Türkiye Ege ve Akdeniz sahilleri mürekkepbalığı (Sepia officinalis L. 1758) populasyonları: Genetik yapısı ve dinamiklerinin incelenmesi
Cuttlefish (Sepia officinalis L., 1758) populations along turkish coast lines of the Aegean and Mediterranean seas: Genetic structure and population dynamics
Yazar: OLGAÇ GÜVEN
Danışman: PROF. DR. BERİA FALAKALI MUTAF
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Genetik = Genetics ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Filogenetik = Phylogenetic ; Filogeni = Phylogeny ; Mikrosatelitler = Microsatellites ; Mitokondriler = Mitochondria ; Moleküler biyoloji = Molecular biology

Özet:
Dünya nüfusunun hızla artmasına paralel olarak artan besin ihtiyacının karşılanabilmesi amacı ile denizel stokların üzerinde de önemli baskı oluşmuş ve kemikli balıkların stoklarında önemli azalmalar gözlenmiştir. Balıkçılık sektörü devam eden ihtiyacı karşılayabilmek amacı ile alternatif avlara yönlenmektedir. Kafadanbacaklılar avcıları olan kemikli balıkların stoklarının azalmasının da etkisi ile kendi stoklarının arttırma şansı bulmalarından dolayı besin ihtiyacı arayışına çözüm oluşturabilecek bir potansiyel taşımaktadırlar. Kemikli balıkların sömürülmesi esnasında karşılaşılan sorunların tekrar yaşanmaması için sürdürülebilir bir avlama ve balıkçılık yönetiminin gerekliliği yadsınamaz. Bu amaçla, ekonomik önem taşıyan kafadanbacaklı türlerinin biyolojik özelliklerinin ve stoklarının sınırlarının belirlenmesi sağlıklı bir balıkçılık yönetiminin gerçekleştirilebilmesi açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bir kafadanbacaklı türü olan Sepia officinalis L. 1758, Avrupa ve ülkemiz su ürünleri pazarında önem taşıyan bir canlıdır ve ülkemiz denizlerinde yaygın olarak bulunur. Ayrıca türün biyolojik özellikleri göz önüne alındığında, dağılım gösterdiği bölgelerde gen akışına etki eden faktörlerin belirlenmesi açısından da model olarak değerlendirilme potansiyeline sahip olduğu görülmektedir. Bu tez çalışması, ülkemiz Akdeniz ve Ege Denizi sahillerinde dağılım gösteren mürekkepbalığı populasyonlarının moleküler biyoloji metodları kullanılarak, çalışma alanındaki genetik varyasyonun araştırılması ve populasyon yapılarının belirlenmesini amacı ile değerlendirilmesi hedeflemiştir.Yirmiiki istasyondan örneklenen toplam 225 bireyde, populasyonların geçmişte ve günümüzdeki populasyon dinamiklerinin karakterize edilmesi amacı ile mtCOI gen bölgesi çalışılmıştır. Ayrıca beş istasyondan temin edilen toplamda 341 bireyde, 5 polimorfik mikrosatelit lokusuna ait verilerle mürekkepbalığı populasyonları arasındaki genetik ilişkinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Gerçekleştirilen bilgisayar analizleri sonucunda mtCOI gen bölgesinin değerlendirilmesi ile çalışma alanında ikisi Ege Denizi kaynaklı, diğer ikisi ise Akdeniz kaynaklı 4 farklı haplotip grubu belirlenmiştir. Örnekleme bölgeleri arasında gözlenen genetik farklılaşma miktarları incelendiğinde tüm çalışma alanın içerisinde gen akışını baskılayan dört yarı geçirgen bariyer bölgesinin varlığı ortaya konulmuştur. Bunlardan ilk ikisi Marmaris ? Finike bölgeleri arasında konumlanmıştır. Deniz zemininin ani derinleşmesi sonucunda oluşan bu bariyer bölgeleri Akdeniz ve Ege Denizi'nde bulunan türe ait haplotip gruplarının birbirinden izole olmasına neden olduğu görülmektedir. Bir diğer bariyer bölgesi de Taşucu örnekleme bölgesinde belirlenmiştir. Mersin Körfezi ve İskenderun Körfezi'nin sığ kesimlerinin tür için daha uygun bir yaşam bölgesi oluşturması ve batıya gidildikçe ani derinleşmelerin söz konusu olması, belirlenen biyolojik bariyerin oluşmasına etki eden faktörlerdir. Bariyer etkisi ile Mersin Körfezi ve İskenderun Körfezi'nin oluşturduğu alan tüm diğer bölgelerden belirgin bir şekilde farklılık göstermektedir. Çalışma sonucunda belirlenmiş olan son bariyer bölgesi ise İzmir Körfezi'ni diğer bölgelerden ayırmaktadır.Türe özgü beş polimorfik mikrosatelit bölgesinin değerlendirilmesi sonucunda da Akdeniz ve Ege Denizi'nin genetik olarak birbirinden ayrıldığı gözlenmiştir. Ayrıca çalışma alanında dağılım gösteren 3 farklı mürekkepbalığı populasyonu tespit edilmiştir. Bunlardan ilki Akdeniz de bulunan Mersin Körfezi ve Antalya Körfezi'nden örneklenen bireylerin oluşturduğu populasyon, ikincisi Marmaris ve Seferihisar bölgelerinden örneklenen bireylerin oluşturduğu populasyon ve üçüncüsü ise Doğu Ege Denizi'nde bulunan Enez bölgesinden toplanan bireylerin oluşturduğu populasyondur.Çalışmamız sonunda mürekkepbalığı türünün populasyon yapılanmasının, türün değerlendirildiği önceki çalışmalarda bildirilenin tersine mesafeye bağlı genetik farklılaşmadan kaynaklanmadığı ancak derinlik etkisi altında şekillendiği tespit edilmiştir. Belirlenen dört filogrubun demografik geçmişi incelendiğinde, filogrupların son buzul çağı sonrasında ortam koşullarının düzelmesi ile genişlediği belirlenmiştir.

Abstract:
Along with the increase of world population, increasing food demand cause fishing pressure on marine resources and decline in fish stocks. To provide the food demand, commercial fishing sector is in search of alternative food sources. Cephalopod species which have a the potential of being the solution for the problem find the opportunity to increase their population sizes without the predatory pressure of fishes. To avoid the problems faced during the exploitation of fishes, it is also important to provide a sustainable fisheries management for cephalopod fisheries with a supportive knowledge on their biological features and the geographic limits. As a cephalopod species Sepia officinalis L. 1758 is distributed in our seas and has an important place in fisheries markets. Also this species is an ideal candidate for testing physical and evolutionary factors restricting gene flow in its distribution area. The aim of the thesis is to determine the genetic variation and population structuring of common cuttlefish around Turkish coasts of the Mediterranean and the Aegean Seas as a model species with molecular methods.mtCOI sub units of 225 individuals of S. officinalis from 22 sampling locations were analyzed to characterize the present and past population dynamics. Besides five polymorphic microsatellite loci of 341 individuals from five localities were analyzed to evaluate the genetic relationships between common cuttlefish populations.As a result of computer analyses of mtCOI gen region, four phylogroups two originated from the Aegean Sea and two originated from the Mediterranean Sea, were determined. Four semi conductive barrier regions, effecting gene flow through the sampling areas, had been determined from genetic differentiation between the sapling regions. First two of these barriers, originating from the sudden depth, were found to be located between Marmaris ? Finike sampling areas and caused separation of haplotype groups located in the Mediterranean and the Aegean Sea. This barrier region seemed to be formed by the suitability of Mersin Bay and Iskenderun Bay as a good living area for these organisims and the effect of sudden increase of depth towards the western part. Eastern part of this barrier region showed remarkably different genetic characteristics. The last barrier region was found to be located in İzmir Bay and seemed to separate this region from the rest of the sampling areas.Separation of the Aegean Sea and the Mediterranean Sea was also observed with the results of the analyses of species specific five polymorphic microsatellite regions. Besides three different common cuttlefish populations have been determined through the stud area. The first population was found to be located in Mersin Bay and Antalya Bay, the second population was located between Marmaris and Seferihisar sampling locations and the last population was located in Enez sampling location in northern part of the Aegean Sea.It is determined that on the contrary of previous studies, the structure of common cuttlefish populations formed under the effect of depth changes, not because of the genetic isolation by distance. Analyses of demographic history of four phylogroups revealed that these phylogroups expanded their sizes upon the reestablishment of the sustainable environmental conditions after the last glacial period.