Krepeskular ve diurnal aktivite gösteren iki karınca türünde (Camponotus aethiops, Formica cunicularia; Formicidae: Hymenoptera) görsel bilgi kullanımı ve spektral duyarlılığın karşılaştırılmalı davranışsal analizi
Comparative behavioral analysis of visual orientations and spectral sensitivities of two crepuscular and diurnal active ant species (Camponotus aethiops, Formica cunicularia; Formicidae: Hymenoptera)
Yazar: AYŞE YILMAZ
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAMLITEPE
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada diurnal aktivite gösteren Formica cunicularia ve krepeskular/nokturnal aktivite gösteren Camponotus aethiops işçilerinin spektral duyarlılık kapasiteleri ve farklı aydınlanma koşulları altında şekil/model tanıma ve ayırt etme yetenekleri davranışsal deneyler ile karşılaştırmalı olarak araştırılmış, morfometrik ölçümler ile her iki türe ait işçilerin bileşik gözlerinin çözünürlük ve duyarlılık kapasiteleri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.Renkli görme deneylerinden elde edilen sonuçlar, eşdeğer ışık şiddetine sahip, 370, 440, 540 ve 640 nm'lik ışık uyaranlarının çeşitli kombinasyonlarına her bir uyaran besin ödüllü olacak şekilde bireysel olarak eğitilen F. cunicularia ve C. aethiops işçilerinin, 370 ve 540 nm arasında ışık şiddetindeki değişimlerden etkilenmeden renge bağlı bir ayırım yapabildiklerini, bu dalgaboylarına karşılık gelen UV ve yeşil bölgelerde gerçek bir renkli görme yeteneğine sahip olduklarını göstermiştir. Sonuçlar aynı zamanda F. cunicularia işçilerinin 440, 540 ve 640 nm'lik dalgaboyları arasında akromatik veya kromatik bilgileri kullanarak ayırım yapmayı öğrenebildiklerini, C. aethiops işçilerinin ise bu uyaranları kromatik ipuçlarından ziyade akromatik ipuçlarını kullanarak ayırt ettiklerini göstermiştir.Farklı görsel açı değerlerinde gerçekleştirilen şekil/model tanıma ve ayırt etme deneylerinden elde edilen sonuçlar, her iki türün işçilerinin farklı görsel açı değerlerinde kendilerine sunulan şekil/model çiftleri arasında, sahip oldukları şekil/model parametrelerini kullanarak bir ayırım yapamadıklarını ve bu uyaranlar ile uyaranların sahip olduğu parametrelere spontan bir tercihlerinin olmadığını göstermiştir.İki türün işçilerinin bileşik gözlerinin anatomik yapılarının karşılaştırılmalı olarak incelenmesi amacı ile gerçekleştirilen morfometrik ölçümlerden elde edilen sonuçlar, F. cunicularia işçilerinin çözünürlüğü, C. aethiops işçilerinin ise duyarlılığı arttıracak şekilde özelleşmiş bileşik gözlere sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bileşik gözlerde çözünürlük ve duyarlılık arasındaki uzlaşı hakkında bilgi veren göz parametresi (P) değerleri de F. cunicularia işçilerinde (P=1.6) diurnal bir yaşamın gereği olarak çözünürlüğün, C. aethiops işçilerinde (Pminör=2.68; Pmajör=2.63) ise, krepeskular/nokturnal bir yaşamın gereği olarak duyarlılığın çok daha önemli olduğunu göstermiştir.Son olarak her iki türe ait işçilerin günlük aktivasyon ritimleri ile günün aydınlanma ve sıcaklık değerlerini içeren klimatik abiyotik faktörler arasındaki ilişkinin ortaya konulması için gerçekleştirilen aktivasyon takibi çalışmalarında F. cunicularia işçilerinin diurnal, C. aethiops işçilerinin ise krepeskular/nokturnal bir yaşamı tercih ettikleri grafiklerle ortaya konulmuştur. Değerler her iki tür için de havanın aydınlanma değerleri ve aktivasyon ritimleri arasında bir ilişki olduğunu ortaya koyarken havanın sıcaklık değerleri ve aktivasyon ritimleri arasında bir ilişki olmadığını göstermiştir.

Abstract:
In this study, spectral sensitivity capacities and shape/pattern recognition and discrimination abilities under different illumination conditions of the diurnal ant Formica cunicularia and the nocturnal ant Camponotus aethiops were comparatively evaluated with behavioural experiments. Resolution and sensitivity capacities of compound eyes of both species were also evaluated comparatively.The results of colour vision experiments showed that, workers of both F. cunicularia and C. aethiops, after being trained food rewarded to light stimuli of 370, 440, 540 and 640 nm of same intensities at different dual combinations, could discriminate between 370 and 540 nm irrespective of intensity changes, and that they have true colour vision ability at UV and green ranges of the spectrum. The results also showed that F. cunicularia workers could make discrimination between 440, 540 and 640 nm stimuli via chromatic and achromatic cues, whereas C. aethiops workers discriminated these wavelengths via achromatic, rather than chromatic cues.The results of shape/pattern recognition and discrimination experiments performed under different light conditions showed that workers of both species couldn?t discriminate between shape/pattern pairs at various visual angles using their shape/pattern features and that they didn?t have a spontaneous preference neither for these visual stimuli nor for the parameters they provide.The results of morphometric measurements, performed in order to comparatively investigate anatomical structures of compound eyes of both workers, revealed that workers of F. cunicularia had compound eyes for increased resolution, whereas workers of C. aethiops had compound eyes designed for increased sensitivity. The eye parameter (P) values, giving an idea about the trade-off between resolution and sensitivity in compound eyes, also showed that resolution was more important for F. cunicularia (P=1.6) as a result of diurnal life style and sensitivity was more important for C. aethiops workers (Pminor=2.68; Pmajor=2.63) as a result of crepuscular/nocturnal lifestyle.Activation observations were also performed with nature fields of both species to reveal their daily rhythms and the relations with abiotic factors such as illumination and temperature. The results of these observations confirmed the diurnal lifestyle for F. cunicularia and crepuscular/nocturnal lifestyle for C. aethiops workers. The results also showed that illumination was related with activations of both species whereas temperature had no direct effect.