DNA barkodlama yöntemiyle farklı göl tipolojilerindeki Chironomus meigen (Diptera) cinsine ait türlerin tanımlanması

Abstract

Yeryüzünde göller, karasal alanların <%1'ini kaplamasına rağmen biyolojik çeşitlilik için kilit ekosistemlerdir. Türkiye farklı biyocoğrafik bölgelerin kesişim ve geçiş noktasında bulunmakta, topografik olarak büyük bir çeşitliliğe sahip ve aynı zamanda farklı su kütlelerini de bünyesinde barındırmaktadır. Türkiye'de göl sistemleri 23 farklı göl su kütlesi tipolojisine ayrılmaktadır, bunlardan ikisi yapay gölleri temsil ederken, diğerleri doğal gölleri temsil etmektedir. Bu tez çalışmasında örnekleme yapılan göller tipolojik veriler kullanarak belirlenmiştir. Farklı göl tipolojilerinde tespit edilen Chironomus (Diptera: Chironomidae) taksonları morfolojik ve moleküler yöntemlerle incelenerek, göllerin fizikokimyasal ve çevresel özellikleri ile, ilgili taksonların bolluğunu ilişkilendirmek amaçlanmıştır. Elde edilen 1183 Chironomus larvasının morfolojik teşhisleri yapılmış ve 96 larvanın COI gen bölgesi dizileri kullanılarak DNA barkodlama yaklaşımı ile moleküler analizleri gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması sonucunda, morfolojik olarak 18 farklı takson tespit edilmiş ve bu taksonların 16 tanesi barkodlama yaklaşımı ile sınanmıştır. Bu çalışmada Chironomus cinsi üyelerinin çoğunda, elde edilen morfolojik ve moleküler sonuçların birbirini destekler nitelikte olduğu görülmüş, sadece plumosus grubu içerisindeki üyelerin ayrımı için COI gen bölgesinin çözümlemede yetersiz kaldığı gözlenmiştir. İstatistiksel analizler feç oranı, rakım, tuzluluk, su sıcaklığı, pH, doymuş ve çözünmüş oksijen, iletkenlik, ortofosfat, demir iyonu, klorür ve azot bileşiklerinin gölleri ayırt etmede önemli parametreler olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, çalışmamızdan Chironomus cinsini temsilen Türkiye faunası için 11 yeni kayıt rapor edilmiş ve cinse ait bilinen takson sayısı 18'e çıkarılmıştır. Tüm taksonların morfolojik betimlemeleri, larva fotoğrafları, fenetik ilişkileri, tür içi genetik uzaklıkları ve lentik sistemlerdeki yayılış alanları detaylıca sunulmuştur. Ayrıca, teyit edilen Chironomus taksonları ile göl tipolojilerinin belirlenmesinde kullanılan çevresel özellikler ve göl tipi kriterleri arasındaki ilişkileri ortaya koymak amacıyla ordinasyon yöntemleri uygulanmıştır.

Lakes are important environments for biodiversity even though they make up less than 1% of the Earth's land surface. Turkey has an extensive range of topographical diversity and is host to numerous bodies of water. It is located at the intersection and transition locations between multiple biogeographic domains. Twenty-three different types of lake water masses are used to classify Turkish Lake Systems; two of these types of lakes are artificial, while the remaining lakes are natural. These typological data were used in this thesis to choose lakes for sampling. The objectives were to examine the Chironomus (Diptera: Chironomidae) fauna in various lake typologies using morphological and molecular methods, to assess the lakes' physicochemical and environmental characteristics, and to correlate the abundance of relevant taxa. A molecular analysis of 96 larvae was performed utilizing the COI gene region sequences in the DNA barcoding technique, and 1183 Chironomus larvae were identified morphologically. As a result of this study, 18 different taxa were identified morphologically, and 16 taxa were analyzed using the DNA barcoding technique. With the exception of the members of the plumosus group, where the COI gene region analysis was insufficient for differentiating, it was found that the morphological and molecular results supported each other in the majority of Chironomus genus members. The results of statistical analysis indicated that the following factors are crucial in differentiating lake typologies: conductivity, orthophosphate, iron ion, chloride, temperature, pH, altitude, fecth ratio, and nitrogen compounds. Consequently, the number of known taxa in the genus Chironomus increased to 18 with an addition of 11 new records for the Turkish fauna. All identified species are described in full, including morphological descriptions, images, phenetic relationships, intraspecific genetic distances, and distribution areas in lentic systems. In addition, ordination methods were applied to display the relations between confirmed Chironomus taxa, the environmental characteristics and lake type criteria used in determining the lake typologies.