Düşük sıcaklıkların Aedes (Stegomyia) aegypti (Linneus,1762) (Diptera: Culicidae) türü hayat döngüsüne etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of low temperatures on the life cycle of Aedes (Stegomyia) Aegypti (Linneus,1762) (Diptera: Culicidae)
Yazar: KIVANÇ SEVİM
Danışman: PROF. DR. SALİH BÜLENT ALTEN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Ekoloji = Ecology ; Sivrisinekler = Culicidae ; Sıcaklık = Temperature ; Vektör böcekler = Insect vectors ; Yaşam döngüsü = Life cycle ; İstilacı türler = Invasive species

Özet:
Sivrisinekler, insan ve hayvan sağlığını tehdit eden birçok önemli hastalığın vektörlüğünü yapmaktadır. İstilacı sivrisinek Aedes aegypti, bunlardan dang, sarı humma, chikungunya, ZIKA gibi hastalıkları bulaştırabilmektedir. Tropikal ve sub tropikal kuşaklarda geniş yayılım gösteren Aedes aegypti'nin Batı Palearktik Bölgesi'nde Madera Adası/Portekiz, Güney Rusya Federasyonu, Gürcistan'da yerleşik popülasyonları bulunmaktadır ve 2015 yılında ülkemizde Doğu Karadeniz Bölgesi'nde tespit edilmiştir. Bu çalışmada, beş farklı sabit sıcaklık koşulunun (5°C, 10°C, 15°C, 20°C ve 26°C) ve üç farklı sabit düşük sıcaklık koşulunda (-5°C, 0°C ve 5°C) soğuk şoklamasının Ae. aegypti hayat döngüsüne etkileri ve yaşam evrelerinin verdikleri tepkiler araştırılmıştır.
Laboratuvar koşullarında, standart iklim odasında (26°C, %60 bağıl nem, 12:12 Aydınlık:Karanlık) yetiştirilen Ae. aegypti yumurtaları 5°C, 10°C, 15°C, 20°C ve 26°C sabit sıcaklık koşullarında açılmaya bırakılmış ve evreler itibarıyla yaşam döngüsü takip edilmiştir. Bu sıcaklıklarda iki farklı besin kaynağının (Balık yemi (BY) / Nütrient Broth ve Bira Mayası (NB)) etkileri belirlenmiştir. Tüm sıcaklık koşullarında yumurtalar açılmıştır. Buna göre, sıcaklık ile yumurta açılma oranları arasında doğru orantılı şekilde, sıcaklık düştükçe açılma oranında azalma görülmüştür. Bu çalışmada, gelişim 15°C sıcaklık koşulunda L4 larva evresine kadar başarılı bir şekilde tamamlanmıştır. Yalnız 20°C ve 26°C sabit sıcaklık koşullarında ergin çıkışı gözlemlenmiştir. Ergin ömür uzunluğu, 20°C sabit sıcaklık koşulunda dişiler için 26,06±13,4 gün, erkekler için 24,83±15,52 gün, 26°C sabit sıcaklık koşulunda dişiler için 28,83±16,36 gün, erkek için 16,03±5,8 gün olarak belirlenmiştir.  Ergin çıkışlarının gözlemlendiği sıcaklıklarda yaşa bağlı hayat tablosu parametrelerinin hesaplanması için 30 dişi / 30 erkek (F0) bireyden oluşan takımlar 20°C ve 26°C sabit sıcaklık koşullarına konulmuş, yalnız 26°C'de ergin hayat tablosu oluşturulmuştur. Hayat tablosu parametreleri, 26°C'de doğal artış kapasitesi (rm)=0,24, jenerasyon süresi (Tc)=21,46 ve net üreme oranı (R0)=186,50 olarak belirlenmiştir. Hayat tablosu deneylerinde, 20°C'de takımlardan elde edilen bir sonraki nesle ait yumurtaların (F1) açılmaması nedeniyle bu koşulda hayat tablosu parametreleri hesaplanamamıştır. 
Bu çalışmada, Ae. aegypti'nin tüm yaşam evrelerine uygulanan soğuk şoku deneylerinde düşük sıcaklık koşullarından -5°C, 0°C ve 5°C'nin yaşam evrelerinin gelişimine etkileri gözlemlenmiştir. Şoklamaya sokulan tüm evrelerde -5°C 24 saatte ölümcül etki göstermiştir. Bir gün boyunca 0°C'ye maruz kalan yumurtalar %79,5±8,1 (76-94,5) oranında hayatta kalmıştır. Larva, pupa ve ergin evreleri bir gün boyunca 0°C soğuk şokunda hayatta kalamazken, bir gün boyunca 5°C sabit sıcaklık koşulunda yumurtalar %87,33±8,1 (76-94,5), larvalar %93±1,24 (92-95), pupalar %70±11,7 (58-86) ve erginler %94±0,94 (93-95) oranında hayatta kalmıştır. 
Bu iki deney seti ile düşük sıcaklıkların Ae. aegypti'nin yaşam döngüsü üzerindeki etkileri ele alınmıştır. Bu tez çalışması, istilacı vektör Ae. aegypti türünün, özellikle düşük sıcaklığa sahip yeni habitatlarda yerleşik populasyon oluşturma kapasitelerinin ve adaptasyon derecelerinin belirlenebilmesi amacına yönelik araştırmaların başlangıcı niteliğindedir. Çalışmada elde edilen veriler, Ae. aegypti türü ve yakın türler için ileride geliştirilecek modelleme çalışmalarına katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Mosquitoes are vectors of many important diseases that threaten human and animal health. Invasive mosquito Aedes aegypti is able to transmit diseases such as Dengue, Yellow Fever, Chikungunya and ZIKA. Aedes aegypti, which is widely distributed in the Tropical and Sub Tropical zones, has established populations in the Western Palearctic Region, Madera Island/Portugal, Southern Russian Federation, Georgia, and it was detected in 2015 in the Eastern Black Sea Region of Turkey. In this study, the effect of the Ae. aegypti life stages on low temperatures were investigated for five different constant temperatures (5°C, 10°C, 15°C, 20°C and 26°C) and three different constant temperatures (-5°C, 0°C and 5°C) for cold shocking.
In laboratory conditions (26°C, %60 relative humidity, 12:12 Light:Dark), Ae. aegypti eggs were left to hatch at constant temperatures of 5°C, 10°C, 15°C, 20°C 26°C and their development from egg to adult were monitored. The effects of two different food source (Fish food (BY)/Nutrient Broth& Brewer's Yeast (NB)) were investigated at these low temperatures. Hatching was observed in all temperatures. Accordingly, it has been observed that there is a direct correlation between the temperatures and the egg hatching rates; the hatching rate decreases as the temperature decrease. In this study, it was seen that development was successfully completed up to the L4 larval stage at 15°C. Adult emergence was observed only at constant temperature conditions of 20°C and 26°C. Accordingly, adults survived as 26,06±13,4 days for females, 24,83±15,52 days for males at a constant temperature of 20°C, 28,83±16,36 days for females and 16,03±5,8 days for males at a constant temperature of 26°C.  In order to calculate age-specific life table parameters, cohorts consisting of 30 female and 30 male (F0) individuals were placed under constant temperature conditions of 20°C and 26°C where adult emergence was observed. Adult life table was created only at 26°C. Adult life table parameters were rate of natural increase (rm)=0.24, generation time (Tc)=21.46 and net productivity (R0)= 186.50 at 26°C. Life table parameters could not be calculated at 20°C because the new generation eggs (F1) could not hatch.
Also in this study, cold shock experiments were applied to all life stages of Ae. aegypti for -5°C, 0°C and 5 °C, and the effects of shocking cold temperatures on the development of the life stages were observed. None of the life stages have survived at -5°C. Eggs that were exposed to 0°C cold shock for one day survived at a rate of 79.5±8.1% (76-94.5%). Larvae, pupae, and adult stages did not survive at this condition. Eggs survived at a rate of 87.33±8.1% (76-94.5%), larvae at 93±1.24% (92-95), pupae at 70±11.7% (58-86) and adults survived at a rate of 94±0.94% (93-95) in the constant temperature of 5°C cold shock for one day.
This thesis is a preliminary study to understand the effects of low temperatures for the all-developmental stages of Ae. aegypti. Our findings could help to estimate the cold tolerance ranges and adaptations for cold habitats. The data obtained from this study will contribute to creations of distribution models and to conduct a better control program for Ae. aegypti.