Tổng quan luận án
Công trình "Nghiên cứu đa dạng di truyền và sinh thái của Thằn lằn bóng đuôi dài - Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế" do nghiên cứu sinh Đặng Phước Hải thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế vào năm 2017, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Ngô Đắc Chứng và PGS. Trần Quốc Dung, thuộc chuyên ngành Động vật học (mã số: 62 42 01 03).
Về tính cấp thiết, các thống kê bò sát toàn cầu cho thấy số lượng loài được ghi nhận từ đầu năm 2011 là 9.300 loài và đến tháng 8 năm 2016 đã vượt 10.000 loài; trong đó có khoảng 20% số loài bị đe dọa tuyệt chủng theo ước tính của Böhm và cộng sự. Tại Việt Nam, số lượng loài bò sát và lưỡng cư tăng dần qua các mốc thống kê: 340 loài (1996), 545 loài (2009) và khoảng 650 loài (2016). Vùng Bắc Trung Bộ là một trung tâm đa dạng sinh học nhưng rừng tự nhiên và tài nguyên động vật hoang dã đang chịu áp lực lớn từ nạn phá rừng, canh tác nông nghiệp, xây dựng thủy điện, ô nhiễm môi trường và săn bắt cạn kiệt. Các loài thuộc giống Eutropis thường bị khai thác phục vụ nhu cầu thực phẩm và chữa bệnh trong dân gian (hen suyễn, suy nhược cơ thể, gầy yếu ở trẻ em). Mặc dù Eutropis longicaudatus là loài phổ biến, đóng vai trò tiêu diệt côn trùng có hại cho nông - lâm nghiệp và là mắt xích chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái, các công trình tại Thừa Thiên Huế trước đây chủ yếu dừng lại ở điều tra thành phần loài hoặc chỉ tập trung vào Thằn lằn bóng hoa (Eutropis multifasciatus). Do đó, khoảng trống nghiên cứu về đa dạng di truyền, sinh thái học dinh dưỡng, tập tính, mô hình chiếm cứ và sinh học sinh sản của loài E. longicaudatus tại Việt Nam nói chung và Thừa Thiên Huế nói riêng cần được giải quyết.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm 2 nội dung:
- Phân tích đặc điểm hình thái và đánh giá mức độ đa dạng di truyền quần thể của loài Thằn lằn bóng đuôi dài ở vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế.
- Phân tích đặc điểm sinh thái và sinh sản của loài Thằn lằn bóng đuôi dài ở vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế.
Nội dung nghiên cứu cụ thể được phân thành 4 phần:
- Xác định đặc điểm hình thái của E. longicaudatus vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế và phân tích tương quan giữa những sai khác về hình thái theo giới tính.
- Đánh giá mức độ đa dạng di truyền của E. longicaudatus vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế ở cấp độ loài, cấp độ quần thể và so sánh với các vùng khác.
- Phân tích các đặc điểm sinh thái: dinh dưỡng (các loại con mồi, chỉ số quan trọng của thức ăn), xác suất phát hiện loài, các mô hình điểm chiếm cứ và các yếu tố ảnh hưởng.
- Phân tích các đặc điểm sinh sản của E. longicaudatus.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Thằn lằn bóng đuôi dài Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856), giống Eutropis, họ Thằn lằn bóng (Scincidae), bộ Có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia).
- Phạm vi không gian: Huyện A Lưới, vùng Tây Nam tỉnh Thừa Thiên Huế (tọa độ địa lý từ 16°00’57” đến 16°27’04” vĩ độ Bắc, 107°00’56” đến 107°31’05” kinh độ Đông).
- Phạm vi thời gian: Từ tháng 6/2014 đến tháng 6/2017 (trong đó khảo sát hình thái và dinh dưỡng: 6/2014 – 5/2015; mô hình chiếm cứ: 1/2015 – 9/2015; sinh sản: 9/2015 – 8/2016; phân tích di truyền: 5/2016 – 8/2016; xử lý số liệu: 6/2015 – 12/2016).
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Trong chương tổng quan, tác giả hệ thống hóa các hướng nghiên cứu liên quan đến Eutropis longicaudatus trên thế giới và tại Việt Nam:
Về phân loại học và hình thái:
- Trên thế giới: Loài được Hallowell mô tả lần đầu vào năm 1856 từ mẫu vật tại Thái Lan dưới tên Euprepis longicaudata. Günther mô tả Eumeces siamensis (sau này là tên đồng vật khách quan). Tên Euprepes bicarinatus và Euprepes Ruhstrati được xác định là đồng vật của Mabuya longicaudata. Năm 2003, Mausfeld và Schmitz phân tích quan hệ di truyền và chính thức chuyển loài sang giống Eutropis. Các đặc điểm hình thái chuẩn được hoàn thiện qua ghi nhận của Boulenger, Smith (1935), Taylor và Grismer cùng cộng sự. Về sai khác hình thái theo giới tính (SSD), Andersson cùng cộng sự đề xuất các mô hình chọn lọc; Olsson cùng cộng sự nghiên cứu trên Niveoscincus microlepidotus; Cox (2003) đề xuất công thức tính SSD khắc phục nhược điểm của công thức Lovich và Gibbons (1992); Ji cùng cộng sự nghiên cứu trên Mabuya multifasciata; Gifford và Powell khảo sát trên 5 loài thuộc giống Leiocephalus.
- Tại Việt Nam: Bourret (1937) ghi nhận loài tại Gia Lâm và Bắc Giang với tên gọi Mabuya longicaudata; Trần Kiên cùng cộng sự (1981) tiếp tục sử dụng danh pháp này; Nguyễn Văn Sáng cùng cộng sự (2009) đổi thành Eutropis longicaudata; sau đó Hoàng Ngọc Thảo, Hoàng Xuân Quang, Ngô Đắc Chứng (2013) cùng các nghiên cứu tiếp theo của Ngô Đắc Chứng thống nhất danh pháp Eutropis longicaudatus. Nghiên cứu SSD ở Việt Nam trước đó mới chỉ được Ngô Đắc Chứng và Ngô Văn Bình (2014) thực hiện trên E. multifasciatus.
Về đa dạng di truyền:
- Nghiên cứu nhiễm sắc thể của Ota cùng cộng sự trên 22 loài thằn lằn xác định E. longicaudatus có 16 cặp nhiễm sắc thể (2n = 32). Về sinh học phân tử, Honda cùng cộng sự (1999) dùng chỉ thị 12S và 16S rRNA ty thể; Mausfeld (2002) phân tích đoạn gen 16S rRNA (487 bp); Whiting cùng cộng sự khảo sát các gen nhân và ty thể (Enol, C-mos, Gapdh, MYH2); Datta-Roy cùng cộng sự (2012) giải thích quan hệ phát sinh gắn với biến động mảng kiến tạo địa chất. Kỹ thuật RAPD từng được áp dụng trên nhiều lớp động vật khác nhau nhưng chưa từng được áp dụng trên E. longicaudatus. Tại Việt Nam, chưa có bất kỳ công trình di truyền nào trên loài này.
Về sinh thái học dinh dưỡng, sinh sản và vi môi trường sống:
- Trên thế giới: Huang cùng cộng sự (2006, 2007, 2011, 2012) tại đảo Orchid (Đài Loan) xác định thành phần thức ăn chính gồm bộ Cánh thẳng (31,1%), bộ Cánh cứng (20,5%), bộ Cánh nửa (15,2%), ghi nhận hiện tượng thằn lằn mẹ bảo vệ trứng chống rắn ăn trứng và kích thước ổ trứng từ 2-13 quả (trung bình 6 quả); Huang và Pike khảo sát tác động của biến đổi khí hậu lên sinh thái làm tổ; Norval cùng cộng sự bổ sung giun đất vào phổ thức ăn.
- Về mô hình điểm chiếm cứ và xác suất phát hiện: MacKenzie cùng cộng sự (2002, 2003, 2004, 2006) xây dựng và phát triển khung phân tích occupancy trên lưỡng cư, bò sát, côn trùng và chim.
- Tại Việt Nam: Các nghiên cứu sinh thái trước đây chỉ đề cập sơ bộ về dinh dưỡng và sinh sản của giống Eutropis tại Khánh Hòa (Ngô Đắc Chứng, 2007; Ngô Đắc Chứng và Trương Tấn Mỹ, 2009) hoặc so sánh E. longicaudatus với E. multifasciatus tại vùng đồng bằng/thành phố Huế (Lê Thắng Lợi và Ngô Đắc Chứng, 2009).
Khoảng trống nghiên cứu được lựa chọn giải quyết: Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam áp dụng đồng thời chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá biến dị di truyền quần thể, kỹ thuật rửa dạ dày không gây chết để phân tích dinh dưỡng định lượng, và ứng dụng mô hình chiếm cứ của MacKenzie kết hợp phần mềm PRESENCE để xác định xác suất phát hiện loài Eutropis longicaudatus theo biến số sinh cảnh và thời tiết.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và công thức phân tích
Luận án vận dụng các lý thuyết và công thức toán học - sinh thái học sau:
- Sai khác kích thước theo giới tính (SSD) theo công thức của Cox và cộng sự (2003):
$$\text{SSD} = \left(\frac{\text{Kích thước của giới tính lớn hơn}}{\text{Kích thước của giới tính nhỏ hơn}}\right) - 1$$
- Thể tích con mồi ($V$) và thể tích cơ quan sinh sản (tinh hoàn, trứng) theo hình elipxoit của Vitt và Blackburn (1991):
$$V = \frac{4\pi}{3} \times \left(\frac{\text{chiều dài}}{2}\right) \times \left(\frac{\text{chiều rộng}}{2}\right)^2$$
- Chỉ số quan trọng tương đối của thức ăn (IRI) theo Pinkas (1971):
$$\text{IRI} = \frac{%F + %N + %V}{3}$$
Trong đó $%F$ là phần trăm tần số bắt gặp, $%N$ là phần trăm số lượng cá thể con mồi, $%V$ là phần trăm thể tích con mồi.
- Độ đa dạng thức ăn và độ đa dạng di truyền tính theo chỉ số Simpson (1949): $D = \sum \frac{n_i(n_i - 1)}{N(N - 1)}$.
- Đa dạng di truyền quần thể theo Nei (1973, 1978): mức đa dạng ở từng vùng $H_o = -\sum p_i \log_2 p_i$; mức đa dạng trung bình nội bộ quần thể $H_{pop} = \frac{1}{n}\sum H_o$; mức đa dạng toàn bộ mẫu $H_{sp} = -\sum p_s \log_2 p_s$; mức đa dạng giữa các quần thể $G_{st} = \frac{H_{sp} - H_{pop}}{H_{sp}}$.
- Mô hình điểm chiếm cứ của MacKenzie và cộng sự (2002): ước tính xác suất chiếm cứ ($\psi$) và xác suất phát hiện ($p$) thông qua chuỗi lịch sử phát hiện/không phát hiện (1/0), chọn lọc mô hình dựa trên tiêu chuẩn thông tin Akaike (AIC), giá trị $\Delta\text{AIC} \le 3,0$ và trọng số Akaike (AIC wgt).
Phương pháp nghiên cứu thực địa và phòng thí nghiệm
- Đo đạc hình thái: Dùng thước kẹp điện tử Mitutoyo (độ chính xác 0,01 mm) đo chiều dài thân (SVL), chiều dài đuôi (TL), chiều dài đầu (HL), chiều rộng đầu (HW), chiều rộng miệng (MW); cân khối lượng cơ thể (BM) bằng cân điện tử Prokits (độ chính xác $\pm 0,1$ g).
- Rửa dạ dày: Thực hiện theo quy trình của Solé và cộng sự (2005) bằng cách sử dụng ống nhựa mềm đường kính 2-4 mm nối với xi-ranh 30 cc hoặc 60 cc, bơm nước đẩy thức ăn ra rây lọc, bảo quản mẫu thức ăn trong cồn 75°, sau đó thả thằn lằn về môi trường sống.
- Giám sát điểm chiếm cứ: Thiết lập 42 điểm giám sát diện tích $1.000\text{ m}^2$ ($20 \times 50\text{ m}$), cách nhau tối thiểu 500 m, thuộc 3 dạng sinh cảnh:
- Sinh-cảnh-1: Rừng lâm nghiệp và rừng trồng thuần loại xa khu dân cư.
- Sinh-cảnh-2: Vườn nhà, vườn trồng, khu chăn nuôi, cây bụi gần nhà dân.
- Sinh-cảnh-3: Ven sông suối cây bụi xa khu dân cư.
Mỗi sinh cảnh có 14 điểm; thực hiện 9 đợt khảo sát hàng tháng; thu thập biến số nhiệt độ, độ ẩm, thời tiết nắng, mưa. Sử dụng phần mềm PRESENCE 3.1 để xử lý.
- Phân tích sinh sản: Mổ giải phẫu 139 cá thể đã cố định cồn 70°, đo kích thước tinh hoàn, khối lượng thể mỡ, khối lượng gan, đếm số trứng và phân loại 5 giai đoạn phát triển của trứng (giai đoạn 1: chưa có noãn hoàng; giai đoạn 2: bắt đầu có noãn hoàng; giai đoạn 3: noãn hoàng phát triển/mới rụng; giai đoạn 4: thấy phôi; giai đoạn 5: phôi nằm trong ống dẫn trứng có vỏ dai).
- Phân tích di truyền PCR-RAPD: Tách chiết DNA tổng số từ 200 mg cơ đuôi theo phương pháp cải tiến từ Ahmed và cộng sự (2009) (đệm chiết Tris-HCl, EDTA, NaCl; SDS 20%; Protease ủ 65°C trong 50 phút; chiết tách phenol:chloroform:isoamyl alcohol tỉ lệ 25:24:1; tủa bằng ethanol 100% lạnh; xử lý RNase). Kiểm tra nồng độ trên NanoDrop ND-1000. Thực hiện PCR với 5 mồi ngẫu nhiên trên máy luân nhiệt (chu trình: 92°C 2 phút; 42 chu kỳ gồm 92°C 1 phút, 36°C 1 phút, 72°C 2 phút; kết thúc 72°C 10 phút). Điện di sản phẩm trên gel agarose 1,4%, nhuộm ethidium bromide, chụp ảnh qua hệ thống Gel Documentation và phân tích băng bằng Quantity One. Xây dựng cây phả hệ bằng phần mềm NTSYS 2.1.
| STT |
Tên mồi RAPD |
Trình tự nucleotide (5' - 3') |
| 1 |
OPA-01 |
CAGGCCCTTC |
| 2 |
OPA-03 |
AGTCAGCCAC |
| 3 |
OPB-10 |
CTGCTGGGAC |
| 4 |
OPF-04 |
GGTGATCAGG |
| 5 |
OPN-10 |
ACAACTGGGG |
Nguồn tư liệu nghiên cứu
Luận án sử dụng dữ liệu thực nghiệm thu thập trực tiếp tại 9 xã/thị trấn thuộc huyện A Lưới, phân bổ thành 3 khu vực:
- Khu vực 1: Xã Hương Lâm, xã Hương Phong, xã Hồng Thượng.
- Khu vực 2: Xã Sơn Thủy, thị trấn A Lưới, xã Nhâm.
- Khu vực 3: Xã Hồng Kim, xã Hồng Vân, xã Hồng Bắc.
Quy mô mẫu vật thực tế gồm:
- 142 mẫu: Khảo sát các số đo hình thái, sai khác hình thái giới tính, sử dụng vi môi trường, thành phần dinh dưỡng và tập tính hoạt động.
- 42 điểm giám sát qua 9 đợt khảo sát (xây dựng và kiểm định 71 mô hình điểm chiếm cứ).
- 139 mẫu: Mổ giải phẫu phân tích các chỉ tiêu sinh sản.
- 50 mẫu: Tách chiết DNA và phân tích đa dạng di truyền RAPD.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương này khái quát các công trình nghiên cứu về phân loại học, sai khác hình thái giới tính, phân bố, di truyền học, sinh thái học dinh dưỡng, tập tính, mô hình chiếm cứ và sinh học sinh sản của loài E. longicaudatus trên thế giới và tại Việt Nam. Về điều kiện tự nhiên - xã hội vùng nghiên cứu, huyện A Lưới nằm ở sườn Tây dãy Trường Sơn Bắc, độ cao trung bình 700 - 900 m (có đỉnh trên 1.500 m), cấu trúc địa chất gồm thung lũng sụt lún A So - A Lưới phương Tây Bắc - Đông Nam. Rừng đặc trưng là kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới. Nhiệt độ trung bình năm giảm theo độ cao (20 - 22°C ở 500 - 800 m, dưới 18°C ở trên 1.000 m; mùa hè đạt 24 - 25°C, có gió Tây Nam khô nóng gây nhiệt độ cực đại 37 - 38°C; mùa đông chịu gió mùa Đông Bắc hạ xuống dưới 5°C). Độ ẩm không khí trung bình năm từ 83% đến 87% (thấp nhất vào tháng VII, cao nhất vào tháng XI - XII đạt 89 - 92%). Lượng mưa trung bình năm vượt 3.400 mm (có năm trên 5.000 mm), mùa mưa lớn tập trung vào tháng X và tháng XI (chiếm 48 - 53% lượng mưa cả năm).
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết đối tượng Eutropis longicaudatus, bản đồ và tọa độ 9 xã/thị trấn thu mẫu, vị trí 42 điểm giám sát thực địa chia đều cho 3 sinh cảnh. Tác giả trình bày quy trình thao tác chuẩn: quan sát tập tính ở cự ly $\ge 3\text{ m}$; bắt sống bằng tay, bẫy hố, bẫy lưới hoặc câu mồi (cào cào, nhện, giun đất); quy trình rửa dạ dày Solé cải tiến giữ sống mẫu vật; quy trình gây mê/ngâm cồn đối với mẫu sinh sản và mô cơ đuôi dùng cho sinh học phân tử; quy trình hóa sinh tách chiết DNA, phản ứng PCR-RAPD với 5 mồi chọn lọc và các công thức toán học xử lý thống kê trên phần mềm Minitab 16.0, SigmaPlot 10.0, PRESENCE 3.1 và NTSYS 2.1.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và thảo luận so sánh:
1. Đặc điểm hình thái và sai khác giới tính (SSD)
Số liệu 142 cá thể cho thấy chiều dài thân (SVL) tập trung phổ biến ở khoảng 70 - 109 mm. Chiều dài đuôi gấp 1,5 đến 2 lần chiều dài thân. Đã thiết lập các phương trình hồi quy tuyến tính giữa SVL với khối lượng cơ thể (BM), chiều dài đầu (HL), chiều rộng đầu (HW) và chiều rộng miệng (MW). Ở cá thể đực trưởng thành, các chỉ số kích thước đầu (HL, HW, MW) lớn hơn cá thể cái có cùng kích thước thân; ngược lại vòng bụng và khối lượng cơ thể ở cá thể cái tăng mạnh trong mùa mang trứng, phản ánh sự phân hóa hình thái thích nghi với tập tính cạnh tranh lãnh thổ/bạn tình ở con đực và chức năng mang phôi ở con cái.
2. Đa dạng di truyền qua chỉ thị RAPD
Phân tích 50 mẫu tại 5 quần thể thuộc huyện A Lưới bằng 5 mồi RAPD ngẫu nhiên (OPA-01, OPA-03, OPB-10, OPF-04, OPN-10) tạo ra các dải băng đa hình rõ nét. Tác giả xác định số lượng locus đa hình, tỉ lệ locus đa hình, chỉ số Shannon, chỉ số Simpson, hệ số phân hóa di truyền giữa các quần thể ($G_{st}$), mức độ tương đồng và khoảng cách di truyền theo công thức Nei cơ bản và Nei không lệch. Cây phả hệ phân tích nhóm bằng thuật toán UPGMA trên phần mềm NTSYS 2.1 phân tách rõ rệt mối quan hệ di truyền giữa các cá thể và các quần thể tại các xã của huyện A Lưới, chứng minh cấu trúc di truyền chịu sự tác động nhất định của sự phân cắt địa hình tự nhiên.
3. Vi môi trường sống và tập tính hoạt động
Thằn lằn bóng đuôi dài hoạt động ban ngày từ 7 giờ đến 17 giờ, tập trung cao nhất vào khoảng 9 giờ - 11 giờ sáng. Tỉ lệ sử dụng vi môi trường phân bố chủ yếu ở các đống củi mục, gốc cây, bờ rào đá, kẽ nứt đất và bờ bụi nơi có ánh nắng rọi trực tiếp. Ngân sách thời gian được định lượng cụ thể cho các hoạt động: phơi nắng (chiếm tỉ lệ thời gian lớn vào đầu buổi sáng), rình mồi, săn mồi, giao phối, đánh nhau và ẩn nấp. Hoạt động sống phụ thuộc chặt chẽ vào ngưỡng nhiệt độ và độ ẩm của vi môi trường.
4. Xác suất phát hiện loài và mô hình điểm chiếm cứ
Xây dựng và đánh giá 71 mô hình điểm chiếm cứ trên phần mềm PRESENCE 3.1 dựa trên số liệu 42 điểm qua 9 đợt khảo sát. Tác giả so sánh hai nhóm mô hình cơ bản: mô hình xác suất phát hiện không đổi $\psi(.), p(.)$ và mô hình xác suất phát hiện thay đổi theo thời gian khảo sát $\psi(.), p(t)$. Đánh giá tác động của các biến đồng điều kiện (covariates) gồm sinh cảnh (Sinh-cảnh-1, Sinh-cảnh-2, Sinh-cảnh-3) và thời tiết (Nhiệt_độ, Độ_ẩm, Nắng, Mưa, Khác). Kết quả chọn lọc mô hình theo AIC ($\Delta\text{AIC} \le 3,0$) khẳng định: xác suất chiếm cứ ($\psi$) đạt giá trị cao nhất tại Sinh-cảnh-2 (vườn nhà, nương rẫy, cây bụi gần khu dân cư) và Sinh-cảnh-3 (ven sông suối), thấp nhất ở Sinh-cảnh-1 (rừng trồng thuần loại xa khu dân cư). Xác suất phát hiện ($p$) phụ thuộc có ý nghĩa thống kê vào yếu tố thời tiết, tăng cao rõ rệt vào những ngày nắng ráo và giảm mạnh khi trời mưa hoặc độ ẩm không khí quá cao.
5. Đặc điểm sinh thái dinh dưỡng
Phân tích thành phần thức ăn qua phương pháp rửa dạ dày không gây chết:
- Thức ăn chủ yếu là các nhóm động vật chân khớp: bộ Cánh thẳng (Orthoptera - cào cào, châu chấu, dế), bộ Cánh cứng (Coleoptera), ấu trùng côn trùng, nhện (Araneae); ngoài ra còn ghi nhận giun đất và một tỉ lệ nhỏ chất xơ thực vật.
- Chỉ số quan trọng tương đối (IRI) của bộ Cánh thẳng và Cánh cứng chiếm ưu thế vượt trội trong mọi mùa và khu vực.
- Đường cong tích lũy con mồi theo số lượng mẫu thức ăn và tần suất đạt tiệm cận, chứng minh cỡ mẫu 142 cá thể đại diện đầy đủ cho phổ thức ăn của loài.
- Có sự thay đổi về số lượng và thể tích con mồi tiêu thụ giữa các tháng, các mùa và giữa các khu vực nghiên cứu, liên quan mật thiết đến nhiệt độ, độ ẩm và sự phong phú của con mồi ngoài tự nhiên.
6. Đặc điểm sinh thái học sinh sản
Khảo sát giải phẫu 139 cá thể theo chu kỳ các tháng trong năm:
- Con đực: Thể tích tinh hoàn biến đổi rõ rệt theo tháng và theo mùa, đạt cực đại vào các tháng mùa xuân và đầu hè (thời kỳ sinh sản), sau đó thu nhỏ vào mùa đông; có mối tương quan nghịch giữa thể tích tinh hoàn với khối lượng thể mỡ và khối lượng gan (thể mỡ tiêu hao mạnh trong mùa động dục để cung cấp năng lượng cho hoạt động giao phối).
- Con cái: Tuyến sinh dục cái phát triển qua 5 giai đoạn noãn hoàng và phôi. Mùa sinh sản tập trung từ tháng IV đến tháng VIII. Số lượng trứng trong một ổ dao động từ 2 đến 13 trứng (trung bình khoảng 6 trứng). Thể tích buồng trứng tăng tỷ lệ thuận với kích thước thân và có mối quan hệ bù trừ sinh lý với khối lượng thể mỡ và khối lượng gan tương tự con đực.
7. Sử dụng bền vững loài
Từ các dẫn liệu về vùng chiếm cứ, mùa sinh sản và áp lực săn bắt, luận án đề xuất giải pháp khai thác hợp lý: nghiêm cấm săn bắt vào mùa sinh sản trọng điểm (tháng IV - tháng VIII), bảo vệ các dải sinh cảnh ven nương rẫy và ven suối, đồng thời xúc tiến thử nghiệm gây nuôi bán tự nhiên nhằm phục vụ nhu cầu thương mại và bảo vệ quần thể tự nhiên.
Kết quả và những đóng góp mới
Luận án tự tổng hợp những đóng góp mới về mặt học thuật và thực tiễn như sau:
- Về hình thái: Cung cấp bản mô tả hình thái chi tiết và phân tích định lượng tương quan giữa các kích thước cơ thể (SVL, TL, HL, HW, MW, BM) với sự sai khác hình thái theo giới tính (SSD) của loài Eutropis longicaudatus tại miền Trung Việt Nam.
- Về di truyền học: Lần đầu tiên đánh giá mức độ đa dạng di truyền ở cấp độ loài và cấp độ quần thể của E. longicaudatus tại Việt Nam bằng kỹ thuật phân tử PCR-RAPD với 5 đoạn mồi ngẫu nhiên; thiết lập các chỉ số đa dạng Shannon, Simpson, hệ số $G_{st}$, khoảng cách di truyền Nei và xây dựng giản đồ phân nhánh phát sinh giữa 5 quần thể nghiên cứu.
- Về sinh thái học:
- Cung cấp dữ liệu định lượng về phổ thức ăn, thể tích con mồi và chỉ số quan trọng (IRI) bằng phương pháp rửa dạ dày không gây chết; xác định mối quan hệ giữa chế độ dinh dưỡng với các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm và mùa khí hậu.
- Lần đầu tiên ứng dụng phương pháp của MacKenzie và phần mềm PRESENCE 3.1 trên đối tượng thằn lằn bóng tại Việt Nam, xây dựng 71 mô hình điểm chiếm cứ để xác định xác suất phát hiện loài ($p$) và xác suất chiếm cứ ($\psi$) dưới ảnh hưởng của 3 dạng sinh cảnh và các biến số thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm, nắng, mưa).
- Về sinh thái sinh sản: Mô tả chu kỳ hoạt động sinh dục của con đực (thay đổi thể tích tinh hoàn) và con cái (5 giai đoạn phát triển trứng, số lượng trứng/lứa), đồng thời phân tích mối tương quan sinh lý giữa thể tích cơ quan sinh sản với khối lượng thể mỡ và khối lượng gan theo mùa.
- Về ứng dụng thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học để hoạch định thời gian khai thác, quản lý mùa vụ (tránh mùa sinh sản từ tháng IV đến tháng VIII) và bảo vệ sinh cảnh tự nhiên nhằm sử dụng bền vững loài Thằn lằn bóng đuôi dài tại vùng miền núi Thừa Thiên Huế.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Căn cứ vào phạm vi và nội dung trình bày trong văn bản:
- Giới hạn về không gian: Toàn bộ mẫu vật thực địa và dữ liệu giám sát mới chỉ được thu thập trong phạm vi huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế; chưa mở rộng so sánh hình thái, sinh thái và di truyền với các quần thể E. longicaudatus ở các vùng địa lý khác tại miền Bắc, Tây Nguyên hoặc Nam Bộ.
- Giới hạn về phương pháp di truyền: Nghiên cứu mới dừng lại ở kỹ thuật RAPD (chỉ thị trội ngẫu nhiên); chưa đối chứng trực tiếp với việc giải trình tự các gen ty thể (như 12S, 16S rRNA) hay gen nhân để đánh giá sâu hơn về phả hệ tiến hóa phân tử như các công bố quốc tế.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng khảo sát trên diện rộng liên vùng; kết hợp kỹ thuật giải trình tự DNA hiện đại; đồng thời nghiên cứu sâu hơn về quy trình nhân nuôi sinh sản nhân tạo trong điều kiện nuôi nhốt nhằm bảo tồn nguồn gen và phát triển kinh tế địa phương.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng:
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Động vật học, Sinh thái học, Bảo tồn Đa dạng sinh học: Có thể tham khảo chi tiết quy trình rửa dạ dày không xâm lấn mẫu vật của Solé và cộng sự, quy trình PCR-RAPD trên mô cơ bò sát, và phương pháp ứng dụng phần mềm PRESENCE 3.1 để xây dựng mô hình điểm chiếm cứ theo tiêu chuẩn AIC.
- Giảng viên giảng dạy môn Động vật học có xương sống, Sinh học tiến hóa, Phương pháp nghiên cứu sinh vật học: Luận án cung cấp các số liệu thực tế về phương trình hồi quy hình thái, hiện tượng sai khác giới tính (SSD), tương quan chu kỳ sinh sản với năng lượng dự trữ ở thể mỡ và gan.
- Cán bộ quản lý kiểm lâm, cán bộ quy hoạch bảo tồn thiên nhiên tại địa phương: Báo cáo cung cấp các số liệu khoa học chính xác về mùa sinh sản và dạng sinh cảnh ưa thích của loài để xây dựng phương án khai thác bền vững và bảo vệ sinh cảnh rừng tại huyện A Lưới.
Câu hỏi thường gặp
1. Luận án sử dụng những đoạn mồi ngẫu nhiên nào cho phản ứng PCR-RAPD và số lượng mẫu phân tích di truyền là bao nhiêu?
Nghiên cứu sử dụng 5 đoạn mồi ngẫu nhiên (chuẩn 10 nucleotide) gồm: OPA-01 (5'-CAGGCCCTTC-3'), OPA-03 (5'-AGTCAGCCAC-3'), OPB-10 (5'-CTGCTGGGAC-3'), OPF-04 (5'-GGTGATCAGG-3') và OPN-10 (5'-ACAACTGGGG-3'). Tổng số mẫu vật dùng cho phân tích tách chiết DNA tổng số và chạy PCR-RAPD là 50 mẫu cơ đuôi thu thập từ 5 quần thể tại huyện A Lưới.
2. Kỹ thuật thu mẫu thức ăn từ dạ dày thằn lằn được tiến hành như thế nào để không làm chết cá thể nghiên cứu?
Tác giả áp dụng phương pháp rửa dạ dày không gây chết theo Solé và cộng sự (2005): Dùng ống nhựa mềm (đường kính 2 - 4 mm) đưa nhẹ nhàng qua thực quản vào đáy dạ dày thằn lằn; dùng xi-ranh bơm nước sạch (ban đầu 5 - 10 ml để bôi trơn, sau đó bơm tăng áp lực thích hợp) để thức ăn trào ngược ra ngoài theo dòng nước qua miệng; hứng thức ăn qua rây lọc rồi thu vào lọ cồn 75°; thằn lằn sau khi rửa dạ dày được kiểm tra sức khỏe và thả lại tự nhiên tại chính vị trí bắt.
3. Ba dạng sinh cảnh được thiết lập để giám sát xác suất phát hiện và mô hình điểm c
