Kuzeydoğu Anadolu'da Bufo bufo (Linnaeus, 1758) ve Bufo verrucosissimus (Pallas, 1814) arasındaki hibrit zonun genetik ve morfolojik yönden tanımlanması
Genetic and morphological data describing the hybrid zone between Bufo bufo (Linnaeus, 1758) and Bufo verrucosissimus (Pallas, 1814) in Northeastern Anatolia
Yazar: CANTEKİN DURSUN
Danışman: PROF. DR. NURHAYAT ÖZDEMİR
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Filogenetik = Phylogenetic ; Genetik-popülasyon = Genetics-population ; Moleküler sistematik = Molecular systematic

Özet:
Bu tez çalışması ile Türkiye'nin kuzeydoğusunda yer alan Rize ile Artvin il sınırları içerisinde Bufo bufo ve B. verrucosissimus türleri arasında var olduğu düşünülen kontak zonlar ve bu zonlarda meydana gelmesi beklenen hibridizasyon örüntülerinin açığa çıkarılması amaçlanmıştır. Tez çalışmasının yöntemi arazi çalışması, mtDNA analizi, mikrosatellit DNA analizi ve morfolojik analizler olmak üzere dört ana bölümden oluşmaktadır. Çalışma kapsamında, Artvin ve Rize illerinde 16 ayrı ilçeden 22 farklı popülasyon örneklenmiştir. Türler arasındaki filocoğrafik örüntüleri ve kontak zonları belirlemek için 65 örneğin Sitokrom b gen bölgesi baz sırasına dayalı filogenetik ve demografik analizleri yapılmıştır. Türler arasındaki hibrit zonun tespitinde, multipleks PZR kullanılarak 201 birey için 14 farklı mikrosatellit lokusunun genotiplemesi yapılmıştır. Elde edilen veriler yapısal ve mekânsal analizlere tabi tutulmuş ve klin konsepti çerçevesinde değerlendirilmiştir. Popülasyonları temsil eden 145 ergin bireye ait 31 farklı morfolojik karakter tek ve çok değişkenli istatistik analizlere tabi tutularak saf tür ve hibrit bireyler arasındaki morfolojik farklılıklar yorumlanmıştır. Mitokondriyal DNA analizlerine göre Pazar, Hemşin ve Çamlıhemşin ilçeleri her iki taksona ait mitokondriyal haplotiplerin bulunduğu ilçeler olarak belirlenmiştir ve kontak alanları oluşturmuştur. Demografik analizlere göre Kuvaterner Dönem içerisinde meydana gelen buzul döngüler türlerin genişleme örüntülerini şekillendirmiş, sekonder kontak ise buzul dönemlerin bitişini takiben oluşmuştur. Mikrosatellit lokuslarıyla yapılan analizler ise türler arasında Fındıklı ilçesi Yaylacılar köyü civarında dar ve bimodal örüntü sergileyen ve gerilim bölgesi olarak sınıflandırılan hibrit zonun var olduğunu ilk kez açığa çıkarmıştır. Tespit edilen güçlü seçilim baskısı ve sınırlı introgresyon ise taksonların ayrı birer tür olduğunu doğrulamıştır. Mikrosatellit verilerine göre B. bufo türü Rize, B. verrucosissimus türü ise Artvin ilinde dağılım göstermiştir. Nükleer ve mitokondriyal belirteçler arasında ortaya çıkan asimetrik şemalar uyumsuzlukların B. bufo türünün erkek eşey yanlı dispersaline bağlı olarak devam eden genişlemesinin veya tarihsel olarak doğu yönlü bir hibrit zon hareketinin sonucunda meydana gelmiş olabileceğini işaret etmiştir. Morfolojik analizler saf türlerin gözler, iç metatarsal tüberkül ve parotidler bakımından ayrıştığını fakat hibritler için karakterlerin aynı ölçüde diyagnostik olmadığını göstermiştir.

Abstract:
The purpose of the thesis is identifying potential contact areas between the Bufo bufo and B. verrucosissimus species within the boundaries of Rize and Artvin in northeastern Türkiye, as well as the expected hybridization patterns in these areas. The method is composed of four main sections as fieldwork, mtDNA analysis, microsatellite DNA analysis, and morphological analyses. In this content, 22 different populations were sampled from 16 different districts in Artvin and Rize provinces. To determine phylogeographic patterns and contact regions, 65 samples were examined by phylogenetic and demographic analyses based on Cytochrome b gene region sequences. To reveal the hybrid zone between species, 201 individuals were genotyped using 14 microsatellite loci based on multiplex PCR technique. The obtained data were examined using structural and spatial analyses and evaluated within the framework of the clin concept. To understand morphological differences between pure species and hybrids, 145 adult individuals representing all populations were subjected to univariate and multivariate analyses using 31 different morphological characters. According to mtDNA analyses, Pazar, Hemşin and Çamlıhemşin were determined as the districts with mitochondrial haplotypes belonging to both taxa and formed contact areas. According to demographic analyses, glacial cycles that occurred during the Quaternary Period shaped the expansion patterns of these species, and secondary contact was established following the end of the glacial periods. Microsatellite based analyses revealed the presence of a hybrid zone for the first time exhibiting a narrow and bimodal pattern classified as a tension zone, around the Yaylacılar Village of Fındıklı district. The strong selection pressure and limited introgression obviously validated that these taxa are distinct species. According to microsatellite data, B. bufo species was distributed in Rize whereas B. verrucosissimus species was distributed in Artvin. The asymmetric patterns aroused between nuclear and mitochondrial markers suggested that it may have occurred due to the ongoing expansion of B. bufo species due to the male biased dispersal or a historically eastward hybrid zone movement. Morphological analyses showed that pure species diverged in eyes, inner metatarsal tubercle, and parotoids, but these characters were not as diagnostic for hybrids.