Isophya rizeensis (Orthoptera:Tettigoniidae) türünde renk polimorfizminin korunmasında etkili evrimsel ekolojik süreçler
Evolutionary ecological processes responsible for the maintenance of colour polymorphism in Isophya rizeensis (Orthoptera:Tettigoniidae)
Yazar: ARDA CEM KUYUCU
Danışman: PROF. DR. SELİM SÜALP ÇAĞLAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology ; Zooloji = Zoology

Özet:
Isophya rizeensis (Orthoptera: Tettigoniidae) Türkiye?de Doğu Karadeniz Bölgesi?ne endemik olan ve renk bakımından polimorfizm gösteren bir çalı çekirgesi türüdür. Geniş bir yükseklik aralığı boyunca dağılım gösteren bu türde, yüksekliğe bağlı olarak melanizm derecesi azalmaktadır. I. rizeensis gösterdiği çarpıcı renklenme polimorfizmi yapısı nedeni ile renk polimorfizminin oluşumunda ve korunmasında etkili uyumsal süreçler ile ilgili hipotezlerin sınanması için uygun bir model canlıdır. Bu çalışma kapsamında Isophya rizeensis?de renklenme, yükseklik ve sıcaklık düzenlemesi arasındaki ilişki çeşitli hipotezlerin sınanması yolu ile incelenmiştir. Arazi çalışmaları ile farklı yüksekliklerden farklı renklenmeye sahip çekirgelerin vücut sıcaklığı (Tb) ve çevresel sıcaklık (Ta) ile sıcaklık fazlası (Tex) verileri toplanmış aynı zamanda araziden toplanan canlı bireylerin sıcaklık tercihleri ölçülerek tercih edilen optimal sıcaklık aralıkları (Tpref) belirlenmiştir. Bu değer kullanılarak vücut sıcaklığı (Db) ve çevresel sıcaklığın (Da) optimal sıcaklıktan sapma değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca yapay ışınım koşullarında farklı renkten bireylerin ısınma oranları karşılaştırılmıştır. Sonuçta renklenme ile sıcaklık fazlası ve ısınma hızı arasında belirgin bir ilişki tespit edilememiştir. Aynı zamanda sıcaklık tercihinin yüksekliğe bağlı değişim göstermediği de görülmüştür. Ek olarak farklı yüksekliklerdeki populasyonların genetik farklılaşma dereceleri Fst değeri hesaplanarak karşılaştırılmış ve coğrafi uzaklıklar ile Fst değerleri arasındaki bağlantı değerlendirilerek uzaklığa bağlı izolasyon (UBİ) örüntüsünün varlığı sınanmış, açık ve koyu renkli populasyonlar arasında nötral genetik varyasyon bakımından bir ayrım olmadığı saptanmıştır. Sonuç olarak incelenen türde renk polimorfizminin korunmasında sıcaklık düzenlemesine bağlı uyumsal süreçlerin etkili olmadığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Isophya rizeensis, renk polimorfizmi, sıcaklık biyolojisi, 
genetik farklılaşma.

Abstract:
Isophya rizeensis (Orthoptera: Tettigoniidae) is a colour polymorphic bush cricket species endemic to the Northeastern Black Sea region of Turkey. The degree of melanism decreases as altitude increases in this species which shows distribution in a wide altitudinal range. Because of it?s polymorphism, I. rizeensis is a convenient model organism for studying the hypotheses about the adaptive processes effective on maintenance and formation of colour polymorphism. In this study, the relationship between colouration, altitude and thermoregulation were investigated by testing several hypotheses. In field studies, body temperature (Te), environmental temperature (Ta) and temperature excess (Tex) values were measured and also optimal temperature preference (Tpref) were identified. With these values we calculated deviations of body temperature (Db) and environmental temperatures (Da) from selected optimal temperature. Additionally the heating rates of different colored crickets were measured under artifical radiation conditions. Any significant relation between colouration, temperature excess and heating rates was not detected. Also thermal preference didn?t show a significant relation with altitude. Additionally, neutral genetic differentiation levels between populations from varying altitudes were compared by calculating Fst values. In addition we tested the existence of Isolation by Distance (IBD). There was not a genetic distinction between dark and light colored population. In conclusion, it can be said that thermoregulation do not have a siginificant effect on formation and maintenance of colour polymorphism in Isophya rizeensis.


Anahtar Kelimeler: Isophya rizeensis, colour polymorphism, thermal biology, 
genetic differentiation.