CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1. Lịch sử nghiên cứu về bò sát ở Việt Nam Theo Nguyễn Quảng Trường năm 2009, nghiên cứu Bò sát ở Việt Nam có lịch sử khá lâu đời nhưng phát triển mạnh vào các giai đoạn cuối thế kỷ XIX, giữa và cuối thế kỷ XX và đặc biệt là những năm đầu thế kỷ XXI [22]. Có hàng loạt công trình công bố về thành phần loài được các tác giả nước ngoài công bố vào nửa đầu thế kỷ 20 nhưng đáng chú ý có hai công trình của Bourret gồm: Les Serpents de l’Indochine mô tả 189 loài và phân loài rắn xuất bản năm 1936 [23], Les Tortues l’Indochine mô tả 44 loài và phân loài rùa xuất bản năm 1941 [24]. Đây được coi là những tài liệu đầy đủ nhất về lưỡng cư bò sát của vùng Đông Dương (Việt Nam, Lào và Campuchia) ở nửa đầu thế kỷ XX; Nửa sau thế kỷ XX, có nhiều công trình nghiên cứu về khu hệ Bò sát do các tác giả trong nước thực hiện.
Đào Văn Tiến đã công bố 4 bài báo: Về định loại rùa và cá sấu Việt Nam (1978) [25], Về định loại thằn lằn Việt Nam (1979) [26], Về định loại rắn Việt Nam (1981, 1982) [27, 28] trên tạp chí Sinh vật - Địa học (nay là Tạp chí Sinh học). Theo đó, tác giả đã thống kê ở Việt Nam có 77 loài thằn lằn, 165 loài rắn, 32 loài rùa và 2 loài cá sấu. Cùng thời gian (1980), Trần Kiên và Nguyễn Quốc Thắng xuất bản cuốn Các loài rắn độc Việt Nam, trong đó đã giới thiệu về đặc điểm của 31 loài rắn [29]. Số lượng loài Bò sát ghi nhận ở Việt Nam tăng lên nhanh chóng từ 258 loài vào năm 1996 [30] lên tới 296 loài vào năm 2005 [31] và 368 loài vào năm 2009 [2] và hiện nay ghi nhận khoảng hơn 500 loài (Uetz and Hošek 2021) [3].
Có 3 giống mới và khoảng 180 loài mới đã được phát hiện ở Việt Nam kể từ năm 1980 trở lại đây. Trong thời kỳ 1975-1986, chỉ có 6 loài mới cho khoa học được phát hiện ở nước ta, trong đó chỉ có 3 loài có tác giả là người Việt Nam. Trong giai đoạn 1987-2014, số loài phát hiện mới cho khoa học tăng lên khoảng 170 loài, trong đó có khoảng 40% số công trình công bố do các nhà khoa học Việt Nam là tác giả chính [2, 32, 3, 33]. Trong những năm gần đây việc áp dụng sinh học phân tử kết hợp với các phân tích hình thái trong phân loại học, số lượng loài mới được ghi nhận tăng lên đáng kể, đã có hơn 30 loài Bò sát mới được mô tả tại Việt Nam: Acanthosaura phongdienensis Nguyen và cs.
2019; Achalinus 5 emilyae Ziegler và cs. juliani Ziegler và cs. timi Ziegler và cs. 2019; Calamaria dominici Ziegler, Tran & Nguyen, 2019; C.
strigiventris Poyarkov và cs. 2019; Cyrtodactylus septimontium Murdoch và cs. taybacensis Pham và cs. 2019; Liopeltis pallidonuchalis Poyarkov, Nguyen & Vogel 2019; Lipinia trivittata PoyarkoV và cs.
vassilievi Poyarkov và cs. 2019; Lycodon namdongensis Luu và cs. pictus Janssen và cs. 2019; Opisthotropis haihaensis Ziegler 2019; Pelodiscus variegatus Farkas và cs.
2019; Scincella badenensis Nguyen và cs. 2019; Acanthosaura prasina Ananjeva và cs. 2020; Achalinus tranganensis Luu và cs. 2020; Achalinus zugorum Miller và cs.
2020; Cyrtodactylus culaochamensis Tri và cs. 2020; Cyrtodactylus phumyensis Ostrowski và cs. 2020; Hemiphyllodactylus bonkowskii Nguyen và cs. nahangensis Do và cs.
ngocsonensis Nguyen và cs. 2020; Oligodon rostralis Nguyen và cs. 2020; Scincella baraensis Nguyen và cs 2020; Sinomicrurus peinani Liu và cs. 2020; Sphenomorphus phuquocensis Grismer và cs.
2020 Ahaetulla rufusoculara Lam và cs. 2021; Cyrtodactylus chungi Ostrowski và cs. ngati Le và cs. orlovi Do, và cs.
raglai Nguyen và cs. 2021; Gekko phuyenensis Nguyen và cs. 2021; Hebius igneus David và cs. 2021; Hemiphyllodactylus dalatensis Do và cs.
Nguyen 2021; Pareas temporalis Le, và cs. 2021; Subdoluseps vietnamensis LE và cs. 2021; Trimeresurus guoi Chen và cs. Tổng quan về mã vạch ADN (DNA-barcodes) Trong quá trình nghiên cứu về giới thực vật thì phương pháp phân loại thực vật dựa trên những đặc điểm hình thái từ lâu đã chứng minh được vai trò quan trọng trong việc làm nền tảng cho các nghiên cứu về sinh thái, tiến hóa và đa dạng thực vật.
Phân loại đông vật căn cứ vào đặc điểm sai khác hình thái của các cơ quan bộ phận, chủ yếu dựa vào sự khác biệt hình thái của các cơ quan đặc biệt là cơ quan sinh sản và các cơ quan có tính bảo thủ ít thay đổi qua các thế hệ, đây là cách thức phân loại truyền thống đã được xây dựng và phát triển từ rất xưa cho tới ngày nay. Tuy nhiên, thực tế đã cho thấy đó chưa phải 6 là phương pháp hiệu quả trong việc phân loại các mẫu đang trong giai đoạn phát triển, các mẫu có đặc điểm giống nhau, hay các mẫu không đủ các bộ phận [34]. Bên cạnh đó, các phương pháp phân loại hình thái thường chỉ được thực hiện bởi các chuyên gia về hình thái học, việc phân loại cần nhiều năm kinh nghiệm và khó thực hiện đối với những sinh viên ít kinh nghiệm hoặc những nhà nghiên cứu không chuyên [35, 36]. Một phương pháp định loại mới dựa trên các dữ liệu sinh học phân tử đã được ra đời từ những năm 1990, đã hỗ trợ đắc lực phương pháp phân loại học động vật truyền thống dựa trên hình thái được gọi với thuật ngữ “ADN mã vạch” lần đầu tiên được sử dụng vào những năm 1993.
Đó là phương pháp dựa trên các dữ liệu thông tin về hệ gen trong và ngoài nhân (hay ADN). Tùy mục đích hoặc đối tượng nghiên cứu, người ta có thể lựa chọn các gen hoặc các vùng gen khác nhau trong hệ gen [37]. Thực tiễn đã chứng minh mã vạch ADN bắt đầu có tầm ảnh hưởng từ những nghiên cứu của Herbert và cs. Kết quả nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng các cá thể từ bộ sưu tập của 200 loài có quan hệ gần gũi với nhau thuộc bộ cánh vảy có thể xác định với độ chính xác 100% bằng cách này sử dụng gen ty thể Cytochrome coxidase tiểu đơn vị I (COI) (đây là enzyme cuối cùng trong chuỗi vận chuyển hô hấp của ty thể, màng).
Mã vạch ADN là trình tự nucleotide của một chuỗi ADN ngắn, có cùng nguồn gốc tổ tiên, trong đó có vùng ít bị thay đổi (vùng bảo thủ) và vùng thay đổi theo quá trình tiến hóa [35, 38]. Ngoài ra việc lựa chọn một vùng làm trình tự mã vạch ADN còn cần phải mang những đặc điểm sau: có độ dài thích hợp (không quá ngắn để có độ đa hình về trình tự giữa các taxon, không quá dài để có thể giải trình tự theo cách thông thường, thậm chí cả trong khi điều kiện chưa được tối ưu); thuận lợi trong việc so sánh trình tự dựa trên vị trí khác biệt các nucleotide và không có đoạn trình tự chưa chắc chắn như một vài đoạn lặp lại microsatellite làm giảm chất lượng trình tự [39]. Việc giải mã toàn bộ hệ gen của sinh vật gặp nhiều khó khăn, tốn kém nhiều công sức và kinh phí nên không phải phòng thí nghiệm nào cũng có thể thực hiện được. Thay vào đó, việc xác định một đoạn ADN đã biết, đặc trưng cho loài là giải pháp hiệu quả trong phân tích, đánh giá đa dạng di truyền nguồn 7 gen, xác định nguồn gốc, xuất xứ của sinh vật, bản quyền các sản phẩm sinh học.
Vì vậy, hướng nghiên cứu mã vạch ADN đang được phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: nghiên cứu về đa dạng sinh vật, giám định loài, giám định mẫu vật, xét nghiệm bệnh, bản quyền sản phẩm (giống cây trồng, vật nuôi, sản phẩm nông - lâm - thủy sản,…) [40]. Mã vạch ADN là một công cụ mới, rất hiệu quả cho các nghiên cứu về phân loại, giám định sinh vật, gồm cả động vật, thực vật, nấm, vi sinh vật và virus [41], [35], [36], [42], [43]. Việc xác định loài bằng mã vạch ADN có hiệu quả cao trong việc phân biệt các loài sinh vật khi những quan sát hình thái, sinh trưởng và phát triển chưa đủ cơ sở để định danh hoặc phân biệt loài [43]. Việc sử dụng ADN mã vạch để nhận dạng các loài trên quy mô toàn cầu có ý nghĩa ngày càng lớn.
Cho đến nay, đã có trên 6000 công trình khoa học được công bố với khoảng 5 triệu trình tự mã vạch ADN ở các loài sinh vật. Để chuẩn hóa ở mức độ quốc tế về việc sử dụng mã vạch ADN, cộng đồng khoa học đã nỗ lực trong việc tìm kiếm các vùng trình tự ADN làm mã vạch có thể phân biệt đồng thời nhiều loài [44, 45, 46]. Các nghiên cứu bổ sung dẫn liệu mới về phân loại học Nhiều nghiên cứu về phân loại học dựa trên kết quả so sánh hình thái và sinh học phân tử đã góp phần hoàn thiện hơn hệ thống phân loại, ngoài việc hỗ trợ các phương pháp phân tích hình thái để mô tả loài mới ra, sinh học phân tử còn khắc phục, chỉnh sửa các nhẫm lẫn trong hệ thống học trước đây. Ví dụ như: Các phân họ rắn Natricinae, Pareatinae và Pseudoxenodontinae đã được nâng cấp và tách ra thành 4 họ Lamprophiidae, Natricidae, Pareatidae, Pseudoxenodontidae theo tài liệu của Pyron và cs.
(2013) [47] và Zaher và cs. (2009) [48]; giống Ophisaurus đổi sang Dopasia [10, 49]; Guo và cs. 2014 dựa trên kết quả phân tích phân tử đã tu chỉnh phân loại giống Amphiesma sang giống Hebius [50]; Takeuchi và cs. 2018 đã nhóm 3 giống Rhabdophis, Macropisthodon Balanophis thành một giống Rhabdophis [51]; Purkayastha đổi giống Xenochrophis về Rhabdophis [52]; Ren và cs.
8 Tuy nhiên, việc áp dụng sinh học phân tử trong giải quyết mối quan hệ di truyền của các loài thuộc giống Bungarus còn chưa nhiều. Một số công trình công bố có liên quan như: Ulrich Kuch & Dietrich Mebs (2007), Pyron và cs. (2013), Laopichienpong và cs. (2016), Ashraf MR và cs.
2019 mới chỉ phân tích mối quan hệ di truyền của một số loài trong giống Bungarus ở Java, Sri Lanka, Thái Lan, Pakistan [8, 54, 55, 56]. Tổng quan các nghiên cứu về giống Bungarus 1. Trên thế giới Giống cạp nia Bungarus Daudin, 1803 thuộc phân họ Rắn hổ (Elapidae), họ Rắn nước (Colubridae), phân bộ Rắn (Serpentes), bộ Có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia), ngành Có dây sống (Chordata), giới Động vật (Animalia). Giống cạp nia Bungarus có vùng phân bố rộng, chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á từ Pakistan, Ấn Độ và Afghanistan ở phía tây, và phía đông nhiệt đới Đông Nam Á, toàn bộ tiểu vùng Ấn Trung và phần còn lại của Châu Á, hiện ghi nhận 16 loài trên thế giới (Slowinski.
1994; Kharin và cs. 2011; Abtin và cs. 2014; Ahsan and Rahman 2017; Uetz and Hošek.