Okyanusların en bol bulunan kabuk üreticileri on milyonlarca yıldır fosil kayıtlarına tuhaf bir oyun oynuyor. Düzensiz aralıklarla, her okyanus havzasındaki planktonik foraminifer toplulukları spiral kabuklarının kıvrım yönünü tersine çevirdi — çoğu zaman birkaç bin yıl içinde — ve sonra yeniden geri döndü. PNAS'ta yayımlanan ve Bridget Wade (University College London), Paul Pearson, David King ile Valeria Luciani'nin imzasını taşıyan "Flipping plankton" başlıklı sentez, bu tersine dönüşlerin iklim tepkisi değil, gizli bir evrimsel sürecin fosil parmak izi olduğunu savunuyor: kriptik türleşme ve ardından küresel popülasyon süpürmeleri. Quanta Magazine çalışmayı bugün haberleştirdi.
Foraminiferler, tropiklerden yüksek enlemelere kadar tüm okyanuslarda bulunan tek hücreli protistlerdir ve Dünya'nın en bol ökaryotları arasındadır. Öldüklerinde delikli sert kabukları deniz tabanını kaplar ve yaklaşık 560 milyon yıl geriye giden doğal bir tarih arşivi oluşturur. Salyangoz benzeri kıvrımlı kabuğa sahip planktonik türlerin çoğunda bir yön — sola (sinistral) ya da sağa (dextral) — baskındır; bazı türlerde bireylerin yüzde 97'si aynı yönde kıvrılır.
Olgu ilk kez 1950'lerde, deniz tabanı karot alma teknikleri gelişirken tanımlandı. İsviçreli mikropaleontolog Hans Bolli belirgin yön tercihini fark etti; 1959'da jeolog David Ericson, Kuzey Atlantik karotlarında Neogloboquadrina pachyderma'nın sol kıvrımını soğuk iklim göstergesi olarak okudu ve onlarca yıl kullanılan bir iklim vekiline (proxy) temel attı. Genetik bu yorumu çürüttü: 2006'da Kate Darling (bugün University of Stirling'de onursal profesör), N. pachyderma'nın iki kıvrım biçiminin aslında iki ayrı tür olduğunu gösterdi. 2013'te evrimsel paleobiyolog Yurika Ujiié (bugün Kochi Üniversitesi), farklı foraminifer türlerindeki kabuk kiralitesinin sıcaklıkla örtüşmediğini buldu. Katrilyonlarca tek hücreliyi aynı anda harekete geçiren şeyin ne olduğu yeniden bir muammaya dönüştü.
Wade'in ekibi farklı bir yol izledi: elli yıllık yayımlanmış vaka çalışmalarını bir araya getirip Eosen'den günümüze uzanan 56 milyon yıllık dönemde birkaç planktonik türdeki kıvrım değişimlerini analiz etti. Ortaya çıkan desen küresel ve aniydi: tropiklerde de yüksek enlemlerde de, sıcak dönemlerde de buzul çağlarında da, Atlantik, Hint ve Pasifik okyanuslarında da gerçekleşen bu değişimler kademeli bir özellik evrimiyle açıklanamayacak kadar hızlıydı. Erken Eosen İklim Optimumu'nun hemen ardından soyu tükenmiş Morozovella cinsi sağdan sola geçti. Paragloborotalia siakensis 15,37 milyon yıl önce karışıktan sol kıvrıma döndü. Globorotalia scitula soyu iki kez takla attı: 15,14 milyon yıl önce karışıktan sola, 10,02 milyon yıl önce yeniden sağa.
En iyi belgelenen örnek Pulleniatina obliquiloculata. Yaklaşık 4,2 milyon yıl önce evrimleşti ve bugün hâlâ dünya tropik okyanuslarında yaşıyor. Son 860 bin yıldır kabuğu neredeyse tamamen sağa kıvrılıyor. Ondan önce, her biri birkaç bin yıl içinde küresel olarak gerçekleşen hızlı bir dizi geçiş yaşandı. Yüzlerce tek kabuk üzerinde yapılan izotop ölçümleri, boyut ve biçimleri ayırt edilemez olmasına rağmen sağ ve sol kıvrımlı bireyler arasında zaman zaman ortalama değer farkları gösteriyor — bu, ince habitat farklılıklarına ya da farklı mevsimlerdeki yoğunluk zirvelerine işaret ediyor olabilir.
Yazarların açıklaması şu: tekdüze görünen okyanuslar farklı habitatları ve su kütlelerini saklar; tek bir tür sanılan şey ise çoğu zaman genetik olarak farklı ama morfolojik olarak aynı birkaç formu barındırır. Bu kriptik popülasyonlar, büyük ölçüde üreme açısından yalıtılmış, koşullara göre serpilip gerileyen varyantlar üretiyor olabilir. Böyle bir varyant küresel bir seçilim avantajı yakaladığında diğerlerini devirebilir: bakterilerden ve yakın zamanda Covid-19 varyantlarından tanıdığımız bir "popülasyon süpürmesi". Bu tür değişimler çoğu zaman görünmez kalırdı; yalnızca rekabet eden formlar kıvrım yönünde farklılaştığında jeolojik olarak ani bir takla görünür hale gelir. Bu okumaya göre kiralitenin kendisi hiçbir avantaj sağlamıyor, yalnızca tesadüfi bir işaret; türleşmeyi ise yalnızca üreme yalıtımı değil, açık okyanustaki habitat nişlerinin bölünmesi sürüklüyor.
Uzmanların tamamı her adıma katılmıyor. Çalışmada yer almayan Kate Darling net konuşuyor: ona göre bir takla, organizmaların türleştiği anlamına gelir. Ujiié, kıvrım yönünün genetik bir temeli olsa da bunun sol ve sağ kıvrımlı bireylerin ayrı genetik popülasyonlar olduğu anlamına gelmediği uyarısını yapıyor. Fransa'daki Cerege'de canlı kültürlerde üremeyi inceleyen Julie Meilland ise kültürlerinde fosil çalışmalarının öngördüğüyle örtüşmeyen oranlar görüyor ve süreci genler, rekombinasyon, çevre — ve şansın bileşimi olarak görüyor.
En temel soru hâlâ açık: Bir popülasyon neden baştan bir yönü tercih eder? Kıvrımlı kabuğa sahip türlerin yalnızca bir kısmında güçlü bir yanlılık var; diğerleri yaklaşık yüzde 50-50 kıvrılıyor. Önemli bir uyarı da şu: Fosil kaydında anlık görünen bir geçiş, gerçek zamanda bin yıl ya da daha fazlasına yayılabilir; bu da okyanus akıntılarının su kütlelerini ve varyantları dünyanın dört bir yanına taşıması için yeterli süredir. Yine de bu taklalar, gezegen ölçeğinde işleyen bir evrim sürecine nadir bir bakış sunuyor: spiralin yönü kadar basit bir işaret olmasaydı, hiçbir görünür iz bırakmayacak bir süreç.
