Biyolojik çeşitliliğin evrimi: Chorthippus biguttulus tür grubunun Anadolu`da çeşitlenmesi

Abstract

Türleşme mekanizmaları ve türün tanımlanması biyoloji içerisinde çok tartışılmışve halen tartışmalı bir konudur. Eşeylerle üreyen organizmalarda, tür aralarında fiilen yada potansiyel olarak üreyebilen gruplardan oluşur ve diğerlerinden zigot öncesi ya dasonrası mekanizmalarla izoledirler. Bu nedenle yakın akraba türler arasındaki üremeizolasyonunun altında yatan evrimsel mekanizmaları çalışmak evrimsel araştırmalarınen aktif alanlarından birisidir.Karmaşık iletişim sistemine sahip olan C. biguttulus grubunda erkek ve dişibireyler birbirlerini akustik sinyallerle bulurlar. Bu sinyaller türe özgüllük gösterir veeşeysel seçilim ve prezigotik üreme izolasyonunda rol oynarlar. C. biguttulus grubuakustik sinyalleri iletişim kurmakta kullandıklarından, yukarıda tanımlanan konularlailgili olarak çok kullanılmışlardır.Gruba ait fenotipik ve genotipik veri edinmek için uygun habitatlardaAnadolu'nun tümünü temsil edecek şekilde mümkün olduğu kadar arazi çalışmasıyapıldı. Arazi çalışmaları grubun üyelerinin özellikle 1500m ve üzerinde ormanaçıklıkları ve subalpin çayırlıkları tercih ettiğini göstermiştir. Tüm populasyonlarda ilkolarak canlı örneklerden ses kayıtları gerçekleştirildi. Sonrasında örnekler hemmoleküler hem de morfolojik çalışmalar için kullanıldı. Ses karakterleri detaylıincelendiğinde Anadolu'da üç farklı soy hattının (C. brunneus, C. biguttulus, C. mollis)temsilcilerinin olduğu ve bunların oluşturduğu ayak hareketi örüntüsü bu çalışma ile ilkdefa detaylı olarak tartışıldı. Morfometrik ölçümler mümkün olduğu kadar fazlapopulasyondan alındı ve ses karakterleri ile uyuşup uyuşmadığı test edildi. Morfometrik analizlerin sonucu tür ya da alt tür gibi yakın akraba birimleri ayırabileceğinigöstermiştir. Veriler ışığında iki yeni tür tanımlandı: C. antecessor Şirin ve Çıplak sp.n.farklı morfolojisi ile C. relicticus Şirin, Helversen ve Çıplak sp.n. ise ses karakterleriilegrubun diğer üyelerinden ayrılırlar.Elde edilen morfolojik ve ses verilerini grubun coğrafik dağılımı ile kıyaslanmasıC. antecessor türünün C. brunneus alt grubunun, C. ilkazi türünün ise C. biguttulus altgrubunun muhtemel atası olduğu işaret etmektedir. Diğer taraftan moleküler veriler builişkilere tam bir çözüm getirememiştir. Moleküler verilerin gösterdiği en ilginç sonuçAnadolu C. mollis mollis taksonunun tüm grubun muhtemel atasal formuna en yakıntakson olarak gözükmesidir.Tüm veriler birlikte değerlendirdiğinde (i) ses karakterlerinin alt grup belirlemedeve tür tanımada en etkin karakter olduğu, ancak morfolojik değerlendirmelerinde uygunanalizlerle iyi sonuçlar verebileceği, (ii) grubun soğuk iklimsel koşullarını sevdiği ancakkuzeyden köken almadığı, tersine Anadolu gibi güneydeki sığınaklardan köken aldığı(iii) bu güne kadar öne sürüldüğü gibi grubun son buzul devri değil, alt gruplar için bilebu süreyi daha da geriye itmekte ve dolayısıyla grup için çok daha önce olmasınınmuhtemel olduğu sonuçlarına varılmıştır.Şimdiye kadar Anadolu'dan C. biguttulus biguttulus, C. biguttulus hedickei, C.ilkazi, C. mollis mollis, C. bozdaghi, C. brunneus ve C. bornhalmi olmak üzere yeditaksonu bilinmekteydi. Bu çalışma C. biguttulus biguttulus ve C. brunneus taksonlarınınAnadoluda yayılışlarının olmadığını ve C. biguttulus hedickei'nin ise C. biguttuluseuhedickei taksonu olduğunu ve grubun iki yeni taksonun varlığı da bu çalışma ilesaptanmıştır.ANAHTAR KELİMELER: Chorthippus biguttulus grup, biyolojik çeşitlilik, evrim,Anadolu,

Mechanisms of speciation and hence the definition of species belong to the mostdiscussed and controversial issues in biology. In sexually reproducing organism, aspecies is a group of individuals that actually or potentially interbreeding and such unitsare isolated from other similar groups by pre- and/or postzygotic reproductive isolationmechanisms. Thus studying the evolutionary mechanisms underlying reproductiveisolation of closely related species is one of the most active areas of evolutionarybiology.Male and female of the C. biguttulus group find each other by acoustic signalslike in many acoustically communicating animals. These signals are often speciesspecificand can play an important role in both sexual selection and prezygoticreproductive isolation. Members of C. biguttulus group communicate by acousticsignals and that is why they have widely been used in the research on the topicsdescribed above.All field studies were carried in appropriate locations of Anatolia to obtain datafor phenotypic and genetics. During field studies, distribution area of C. biguttulusgroup was found from 1500 m sometimes over and, mostly in forest remnant andsubalpine meadow. In all populations, first song of animals recorded for identificationof species. Afterwards specimens used for morphological and molecular studies. Songanalysis showed that three sub units (C. biguttulus, . brunneus and C. molis) in the C. biguttulus group have members in Anatolia and their leg movement pattern described indetail with this study. Morphometric measurements carried in as man as possiblepopulations to compare whether there are any congruent between song andmorphometric analysis. Results of the morphometrics analysis showed that it is possibleto discriminant closely related units such as species or subspecies with morphologybased data. Two new species were described depend on data sets in C. brunneus subgroup, C. relicticus according to song characters and C. antecessor with distinctivemorphology in all sub group..When data about morphology and song of group members combined andcompared with geographical distribution, we can suggest that plausible two scenarioswhich are C. antecessor is more like to ancestral form of the C. brunneus sub group andC. ilkazi for the C. biguttulus sub group. Results of the molecular analysis were not ableto bring any solution to relations in-group, however there was only one interestingresults about molecular analyse which is C. mollis mollis from Anatolia looks like theancestral form of the all group.By evaluating morphological, song and genetic data, it is concluded that; (1)song data is the most important characters for identification off sub groups and speciesrecognitions, beside morphology also could give useful results depend on appropriateanalyses (2) group prefer the cold climatic conditions but not derivated from north,possibly from south refugias.such as Anatolia(3) up to now most literature about thisgroup suggested that last glacial cycles is the important for the diversty of the group,however data from this study does not support this assumption but pushes the origin ofthe subgroups to a much earlier date in the Pleistocene period. In this case, the initialradiation within the C. biguttulus group should be in an earlier period.KEY WORDS: Chorthippus biguttulus group, Biodiversity, Evolution, Anatolia