Ankara Elmadağ serpantin serisinde serpantinikol endemizmin ekolojik uyum mekanizmalarının araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, serpantin kimyasından kaynaklanan fitokimyasal uyum stratejilerinin `serpantinikol endemizm`in oluşumundaki rolünün ortaya konulması amaçlanmıştır. Ankara Elmadağ serpantin serisinde, seçilen serpantinofit ve serpantinovaglar fitokimyasal olarak analiz edilerek, edafik izolasyona bağlı türleşme süreçleri sonucu oluşan `Serpantinikol Endemizm`in oluşumunda fitokimyasal uyum mekanizmalarınun rolü ortaya konulmuştur. Fitokimyasal uyum stratejilerini ortaya koymak üzere bir serpantinofit ve beş serpantinovag takson çifti seçilmiştir. Serpantinofit takson Paronychia angorensis Chaudhri; serpantinovag taksonlar ise Scorzonera tomentosa L., Centaurea drabifolia Sm. subsp. cappadocica (DC.) Wagenitz, Alyssum pateri Nyar. subsp. pateri Nyar., Globularia orientalis L., Rhamnus rhodopea Velenovsky'dir. 2017 yılı vejetasyon döneminde Ankara Elmadağ serpantin serisinden serpantinofit ve serpantinovag türler ile toprak örnekleri alınmıştır. Serpantinovagların serpantin dışı örnekleri ve toprak örnekleri Ayaş çevresindeki marnlı ve kalkerli habitatlardan alınmıştır. Toprak örneklerinde tekstür, CaCO3, organik madde, EC, pH, N, Ca, Na, C, Mg, K, P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Co, Cr analizleri yapılmıştır. Bitki taksonlarında ise N, Ca, P, Ca, Mg, Na, K, Fe, Ni, Cu, Zn, Mn, Cr, Co analizleri yapılmıştır. Serpantin serideki toprakların fiziksel ve kimyasal yapısından kaynaklanan serpantin sendromunun bitkilerin yaşamı açısından ekstrem habitatlar oluşturduğu yapılan analizlerle desteklenmiştir. Serpantinofit ve serpantinovag tür çiftlerindeki fitokimyasal kompozisyonun karşılaştırılması sonucu; serpantin sendromuna karşı geliştirdikleri uyumsal açılımlar nedeniyle serpantinofitlerin serpatin dışına çıkamadıkları ve `Sığınma Modeli (=Refuge Model)` geliştirdikleri, serpantin dışında farklı toprak grupları üzerinde de gelişiyor olabilmeleri nedeniyle serpantinovagların ise geliştirdikleri strese direnç sayesinde `Uzmanlaşma Modeli (=Specialist Model)` yoluyla daha geniş alanlarda yayılabildikleri tespit edilmiştir. Evrimsel saatin ileri doğru çalıştırıldığı varsayılırsa milyonlarca yıl sonra serpantin üzerinde edafik uzmanlık kazanan bu serpantinovagların türleşmeye maruz kalarak ayrılacağı öngörülmektedir. Serpantinikol endemizm ve serpantine uyum stratejilerinin aydınlatılmasında ekolojik, fizyolojik, genetik ve evrimsel interdisipliner çalışmalara ihtiyaç duyulduğu açıktır.

In this study, it is aimed to reveal the role of phytochemical adaptation strategies due to serpentine chemistry in the formation of `serpentinicolous endemism`. In the serpentine series of Ankara Elmadağ, by analysing the selected serpentophytes and serpentinovags phytochemically, the role of phytochemical adaptation mechanisms in the formation of `Serpentinicolous Endemism` as a result of the speciation processes related to edaphic isolation was revealed. For the comparison of the phytochemical composition, one serpentinophyte and five serpentinovag taxa pairs were selected. Serpantinophyte taxon is Paronychia angorensis Chaudhri; serpantinovag taxa are, Scorzonera tomentosa L., Centaurea drabifolia Sm. subsp. cappadocica (DC.) Wagenitz, Alyssum pateri Nyar. subsp. pateri Nyar., Globularia orientalis L., Rhamnus rhodopea Velenovsky. Serpentinophyte and serpentinovag species and soil samples were taken from Ankara Elmadağ serpentine series in 2017 vegetation period. Non-serpentine plant soil samples of serpentinovags were taken from marly and calcareous habitats around Ayaş. Texture, CaCO3, organic matter, EC, pH, N, Ca, Na, C, Mg, K, P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Co, Cr analyzes were analyzed in soil samples. N, Ca, P, Ca, Mg, Na, K, Fe, Ni, Cu, Zn, Mn, Cr, Co analyzes were analyzed in plant taxa. The idea of `the serpentine syndrome caused by the physical and chemical structure of the soils in the serpentine series provides extreme habitats for plants living` has been supported by phytochemical analysis. As a result of the comparison of phytochemical composition in serpentinophyte and serpentinovag taxa pairs; it has been identified that serpentinophytes are not able to live on non-serpentine areas due to their adaptation to serpentine syndrome and they develop `refuge model`; on the other hand, serpentinovags are able to spread in larger areas due to ability of growing on not only serpentine but also other different soil groups and they develop `specialist model` due to their resistance to stress.If it is assumed that the evolutionary clock is running forward, millions of years later, it is predicted that these serpentinovags, which are gaining the edaphic expertise on the serpentine, it is foreseen to be separated by being subjected to speciation. It is clear that ecological, physiological, genetical and evolutionary interdisciplinary studies are needed to elucidate the strategies of serpentinicolous endemism and adaptation strategies to serpentine.