Anadolu kırmızı orman karıncası Formica rufa L.(Hymenoptera: Formicidae): Koloni kurma stratejilerinin ekolojik, davranışsal ve genetik temeli
Anatolian red wood ant Formica rufa L. (Hymenoptera: Formicidae): The ecological, behavioral, and genetic basis of colony-founding strategies
- Tez No: 1023633
- Danışmanlar: PROF. DR. YILMAZ ÇAMLITEPE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Formica rufa, Formica rufa
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kırmızı orman karıncası Formica rufa L. 1761, orman ekosistemlerinde üstlendiği ekosistem mühendisliği ve biyolojik kontrol işlevleri nedeniyle kilittaşı türler arasında yer almaktadır. Bu tez çalışması, Anadolu'daki F.rufa popülasyonlarında koloni sosyal organizasyonu, koloniler arası saldırganlık davranışı, genetik yapı ve çevresel değişkenler arasındaki ilişkileri bütüncül bir yaklaşımla incelemeyi amaçlamaktadır. Çalışma, Türkiye'de kırmızı orman karıncalarında davranışsal, ekolojik ve genetik verilerin birlikte değerlendirildiği ilk kapsamlı araştırmalardan biri olup, sosyal organizasyonun ekolojik ve genetik belirleyicilerini ortaya koymayı hedeflemiştir. Arazi çalışmaları Antalya, Isparta, Bolu ve Samsun illerinde gerçekleştirilmiş; toplam 60 koloniye ait saldırganlık davranışı, yuva hacmi, yükseklikve komşu yuva mesafesi gibi habitat değişkenleri ölçülmüştür. Koloniler arası saldırganlık düzeyleri standart davranış testleriyle belirlenmiş; genetik yapı ise yeni nesil dizileme teknolojisine dayalı ddRAD-SNP temelli analizler kullanılarak yüksek çözünürlükle değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler korelasyon analizleri, karşılaştırmalı istatistiksel testler, temel bileşenler analizi (PCA) ve hiyerarşik kümeleme yöntemleriyle analiz edilmiştir. Sonuçlar, kolonilerin %63,3'ünün saldırgan davranış sergilediğini ve ortalama saldırganlık skorunun 6,00 olduğunu göstermiştir. Güney popülasyonları (Antalya ve Isparta), kuzey popülasyonlarına kıyasla anlamlı derecede daha yüksek saldırganlık düzeyi göstermiştir. Bu yüksek saldırganlık, düşük genetik çeşitlilik ile birlikte değerlendirildiğinde, güney popülasyonlarında daha dar tanıma eşiklerine sahip monojin eğilimli sosyal yapıları işaret etmektedir. Buna karşılık Bolu ve Samsun popülasyonlarında gözlenen daha düşük saldırganlık düzeyleri ve daha yüksek genetik çeşitlilik, polijin ve polidom organizasyonların yaygın olabileceğini düşündürmektedir. Korelasyon analizleri, saldırganlığın tek bir faktörle açıklanamayacağını, çevresel ve genetik değişkenlerin birlikte etkisiyle şekillendiğini ortaya koymuştur. Isparta ve Bolu'da yuva hacmi arttıkça saldırganlığın azalması, Antalya'da ise komşu yuva mesafesi azaldıkça saldırganlığın artması, bölgeye özgü mekânsal rekabet örüntülerine işaret etmektedir. Tüm popülasyonlar genelinde yükseklik ile saldırganlık arasında pozitif, genetik farklılık ile saldırganlık arasında ise negatif yönlü ilişkiler saptanmıştır. PCA ve kümeleme analizleri, kolonilerin çevresel ve genetik eksenler boyunca dört belirgin gruba ayrıldığını göstermiştir. Moleküler analizler, Anadolu'daki F. rufa popülasyonları arasında net bir genetik farklılaşma olduğunu ortaya koymuştur. Bireyler düzeyinde oluşturulan filogenetik ağaç ve DAPC sonuçları, popülasyonları dört belirgin ana coğrafi bloğa ayırmıştır. STRUCTURE ve AMOVA analizleri, genetik varyasyonun büyük bölümünün birey içi ve popülasyonlar arası düzeyde toplandığını, Isparta popülasyonunun diğer tüm gruplardan tamamen izole, en belirgin bağımsız genetik yapıyı oluşturduğunu göstermiştir. Antalya ve Bolu popülasyonlarının ise birbirine filogenetik olarak yakın olduğu ve tarihsel bir bağlantı taşıdığı saptanmıştır. Elde edilen bulgular, popülasyon genetiği verilerinin sosyal organizasyon hakkında önemli bilgiler sağladığını ancak sosyal organizasyonun yalnızca genetik yapıdan hareketle kesin olarak öngörülemeyeceğini göstermektedir. Yüksek genetik ayrışma ve yüksek saldırganlık gösteren Isparta popülasyonu ile daha heterojen genetik yapı ve düşük saldırganlık sergileyen Bolu popülasyonu arasında gözlenen farklılıklar, genetik yapı ile sosyal organizasyon arasında anlamlı ilişkiler bulunduğunu desteklemektedir. Bununla birlikte Samsun ve Antalya popülasyonlarında gözlenen örüntüler, habitat özellikleri, koloni yoğunluğu ve tarihsel süreçlerin de bu ilişkide önemli rol oynadığını göstermektedir. Sonuç olarak Anadolu'daki F. rufa popülasyonlarında saldırganlık davranışı ve sosyal organizasyonun; genetik yapı, çevresel koşullar ve tarihsel biyocoğrafik süreçlerin birlikte etkisi altında şekillendiği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The red wood ant, Formica rufa L., 1761, is considered a keystone species in forest ecosystems due to its role as an ecosystem engineer and its contribution to biological control. This doctoral thesis aims to investigate, through an integrative approach, the relationships among colony social organization, intercolonial aggression, genetic structure, and environmental variables in F. rufa populations across Anatolia. The study represents one of the first comprehensive investigations in Türkiye in which behavioural, ecological, and genetic data have been evaluated together to elucidate the ecological and genetic determinants of social organization. Field studies were conducted in the provinces of Antalya, Isparta, Bolu, and Samsun. Habitat variables, including aggressive behaviour, nest volume, elevation, and nearest-neighbour nest distance, were recorded for a total of 60 colonies. Intercolonial aggression levels were quantified using standardized behavioural assays, while genetic structure was assessed at high resolution using ddRAD-SNP analyses based on next-generation sequencing technology. The resulting data were analysed using correlation analyses, comparative statistical tests, principal component analysis (PCA), and hierarchical clustering methods. The results revealed that 63.3% of the colonies exhibited aggressive behaviour, with a mean aggression score of 6.00. Southern populations (Antalya and Isparta) idisplayed significantly higher aggression levels than northern populations. When considered together with their lower genetic diversity, this elevated aggression suggests monogynous-oriented social structures characterized by narrower nestmate recognition thresholds in the southern populations. In contrast, the lower aggression levels and higher genetic diversity observed in the Bolu and Samsun populations indicate that polygynous and polydomous social organizations may be more prevalent in these regions. Correlation analyses demonstrated that aggression cannot be explained by a single factor but is shaped by the combined effects of environmental and genetic variables. In Isparta and Bolu, aggression decreased with increasing nest volume, whereas in Antalya, aggression increased as the distance to neighbouring nests decreased, indicating region-specific patterns of spatial competition. Across all populations, elevation was positively associated with aggression, while genetic differentiation showed a negative association with aggression. PCA and cluster analyses further revealed that colonies were separated into four distinct groups along environmental and genetic axes. Molecular analyses revealed pronounced genetic differentiation among Anatolian F. rufa populations. Individual-based phylogenetic reconstruction and DAPC analyses separated the populations into four major geographic genetic clusters. STRUCTURE and AMOVA analyses demonstrated that most genetic variation was partitioned within individuals and among populations, with the Isparta population representing the most distinct and genetically isolated lineage among all sampled populations. In contrast, the Antalya and Bolu populations exhibited close phylogenetic affinity, suggesting the existence of a historical connection between these regions. The findings indicate that population genetic data provide valuable insights into social organization; however, social organization cannot be predicted solely on the basis of genetic structure. The contrast between the highly differentiated and highly aggressive Isparta population and the more genetically heterogeneous but less aggressive Bolu population supports the existence of meaningful relationships between genetic structure and social organization. Nevertheless, the patterns observed in the Samsun and Antalya populations suggest that habitat characteristics, colony density, and historical processes also play important roles in shaping these relationships. Overall, the results demonstrate that aggression behaviour and social organization in Anatolian F. rufa populations are jointly influenced by genetic structure, environmental conditions, and historical biogeographic processes.
Benzer Tezler
- İstanbul-Elmalı Kent Ormanı'nın memeli faunası
The mammalia fauna of Istanbul-Elmali Urban Forest
MÜCAHİT AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Zoolojiİstanbul ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT BEŞKARDEŞ
- Isparta yöresinde arazi kullanımına ilişkin sorunlar (Senirkent örneği)
Land use problems in the vicinity of Isparta (a case study of Senirkent)
AHMET ALPER BABALIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECDET ÖZYUVACI
- Babadağ (Denizli)'ın flora ve vejetasyonu
The flora and vegetation of Babadağ (Denizli-Turkey)
SAMİ OLUK
- Büyük Menderes nehri ile Yukarı Dalaman çayı arasındaki sahanın bitki coğrafyası
The Cover of plant of the area which is between the river Büyük Menderes and the stream Yukarı Dalaman
SELAHİ COŞKUN
Doktora
Türkçe
2000
Coğrafyaİstanbul ÜniversitesiTürkiye Coğrafyası Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF DÖNMEZ