Antalya Körfezi'nde yaşayan Patella (Mollusca:Gastropoda) türlerinde gametlerin gelişimi ve ince yapılarının karşılaştırılması
Gamet development and ultrastructure in Patella (Mollusca:Gastropoda) living in Antalya Bay
Yazar: DENİZ AKŞİT
Danışman: PROF. DR. BERİA FALAKALI MUTAF
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmanın amacı Türkiye denizlerinde yaygın olarak yaşayan Patella türlerinin gametogenez süreçlerinin ve gamet yapılarının belirlenmesidir.
Üç limpet türü Patella rustica, P. caerulea, P. ulyssiponensis, Antalya Körfez'i kayalık kıyılarından toplanmıştır. Ovaryum ve testislerinden küçük parçalar alınarak ışık mikroskobu için Bouin tespit sıvısına, geçirmeli (TEM) elektron mikroskobu için ikili glutaraldehit ve osmium-tetroksit ikili tespit sıvılarına konmuştur. Parafin kesitler hematoksilin-eosin ile boyanmıştır. Yarı ince kesitler toluidin mavisi ve ince kesitler uranil asetatı takiben kurşun sitrat ile boyanmıştır.
Üç Patella türünde erkek ve dişi gametogenez safhalarında yapılar tanımlanmıştır. İlk olarak üreme biyolojilerinde gonad gelişimleri belirlenmiş, ikinci aşamada gamet oluşumları tartışılmıştır. 
Şimdiki çalışmamıza göre Patella türlerinin kabuk ve yumuşak vücut yapılarına bakılarak eşeysel ayırımları söz konusu değildir. İncelediğimiz türlerine ve cinsiyetlerine bakılmaksızın, limpetlerin gonadları kısmen olgun (1), olgun (2), kısmen boşalmış (3), boşalmış (4) olmak üzere dört safhaya ayrılmıştır. 
Spermatogenez süreçleri boyunca P. rustica, P. caerulea, P. ulyssiponensis'te; spermatogonyum, primer ve sekonder spermatosit, spermatid ve olgun spermler gözlenmiştir. İncelenen türlerin spermleri ilkel tiptir. İlkel sperm tipi, gametlerini serbestçe suya bırakan, döllenmeleri suda gerçekleşen türlerde gelişmiştir. Bu üç türün spermi; nükleus ve akrozom uzunlukları birbirinden farklı olabilen bir baş bölgesine, basit mitokondriyal bir orta bölge ve 9+2'lik bir mikrotübül düzeninde kuyruk yapısından oluşmuştur. İncelediğimiz Patella türlerinin akrozom şekilleri birbirinden farklıdır. P. rustica'nın sperminin baş bölgesi incelenen üç türe göre daha uzundur. Bu türlerin spermleri uzamış nükleus yapıları ile karakterize edilmektedir. İncelenen tüm türlerin spermlerinin orta bölgeleri birbirleriyle benzer bulunmuş olup, kristaları iyi gelişmiş dört tane küresel mitokondirileri vardır. Spermin orta bölgesinin merkezinde bulunan mitokondriyal yüzüğü proksimal ve distal sentriyoller oluşturmaktadır. Proksimal sentriyol, küçük posteriyor nüklear çıkıntıda yer almaktadır ve distal sentriyol aksonemanın oluşmasını sağlar. 
P. rustica, P. caerulea, P. ulyssiponensis türlerinin oogenez süreçleri boyunca; oogonyum, vitellojenik ve olgun oosit gözlenmiştir. Vitellojenik oositlerde erken ve geç olarak adlandırılan safhalar tanımlanmıştır. İncelenen Patellid türlerinde oogenez süreçleri boyunca olgun oositlerin çapları türler arasında farklı olarak belirlenmiştir. Kortikal granüller, lipid tanecikleri, mitokondri, yumurta sarısı proteini gibi sitoplazmik maddeler, geç vitellojenik ve olgun oositin esas elemanlarıdır. Kortikal granüller ovaryum zarında oolemmanın altında yerleşmişlerdir. Her bir oosit, vitellin katman ve kalın bir jelatin örtü ile çevrelenmiştir. P. caerulea'nın oositinde jelatin örtünün diğer iki türe göre daha kalın olduğu belirlenmiştir. Sayısız mikrovillus jelatin örtüde gömülü olarak bulunmaktadır. 	
Bulgulardan elde edilen Patella türleri üreme döngülerinin yapısal özellikleri ileri bilimsel çalışmalara ön bilgi oluşturması söz konusudur. 
Şimdiki çalışmamızın sonucu olarak limpet ovaryumu ve testis yapısının diğer prosobranşlardan önemli ölçüde farklı olması nedeniyle daha gelişmiş çalışmalarda, filogenetik analiz gibi veri setlerinde kullanılmaları önerilmektedir Bu çalışma bilgilerimiz hibridizasyon yaklaşımları ile araştırmaların genişlemesi yoluyla gametlerin yapısal faktörlerinin türler arası farklılıklara nasıl yol açtığının kolaylıkla anlaşılmasına imkan vermektedir. Son yıllarda sıcaklık ve kirlilik gibi türlerin gamet yapılarını ve üreme döngülerini etkileyen ekolojik faktörler populasyonların azalmasına sebep olmuştur.

Abstract:
The purpose of the present investigation is to describe the process of gametogenesis and gametic structures in Patella species common in Turkish seawaters. 
Three species of limpet; Patella rustica, P. caerulea, P. ulyssiponensis were collected from rocky shores of Antalya Bay. Small portions of the ovary and testis were excised from animals and fixed in Bouin's fixative for light microscopy, double fixed in glutaraldehyde and osmium tetroxide for transmission (TEM) electron microscopy. Paraffin sections were stained in hematoxylin eosin. Semi-thin sections were stained in 1% toluidine blue and the thin sections with aqueous uranyl acetate followed by lead citrate.
The ultrastructural stages of male and female gametogenesis were described in three Patella species. Firstly, the gonadal development in reproduction cycles is analyzed and secondly gametic formations are discussed. 
According to the present observations shell or soft body structures are not significant cues to differentiate sex characters of Patella, except their gonads. Regardless of the species and the gender of the organisms the gonads of limpets showed four stages (1) "partially ripe", (2) "ripe", (3) "partially spawned" and (4) "spawned" stages.
During the process of spermatogenesis in P. rustica, P. caerulea, P. ulyssiponensis; spermatogonium, primer-secondary spermatocytes, spermatids and mature sperms were observed. The spermatozoa of examined Patella species are of a primitive type which generally developed in organisms that spawn their gametes free laying to the water where fertilization occurs. There are some variations in the morphology of the mid piece of the sperms of three species but there are considerable differences in the head regions. The sperm consist of a head of variable length, which is composed of a nucleus and acrosome, a simple mitochondrial midpiece and a flagellum with a 9+2 arrangement of microtubules. The acrosomal forms are these Patella species  are different from each others. The P. rustica's spermatozoan head was determined the longest among three species. Their spermatozoa are characterized by an elongated nucleus. The mid-piece of all species examined found similar and consists of a ring of four spherical mitochondria with well developed cristae. In the centre of the mitochondrial ring are the proximal and distal centrioles, the proximal lying in a small posterior nuclear fossa and the distal giving rise to the axoneme. 
During the process of oogenesis in P. rustica, P. caerulea, P.ulyssiponensis; oogonia, vitellogenic and mature oocytes were observed. So-called early and late stages of vitellogenic oocytes were recognized. Mature oocytes diameters were determined different in oogenesis process in examined Patella species. Cytoplasmic inclusions such as cortical granules, lipid droplets, mitochondria and yolk granules constituted the fundamental components of the late vitellogenic and mature oocyte. The cortical granules were arranged beneath the oolemma at the cortex of the oocyte. Each oocyte is surrounded by a vitelline layer, a thick jelly coat. Jelly coat was found the thickest in P. caerulea's oocytes. Numerous microvilli were embedded in the jelly coat. 
The present results obtained on structural elements of the reproductive cycle of three Patella species examined provide basic information for further studies on the subject. 
So, results from the present study should be considered when morphological data sets are assembled for advanced research such as phylogenetic analysis. This work proposes the expansion of research via approach to hybridization applications which would strengthen our understanding of how gametic structural factors drive interspecific variations. In recent years some ecological factors such as climatic and pollutions affected species' gamete structure and reproductive cycle and cause that these species' populations decline.