Polyphylla fullo (Coleoptera: Scarabaeıdae)'nun ekzoiskeletinin elemental karakterizasyonu
Elemental characterization of the exoskeleton of polyphylla fullo (Coleoptera: Scarabaeidae)
Yazar: GÖZDENUR TÜNEK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ KOÇAK
Ankara Hacı Bayram Veli Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Entomoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Böcek kütikulası, yıllar boyunca çeşitli alanlarda büyük ilgi gören çok işlevli, hafif ve karmaşık bir biyolojik kompozit malzemedir. Böcek kütikulasının karmaşık ve homojen olmayan yapısı, yüzey kimyasını aydınlatmaya yönelik çalışmalara yeni yaklaşımlar gerektirmektedir. Farklı araştırma disiplinlerinde böcek ekzoiskeletlerinin karmaşık bileşimine yönelik ilgi, yeni yöntemlerin geliştirilmesiyle birlikte daha da artış göstermiştir. Gelişmiş yüksek çözünürlüklü mikroskopiye daha kolay erişim, böcek ekzoiskeletinin incelenmesi konusunda kolaylık sağlamış ve daha ayrıntılı bir anlayışa olanak sunmuştur. Buradan hareketle, bu tez çalışmasında, tarım ve orman bitkilerinde ekonomik anlamda zarar yapan Polyphylla fullo (Coleoptera: Scarabaeidae) türünün ekzoiskeletinin elemental karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM)/enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi (SEM-EDS) analizi ile ilk defa incelendi. P. fullo örnekleri 2021 yılı haziran ve temmuz aylarında Ereğli (Konya) ilçesindeki elma, kiraz ve ceviz gibi konukçu ağaçlardan el ve ışık tuzağı yardımıyla toplandı. Erkek ve dişi bireylerin ekzoiskeletlerinin elemental analizleri anten, mandibula, elytron, femur ve tarsal tırnak olmak üzere beş önemli ve fonksiyonel vücut kısmı üzerinde gerçekleştirildi. Kütikulanın α-kitin bileşenini oluşturan ve en büyük element yüzdelerine sahip C, O ve N elementlerine ek olarak, incelenen vücut kısımlarında ağırlık yüzdesi x≥%0,1 önem düzeyinde olan 12 kütikular element (Mg, Al, P, S, Cl, K, Ca, Zn, Na, Si, Mn ve Fe) de tespit edildi. Elde edilen bulgular P. fullo'nun diğer birçok böcek ve artropod grubu gibi kütikulalarını belirli elementlerle zenginleştirdiğini göstermektedir. Ekzoiskeleti güçlendirme veya başka şekillerde geliştirme potansiyelli bu kimyasal zenginleştirmelerin böceklerdeki önemi tartışıldı ve işlevsel özelliklerine vurgu yapıldı.

Abstract:
Insect cuticle is a multifunctional, lightweight and complex biological composite material that has attracted great interest in various fields over the years. The complex and non-homogeneous structure of insect cuticle requires new approaches to studies aimed at elucidating its surface chemistry. Interest in the complex composition of insect exoskeletons in different research disciplines has increased with the development of new methods. Easier access to advanced high-resolution microscopy has facilitated the examination of insect exoskeleton and provided a more detailed understanding. Based on this, in this thesis, the elemental characterization of the exoskeleton of Polyphylla fullo (Coleoptera: Scarabaeidae), a species that causes economic damage to agricultural and forest plants, was investigated for the first time by scanning electron microscopy (SEM)/energy dispersive x-ray spectroscopy (SEM-EDS) analysis. P. fullo samples were collected by hand and light traps from host trees such as apple, cherry and walnut in Ereğli (Konya) district in June and July 2021. Elemental analyzes of the exoskeletons of male and female individuals were performed on five important and functional body parts, namely antenna, mandible, elytron, femur and tarsal claw. In addition to the elements C, O and N, which constitute the α-chitin component of the cuticle and have the largest element percentages, 12 cuticular elements (Mg, Al, P, S, Cl, K, Ca, Zn, Na, Si, Mn and Fe) with a weight percentage of x≥%0,1 were also detected in the examined body parts. The findings show that P. fullo, like many other insect and arthropod groups, enriches its cuticles with certain elements. The importance of these chemical enrichments, which have the potential to strengthen or otherwise develop the exoskeleton, in insects was discussed and their functional properties were emphasized.