Fotoperiyodun Üreme Döngüsüne Etkisi

Fotoperiyot anlam olarak gün ışığına maruz kalma süresi, bir organizmanın ideal faaliyeti için gerekli gündelik süre anlamlarına gelir.




Canlılarda üreme döngüsünü endokrin sistem kontrol eder. Endokrin sistem ise siklusa (döngü) sebep olan değişikliklerini çevreden gelen uyarılar doğrultusunda yapabilir buna en önemli örnek fotoperiyottur.


Üreme siklusunun fotoperiyoda bağlılığı doğal seçilim sayesinde ve annenin ve yavrusunun hayatını güvenceye almak için olmuştur. Doğumun sıcak ve yem miktarının arttığı ya da tür için en güvenli sayılan dönemde gerçekleşmesi sağlanır.


Fotoperiyot üreme siklusu üzerindeki etkisini hipotalamustan GnRH hormonunun; hipofiz bezinden de LH hormonunun salınımını etkileyerek gerçekleştirmektedir.


Fotoperiyodun bilgisi, hipotalamus-hipofiz eksenine günün uzunluğunu ölçmekle gerekli oskülatörler ile iletilmektedir. Işığı algılamakta göz fotoreseptörleri görevlidir, retina tarafından algılandıktan sonra bilgi suprakiazmatik çekirdeğe (SCN) geçer. Gözden alınan uyarılarda, spesifik olarak kırmızı ışık merkezi sinir sistemi aracılığıyla FSH ile ovaryumları uyarır ve tavuklarda yumurta yapılmasını artırır.


Gün ışığının üremeye etkisi prolaktin ve özelikle karanlık hormonu olarak bilinen epifizden salınan melatonin hormonuyla ilişkilidir. Işık miktarı arttığı zaman melatoninin ovaryumlar üzerindeki baskılayıcı etkisi kalkar ve sonunda östrusa girilir. Melatoninin asıl etkisi LH üzerindedir ve bu ritmik salınım etkisi üremenin mevsimsel düzenlenmesinde açık bir role sahiptir. Işığın sinirsel etkisi dolaylı olarak kanda LH miktarını artırır. Fotoperiyodun siklusa etki yapabilmesi için hayvanın pubertaya girmiş olması gerekmektedir. Puberta yaşı hem çiftleşmeye hem de yılın zamanına bağlı olarak değişiklik gösterir.


Fotoperiyot erkekte de testis ağırlığını etkiler. Dişilerde östrusun başlamasıyla; erkeklerde testis ağırlığının artmasıyla olur. Özellikle koçlarda görülmüştür.


Koyunlarda gebelik süresi ortalama 5 ay olduğu için kızgınlık ve ovulasyon aktivitesi günlerin kısalmaya başlamasıyla başlar, uzamaya başlamasıyla da sonlanır. Ekvatora yakın yerlerde ise gün ışığında fazla değişim olmadığı için böyle bir etki görülmemektedir.


Dişi kedilerde üreme siklusu doğrudan fotoperiyotla ilişkilidir, gün ışığının uzadığı mart ayında seksüel aktivite başlar ancak bu canlılar evde bakıldığından yapay ışıklandırma gün ışığı algısını değiştirir. Özellikle beyaz ışık erken seksüel aktivite görülmesine sebep olur. Bu canlılarda da üreme faaliyeti çeşitli uygulamalarla modifiye edilebilir.


Fotoperiyodun üreme siklusuna etkisi balıklarda da görülür. Discus balıklarında yapılan bir araştırmada fotoperiyodun üreme siklusunu etkilediği görülmüştür. Aydınlatma süresi arttıkça siklus hızı ve üreme faaliyeti artarken 24 saat aydınlıkta böyle bir değişim olmamış faaliyet azalmıştır. Bu da ticari türlerde sürekli aydınlatmanın zararlı olmasıyla birlikte bir faydasının olmadığını göstermektedir.



Kısraklar mevsime bağlı poliöstrik canlılar olup ilkbahardan yaza kadar düzenli seksüel sikluslar gösterip genellikle kış aylarında anöstrus dönemindelerdir. Bununla birlikte ekvatora yakın bölgelerde sıcak kanlı atlarda yıl boyunca düzenli östruslar görülebilir.


Çiftleşme zamanları Kuzey yarım kürede kış sonu ilkbahar başlarında başlar, gebelik olana kadar ya da ekim ayına kadar sürer. En yoğun seksüel aktivite haziran ayındadır. Kısraklarda üreme faaliyetleri fotoperiyot beslenme durumu gibi faktörlerle ilişkilidir. Günlerin uzaması ovaryum aktivitesi üzerine uyarıcı etki yapar . Gözün retinası uzayan ışık süresine bağlı olarak sinirler aracılığı ile epifiz bezine ulaşır ve melatonin salgısını inhibe eder.


Melatonin kısraklarda anti gonadotropik etkiye sahiptir ve GnRH ile negatif bir etkisi vardır. Işığın artması ile melatonin kan düzeyi düşerek gonadotropik hormonlar üzerinde etkisi kalkar ve gonadotropik hormonların sekresyon etkisi artar. Kısrakta olduğu gibi aygırda da cinsel aktivite üzerinde fotoperiyodun etkisi vardır. Aygır fertilitesi yazın en yüksek; kışın en düşük düzeyde seyreder. Fotoperiyot libidoyu artırıcı yönde etki yapar. Aygırda da üreme olaylarının başlangıcı fotoperiyotla ilgilidir.


Fotoperiyot kısraklarda yıllık endojen reprodüktif aktiviteyi belirleyen en önemli faktördür. Ek ışık uygulanarak fotoperiyot artırılırsa vücutta melatonin kontrol edilebilir ve üreme siklusu etkilenerek üreme faaliyetleri erken başlatılabilir.



Tavuklar, civcivler yumurtadan çıktıktan sonra uzun bir süre uzun günlerin uyarıcı etkisine yanıt vermezler. Kısa günlerle karşılaştırıldıklarında ise, uzun günlere olan fotoperiyodik etkiye karşı hassasiyet kazanılmış olur. Civciv 12 haftalık yaşa geldiğinde fotoperiyodun uzaması LH’ı plazmada 2-4 kat kadar yükseltir. Bu yükselişin sonunda öncelikle sekonder cinsiyet özellikleri kazanılır. Yumurtlama olgunluğuna erişildiğinde ise fotoperiyot uzamaları, yumurtlama seksüel istek davranışını da etkilemeye başlar. Tavuklar fotoperiyot etkisi olmadan düşük verimde de olsa 200 günlükken yumurtlamaya başlar.



Ördek, hindi, bıldırcın ve sülünde ise fotoperiyot azaldığında yani karanlık süre uzadığında yumurta üretimi durur. Kazlarda üremeyi başlatan fotoperiyodik uyarım günlerin kısalması ile olur. Bu yönüyle diğer türlerden farklı olarak istisnadır. Uzun aydınlatmada, kazda yumurta verimi düşmektedir. Tavuklar yumurta yapımı sırasında kalsiyumu dışarıda alamadığı gece saatlerinde bu ihtiyacını medullası bulunan kemiklerden karşılar, gündüz bu açığını kapatır.


İnekler yıl boyu poliöstrik hayvanlardır. Pubertas yaşı ırka göre değişken olup ortalama olarak 9-18 aylık iken başlamış olur. Fotoperiyot siklus uzunluğunu etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Işıklandırmanın artmasıyla süt veriminin arttığı da çeşitli araştırmalarda görülmüştür. Süt sığırları her yoğunlukta ve sürede ışığa hassasiyet gösteremezler. Araştırmalar minimum ışık seviyesinin 150 lüks olması gerektiğini gösteriyor.


Doğru ışıklandırma süresi artırılarak hayvanın işletmeye zarar vermeden gebe kalması sağlanır, süt verimi artırılır. Hastalıklar daha erken fark edilir, hayvan daha çok yem tüketir, buzağı ve kolostrumdan maksimum verim elde edilir. En az 150 lüks, ardından 8 saatlik (maksimum 5 lüks) karanlık ile 16 saatlik ışıklandırma rejimi, yukarıda bahsedilen yararları sağlayacaktır.


Gün ışığının uzunluğunu artırmak için aydınlatmanın kullanılması, melatonin üretimini etkiler. Düvelerde, pubertaya geçişte uzun gün (16 saat/ gün) fotoperiyoduna maruz kalmalıdır böylece meme parankiminin de gelişimini destekler.


Gebeliğin son 60 gününde, düve ve kuru dönemdekiler kısa fotoperiyoda maruz kalmalılar (8 saat/ gün). Böylece bir sonraki laktasyonda süt üretimi maksimum olur ve geçiş sırasında immün sistemi güçlendirir. Kayıtlı verilere göre uzun fotoperiyodun etkileri 3-4 haftadan sonra belirmektedir. Bilimsel araştırmalara göre süt sığırları kırmızı ışığı çok az algılarlar, bu nedenle gece dinlenirken bu ışıktan rahatsız olmazlar. Kırmızı LED lamba sayesinde karanlıkta sığırlarımızı rahatsız etmeden ve hormon dengelerini bozmadan gözlemleyebiliriz.


Köpekler monoöstrik hayvanlardır, yılda bir veya iki östrus siklusu gösterirler. Çiftleşme olsun ya da olmasın her çiftleşme döneminde sadece bir östrus olur. Diğer hayvanlardan farklı olarak köpeklerde östrusta progesteronun kan seviyesi hızla artarken, östrojenin hızla düştüğü görülür. Ovulasyon, LH salgısını takiben 48 saat içinde olur. Fotoperiyodun LH etkisine ve üreme siklusuna üst kısımlarda değinmiştik. Yani köpeklerde de maruz kalınan ışık miktarı öncelikle melanosit seviyesini düşürerek siklusa girmeyi hızlandırır.


Ticari hayvan üreticileri suni ışıklandırma ile siklusu hızlandırıp daha erken sürede ve daha çok yavru elde etmeye çalışırken bu durum mutlaka veteriner hekim kontrolünde olmalıdır. Türün ve ırkın fizyolojisi dikkate alınmadan yapılan suni ışıklandırma davranışsal ve fizyolojik çoğu bozukluğa sebebiyet verecektir.


Kaynakça


ALAÇAM ,Erol , Evcil Hayvanlarda Doğum ve İnfertilite , 1999

İ. ÇELİK , U. ÖNAL , Ş. CİRİK , Diskus Balıklarında Üremeye Etki Eden Faktörlerin Belirlenmesi , 2008

Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Hayvan Yetiştirme Anabilim Dalı, Dışkapı-Ankara, G. DELLAL, F.CEDDEN Koyun ve Keçide Üremenin Mevsime Bağlılığı ve Üreme ve Fotoperiyot İlişkileri

Prof. Dr. Çiğdem ALTINSAAT , Hayvan Davranışları Ders Notu