Paleontoloji,  palaıos : eski, ontos : varlık ve fosil kavramı, latince ¨ yerden çıkarılmış ¨ manalarına gelir.

Sistematik (Taksonomİ) : Canlıların belirli bir düzen içerisinde doğal olarak gruplara ayrılmasını kapsayan bilim dalıdır. Taksonomik sıralama şu şekilde olur :

ALEM - KINGDOM

DAL   - PHYLLUM

SINIF - CLASIS

TAKIM - ORDO

AİLE - FAMILIA

CİNS - GENUS

TÜR  - SPECIES

Tür : Birbirine benzeyen ve/veya yavru üretmek için kendi aralarında çiftleşen bireyler topluluğudur.

Fosil : Jeolojik zamanların çeşitli dönemlerinde yaşamış olan canlıların öldükten sonra geçirdikleri fosilleşme olayları sonrasında bulundukları ortamın çökelleri içinde bıraktıkları taşlaşmış kalıntılardır.

Kavkı : Organizmayı örten koruyan sert kabukları.

Morfoloji, canlıların dış görünüşlerini; Anatomi ise, canlıların iç yapılarını inceleyen biyoloji biliminin iki ayrı konusudur.

Fosiller, sadece kumtaşı, kiltaşı, kireçtaşı, çamurtaşı gibi çökel (tortul) kayaların içinde bulunur. Magmatik ve metamorfik kökenli kayalarda fosil bulunmaz.

Anahtar fosİl (Kilavuz fosil) : Geniş bir coğrafyada yaşamış ama kısa bir süre hayatta kalmış canlıların fosillerine denir. Örneğin

¨Trilobit¨ adı verilen eklembacaklı türü, deniz kenarlarında kambriyen döneminde yaşamış ve soyu tükenmiş bir anahtar fosildir. Foraminifer denen tek hücrelilerin ¨Nummulites¨ cinsi üst paleosen-alt oligosen döneminin ve omurgasızlardan, cephalopodlardan (kafadan bacaklı) ¨Ammonit¨ türleri Jura döneminin anahtar fosilleridir.

Anahtar fosilin özelliği bulunan diğer fosillerin yaşının belirlenmesinde rol almalarıdır; örneğin aynı tabakada bulunmuş tüm fosillerin yaşı aynıdır eğer bulunan tabakada 1 adet Ammonit varsa o zaman o tabakadaki her fosil jura dönemine aittir denilebilmektedir. Paleontoloji açısında önemli yani.

Bilinen en yaşlı fosiller 3,6 Milyar yıllık tek hücreli bir canlı olan ¨Leptolyngbya¨ cinsine ait siyanobakterilerdir (mavi-yeşil algler yada su yosunu denilir). Fotosentez ve azot dönüşümünü sağlayarak dünyada yaşamın temellerini atarlar, onlar olmadan hayatın olması mümkün olmazdı. Avusturalya kıtasının batı ¨Chert¨ bölgesinde bulunmuşlardır.

Fosilleşme olayları esas olarak ölmüş organizmanın

çökellere gömülmesi (Biyostratonomi)

ve

çökeller içinde taşlaşması (Diyagenez)

olarak iki ana safhada gerçekleşir. Sonuçta elimizde inorganik maddelerden oluşan taşlaşmış bir canlı kalıntısı olur.

En fazla görülen taşlaştırıcı mineral maddeleri kalsit, silis ve demir bileşikleridir, ağır basınç altında bu mineraller organizmanın çürüyen bedenine nufus ederek taşlaşmayı sağlar.

Fosilleşme ortamları :

1-    Denizel (denize ait) ortamlar : hem canlı sayısının fazla oluşu ve hemde tortullaşmanın hızlı olduğu ortamlar olmaları bakımından en ideal fosilleşme ortamlarıdır

2-    Çöl ortamı : fosilleşmenin kuruma yoluyla sağlandığı

3-    Bataklık ortamı : fosilleşme bir çeşit salamura yoluyla olur,

4-    Tundra ve Buzul ortamları : fosilleşme donma yoluyla olur,

5-     Volkanik kül-lav ve çamur ortamları : fazla miktarda sıcak volkanik kül-lav ve çamurunun etrafı kaplaması, uçan sineklerden, dinozorlara, ağaçlara ve insana kadar değişik canlının bunlarla örtülüp fosilleşmesini sağlar.

Farklı Fosilleşme Ortamlarında Gerçekleşen Başlıca Fosilleşme Olayları Şöyle Özetlenebilir:

Karbonlaşma( Kömürleşme) : Bitki fosilleri deniz, göl ya da bataklık gibi su ortamlarında gömülerek fosilleşebilir. “Kömürleşme” de denen bu karbonlaşma olayı sonucunda bitkiler kısmen veya tamamen değişerek kömür - fosil haline gelebilirler.

Petrifikasyon: Bazı durumlarda hayvan kabukları ve kemiklerinin içindeki boşluk ve gözenekler kalsit, silis ve demirce zengin sularla dolarak kristalleşebilir. Dolayısıyla bu organizma kalıntılarının mineral bileşimleri değişir. En iyi bilinen petrifikasyon tipi, silisce zengin suların bitki hücrelerinin içine girmesi ve bitki kalıntılarını silisleştirmesidir.Buna silisleşmiş ağaçlar örnek olarak verilebilir. Yani bitkiler kaya halini alıyor.

Yumuşak dokuların korunması yoluyla fosilleşme:  Bazen çok özel korunma koşullarında, organizmaya ait deri, tüy, doku gibi bazı parçalar bozulmadan fosilleşebilir. Örneğin; Sibirya’da buz kütlelerinin içinde milyonlarca yıl bozulmadan bütün olarak kalmış mamut fosilleri kalmıştır. Bu fosillerde hayvanların midelerindeki yiyecekler bile korunmuştur.

Bu olağanüstü koşullar sadece soğuk bölgelerde değil, sıcak ve kurak iklimlerde de oluşabilir. Mumyalaşma, adı verilen kuruma yoluyla fosilleşme sürecinde, yumuşak dokular bakteriler tarafından çürütülmeye fırsat kalmadan kısa sürede kurur. Çin’in Jehol bölgesinde bu şekilde kuruma yoluyla fosilleşmiş, derileri ve tüyleriyle olduğu gibi korunmuş dinozor ve kuş fosilleri bulunmuştur.

Organik kapanlar: Bir organizmanın amber, doğal asfalt veya çürümüş organik madde içinde hapsolunarak korunması sonucu oluşan fosilleşme şeklidir. Örneğin, bu organik kapanlardan amberler, ağaç reçineleridir. Ağaçtan akan reçine böcek, örümcek veya küçük kertenkelelerin üstüne düşebilir. Hemen katılaşarak sertleşen bu madde içindeki hayvan hiç bozulmadan ve tüm detaylarıyla milyonlarca yıl boyunca kalabilir.

Bir çeşit petrol kalıntısı olan doğal asfalt suyla örtülmüş olabilir. Çevrede yaşayan hayvanlar, bu sudan içmek için geldiklerinde, suyun içine düşebilirler. Böylece yapışkan zeminden kurtulamayan hayvan hiç bozulmadan asfalt içine korunur. Bu tip olağanüstü ortamlarda fosilleşmiş hayvanlara Amerika’da Kaliforniya bölgesinde rastlanmıştır.

Bataklıklarda bir başka organik kapan ortamlarıdır. Asidik özellikte olan bataklık ortamları organik malzemeyi bozsa da, nispeten daha sağlam olan kemikler bozulmadan kalabilir.               Örneğin, Danimarka da bir bataklık ortamında 2.000 yıl öncesine ait fosil kalıntıları bulunmuştur.

İz fosiller: Organizmaların kusmuk pelletleri (topak ), dışkı pelletleri (koprolit= fosilleşmiş dışkı ) gibi hareket, hareketsizlik, beslenme, sürünme ve eşelenme gibi yaşam faaliyetlerinin sonucu olan izler de fosilleşebilir. Bunlara iz fosiller denir.

Genellikle ¨Kireç taşı¨ ve ¨dolomit¨ gibi karbonatlı kayaçlar zengin fosil içerirler.

FOSİL SAYISI : Dünyada şu ana kadar bulunup yaş ve tür tayini yapılmış 460 milyonun üzeride fosil vardır.

İLK FOSİL : 3,6 Milyar yaşındaki dünyanın en eski fosilleri fotosentetik siyanobakterilerine aittir. Avustralya’nın batı Chert bölgesinde bulunmuştur. Prof.Dr.Nurdan İnan Paleontoloji isimli kitabında ve dünyaca ünlü Campbell Biology isimli kitaplarda bu kou açıkca dile getirilir.

MİKROFOSİLLER

FORAMİNİFERLER :

Dal (Phyllum) : Sarcodina (Yalancı Ayaklılar)

Sınıf (Classis) : Rhizopodea (Kök Ayaklılar)

Takım (Ordo) : Foraminiferida

Mikropaleontolojinin ana konusunu oluştururlar, kayaç yapıcı mikroorganizmalar olarak bilinirler, AluminyumOksit, DemirOksit, Silisyum ve KalsiyumKarbonat gibi çimento maddelerini salgılayarak kendi kavkılarını inşa ederler. Kambriyenden beri hayttadırlar ve jeolojik yaş tablosu oluşturulmuştur, bulunduğu tabakanın yaşı bu tablo ile karşılaştırılarak bulunabilir yani yaş tayininde önemlidirler.

Çimentoyu insanlar, foraminiferlerden taklit etmişler.

MAKROFOSİLLER

Dal (Phyllum) : Coelenterata

Sınıf (Classis) :  Anthozoa (Corallaria) (Mercanlar)

Vücutlarının iç yüzeylerinde polipler(çıkıntı,tepecik) oluşur ve yüzey kavkı ile kaplanır - Yani mercanı hatırlayın marul gibi ama taş haldedirler - Mercanlar tek yada koloni olarak yaşarlar

Dal (Phyllum) : Mollusca (Yumuşakçalar)

Sınıf (Classis) : Pelecypoda (Balta Ayaklılar) = Bivalvia

Midye ve istiridyeler bu gruba dahildir, vücutlarını koruyan 2 kapaklı kavkıları vardır, solunumu solungaçlarıyla yaparlar, su dibinde kayalara yapışmak için ürettikleri yapışkan malzeme biyomimetik açıdan önemli bir konudur zira su altında mükemmel yapışma sağlamaktadır, bazı türleri ürettikleri ¨sedef¨ sayesinde bitki artıklarını ¨inci¨ ye dönüştürürler.

Resimli Örnekler :

Yandaki istiridye (bivalve) türü   Ankara – Çubuk, Tarsus ve Sivasta bol olarak bulunur.

Yandaki canlı bir Deniz Minaresi Latince Cİns Adı : Cerithium. Kavkı ızın ve spiral salrılımlı kule şeklinde. Boyları 50cm ye kadar ulaşabiliyor. 500 den fazla türü bulunuyor. Sığ denizlerde yaşarlar ve ülkemizde Şile, Polatlı-Haymana, Toroslar ve Denizli’de bollukla rastlanır.

Dal (Phyllum) : Mollusca (Yumuşakçalar)

Sınıf (Clasis)   : Cephalopoda (Kafadanbacaklılar)

Cins (Genre)  : Nautilus

Nautiluslar kambriyenden günümüze yaşamakta olan türlerdendir. Kavkı yatay spiral şekildedir. Kavkının içi localardan yani odacıklardan oluşmuştur ve herbir oda büyükten küçüğe altın orana (1,618) sahiptir, ayrıca yatay uzunluğun dikeyine oranı yine altın oranı vermektedir. Hayvan bu odacıklar içerisinde hareket edebilmektedir, genellikle en dış büyük odacıkta bulunur. Denizaltılarına ilham olan bir teknolojiye sahiptir. Içerisindeki odacıklara su doldurarak kilometrelerce derine dalıp, boşaltarak yüzeye çıkabilmektedir. Üzerinde bu odacıklar arasında çizgiler bulunur bunlara büyüme çizgileri adı verilir ve güzel bir desen oluşturur.

Dal (Phyllum) : Echinodermata (Derİsİ Dİkenlİler)

Sınıf (Clasis)  : Crinoidea (Denİz Lalelerİ)

Siluriyen sonu itibariyle tüm jeolojik devirlerde rastlanır. Deniz tabanında crinoid çimenlikleri oluştururlar ama günümüzde soyu tükenmeye doğru gitmektedir. 200 fosil türüne rastlanmasına rağmen günümüzde 12 türü kalmıştır.

Sınıf (Clasis)  : Asteroidea (Deniz Yıldızları)

Bir gövde ve gövde etrafında genellikle 5 adet olan kollardan oluşmuş yıldız şeklinde canlılardır. 7.000 metre derinde yaşayan türleri bulunmaktadır. Gövde ve kollarının yüzeyleri geniş ve dikenli plakalarla örtülüdür. Kambriyenden günümüze yaşayan canlılardan birisidir ve hiç bir değişime uğramamıştır (Prof.Dr.Nurdan İnan, Paleontoloji, s.167, 2.Baskı, 2009).

Denizyıldızındaki mikrolens sistemi, dijital teknoloji geliştirme çalışmalarında kullanılıyor. Eğer bu küçük canlıdaki lens tasarımı benzer bir şekilde taklit edilebilirse, çok daha kaliteli kameralar üretilebilecek.

Ophiocoma wendti türündeki denizyıldızı, bir disk şeklindeki gövdesine tutturulmuş 5 kola sahip. Bu kollar sayesinde denizin tabanında rahat bir şekilde hareket edebiliyor. Bu organlar canlıya hareket sağlamanın yanı sıra mükemmel bir görme organı olarak da hizmet ediyor. Bu kollar mikrolens dizili bir yüzeye sahipler. Çok sayıdaki lens dört bir yanda olup biten herşeyi görmesini sağlıyor. ABD'de bulunan Bell laboratuvarı araştırmacıları yeni iletişim ve görüntüleme cihazları geliştirmek için şimdi bu canlının vücuduna yayılmış lens sistemini inceliyorlar. Denizyıldızındaki bu tasarım bilim adamlarını fazlasıyla etkilemiş durumda.

Araştırma ekibinin lideri Joanna Aizenberg:

"Yeni fikirler ve teknolojiler geliştirmeye uğraşmak yerine bu deniz canlısından öğrenmeye çalışabiliriz" diyor.

Aizenberg, BBC Televizyonu'nda katıldığı "Go Digital" isimli programda:

"Canlının tüm vücudunu kaplayan bu lensler farklı yönlere bakarak canlının bütün çevresini görmesini sağlıyor. Bizim de optik cihazlarda, özellikle de kameralarda yerleştirmek istediğimiz özellik bu işte" dedi.(1)

"Sadece bir yöne bakan tek bir lens yerine farklı yönlere bakabilen binlerce lense sahip olmak mümkün. Böylece etrafınızı belki de 360 derecelik bir açıdan görebileceksiniz".

Denizyıldızındaki mikrolens sisteminin varlığı aslında oldukça kısa bir süredir bilinmekte. Dr. Aizenberg'in başkanlığını yaptığı uluslararası araştırma grubunun çok yönlü incelemeleri sonucu, 2001 yılında gün ışığına çıkartılmıştı. ABD'deki Bell laboratuvarları, Los Angeles'taki Doğa Tarihi Müzesi ve İsrail'deki Weizmann Bilim Enstitüsü'nden bilim adamlarının katılımıyla gerçekleşen araştırma Nature dergisinin 23 Ağustos 2001 sayısında yayımlanmıştı.(2)

Bu araştırmaya göre, denizyıldızının kollarındaki lensler kalsiyum karbonat, yani kalsitten oluşan bir iskelet üzerinde sıralanıyorlar. Bu sıralanma altıgenlere dayalı özel bir geometriye sahip. Lensler mikroskobik kalsit tepeler şeklinde yükseliyor ve herbiri 6 başka lens tarafından çevrili. Bu optimal mikrotasarım, üzerine düşen ışığı son derece etkili bir şekilde odaklıyor. Mikrolenslerin hemen altında uzanan sinir ağının, iletilen ışık sinyallerini yakaladığı düşünülüyor. Böylece bir arada hareket eden çok sayıdaki lens, denizyıldızının çevresindeki herşeyi görmesini mümkün kılıyor.

Denizyıldızındaki lensler, ışığı odaklamada insanoğlunun üretmiş olduğu lensleri hayli geride bırakıyor. İnsan yapımı lenslerde ışığı bozan -çift kırılım ve sferik bozulma gibi- fiziksel etkileri kusursuz bir şekilde devre dışı bırakıyor. Bell laboratuvarı araştırma görevlilerinden

Frederico Capasso:

"Bu küçücük kalsit kristaller mükemmel birer optik lens oluşturuyorlar ve bizim bugün üretebileceğimiz en iyi lensten çok daha üstünler" diyor.(3)

Dr. Aizenberg ise bu canlıların ışığı odaklamada üretilmiş en iyi lensten 20 kat daha üstün olduğunu belirtiyor.

Denizyıldızının İletişim Teknolojisine Sundukları

Araştırmacılar, denizyıldızının ışığı iletme yeteneğinden telekomünikasyonda da yararlanılabileceğini belirtiyorlar.

Günümüzde dünyadaki fiber optik kabloların çoğu, ses ve veri alışverişinde kullanılıyor. Dijital "1" ve "0" ları taşıyan ışığı bir hat boyunca yönlendirmede lensler kullanılıyor. Bunu daha etkili bir şekilde yapmada bilim adamları denizyıldızından yararlanmayı umuyorlar. Böylece optik kablolarla iletilecek bilginin miktarı da katlanmış olacak.

Dr. Aizenberg "Böylece optik iletişimde kullanmak için, ışığı, şu anda kullanmakta olduğumuz lenslerden 10 ila 20 kat daha etkili şekilde odaklayan lensler yapabilmenin yollarını öğreneceğiz" diyor.

Şimdi denizyıldızındaki bu lens sisteminin üretim aşamalarını biraz daha detaylı biçimde ele alalım. Lenslerin sıralandığı iskeleti oluşturan kalsit, hücreler tarafından özel olarak üretilir. Bu malzemenin ne şekilde kullanılacağının bilgisi de hücredeki DNA da bulunur. Bu mimari plan gibidir ve mikroskobik tepeciklerin eğriliğinden, altıgenlere dayalı geometriye kadar tüm hassas dengeler genetik olarak kodlanmıştır.

——————————

1 BBCNEWS.com: "Sea creature offers clearer vision", 12 Aralık 2002

http://news.bbc.co.uk/1/hi/technology/2562093.stm

2 Nature 412: 6849 (2001) JOANNA AIZENBERG, ALEXEI TKACHENKO, STEVE WEINER, LIA ADDADI & GORDON HENDLER, "Calcitic microlenses as part of the photoreceptor system in brittlestars"

3 Bell Laboratuvarları Sitesi: "Bell Labs Scientists Find Marine Creatures May Lead to Better Optical Microlenses" 22 Ağustos 2001

http://www.bell-labs.com/news/2001/august/22/1.html

Dal (Phyllum) : Echinodermata (Derisi Dikenliler)

Sınıf (Clasis)  : Echinoidea (Deniz Kestaneleri)

Vücutları yuvarlak, köşeli ya da elipsoidal bir şekle sahiptir. Alt yüz genellikle içe dönüktür ve ortasında ağız yer alır dış yüz genellikle bombelidir ve orta kısmında anüs bulunur.

Dal (Phyllum) : Arthropoda (Eklembacaklılar)

Sınıf (Clasis)  : Trilobita (Üç Parçalı)

Alt Kambriyen – Permiyen

Deniz kenarında sığ sularda yaşarlar. Bacakları vardır bunlar yüzmeye ve avlanmaya yararlar. Tehlike anında yuvarlak şekil alabilirler böyle fosilleri de bulunmuştur. Kambriyende ortaya çıkmış Perimiyende soyu tükenmiştir. Bu dönemlerin ¨Anahtar Fosili¨ dir.  Yani dönemlerin tespitinde bu fosil de kullanılmaktadır. Bazı türlerinde 300 bazılarında 3000 mercekten oluşan göz yapısı mevcuttur. Kambriyen öncesinde göz benzeri bir yapı hiçbir canlıda yokken bu canlıda oldukça kompleks günümüz böceklerindeki gibi bileşik göz yapısının bulunması hayret vericidir. Mercekler ¨ Kalsit¨ adı verilen CaCO₃ (Kalsiyum Karbonat) ın kristalleşmiş hali olan yapılardan oluşmaktadır. Bu yapı oldukça sağlam bir kaya olmakla beraber saydamdır ve günümüzde dahi lazer ışınlarının saflığının kontrol edilmesi gibi üst düzey teknolojilerde kullanılmaktadır. Çok sert bir kaya olduğundan dolayı göz mercekleri fosillşerek günümüze kadar gelebilmiş ve bulunan fosillerde mercekler tek tek sayılabilmektedir.

Dal (Phyllum) : Chordata (Kordalılar)

Bu dalda bulunan tüm canlıların ortak özellikleri korda (Corda : Tel, İp) denen ve içten destek veren esnek yapılarının oluşudur.

Alt Dal (Subphyllum)  : Vertebrata (Omurgalılar)

Omurgalıların tümünde kordaya ilaveten bir iç iskelet bulunur. İç iskelet kıkırdak ve kemikten oluşabilir. Kıkırdak, yumuşak ve esnek bir madde olup, ancak içinde kalsit depolanmışsa fosilleşebilir. Kemik, kalsiyumfosfat veya kalsiyumkarbonat bileşişminde olan sert bir maddedir. Omurgalı bir canlı tüm iskeletinin fosilini bir arada bulmak zordur daha ziyade diş ve kim parçalarına bakılarak tür tayini yapılabilmektedir.

Sınıf (Clasis) : Osteichthyes (Kemikli Balıklar)

Bu sınıftaki balıkların iskeletleri az çok kemikleşmiştir. Derileri zırhla değil pullarla kaplıdır. Göğüs ve Karın yüzgeçleri olmak üzere iki çift yüzgeçleri vardır.

Sınıf (Clasis) : Amphibia (Çift Hayatlılar)

Hem suda hemde karada yaşayabilirler. Kurbağa örneğinde olduğu gibi larva devirlerini suda geçirirler ve bu devrede solungaçları mevcuttur. Yumurtalarını suya bırakırlar daha sonra gelişme dönemlerinde karaya çıkarlar ve akciğerleri oluşur. Hem akciğer hemde deri solunumu yapabilirler. Derilerinin her zaman neme ihtiyacı vardır o yüzden sudan fazla uzaklaşamazlar.

Sınıf (Clasis) : Reptila (Sürüngenler)

Yumurta içinde embriyonik evreyi geçirirler. Soğuk kanlıdırlar vücut sıcaklıklarını kendileri dengeleyemez dış kaynağa ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden sürüngen türlerinin çok büyük bir kısmı dünyanın ılıman iklim kuşaklarında yaşamlarını sürdürür. Ancak bu sayede kasları inanılmaz enerji tasarrufu yapar. Kaslarının güç potansiyeli memelilere oranla 4, kuşlara oranla 2 kat daha fazladır.

DİNOZORLARIN SONU

Dinozorlar yaşamış en büyük kara canlılarıydı. Kusursuz tasarımlara sahip bedenleriyle, uzun zaman yeryüzünde yaşadılar. Ancak bilim adamlarının ortak kabulüne göre, bir meteor felaketi sonucu soyları tükendi. 

Sınıf (Clasis) : Aves (Kuşlar)

Kuş kemiklerinin içinin boş ve çeperinin ince oluşu bunların fosilleşme şansını azaltır. En eski kuş fosili Çin’de bulunmuş Aurornis Xui adında 165 Milyon yıllıktır.

Sınıf (Clasis) : Mammalia (Memeliler)

Memeliler onları doğurma ve yavrularını emzirme yönleriyle tüm diğer omurgalılardan ayırt edilirler. Kalpleri kuş ve sürüngenlerinden daha gelişmiş 4 kısıma ayrılmıştır. Vücut ısılarını dengeleyip sabit tuma kabiliyetine sahiptirler.

İNSANIN SİSTEMATİK ŞEMASI :

Dal (Phyllum) : Chordata (Kordalılar)

Alt Dal (Subphyllum)  : Vertebrata (Omurgalılar)

Sınıf (Clasis) : Mammalia (Memeliler)

Familya (Aile) : Hominidae (İnsanlar)

Homo sapiens