koymuştur. 1832’den 1836’ya kadar HSM Beagle gemisinde bir doğa bilimci olarak dolaştı, Güney Amerika’da Galapagos Adaları’nda gördüğü bitki ve hayvanların ilginç özelliklerini yazarak bu kazanımların evrim sonucunda olduğunu anlayacaktı. DARWIN, ilk olarak evrimin gerçekleşmesini sağlayan mekanizma olarak doğal seçilimi temel almıştır. Bu temeli açıklayacak ve böylelikle insanların inanmalarını sağlayacak kanıt olabilecek çok sayıda belge toplamıştı. Bunların içinde en önemlisi, tüm memelilerin kol ve bacaklarının kemik yapısının aynı olmasıydı, bu da memelilerin ortak bir atadan gelmiş olması düşüncesiydi. Galapagos Adaları’nda tanımlanan kuş bitki ve böcek türleri Güney Amerika’dakilere benziyordu, en yakın ada grubu olan Cape Verde Adaları’ndaki hayvan ve bitki türleri ise Afrika’dakilere benzemekteydi. Bu değerlendirme ile DARWIN, aynı coğrafyadaki adalarda yaşayan canlı toplulukların en yakın anakaradan gelmiş olabileceğini ve zamanla bu canlıların bazılarının adaların özgün tiplerini oluşturmuş olmalarıydı. Fosil kayıtlarının dikkatle incelenmesi evrim gerçekleştiğine dair kanıtlar olarak oldukça önemlidir, bunların arasında en ilgincini memeli benzeri sürüngenlere ait iskeletler oluşturmaktadır; bunlar yaklaşık 300 milyon yıl öncesine ait çok çeşitlilk sunan topluluklardır. Bu toplulukların evrim geçirerek memelilere dönüşmüş olmaları büyük olasılık olarak görülmekteydi. Kambriyen döneminde ani olarak ortaya çıkan (Kambriyum patlaması) “Ediacara faunası” bakteri yaşamından sonra ortaya çıkan basit ve çok hücreli organizmalara (Metazoa) benzer canlılardan oluşmuştur (570 milyon yıl öncesi). DARWIN, temel fosil kanıtlarıyla evrimin gerçekleştiğine emin olduktan sonra “evrim nasıl gerçekleşmiştir?” sorusuna yanıt aramıştır. Bu yanıt 1838’de “doğal seçilim” kuramıyla açıklanmıştır. Doğal seçilimin en önemli özelliği, bir amaca yönelik olmayıp rastlantıya dayalı olmasıdır, bunun için de uzun bir zamana gereksinim vardır. Bu uzun zamanın açıklaması Lyell’in “Principles of Geology” eserinde verilmiştir. Dünyanın yaşının radyometrik yaş tayini yöntemleriyle kesin olarak belirlenmesi (4.6 milyar yıl) evrim teorisinin gerçekliğine önemli bir kanıt olmuştur. DARWIN hayattayken “doğal seçilim” kuramına kanıt oluşturacak, yapay seçilim ya da seçmeli üreme yöntemiyle yeni bitki ve hayvan varyetelerinin geliştirilmesi konusunda büyük aşamalar kaydedilmiştir. Bu yöntemde, arzu edilen özelliklere sahip hayvan yada bitkiler seçilir ve sadece bunlar çiftleştirilirdi (ıslah yöntemi). Binlerce hatta milyonlarca yıl içinde daha büyük değişimler olanaklı olmalıydı. Örneğin; tüm koyun soyları ortak bir atadan gelmeliydi! Evcil olan diğer tüm hayvanlar için de bu durum geçerli olmalıydı! DARWIN benzer süreçlerin doğada da gerçekleşmiş olabileceği düşüncesiyle “doğal seçilim” kavramını kullandı, doğal seçilimde üç ana ögeyi temel aldı; çeşitlilik, kalıtım ve rekabet. Bu ögeler içinde DARWIN, kalıtımın etkisini biliyordu, ancak tam olarak nasıl bir etkin rol oynadığını anlayamamıştı, rekabet için ise yaşam savaşı içinde doğal bir seçilim ile uygun olanlar seçiliyor çoğalmaları sağlanıyor diğerleri ise ayıklanıyordu. Doğal seçilimin yanında ayrıca “seksüel seçim” ya da “cinsel seçim”adı verilen bir öge de, hayvanların çiftleşmek için eşlerini seçerken seçici davrandıklarını göstermekteydi. DARWIN, uyumun doğal seçilimin bir sonucu olduğunu, teolojide bilinen yanıyla uyumun kusursuz olması gerekliliği öne sürülürken, doğal seçilim yoluyla evrim tezinde uyumun geçmişten etkilenmiş olabileceğini (geçmişle sınırlandırılarak) ortaya koymuştur. GREGOR MENDEL (1822-1884), karşıt özellikler üzerinde çalışarak kalıtım olgusunu daha iyi açıklayabilmek için “gen” kavramını ortaya koydu. Mendelizm olarak bir dizi kanunlar oluşturarak bunlara “Mendel Kanunları” adı verildi. Düzinelerce genin ortak etkisi altında büyük etkilerin oluşabilmesi Darvinizm ile çatışmadı ve evrim teorisini destekler bir yöne girildi. THOMAS HUNT MORGAN (1866-1945), 1911’de genlerin kromozomlarda olduğunu buldu, bu bulgu canlı özelliklerinin çoğunun birçok gen tarafından kontrol edildiğini anlamaya açıklık getirmiştir. ROSALIND FRANKLIN (1921-1958)’in DNA kristallerinin üzerindeki çalışmaları, JAMES WATSON (1928) ve FRANCIS CRICK (1916) in DNA’ nın yapısını çözerek kalıtımın şifresinin çözümüne ilişkin çalışmalarının sonucunda; DNA’nın bölünmesinin ve böylelikle kendisinin kusursuz kopyalar üretmesinin olanaklı hale gelmesi ile birlikte genetik bilgiye ulaşıldığı anlaşıldı. Kopyalanma sırasında oluşabilecek hatalar ile genetik mutasyonlar ortaya çıkması aslında evrimin hammaddesi için önemli bir kaynak oluşturabilirdi. WATSON ve CRICK’in çalışmaları sonucunda DNA’nın kendisinin ve ürettiği proteinlerin evrim hakkındaki kanıtları bulunmuştu, buna göre eğer ortak bir atadan iki yeni tür evrimleşirse, bu türlerin DNA’ları ve dolayısıyla protein molekülleri yavaş yavaş değişir ve zamanla farklılaşabilirdi. MOTOO KIMURA adlı Japon bilim adamı” nötr mutasyonlar adını verdiği mutasyonlar ile bir protein molekülündeki aminoasitlerden birini değiştirmek olanaklıydı, ama bu durum proteinin vücuttaki işlevini etkilemiyordu. Bu mutasyonların belli bir hız ile birikmesi geçmişin kayıtlarını tutan bir saati anımsatmaktaydı. Evrimsel soy ağaçlarının doğruluğunu saptamak için bu özellikten yararlanılabilirdi. Bu kanıtlama yöntemi, daha önce saptanmış olan evrimsel soy ağaçlarıyla uyum içindeydi ve bu uyum evrim ile ilgili bilimsel düşünceleri doğrular nitelikteydi. Böceklerden mantarlara, insanlardan virüslere kadar bütün canlıların aynı genetik kodu paylaşmaları, evrim için oldukça önemli bir kanıttır. Bu gelinen noktada büyük olasılıkla genetik kod, yeryüzündeki yaşamın çok erken bir safhasında oluşmuş olmalıydı ki, bu yaşam biçiminde ilk olarak “bakteriler” görülmektedir. A.SEDGWICK, stratigrafik paleontoloji araştırmalarına paralel olarak çok sayıda paleontoloğun katkılarını da katarak farklı fosil gruplarının filojenilerini oluşturmuştur. Modern paleontoloji çalışmaları OPPEL'in " Jura Formasyonu " adlı eseri ile başlamıştır ve Jura bölgesi karakteristik Ammonit türleriyle zonlara ayrılmıştır ( BABIN, 1971; SAYAR, 1990).
Paleontoloji bilimi, yukarıda kısaca özetlenen gelişimi içinde 250 yıla yakın bir geçmişi ile jeolojide gerçek yerini almıştır. Son 30 yıl içinde, her grup fosil organizma üzerinde birçok paleontolog araştırma yapmıştır. Öncelikle iyi birer jeolog olan paleontologlar, kendi uzmanlık gruplarında yeryuvarında yapılan tüm araştırmalardan bilgi sahibi olmak durumundadırlar. Çeşitli ülkelerde tipik fosil türleri, birçok doğa tarihi müzelerinde sergilenmekte ve paleontologların çalışmalarına açık tutulmaktadır. Son 30 yılın gittikçe gelişen teknolojileriyle özellikle Elektronik ve Stereografik Elektronik Mikroskopları, bilgisayar uygulamaları ile bütünleştirilerek 1.000.000 büyütmeye varan görüntülerin kullanılması paleontolojik araştırmalarda yeni bulguların elde edilmesine olanak sağlamıştır.
Bu bulgular sayesindedir ki, biyosferin geçmişinin sırları her geçen gün daha iyi aydınlatılmaya çalışılıyor. Artık, günümüzde yeraltı ve yerüstü doğal kaynakların (başlıca petrol, doğal gaz, kömür vb.) ortaya çıkarılmasında Paleontoloji, önemli katkılarıyla Jeolojinin temel dallarından birisi olarak yoluna devam etmektedir.
Jeolojik Zaman Cetveli
Yerkürenin 3.5 milyar yıllık geçmişi içinde yeryüzündeki yaşamın geniş değişim ölçeğinin incelenmesiyle zaman dilimlerini ayırtlamak olanaklıdır. Jeolojik zaman cetveli, evrimci biyologlar ve jeologlar için referans durumunda bir rehberdir ve 150 yıllık çalışmaların ürünüdür.
Zaman cetvelinde yer alan kronostratigrafik birimleri (zaman-kaya stratigrafi birimleri), kayaçların yaşlandırılması ve de stratigrafik çatının kurulması için kullanılan temel bir başvuru eseri niteliğindedir.
Bu cetvelde, radyoaktif elementler yardımıyla radyoaktivite özelliğinden yararlanılarak yapılan kesin yaşlandırma ile zamanın milyon yıllık ölçekte bölümlenmeleri görülmektedir. Jeolojik kayıtlardan açıklanabilen global zaman ayırtlamaları ve olayları sınırları kesine yakın olarak belirlenebilmektedir. Bu bölümlenmeler, kütle yokoluşları, evrimsel radyasyon ve Kambriyen, Paleozoyik, Mesozoyik ile Senozoyik ana zaman dilimlerinin sınırlarını çizen kayıtlardır. Her birimin sınırı, özgün lokalitelerde stratotipler olarak adlandırılan biçimi ile yerkabuğunda gözlemlenebilmektedir. Kronostratigrafik kayıtlar, göreli evrimsel değişimlerin kanıtlarını oluşturan fosillerin stratotiplerdeki incelenmeleri sonucunda belirledikleri karakteristik zonlar (biyozonlar) durumu ile kayaçların yöresi ve bölgesel korelasyonuna (karşılaştırılmasına) olanak vermektedir (Tablo 1.1)
Paleontoloji, yeryuvarının oluşumundan başlayan milyarlarca yıllık süreç içinde ilk canlılardan günümüze gelinceye değin yeryüzünde yaşamış olan mikro, makro ve omurgalı organizmaları inceleyen, bunların gelişimlerini ve birbirleriyle ilişkilerini araştıran bir jeoloji alt bilim dalıdır.
Paleontoloji terimi ilk olarak 1825 yılında DUCROTAY DE BLAINVILLE tarafından ortaya atılmış ve 1834'te FISHER VON WALDHEIM tarafından da ilk olarak jeoloji literatürüne katılmıştır.Sözcük anlamıyla Yunancada Paleos: Eski, Onto: Varlık. Logos: Bilim sözcüklerinden türetilmiştir ve " Eski Varlıklar Bilimi " olarak adlandırılmıştır. Üzerinde yaşadığımız canlı küre (Biyosfer) milyarlarca yıldır canlılar alemini barındırmaktadır. Tortul kayaçlar arasında yer alan bu organizma kalıntıları (fosiller), en eski katmanlardan jeolojik devirler boyunca oluşan çökel istifleri içinde yeryuvarı tarihinin kanıtlarını oluşturmuşlardır. Yerkürenin jeoloji tarihi gelişiminde etkilendiği ilki 250 milyon yıl, ikincisi 65 milyon öncesine dayanan dönem içinde kesintiler dikkate alındığında, bazı hayvan ve bitki gruplarının meteor yağmurları, volkanik faaliyetler kıtaların hareketleri sonucunda soyları tükenmiş olmalarına karşın; kara, göl ve denizleri ile biyosferdeki yaşam kendini yenileyerek bazı yeni canlı gruplarını oluşturmuştur.
Paleontolojinin Konusu, Dalları ve İlişkili Bilim Dalları
Paleontoloji, eski canlı kalıntılarını (fosiller) ilkel ya da basit yapılı olanlarından başlamak kaydıyla evrimsel çizgi içinde daha gelişmiş karmaşık organizmalara doğru sistemli bir sıra içinde inceler. Paleontolojinin temel konusunu öncelikle milyarlarca yıllık omurgasız ve omurgalı organizmaların tanımlanmaları, sınıflandırılmaları ile soy ağaçlarının ortaya konulması, evrimsel değişim ve dönüşüm olaylarının saptanması oluşturmaktadır. Paleontolojinin temel konusu içindeki incelemeler " Sistematik Paleontoloji " (Taxonomy) ana dalı kapsamında yapılmaktadır. Bu paleontoloji dalıyla saptanan hayvan ve bitki toplulukları ve bunların yeryüzü ölçeğindeki yayılımları ve yaşları; jeolojik devirler boyunca kara ve deniz alanlarının dağılışı, iklim koşulları, çökelme ortamları ve bunlara bağlı olarak gelişen petrol, kömür ve sedimanter maden yataklarının bulunduğu düzeylerin saptanmasında yardımcı olmaktadır.
Paleontoloji geçmiş zamanlardaki organizmaları araştırdığı için, canlı varlıkları inceleyen bilim dalı olan " Biyoloji " ile de yakın ilişkilidir. Biyolojiye aynı zamanda " Neontoloji " adı da verilmektedir, Zooloji (hayvan bilim) ve Botanik (bitki bilim) bu bilimin ana dallarını oluşturmaktadırlar. Bu bölümlenme geçmişe uyarlandığında Paleontoloji, Paleozooloji ve Paleobotanik (Fitopaleontoloji) dallarına ayrılmaktadır. Paleozooloji de kendi içinde Omurgasız Paleontolojisi (Invertabrate Palaeontology) ve Omurgalı Paleontolojisi (Vertebrate Palaeontology) olarak iki alt bölüme gruplanmaktadır. Protista (Protozoa) adıyla sınıflanan tek hücreli hayvanlar alemi ile diğer önemli fosil mikroorganizmaları inceleyen Paleontolojinin diğer bir dalı da Mikropaleontoloji (Micropalaeontology) dir. Bu dal içinde bitki polen ve sporları, nannoplanktonlar ve kitinozoa fosilleri " Palinoloji " alt dalı kapsamı içinde incelenmektedirler.
Sistematik Paleontoloji'yi temel alarak paleontolojiyi Paleozooloji, Jeokronoloji ve Paleoortamlar alt bölümlenmeleriyle ilişkilendirmek olanaklıdır (CLARKSON, 1986). Paleozooloji bölümündeki incelemelerde Fonksiyonel morfoloji (fosil organizmalardaki iskeletlerin yada yapıların işlevleri ve diğer benzerleriyle karşılaştırılması), Fosil organizma ve büyüme (fosil organizmaların ergin duruma gelene kadar büyüme çizgisi içinde geçirdikleri değişimler) ve Evrim (karşılaştırmalı anatomi, embriyonoloji, genetik ve topluluk konularının jeolojik dönemler içinde değerlendirilip çeşitli ortam parametreleri irdelenerek geçmiş zamanlarda yaşamış organizmaların günümüze kadar geçirdikleri değişim ve dönüşümlerin ortaya konulması) konuları önemli öğeleri oluşturmaktadırlar.
Jeokronoloji bölümü; jeolojik tarih sıralanımı içinde yerkabuğunun en eski katmanlarından üste doğru sıralanmış katman serilerinin içerdikleri fosillerden yararlanılarak jeolojik zamanın belirlenmesi ve milyon yıl mertebesindeki zaman dilimleri baz alınarak bir jeoloji zaman ölçeğinin oluşturulmasıyla uğraşır. Bu özelliğiyle Jeokronoloji, Genel Jeolojinin önemli dallarından olan Stratigrafi'nin ana disiplinlerinden birisidir. Fosillerin oluşturdukları topluluklar ve yaşadıkları ortamlar ve de yaşları bakımından, Stratigrafi'nin ana bölümlerinden Biyostratigrafi (Biostratigraphy) ve Kronostratigrafi (Chronostratigraphy, Geochronometry) ile birebir ilişkilidir. Biyostratigrafi; kaya topluluklarını fosil kapsamlarına göre tanımlayarak, fosilleri ilk ortaya çıkışları ve son görünümlerine göre belli bir zamanda oluşmuş kaya topluluklarını karakterize edecek biçimde birimlere ayırır ve bunların korelasyonlarıyla uğraşır. Kronostratigrafi; kaya birimlerinin jeolojik zaman içerisindeki sınıflamasıyla ilgilidir, jeolojik zamanının bölümleri karşılık geldikleri kronostratigrafi birimlerinin adlarını alırlar. Kronostratigrafi birimi jeolojik zamanın belirli bir süresi içinde oluşmuş kaya topluluğu olduğu için Jeokronoloji birimleriyle Kronostratigrafi birimleri arasında sıkı bir ilgi vardır. Biyostratigrafi birimlerinin sınırları, Kronostratigrafi birimlerinin sınırlarıyla çakışabilir ve kesişebilir (DOYLE, BENNETT ve BAXTER, 1995).
Paleontoloji sistematiğinin ilişkili olduğu diğer önemli bir disiplin de Paleoortamlar (Palaeoenvironments) dır. Paleoortamlar denildiğinde Paleoekoloji (Palaeoecology) ve Paleobiyocoğrafya (Palaeobiogeography) alt dallarında yapılan çalışmalar önem kazanmaktadır. Paleoekoloji; jeolojik devirlerde yaşamış organizmaların yaşadıkları ortamları ve birbirleriyle olan ilişkilerini araştırır. Paleobiyocoğrafya ise, fosil organizmaların yaşamış oldukları zaman dilimindeki yayılmış oldukları coğrafik alanları (kara, deniz, göl, vb.) saptamaya yönelik incelemelerde bulunmaktadır.
Paleontolojinin çeşitli alt disiplinleri ve ilişkileri Şekil 1.1'de gösterilmiştir. Paleontolojik araştırmalar, bir anlamda biyolojik incelemeler ve yeryuvarının kayıtlarının tutulduğu stratigrafik dizilim içinde geçmişin araştırılmasına ışık tutmaktadır. Paleontolojik sonuçlara ulaşmak, sistemli bir stratigrafik ve sedimantolojik bilgi birikimini gerektirmektedir. Kaya çökelme ortamlarının tanımlanmasında temel bileşen fosil organizmaların yaşama ortamlarının belirlenmesidir. Yeryuvarının oluşumundan günümüze geçirmiş olduğu değişimler ki, bu 4.5 milyar yıllık süreci kapsamaktadır, ilk canlıdan başlayarak en gelişmiş organizmalara kadar oluşan değişim ve dönüşümler (Evrim), jeolojinin önemli alt disiplinlerinden Tarihsel Jeoloji'nin inceleme konuları arasında yer almaktadır. Bu bakımdan Paleontoloji ile Tarihsel Jeoloji arasında yakın planda ilişki bulunmaktadır.
Paleontolojinin Tarihçesi
İnsanoğlu kendini bildiğinden beri, yaşamış olduğu ortamlar içinde doğada ilgisini çeken her türlü materyelle ilgilenmiştir. Paleolitik dönemde, insanlar taş,hayvan kabuğu ve iskeleti, bitki parçalarını yaşadığı yerlerde biriktirmiş ve mağaralarda bu nesnelerin resimlerini de yapmıştır. Milattan önce 6.yüzyılda XENOPHON, Paros tepelerinin yüzeyindeki kayalarda denizel kabukları bulmuş ve bunların bir denizin eski örtüsüne ait olduğunu söylemiştir. STRABON (MÖ.VI), HERODOT (MÖ.V) ve ARİSTO (MÖ.IV) 'da fosillerle ilgilenmişler, bunların bir denizin varlığına işaret ettiğini belirtmişlerdir. Erken Hıristiyanlık dönemi filozoflarından TERTULLIANUS (155-222), Kutsal Kitap’ta yazıldığı gibi tufan sırasında meydana gelen sellerin bulunan kabukların yüksek yerlere taşıdığından söz etmiştir. 18. yüzyılın sonlarına kadar Tufancılık ( Dilüvyalizm) kuramı büyük bir ilgi çekmiştir. İBNİ SİNA (980-1037), kayalarda gördüğü fosilleri canlıların döküntüsü olarak nitelendirmiştir. Bu ilk gözlemler ve görüşlerin, paleontolojik araştırmaların temelini oluşturduğu söylenebilir. Bununla birlikte Orta Çağ'ın sonuna kadar skolastik düşüncenin etkisi altında 12. ve 14. Yüzyılda kilise tarafından bilimsel düşünceye getirilen yasaklar en çok doğa bilimlerini etkilemiştir. ALBERT LE GRAND (1193-1280), BOCCACE (1313-1375), Rönesans döneminin fosil kolleksiyonlarını oluşturdular ve bu durum, fosillerin doğası üzerinde yeni yansımalara yol açtı. LEONARD DE VİNCİ (1452-l519) de bu görüşlere katıldı. AGRICOLA, 1546'da ilk olarak fosil terimini kullandı. Paleontolojinin kurucularından olan BERNARD PALISSY (l5l0-1590) de farklı bölgeler arasındaki fosillerin karşılaştırmalarını yapmıştır (BABIN, 1971; SAYAR, 1991).
XVIII ve XIX. Yüzyıl genel olarak jeoloji ve paleontoloji de gelişmelerin ve yazılı belgelerin çoğaldığı dönemleri oluşturmaktadır. JAMES HUTTON (1726-1839), kayaçların aşınma , organizma etkileri ya da volkanik faaliyetler sonucunda bir dönüşüm içinde olduğunu " Bugün geçmişin anahtarıdır" tümcesiyle açıklamıştır. 1669'da NICOLAS STENON, sedimanter katmanların birbirlerini üstlemesini ve diskordans ilişkisini ortaya koyarak stratigrafinin temel prensiplerini oluşturmuştur. 19. yüzyılın başlarında Almanya’da A. WERNER (1750-1817), geçmişte yerküreyi kaplayan bir dizi sel felaketinin yaşandığını, bir dizi kayaç tabakasının üst üste yığıldığını ve bu kayaçlar içindeki fosillerin oldukça farklılıklar göstermesinin bu felaketlere bağlı olarak oluştuğunu öne sürmüştür. İngiltere’de WILLIAM SMITH (1769-1839), fosillerin katmanlar içinde bulunduğunu ve düzenli yayıldığını , alttaki katmanların üsttekilerden önce oluştuğunu üst üste sıralanma kuralına göre bir dizilimin söz konusu olduğunu belirtmiştir. XIX.yüzyılın sonlarında, J.SOWERBY, A.GOLDFUSS, G.MUNSTER, G.CUVIER. A.D'ORBIGNY ve L.AGASSIZ gibi önemli isimler, bir dizi bölgesel monografiler hazırladılar. Fransız biyolog GEORGES CUVIER (l769-l832) ve A.D'ORBIGNY ilk paleontoloji kürsüsünü kurmuşlardır. CUVIER, felaketleri temel alan düşünürlere, sellerin yanı sıra depremlerin ve iklim değişikliklerinin de etkili olabileceğini ortaya koymuştur. AGASSIZ (1807-1873), CUVIER ile aynı görüşleri paylaşarak bu felaketlere Buzul Çağları’nı ekledi, ancak yine bu süreçlerin ani olarak değil de çok yavaş gerçekleşen bir gelişim geçirdikleri düşüncesi ile ilişkisi kurulamamıştı.
A.BRONGNIART, paleobotanik ile ilgilendi ve bu konularda çalıştı. J.B.LAMARCK ve E.GEOFFROY, SAINT-HILAIRE evrimci okulun ilk temsilcileri oldular. LAMARCK (1744-1829), evrim kuramını ortaya atan ilk düşünürdür: Evrimin ilk temel ögesi, canlıların normal olarak gelişimlerini sürdürdükleridir, ikincisi ise canlıların çevreye uyum göstermeleri ve vücutlarında zamanla bazı değişimlerin oluşmasıydı. LAMARCK’a göre birbiriyle uyumlu bir seyir izlemeyen iki öge, onu ana ve babanın sonradan kazandıkları özelliklerin (daha uzun boyun gibi) canlıların döllerine geçmiş olmaları düşüncesine yöneltti. Kutsal Kitap’ta Nuh peygamberin her hayvandan iki örneği alması ve bunların tufandan sağ olarak kurtulması ve Hıristiyanlıktaki her canlının Tanrı’nın yaratılış zincirinde olmazsa olmaz bir durumunun olması herhangi bir canlının neslinin tükenmesini olanaksız kılacaktır. Canlıların fosilleri bulunduğunda bunların yerkürede herhangi bir yerde hala yaşıyor oldukları varsayılacaktı. Ancak 18. yüzyılda Kuzey Amerika’da Megatherium’un ve file benzeyen hayvan olan mastadonun dev kemiklerinin bulunması ki, bunlar henüz keşfedilmemiş bir yerde saklanması düşünülmeyecek kadar büyük hayvanlardı. Bu gözlemler “neslin tükenmesi” düşüncesinin kabulünü getirdi. Bunlardan popüler olan kişilik olarak iyi bir fosil koleksiyoncusu olan ABD Başkanlarından Thomas JEFFERSON (1743-1826) da büyük fosil bulgularıyla karşılaşınca neslin tükenmesi düşüncesini kabul etmiştir. Bu gelişmelere karşın LAMARCK’ın evrim görüşüne göre hiçbir canlının nesli tükenmeyecekti, canlılarda doğal olarak bir gelişme ve çevresine uyum olmalıydı. İngiliz hekim ve fosil avcısı GIDEON MANTELL (1804-1892), 17.yüzyıllarda bulunmuş olan dev sürüngenlere ait olduğu düşünülen dinozor kemikleri üzerinde araştırmalar yaptı, 1822’de çok büyük dişler buldu. Bu dişlere iguana dişlerine benzediği için Iguanodon adını verdiği 12m lik bir kertenkeleyi makale olarak yazdı. WILLIAM BUCKLAND (1784-1856), 1824 yılında bulduğu büyük çene kemiği ve bazı kemik parçalarının Megalosaurus adlı dinozora ait olduğunu açıkladı. Bu parçalardan kalkarak bir model oluşturan BUCKLAND, dinozorların farklı gruplarından bir deniz sürüngeni olan ve 1810’da bulunan bir tür timsah olarak düşünülen Ichthyosaur ‘lar üzerinde incelemelerde bulunmuştur. CUVIER’in destekçisi ünlü anatomi bilgini RICHARD OWEN (1804-1892), 1841 yılında “korkunç kertenkele” anlamında “Dinozor” sözcüğünü ilk olarak kullandı. Bu devasa hayvanlar hakkında öğrenilen bilgiler ile milyonlarca yıllık geçmiş zamanlarda yaşamış canlılardan söz edilmeye başlandı ve bu gelişme evrimci düşüncelere zemin oluşturdu. CHARLES DARWIN (1809-1882), 1859'da " Türlerin Kökeni" adlı eserinde organizmaların evrimine ilişkin teorisiyle Paleontoloji'de jeoloji tarihi boyunca canlıların evriminde bir çığır açmıştır. DARWIN, evrimi ilk düşünen kişi değildir, o gerçekte evrim düşüncesine gerçekleştiğini kanıtlayacak verileri toplayarak katkıda bulunmuştur. LAMARCK’ın ilk evrim kuramı, kilise ve kralın düşüncelerine karşıt bir tez oluşturduğu için Fransa’da da ilgi görmemiştir. Bunun bir uygulamasını hayvan bilimci profesör ROBERT GRANT yaşamış, LAMARCK’ın fikirlerini desteklediği için Londra Üniversitesi’ndeki işinden olmuş ve yoksulluk içinde ölmüştür. DARWIN, doğabilimci ALFRED WALLACE’in 1858’de “doğal seçilim” düşüncesine değinmesi üzerine kuramını ortaya koymuştur. 1832’den 1836’ya kadar HSM Beagle gemisinde bir doğa bilimci olarak dolaştı, Güney Amerika’da Galapagos Adaları’nda gördüğü bitki ve hayvanların ilginç özelliklerini yazarak bu kazanımların evrim sonucunda olduğunu anlayacaktı. DARWIN, ilk olarak evrimin gerçekleşmesini sağlayan mekanizma olarak doğal seçilimi temel almıştır. Bu temeli açıklayacak ve böylelikle insanların inanmalarını sağlayacak kanıt olabilecek çok sayıda belge toplamıştı. Bunların içinde en önemlisi, tüm memelilerin kol ve bacaklarının kemik yapısının aynı olmasıydı, bu da memelilerin ortak bir atadan gelmiş olması düşüncesiydi. Galapagos Adaları’nda tanımlanan kuş bitki ve böcek türleri Güney Amerika’dakilere benziyordu, en yakın ada grubu olan Cape Verde Adaları’ndaki hayvan ve bitki türleri ise Afrika’dakilere benzemekteydi. Bu değerlendirme ile DARWIN, aynı coğrafyadaki adalarda yaşayan canlı toplulukların en yakın anakaradan gelmiş olabileceğini ve zamanla bu canlıların bazılarının adaların özgün tiplerini oluşturmuş olmalarıydı. Fosil kayıtlarının dikkatle incelenmesi evrim gerçekleştiğine dair kanıtlar olarak oldukça önemlidir, bunların arasında en ilgincini memeli benzeri sürüngenlere ait iskeletler oluşturmaktadır; bunlar yaklaşık 300 milyon yıl öncesine ait çok çeşitlilk sunan topluluklardır. Bu toplulukların evrim geçirerek memelilere dönüşmüş olmaları büyük olasılık olarak görülmekteydi. Kambriyen döneminde ani olarak ortaya çıkan (Kambriyum patlaması) “Ediacara faunası” bakteri yaşamından sonra ortaya çıkan basit ve çok hücreli organizmalara (Metazoa) benzer canlılardan oluşmuştur (570 milyon yıl öncesi). DARWIN, temel fosil kanıtlarıyla evrimin gerçekleştiğine emin olduktan sonra “evrim nasıl gerçekleşmiştir?” sorusuna yanıt aramıştır. Bu yanıt 1838’de “doğal seçilim” kuramıyla açıklanmıştır. Doğal seçilimin en önemli özelliği, bir amaca yönelik olmayıp rastlantıya dayalı olmasıdır, bunun için de uzun bir zamana gereksinim vardır. Bu uzun zamanın açıklaması Lyell’in “Principles of Geology” eserinde verilmiştir. Dünyanın yaşının radyometrik yaş tayini yöntemleriyle kesin olarak belirlenmesi (4.6 milyar yıl) evrim teorisinin gerçekliğine önemli bir kanıt olmuştur. DARWIN hayattayken “doğal seçilim” kuramına kanıt oluşturacak, yapay seçilim ya da seçmeli üreme yöntemiyle yeni bitki ve hayvan varyetelerinin geliştirilmesi konusunda büyük aşamalar kaydedilmiştir. Bu yöntemde, arzu edilen özelliklere sahip hayvan yada bitkiler seçilir ve sadece bunlar çiftleştirilirdi (ıslah yöntemi). Binlerce hatta milyonlarca yıl içinde daha büyük değişimler olanaklı olmalıydı. Örneğin; tüm koyun soyları ortak bir atadan gelmeliydi! Evcil olan diğer tüm hayvanlar için de bu durum geçerli olmalıydı! DARWIN benzer süreçlerin doğada da gerçekleşmiş olabileceği düşüncesiyle “doğal seçilim” kavramını kullandı, doğal seçilimde üç ana ögeyi temel aldı; çeşitlilik, kalıtım ve rekabet. Bu ögeler içinde DARWIN, kalıtımın etkisini biliyordu, ancak tam olarak nasıl bir etkin rol oynadığını anlayamamıştı, rekabet için ise yaşam savaşı içinde doğal bir seçilim ile uygun olanlar seçiliyor çoğalmaları sağlanıyor diğerleri ise ayıklanıyordu. Doğal seçilimin yanında ayrıca “seksüel seçim” ya da “cinsel seçim”adı verilen bir öge de, hayvanların çiftleşmek için eşlerini seçerken seçici davrandıklarını göstermekteydi. DARWIN, uyumun doğal seçilimin bir sonucu olduğunu, teolojide bilinen yanıyla uyumun kusursuz olması gerekliliği öne sürülürken, doğal seçilim yoluyla evrim tezinde uyumun geçmişten etkilenmiş olabileceğini (geçmişle sınırlandırılarak) ortaya koymuştur. GREGOR MENDEL (1822-1884), karşıt özellikler üzerinde çalışarak kalıtım olgusunu daha iyi açıklayabilmek için “gen” kavramını ortaya koydu. Mendelizm olarak bir dizi kanunlar oluşturarak bunlara “Mendel Kanunları” adı verildi. Düzinelerce genin ortak etkisi altında büyük etkilerin oluşabilmesi Darvinizm ile çatışmadı ve evrim teorisini destekler bir yöne girildi. THOMAS HUNT MORGAN (1866-1945), 1911’de genlerin kromozomlarda olduğunu buldu, bu bulgu canlı özelliklerinin çoğunun birçok gen tarafından kontrol edildiğini anlamaya açıklık getirmiştir. ROSALIND FRANKLIN (1921-1958)’in DNA kristallerinin üzerindeki çalışmaları, JAMES WATSON (1928) ve FRANCIS CRICK (1916) in DNA’ nın yapısını çözerek kalıtımın şifresinin çözümüne ilişkin çalışmalarının sonucunda; DNA’nın bölünmesinin ve böylelikle kendisinin kusursuz kopyalar üretmesinin olanaklı hale gelmesi ile birlikte genetik bilgiye ulaşıldığı anlaşıldı. Kopyalanma sırasında oluşabilecek hatalar ile genetik mutasyonlar ortaya çıkması aslında evrimin hammaddesi için önemli bir kaynak oluşturabilirdi. WATSON ve CRICK’in çalışmaları sonucunda DNA’nın kendisinin ve ürettiği proteinlerin evrim hakkındaki kanıtları bulunmuştu, buna göre eğer ortak bir atadan iki yeni tür evrimleşirse, bu türlerin DNA’ları ve dolayısıyla protein molekülleri yavaş yavaş değişir ve zamanla farklılaşabilirdi. MOTOO KIMURA adlı Japon bilim adamı” nötr mutasyonlar adını verdiği mutasyonlar ile bir protein molekülündeki aminoasitlerden birini değiştirmek olanaklıydı, ama bu durum proteinin vücuttaki işlevini etkilemiyordu. Bu mutasyonların belli bir hız ile birikmesi geçmişin kayıtlarını tutan bir saati anımsatmaktaydı. Evrimsel soy ağaçlarının doğruluğunu saptamak için bu özellikten yararlanılabilirdi. Bu kanıtlama yöntemi, daha önce saptanmış olan evrimsel soy ağaçlarıyla uyum içindeydi ve bu uyum evrim ile ilgili bilimsel düşünceleri doğrular nitelikteydi. Böceklerden mantarlara, insanlardan virüslere kadar bütün canlıların aynı genetik kodu paylaşmaları, evrim için oldukça önemli bir kanıttır. Bu gelinen noktada büyük olasılıkla genetik kod, yeryüzündeki yaşamın çok erken bir safhasında oluşmuş olmalıydı ki, bu yaşam biçiminde ilk olarak “bakteriler” görülmektedir. A.SEDGWICK, stratigrafik paleontoloji araştırmalarına paralel olarak çok sayıda paleontoloğun katkılarını da katarak farklı fosil gruplarının filojenilerini oluşturmuştur. Modern paleontoloji çalışmaları OPPEL'in " Jura Formasyonu " adlı eseri ile başlamıştır ve Jura bölgesi karakteristik Ammonit türleriyle zonlara ayrılmıştır ( BABIN, 1971; SAYAR, 1990).
Paleontoloji bilimi, yukarıda kısaca özetlenen gelişimi içinde 250 yıla yakın bir geçmişi ile jeolojide gerçek yerini almıştır. Son 30 yıl içinde, her grup fosil organizma üzerinde birçok paleontolog araştırma yapmıştır. Öncelikle iyi birer jeolog olan paleontologlar, kendi uzmanlık gruplarında yeryuvarında yapılan tüm araştırmalardan bilgi sahibi olmak durumundadırlar. Çeşitli ülkelerde tipik fosil türleri, birçok doğa tarihi müzelerinde sergilenmekte ve paleontologların çalışmalarına açık tutulmaktadır. Son 30 yılın gittikçe gelişen teknolojileriyle özellikle Elektronik ve Stereografik Elektronik Mikroskopları, bilgisayar uygulamaları ile bütünleştirilerek 1.000.000 büyütmeye varan görüntülerin kullanılması paleontolojik araştırmalarda yeni bulguların elde edilmesine olanak sağlamıştır.
Bu bulgular sayesindedir ki, biyosferin geçmişinin sırları her geçen gün daha iyi aydınlatılmaya çalışılıyor. Artık, günümüzde yeraltı ve yerüstü doğal kaynakların (başlıca petrol, doğal gaz, kömür vb.) ortaya çıkarılmasında Paleontoloji, önemli katkılarıyla Jeolojinin temel dallarından birisi olarak yoluna devam etmektedir.
Jeolojik Zaman Cetveli
Yerkürenin 3.5 milyar yıllık geçmişi içinde yeryüzündeki yaşamın geniş değişim ölçeğinin incelenmesiyle zaman dilimlerini ayırtlamak olanaklıdır. Jeolojik zaman cetveli, evrimci biyologlar ve jeologlar için referans durumunda bir rehberdir ve 150 yıllık çalışmaların ürünüdür.
Zaman cetvelinde yer alan kronostratigrafik birimleri (zaman-kaya stratigrafi birimleri), kayaçların yaşlandırılması ve de stratigrafik çatının kurulması için kullanılan temel bir başvuru eseri niteliğindedir.
Bu cetvelde, radyoaktif elementler yardımıyla radyoaktivite özelliğinden yararlanılarak yapılan kesin yaşlandırma ile zamanın milyon yıllık ölçekte bölümlenmeleri görülmektedir. Jeolojik kayıtlardan açıklanabilen global zaman ayırtlamaları ve olayları sınırları kesine yakın olarak belirlenebilmektedir. Bu bölümlenmeler, kütle yokoluşları, evrimsel radyasyon ve Kambriyen, Paleozoyik, Mesozoyik ile Senozoyik ana zaman dilimlerinin sınırlarını çizen kayıtlardır. Her birimin sınırı, özgün lokalitelerde stratotipler olarak adlandırılan biçimi ile yerkabuğunda gözlemlenebilmektedir. Kronostratigrafik kayıtlar, göreli evrimsel değişimlerin kanıtlarını oluşturan fosillerin stratotiplerdeki incelenmeleri sonucunda belirledikleri karakteristik zonlar (biyozonlar) durumu ile kayaçların yöresi ve bölgesel korelasyonuna (karşılaştırılmasına) olanak vermektedir (Tablo 1.1)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder