Resolving reticulate speciation in bisexual and parthenogenetic lizards of genus Darevskia in East Anatolia and Caucasus
Doğu Anadolu ve Kafkaslardaki Darevskia genusuna ait eşeyli ve eşeysiz (partenogenetik) üreyen kertenkelelerin ağsı türleşme sürecinin çözümlenmesi
- Tez No: 782940
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SOMEL, DR. ÖĞR. ÜYESİ OLEKSIY YANCHUKOV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoistatistik, Demografi, Biology, Biostatistics, Demography
- Anahtar Kelimeler: Eşeyli üreme, Hibrit yöntem, Kaya kertenkelesi, Omurgalılar, Partenogenez, Sexual reproduction, Hybrid method, Rock lizard, Vertebrates, Partenogenesis
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğu Anadolu, Gürcistan ve Ermenistan'dan gelen Darevskia kertenkele (kaya kertenkeleleri olarak bilinir) cinsi, hem eşeyli üreyen hem de eşeysiz (partenogenetik) üreyen tek eşeyli türlerin bir arada bulunduğu nadir bir biyolojik sistemi temsil eder. Toplam yedi eşeyiz üreyen (partenogenetik) türün (D. unisexualis, D. rostombekovi, D. dahli, D. sapphirina, D. bendimahiensis, D. uzzelli) yüz binlerce yıl önce dört eşeyli üreyen Darevskia türünün (D. mixta ve D. raddei türlerinden sadece dişi bireyler) ve (D. valentini ve D. portschinskii türlerinden sadece erkek bireyler) hibridizasyonu sonucu ortaya çıkmışlardır. Aynı ebeveyn çiftleri, her biri farklı morfolojilere ve ekolojik tercihlere sahip olan farklı partenogenetik türler üretebilir ve şu anda yedi tür partenogenetik olarak tanımlanmıştır. Darevskia sistemi, hibridizasyon süreci birkaç tek eşeyli kardeş populasyonda paralel olarak meydana geldiğinden, ağsı türleşmenin genetik mekanizmalarına benzersiz bir bakış açısı sunabilir. Çalışma dört bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde Darevskia cinsi tanıtılıp onunla ilgili yapılan çalışmalar özetlenmektedir. İkinci bölümde ise çalışmada kullanılan metotlar detaylı olarak anlatılmaktadır. Üçüncü bölümde, eşeysiz üreyen yedi hibrit Darevskia türünün olası atasal baba populasyonlarıyla ilgili çalışmaya katkılarımı sunuyorum. Bu çalışmada eşeyli üreyen, D. raddei (n=25), D. portschinskii (n=9), D. mixta (n=12), D. valentini (n=18), D. derjugini (n=1), D. rudis (n=6) ve partenogenetik, D. sapphirina (n=8), D. bendimahiensis (n=10), D. rostombekovi (n=6), D. dahli (n =11), D. uzzelli (n=8), D. unisexualis (n=7), D. armeniaca (n=13) örneklerine ait genetik veriyi analiz ettik. Bu veriyle partenogenetik türlerin en olası baba atalarını bulmayı amaçladık. 12,650 ddRAD-seq lokusu ve birçok biyoinformatik metot ve araç kullanarak populasyon genetiği analizlerini gerçekleştirdik. Sonuç olarak tüm partenogenetik türlerin baba atalarının coğrafi olarak en yakın aday baba popülasyonu olduğunu bulduk. Ayrıca hibritleşmenin iki zaman periyodu arasında gerçekleştiğini bulduk (0.83 My - 1.57 My) . Dördüncü bölümde, endemik D. sapphirina ve D. bendimahiensis hibrit türlerinin Van Gölü havzasındaki en olası atasal ebeveyn populasyonları ve geçmişlerindeki hibritleşme sayısıyla ilgili analizleri ve sonuçları sunuyorum. Populasyon genetiği analizlerini gerçekleştirmek için 1,381,322 otozomal ddRAD-seq lokuslarını kullandık. 10 mikrosatelit ve ddRAD Z kromozomu belirteçlerinin sonuçlarıyla birlikte iki nominal türün genetik olarak ayırt edilemediklerini ve tek bir takson olarak revize edilmesi gerektiğini bulduk. Atasal baba populasyon sonuçlarının aksine anne atalarının Van Gölü havzasındaki en yakın aday anne populasyonu olmadığını, bunun yerine Aras nehri havzasındaki D. raddei'nin Doğubayazıt populasyonunun muhtemel en yakın anne popülasyonu olduğunu bulduk fakat en olası atasal baba populasyonunun coğrafi olarak da en yakın aday baba populasyonu olan D. valentini'nin Çaldıran populasyonu olduğunu bulduk. Son olarak, D. bendimahiensis/D. sapphirina gruplarının geçmişlerindeki hibridizasyon olaylarının sayısını tahmin etmek için birçok biyoinformatik yöntem kullandık. D. bendimahiensis ve D. sapphirina populasyonlarındaki çoklu haplotipik lokuslara karşılık gelen allellerin frekanslarının korelasyonları ve fazla farklılaşmış allellerin varlığı, iki ebeveyn birey arasında tek bir hibritleşmenin gerçekleştiğini söyleyen boş hipotezi desteklemiyor. Bu çalışmanın sonuçlarını özetleyen makale şu an hazırlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
The genus Darevskia (rock lizards) from East Anatolia, Georgia and Armenia represents a rare biological system where both sexually reproducing and parthenogenetic forms are found together. In total, seven nominal parthenogenetic species (D. unisexualis, D. rostombekovi, D. dahli, D. sapphirina, D. bendimahiensis, D. uzzelli) are estimated to have formed several hundred thousand years ago via interspecific hybridization between four bisexual species, of which two (D. mixta and D. raddei) always acted as maternal and two (D. valentini and D. portschinskii) acted as paternal parents. The same parental pairs were able to produce different parthenogenetic species, each of which possesses distinct morphologies and ecological preferences. The Darevskia system can thus offer a unique insight into genetic mechanisms of the origin and maintenance of parthenogenesis in vertebrates since the process of hybridization has occurred in parallel. The dissertation is composed of four chapters. In Chapter 1, we introduce the genus Darevskia and summarize the studies on this genus. Also, we give the objectives of the thesis. In Chapter 2, we describe in detail the methods used in the study. In Chapter 3, I present my contribution to a published study on the paternal origin and phylogenetic history of all seven parthenogenetic species. In this study, we analyzed genomic data of specimens from the bisexual species Darevskia raddei (n=25), D. portschinskii (n=9), D. mixta (n=12), D. valentini (n=18), D. derjugini (n=1), and D. rudis (n=6), as well as the parthenogenetic species D. sapphirina (n=8), D. bendimahiensis (n=10), D. rostombekovi (n=6), D. dahli (n=11), D. uzzelli (n=8), D. unisexualis (n=7), and D. armeniaca (n=13) species. With this data we aimed to identify those extant bisexual populations that are genetically closest to the actual paternal progenitors of the parthenogenetic species. We used 12,650 Z-chromosomal ddRAD-seq loci and several bioinformatics methods and tools for population genetics analysis. We found that the most likely paternal ancestor of each parthenogenetic species is also the geographically nearest one. Also, we found that hybridization seemed to have occurred during two time periods (0.83 Mya and 1.57 Mya). In Chapter 4, we reveal the genetic details of the origin of two nominal parthenogenetic species D. sapphirina and D. bendimahiensis, endemic to Lake Van basin. The analysis was based on 1,381,322 autosomal ddRAD-seq loci. In line with the previous results based on 10 microsatellite markers as well as Z-linked ddRAD loci, the two nominal species were found to be indistinguishable genetically and should be revised into a single taxon. Their most likely paternal ancestor is the population of D. valentini from Çaldıran, located only 4 km away from the nearest population of D. bendimahiensis. In contrast, the most likely maternal ancestor of D. sapphirina and D. bendimahiensis is the geographically distant population of D. raddei from Doğubayazıt population in the Aras river basin, not the sympatric D. raddei population in the Lake Van basin. Finally, we designed and employed several methods to estimate the number of hybridization events that led to the origin of D. bendimahiensis / D. sapphirina. The pattern of allele frequency correlation between the parental and parthenogenetic population, as well as the presence of multiple ddRAD loci with three distinct alleles, do not support the null hypothesis of a single hybridization event between just two individuals of the parental species. The paper draft summarising these fundings is currently in preparation.
Benzer Tezler
- Yenileme yatırımları
Başlık çevirisi yok
OSMAN NURİ FİLİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
İşletmeGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN OKKA
- Türkiye'deki konut sorununun çözümünde endüstrileşmiş yapım yöntemlerinin yeri ve hücre sistemi ile yapılan tasarımda değişebilirliğe yönelik bir çalışma
A Study on the importance of the industrialized building methods in handling the housing problem in Turkey and the changeability in the box-unit design
NEJDET TANATMIŞ
- Design and implementation of concurrency on IBM PC XT
Başlık çevirisi yok
AHMET ALİ COKER
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ZİYA AKTAŞ
- Computer aided analysis and modelling of wire drawing
Başlık çevirisi yok
CİHAT AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU
- Kobay aortasındaki prostasiklin sentezine amilorid ve analoglarının etkisi
Başlık çevirisi yok
AYDIN AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıGazi Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı