Türkiye sahillerinin mediolittoral bölgesinde yaşayan Arenosetella wilson C.B., 1932 (Crustacea, Copepoda, Harpacticoida) türlerinin genetik ve taksonomik çeşitlilikleri
Genetic and taxonomic diversity of Arenosetella wilson C.B., 1932 (Crustacea, Copepoda, Harpacticoida) species living along the mediolittoral zone of the Turkish coasts
Yazar: DİLARA BAKMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ERTAN MAHİR KORKMAZ ; DOÇ. DR. SERDAR SÖNMEZ
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Zooloji = Zoology
Dizin: Biyoinformatik = Bioinformatics ; Biyolojik evrim = Biological evolution ; Filogenetik = Phylogenetic ; Kabuklular = Crustaceans ; Kopepodlar = Copepods ; Moleküler biyoloji = Molecular biology ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Taksonomi = Taxonomy

Özet:
Çok hücreli hayvan şubeleri arasında en fazla birey sayısına sahip olduğu tahmin edilen Copepoda (Crustacea: Multicrustacea) sınıfı yaklaşık 16.000 tür ile temsil edilen küçük sucul eklembacaklılar grubudur. Bu mikroskobik kabukluların gerçek tür çeşitliliğinin ölçülebilmesini güçleştiren nedenlerden birinin morfolojik olarak benzer çok sayıda kriptik türün varlığı olduğu düşünülmektedir. Moleküler taksonominin ortaya çıkışından bu yana, bir zamanlar kozmopolit türler olduğuna inanılan birçok küçük sucul omurgasızının, aslında tür kompleksleri olduğuna dair artan kanıtlar bulunmaktadır. Tür komplekslerini morfolojik olarak ayırt etmenin mikro-karakterlere dayandığı zor durumlarda, tür teşhisinin moleküler belirteçler ile desteklenmesi gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Moleküler verilerin hızla üretilmesi ve verilerin işlenmesi için geliştirilen analiz yöntemleri, tür taksonunun farklı tür kavramları altında deneysel olarak test edilmesini mümkün kılmaktadır. Buradan hareketle bu çalışmanın amacı, Türkiye kıyılarında geniş yayılış gösteren Arenosetella türlerinin (A. germanica ve A. lanceorostrata) genetik çeşitliliğini ve tür sınırlarını bütünleşik taksonomik yöntemler kullanarak belirlemek ve bu türlerden elde edilen verilerden hareketle bentik harpaktikoidlerde ikili barkodlamanın etkinliğini ve gerekliliğini değerlendirmektir. 
Bu amaçla Türkiye sahillerinden toplanan her iki türe ait toplamda 46 bireyden dış iskeletlerine zarar vermeden tDNA izole edilmiş, COI gen fragmanı (DNA barkodlama bölgesi) ve ITS2 bölge dizileri elde edilmiştir. Cins içindeki tür sınırlarını test etmek için üç farklı veri seti (COI veri seti, ITS2 veri seti ve her ikisini içeren birleştirilmiş veri seti) ile analizler yapılmıştır. COI veri seti için yedi farklı yaklaşımla (ABGD, ASAP, bPTP, TCS, GMYC, tür kimliği ve pDist) tür sınırlandırma testleri gerçekleştirilmiştir. ITS2 bölgesi için, nükleotid dizilerinin ikincil yapı bilgileri kullanılarak CBC tür kavramı yaklaşımı test edilmiş ve ek olarak ASAP, ABGD ve bPTP analizleri gerçekleştirilmiştir. Her iki bölgenin dizilerini içeren birleştirilmiş veri seti için bPTP, GMYC ve StarBeast analizleri yapılmıştır. Tür sınırlarını belirleme analizlerinin sonucunda olası aday türleri temsilen dış iskeletler ayrıntılı incelenerek varyasyon gösteren morfolojik karakterler değerlendirilmiştir. Harpacticoida taksonomisinde ITS2 dizisinin ikincil yapılarının kullanıldığı bu çalışma bir ilki temsil etmektedir. Aynı zamanda iki moleküler belirteç (COI barkodlama bölgesi ve ITS2) Harpacticoida taksonomisinde ilk kez birlikte kullanılmıştır. Tür sınırlarını belirleme testi sonuçları ve morfolojik karakterler birlikte değerlendirildiğinde A. germanica'nın bir tür kompleksi olduğu, Türkiye sahillerinde yayılan ve A. germanica'ya atfedilen türlerin üç farklı Arenosetella türünü temsil ettiği belirlenmiştir. A. lanceorostrata türünün ise Türkiye'nin Akdeniz ve Ege sahillerinde yayılış sergileyen monofiletik bir takson olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Class Copepoda (Crustacea: Multicrustacea), which is estimated to have the highest number of individuals among the multicellular animal phyla, consists of small aquatic arthropods and are represented about 16,000 species. It is thought that one of the reasons that makes it difficult to measure the true species diversity of these microscopic crustaceans is the existence of many morphologically similar cryptic species. Since the introduction of molecular tools to the taxonomy, there has been increasing evidence that many small aquatic invertebrates once believed to be cosmopolitan species are in fact species complexes. For difficult circumstances where the morphological differentiation of species complexes is based on micro-characters, it becomes necessary to support species identification with molecular markers. The fast production of molecular data and the analysis methods developed for processing them make it possible to experimentally test the species taxon under different species concepts. From this point of view, the aim of this study is to determine the genetic diversity and species boundaries of Arenosetella species (A. germanica and A. lanceorostrata) that are widely distributed in the Turkish coasts using integrated taxonomic methods and to evaluate the efficiency and necessity of dual barcoding in benthic harpacticoids based on the data obtained from these species.
For this purpose, tDNA was isolated from 46 individuals of both species collected from the Turkish coasts without damaging their exoskeletons, and COI gene fragment (DNA barcoding region) and ITS2 region sequences were obtained. Analyses were performed with three different datasets (COI dataset, ITS2 dataset, and the combined dataset containing both) to test the species boundaries within the genus. Species delimitation tests were performed for the COI dataset with seven different approaches (ABGD, ASAP, bPTP, TCS, GMYC, species identity and pDist). For the ITS2 region, the CBC species concept was tested using the secondary structure information of the nucleotide sequences and additionally ASAP, ABGD and bPTP analyses were performed. bPTP, GMYC and StarBeast analyses were performed for the combined data set containing the sequences of both regions. Exoskeletons representing possible candidate species, which were proposed by the species delimitation tests, were examined in detail, and the morphological characters showing variation were evaluated.
This study, in which secondary structures of the ITS2 sequence are used in the taxonomy of Harpacticoida, represents a first. Additionally, the two molecular markers (COI barcoding region and ITS2) were used together for the first time in the taxonomy of Harpacticoida. When the results of the species delimitation tests and the morphological characters were evaluated together, it was determined that A. germanica is a species complex, and the species distributed along the Turkish coasts and were attributed to A. germanica in fact represent 3 different Arenosetella species. It was concluded that A. lanceorostrata is a monophyletic taxon spreading in the Mediterranean and Aegean coasts of Turkey.