CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Động vật không xương sống cỡ lớn Khái niệm: ĐVKXSCL là sinh vật không có xương sống, có thể nhìn thấy bằng mắt thường, động vật không xương sống có thể bị bắt bởi lưới hoặc lưới lọc có kích thước 500 µm. Đặc điểm: Ở các thủy vực nước chảy, ĐVKXSCL được xem như các động vật không xương có kích thước đủ lớn để có thể bắt được bằng lưới hoặc giữ lại trên sàng với kích cỡ mắt lưới từ 250-1.000µm và có thể nhìn thấy bằng mắt thường với kích thước hầu hết lớn hơn 1 mm (De Pauw and Vanhooren, 1983; Sladecek, 1973). ĐVKXSCL bao gồm nhóm chân đốt (côn trùng, ve, tôm, cua), nhóm thân mềm (hai mảnh vỏ, ốc), giun đốt, giun tròn, giun đũa.
ĐVKXSCL sống đáy có môi trường sống giới hạn và khả năng di chuyển ít, chúng không thể thay đổi môi trường sống một các nhanh chóng do vậy chúng phản ứng nhanh với bất cứ nguồn ô nhiễm nào xảy ra trong môi trường nên cấu trúc quần thể sẽ bị thay đổi. Bên cạnh đó, vòng đời của chúng đủ dài để có thể biết được các đặc điểm môi trường sống của chúng trước và sau khi ô nhiễm (Rosenberg and Resh, 1993). Voshell and Reese (2002) cho rằng ĐVKXSCL giữ vai trò quan trọng trong các hệ sinh thái bởi vì chúng là nguồn thức ăn cho cá, lưỡng thê, chim sống nước, ngoài ra chúng còn tham gia vào việc phân hủy vật chất hữu cơ và dinh dưỡng. Phần lớn ĐVKXSCL có đời sống ở tầng đáy thủy vực và cư trú trong nền đáy (môi trường cư trú thường là nền đáy, mùn bã hữu cơ, khúc gỗ, thực vật bậc cao, tảo sợi,…) vì lý do này nên chúng thường được xem là ĐVKXSCL sống đáy.
Ngoài ra, một số ít ĐVKXSCL sống ở bề mặt nước và bơi lội tự do trong tầng nước (Rosenberg and Resh, 1993). Tesfaye (1988) cho rằng sự ưu thế và thành phần loài của ĐVKXSCL sẽ biến động khi sự ô nhiễm nước tăng lên. Đặc điểm môi trường sống của động vật không xương sống cỡ lớn Sự đa dạng thành phần loài ĐVKXSCL có tương quan thuận với chất lượng nước, do đó các hoạt động của con người có thể làm suy giảm hệ sinh vật trong nước, bất cứ các hoạt động nào của con người trong vùng có hệ thống cấp thoát nước đều có thể gây ra sự thay đổi các yếu tố lý hóa học, điều này làm tác động xấu đến quần thể ĐVKXSCL sống đáy (Haileselasie and Teferi, 2012). Các yếu tố lý hóa học của các dòng sông và suối ở các nước nhiệt đới bị ảnh hưởng rất lớn do các hoạt động của con người, do sự thay đổi việc sử dụng tài nguyên đất, hoạt động sản xuất nông 5 nghiệp và công nghiệp hóa gia tăng, tất cả các hoạt động này làm ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tốc độ dòng chảy và điều đó gây ảnh hưởng đến quần thể ĐVKXS sống đáy (Pringle et al., 2000; Wishart et al.
Ngoài ra, sự phân bố và sự ưu thế của các sinh vật thủy sinh trong quần thể động vật đáy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, Bazzanti and Seminara (2004) cũng cho rằng những khác biệt về độ phong phú và thành phần loài của sinh vật đáy là do sự khác nhau về đặc tính lý hóa học của các hệ sinh thái thủy sinh. Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự phân bố của ĐVKXSCL là tính chất nền đáy và vật chất lơ lửng trong tầng đáy của thủy vực. Hơn nữa, một số yếu tố lý hóa học cũng ảnh hưởng đến sinh khối và tính đa dạng của ĐVKXSCL bao gồm: độ dốc của thủy vực, nhiệt độ nước và chiều rộng của thủy vực (Newlon and Rabe, 1977). Theo Voshell and Reese (2002), các yếu tố thủy lý quan trọng ảnh hưởng đến sự phân bố của động vật đáy bao gồm nhiệt độ nước, thể tích nước, lưu tốc dòng chảy, tính chất nền đáy và mối quan hệ năng lượng.
Mặt khác, kết quả của nhiều nghiên cứu cũng cho thấy các yếu tố môi trường nước cũng ảnh hưởng nhiều đến biến động quần thể ĐVKXSCL (Subramanian and Sivaramakrishnan, 2007). Tương tự, Sittilert (1985) cho rằng có mối quan hệ có ý nghĩa giữa tính đa dạng thành phần loài ĐVKXSCL với các yếu tố môi trường nước bao gồm DO, pH và độ mặn khi nghiên cứu ở sông Thachin, Thái Lan. Do vậy, các yếu tố môi trường nước cũng được sử dụng nhiều trong quan trắc sinh học như là: độ mặn, nhiệt độ nước, pH, DO, BOD, TSS, TDS… Lớp Chân bụng (Gastropoda) thuộc ngành Thân mềm, cơ thể đã có đầy đủ các hệ, thụ tinh trong, đẻ trứng. Lớp Chân bụng có phần thân xoắn chóp làm cơ thể mất đối xứng hai bên.
Thích ứng với đời sống bò chậm trên giá thể. Lớp Chân bụng là lớp phong phú nhất trong ngành, chiếm 75 – 80% số loài thân mềm hiện đang sống. Phần lớn Chân bụng sống ở biển, một số sống ở nước ngọt, ở cạn và số ít ký sinh ngoài trên cơ thể động vật (trai, da gai,…). Lớp Chân bụng phân bố rất rộng, trong nước ngọt, nước mặn, trên cạn.
Số loài ở nước mặn và nước lợ nhiều hơn hẳn so với số loài ở nước ngọt. Ở cạn, chỉ có bộ Mắt đỉnh (Stylommotopphra) và một số mang trước (ví dụ họ Cyclophoridae). Một số có phổi chuyển thứ sinh sang sống ở nước ngọt (Basommatophora). Ở biển, chân bụng có thể sống từ vùng ven bờ tới độ sâu 5000m.
Một số ốc có phổi có thể sống ở độ cao 5500m. Một số ốc mang trước thích nghi với 6 đời sống trôi nổi trong tầng nước mặt ở biển như Janthinidae, Heteropoda, Pteropoda. Phần lớn chân bụng bò chậm ở đáy. Một số sống bám, ít hoặc không di động.
Bên cạnh các loài sống tự do còn có các loài ký sinh ở sao biển, cầu gai, hải sâm và trai. Ốc có phổi ưa sống ở nơi ẩm, giàu mùn bã thực vật. Mùa lạnh hoặc mùa khô, chúng có thời kỳ nghỉ hoạt động, lỗ miệng không có nắp miệng được bịt kín bởi một màng làm bằng chất nhầy do chúng tiết ra, có nhiều muối canxi. Một số ốc có mang có thể sống cả ở suối nước nóng, nhiệt độ nước tới 530C.
Riêng ốc nhồi (Pilidae) vừa có mang, vừa có phổi, sống ở nước nhưng có khả năng chịu khô cạn trong thời gian khá lâu. Đa số loài ốc ăn thực vật, mùn bã, rêu, nấm,…Một số ốc ăn thịt, chúng ăn sứa, giun,…và cả trai bằng cách đục lỗ vỏ bằng axit do chúng tiết ra (Naticidae) [1]. Các giống loài thuộc lớp Gastropoda nước ngọt là sinh vật chỉ thị và giữ vai trò quan trọng ở các thủy vực nước sạch bởi vì chúng sống hoại sinh (Saprophytic). Một số loài Gastropoda là ký chủ trung gian lây nhiễm sán lá và các ký sinh trùng khác của động vật và con người (Brown, 1994), khoảng 100 loài Gastropoda nước ngọt là ký chủ trung gian cho động vật ký sinh (sán lá) và trong số những loài Chân bụng này thì các giống loài thuộc họ Pilidae và Thiaridae được ghi nhận là nơi ẩn náu của ấu trùng sán lá (Subba-Rao, 1993).
Dillon (2000) cho rằng sự phân bố của Gastropoda trong môi trường nước ngọt phụ thuộc vào khả năng của chúng đối với môi trường nơi chúng sinh sống và tồn tại ở đó. Tỉ lệ sống Gastropoda được qui định bởi các yếu tố lý hóa học khác nhau mà các yếu tố này giữ vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc điểm chất lượng nước có liên quan đến những loài đặc biệt. Các yếu tố lý hóa học khác nhau của vực nước, sự ô nhiễm, vấn đề bệnh tật và sự hiện diện của thực vật thủy sinh là những yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố và mức độ phong phú của các loài Gastropoda. Mật độ của Gastropoda biến động theo mùa, đạt mật độ cao vào mùa hè (Nazneen et al.
(1994)), đỉnh cao mật độ Gastropoda đạt được vào mùa thu trong khi mật độ của chúng thấp nhất vào mùa đông (Hussein et al. Quần thể Gastropda đạt số lượng cao hơn từ tháng 3 đến tháng 7 và thấp hơn từ tháng 8 đến tháng 2. Đỉnh cao của Gastropoda được ghi nhận vào tháng 6 và số lượng đạt thấp nhất vào tháng 2 (Saddozai et al. Quần thể Gastropoda có thành phần loài cao hơn vào mùa hè và thấp vào mùa đông (Saddozai et al.
Gastropoda nước ngọt ở hồ Manchar của Pakistan giai đoạn tháng 8/2011 đến tháng 07/2012 đã ghi nhận được 10 loài: Bellamya bengalensis, Bellamya naticoides, Thiara 7 tuberculata, Lymnaea acuminata chlamys, Lymnaea acuminata rufescens, Lymnaea acuminata patula, Physa acuta, Gabia arcula, Planorbis exustus and Gyraulus euphraticus. Gastropoda nước ngọt là sinh vật chỉ thị, giữ vai trò quan trọng ở các thủy vực nước sạch bởi vì chúng là sinh vật hoại sinh có thể sử dụng các vật chất hữu cơ trong môi trường nước. Chúng ăn tảo, động vật nổi và chất thải hữu cơ và là nguồn thức ăn cho nhiều loài cá, chim và con người. Strzelec and Królczyk (2004) cho rằng nhiều loài thuộc lớp Gastropoda chịu đựng được hầu hết các biến động của các yếu tố lý hóa học và sự hiện diện của chúng bị ảnh hưởng bởi chất lượng nền đáy và sự phong phú của cây cỏ thủy sinh, tác giả cho rằng ở các dòng sông nền đáy phù hợp nhất cho Gastropoda phát triển là nền đáy cát trên bề mặt có phủ một lớp mỏng vật chất hữu cơ mịn.
Ngoài ra, Supian and Ikhwanuddin (2002) cho thấy loài ốc đinh Melanoides tuberculata thuộc họ Thiaridae xuất hiện thường xuyên nhất và phân bố rộng nhất, chúng được tìm thấy ở hầu hết các thủy vực nước ngọt và đạt mật độ cao nhất vào tháng 10. Mùa vụ sinh sản chính của ốc Melanoides tuberculata diễn ra từ tháng 6 đến tháng 11 hàng năm (Pointier et al. Mặt khác, theo Flores and Zaffaralla (2012) các loài ốc thuộc họ Thiaridae thường chiếm ưu thế và duy trì bền bỉ nhất trong các hệ sinh thái khác nhau, ngoài ra Contreras-Arquieta (1998) cho rằng các loài ốc thuộc họ Thiaridae định cư nhanh, chịu đựng được các môi trường sống khác nhau là do chúng có vỏ dày và chắc, nhiều loài sinh sản đơn tính nên có khả năng tăng mật độ cao trong thời gian ngắn, tuổi thọ trung bình của loài ốc này khoảng 5 năm. Utzinger et al.
(1997) kết luận rằng sự phân bố của các loài ốc nước ngọt là kết quả của sự tương tác các yếu tố sinh thái khác nhau, chúng thể hiện khả năng chịu đựng mức ô nhiễm cao và thích nghi với sự biến động theo mùa của các yếu tố lý hóa học.