Mağaracılık aktivitelerinin mağara mikrobiyal çeşitliliği üzerine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of caving activities on cave microbial diversity
Yazar: NAHDHOIT AHAMADA RACHID
Danışman: DOÇ. DR. NİHAL DOĞRUÖZ GÜNGÖR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Doğal jeolojik yeraltı açıklığı olarak tanımlanan mağaralar, karanlık, düşük ancak sabit sıcaklık, yüksek nem ve kısıtlı besin maddesi gibi ekstrem çevre koşulları ile karakterizedir. Bu ekstrem ekosistemlerdeki mikroorganizmaların varlığı ilgi çekicidir, çünkü bu koşullara adaptasyonları, biyoteknolojik ve endüstriyel alanlarda kullanılabilecek önemli biyolojik maddelerin sentezi için önemli genlerin varlığını gösterebilir. Bu yeraltı ekosistemlerini keşfetmek için mağaraya giren mağaracılar, keşif gezileri boyunca mağaraların içinde kamp yaparlar. Ayrıca turizme açılan mağaralar da ziyaretçilerinin etkisi altındadır. Bu bağlamda, mağaracıların mağara içindeki faaliyetleriyle mağaranın mikrobiyal çeşitliliğine olası etkilerinin değerlendirilmesi çalışmamızın temel amacı olmuştur. Bu tez projesinde, Morca Mağarası'nın 1040 m derinliğinde kamp kurulan alanın belirlenen noktalarından, kamp kurulmadan önce ve kamp bittikten sonra alınan yüzey ve sediment örneklerinin mikrobiyal profili incelenmiştir. Çalışmamızda, Archaea'nın Thaumarchaeota, Euryarchaeota ve Nanoarchaeaeota filumları ile temsil edildiği belirlenmiştir. Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Planctomycetes, Gemmatimonadetes ve Acidobacteria en baskın Bacteria filumları olarak tespit edildi. Kamptan sonra alınan örneklerde insan mikrobiyotasında bulunan mikroorganizmalar (Bacteria / Archaea) tespit edilmezken, ancak örnek alınan tuvalet 2 ve kamp alanı noktalarında mikrobiyal çeşitliliğin azaldığı belirlenmiştir. Mağaracı faaliyetlerinin daha az olduğu örnek noktalarında ise alfa çeşitliliğinin Shannon ve Simpson indeks değerleri, kamptan sonra mikrobiyal çeşitliliğin arttığını göstermiştir.

Abstract:
Caves defined as underground natural geological opening are characterized by extreme environmental conditions such as darkness, low but stable temperature, high humidity, and low nutrient. The presence of microorganisms in these extreme ecosystems is interesting. Their adaptation in these extreme conditions indicates the presence of important genes which can be used for the synthesis of important biological substances which could be used in biotechnological and industrial fields. However, to exploring these underground ecosystems, cavers are camping inside caves along their expedition. In this concept, this study had aimed to evaluate the impacts caused by caver activities on the cave microbial diversity. We studied the microbial profile of the surface and sediment samples taken before and after a camp period, from different areas around a camp installed at -1040m of Morca Cave, in Turkey. The Archaea and Bacterial taxonomy of this part of the cave was determined through the samples taken before the camp. Three phyla of Archaea, Thaumarchaeota, Euryarchaeota and Nanoarchaeaeota were identified. Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Planctomycetes, Gemmatimonadetes and Acidobacteria were identified as dominated Bacteria. No human indicator microorganisms (bacteria/archaea) were identified in the samples taken after the camp period, but a decreasing of the microbial diversity was observed in the selected toilet 2 and near the camping areas. Besides, Bacteroidetes members were importantly increased, after the camp, in the sediment sample from the camp area. Furthermore, after the camp, the Gram-positive bacteria including Firmicutes were increased in all the samples with an important increasing rate. At the end, as shown in Shannon and Simpson indexes of the alpha diversity, the sampled areas where human activities were less observed were noted with an increase of microbial diversity after the camp.