Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Trong giai đoạn 2011–2021, hiểu biết về khu hệ bò sát trên quy mô toàn cầu có sự gia tăng đáng kể: số lượng loài ghi nhận tăng từ 9.300 loài (đầu năm 2011) lên 11.570 loài vào tháng 5 năm 2021 theo thống kê của Uetz và cộng sự (2021). Mặc dù vậy, nghiên cứu của Boehm và cộng sự (2013) ước tính có khoảng 20% tổng số loài bò sát trên thế giới đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Hoạt động quản lý và bảo tồn nhóm động vật này gặp nhiều rào cản do các dữ liệu về thành phần loài, phân loại học, đặc tính sinh thái và sinh học quần thể còn phân tán và thiếu hụt.

Nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào sở hữu tính đa dạng sinh học cao nhờ vị trí địa lý thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa và địa hình đồi núi phức tạp. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về lớp Bò sát (Reptilia), đặc biệt là họ Tắc kè (Gekkonidae), tại quốc gia này còn hạn chế. Lịch sử nghiên cứu họ Tắc kè ở Lào ghi nhận cột mốc đầu tiên vào giữa thế kỷ 18 với loài Gekko gecko (Linnaeus, 1758); đến cuối thế kỷ 19 ghi nhận thêm loài Dixonius siamensis (Boulenger, 1899) và trong suốt thế kỷ 20 chỉ phát hiện thêm 5 loài. Giai đoạn 2004–2020 đánh dấu bước tiến với 30 loài thuộc họ Tắc kè được phát hiện và mô tả mới, phần lớn tập trung ở các sinh cảnh karst (núi đá vôi).

Hệ sinh thái núi đá vôi chiếm khoảng 5% diện tích tự nhiên của Lào (tương đương 11.344 $\text{km}^2$ hay 1.134.400 ha theo Viossanges và cộng sự), phân bố chủ yếu ở khu vực miền Trung và một số tỉnh phía Bắc. Đây là môi trường đặc thù với tính chia cắt cao, tạo ra độ đặc hữu sinh học lớn (Viossanges, 2017). Tuy vậy, khi đối chiếu với các quốc gia láng giềng như Việt Nam và Thái Lan (đều đã ghi nhận 94 loài thuộc họ Gekkonidae), số lượng loài tắc kè được biết đến tại Lào vẫn còn thấp và chưa phản ánh đầy đủ tiềm năng đa dạng sinh học. Nhiều khối núi đá vôi ở miền Bắc và miền Trung Lào chưa từng được khảo sát thực địa một cách có hệ thống. Do đó, luận án "Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và quan hệ di truyền của họ Tắc kè (Gekkonidae) ở một số khu vực núi đá vôi tại Nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào" được thực hiện nhằm giải quyết câu hỏi nghiên cứu về số lượng loài, mối quan hệ di truyền phát sinh loài và hiện trạng phân bố của họ Tắc kè tại các sinh cảnh núi đá vôi chưa khảo sát.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Mục tiêu tổng quát

Cung cấp các dẫn liệu khoa học về đa dạng thành phần loài và đặc điểm phân bố, làm cơ sở đề xuất các giải pháp cho công tác bảo tồn các loài thuộc họ Tắc kè (Gekkonidae) ở khu vực núi đá vôi của Lào.

2. Mục tiêu cụ thể

  1. Xác định mức độ đa dạng loài thuộc họ Gekkonidae ở khu vực nghiên cứu.
  2. Xác định thành phần loài và quan hệ di truyền của các loài thuộc giống Cyrtodactylus, Dixonius và Gekko.
  3. Đánh giá mối quan hệ tương đồng về thành phần loài tắc kè giữa các địa điểm nghiên cứu.
  4. Đánh giá hiện trạng phân bố các loài tắc kè theo sinh cảnh, đai độ cao và vị trí bắt gặp.
  5. Xác định các nhân tố đe dọa và tình trạng bảo tồn của các loài tắc kè ở Lào.
  6. Đề xuất các giải pháp bảo tồn họ Tắc kè (Gekkonidae) ở hệ sinh thái núi đá vôi của Lào.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ các loài thuộc họ Tắc kè (Gekkonidae).
  • Phạm vi không gian: Các khu vực rừng trên núi đá vôi thuộc 6 tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào, bao gồm 13 địa bàn hành chính cấp huyện:
    • Tỉnh Viêng Chăn: huyện Văng Viêng, huyện Mường Phương.
    • Tỉnh Luông Pha Bang: huyện Luông Pha Bang, huyện Mường Ngoi.
    • Tỉnh Xiêng Khoảng: huyện Phu Kut, huyện Nong Hẹt.
    • Tỉnh U Đôm Xay: huyện Na Mo, huyện Mường Xay.
    • Tỉnh Húa Phăn: huyện Viêng Xay, huyện Mường Hiêm, huyện Mường Xon.
    • Tỉnh Khăm Muôn: huyện Khun Khăm, huyện Bua La Pha.
  • Phạm vi thời gian: Khảo sát thực địa được thực hiện từ tháng 6/2018 đến tháng 4/2020 qua 7 đợt công tác, bao gồm 112 ngày thực địa trên 38 tuyến điều tra tại 13 điểm nghiên cứu (vào các tháng 7, 8, 10, 11 năm 2018; tháng 4, 5, 7, 10, 11 năm 2019; tháng 2, 3, 4 năm 2020).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây được điểm luận

Luận án đã tổng hợp các giai đoạn tích lũy dữ liệu về bò sát nói chung và họ Gekkonidae nói riêng tại Lào và khu vực Đông Dương:

  1. Lịch sử nghiên cứu khu hệ bò sát Lào:
    • Stuart (1999) công bố danh lục đầu tiên với 109 loài bò sát.
    • Teynié và cộng sự (2004) bổ sung 29 loài.
    • Stuart và Heatwole (2008) bổ sung 13 loài (nâng tổng số lên 151 loài).
    • Giai đoạn 2010–2018: Nhiều công bố tại Viêng Chăn, Luông Pha Bang, Khăm Muôn bổ sung thêm 24 loài mới. Danh lục nâng lên 181 loài vào năm 2018 (Uetz và cộng sự, 2018), 212 loài vào năm 2020 và đạt 225 loài vào tháng 5/2021.
Quốc gia Số giống Số loài họ Gekkonidae Phân bố theo giống chính
Việt Nam 8 94 Cyrtodactylus (48), Gekko (17), Hemidactylus (7), Dixonius (6), Hemiphyllodactylus (6), Cnemaspis (6), Gehyra (3), Lepidodactylus (1)
Thái Lan 7 94 Cyrtodactylus (38), Cnemaspis (19), Gekko (15), Dixonius (7), Hemiphyllodactylus (6), Hemidactylus (5), Ptychozoon (5), Gehyra (4)
Myanmar 6 77 Cyrtodactylus (45), Hemiphyllodactylus (12), Hemidactylus (10), Gekko (6), Cnemaspis (3), Lepidodactylus (1)
Lào (tính đến 2018) 7 45 Cyrtodactylus (22), Gekko (11), Hemidactylus (5), Hemiphyllodactylus (4), Cnemaspis (1), Dixonius (1), Gehyra (1)
Campuchia 7 25 Cyrtodactylus (10), Gekko (5), Cnemaspis (3), Dixonius (2), Gehyra (2), Hemidactylus (2), Hemiphyllodactylus (1)
  1. Nghiên cứu phân loại và quan hệ di truyền phát sinh loài:
    • Nazarov và cộng sự (2014): Phân tích đoạn gen COI (673 bp) của 21 loài thuộc giống Cyrtodactylus tại Lào và Việt Nam, chia thành 3 nhóm: nhóm A (C. phongnhakebangensis), nhóm B (C. wayakonei), nhóm C (C. irregularis).
    • Luu và cộng sự (2016): Đánh giá quan hệ di truyền 29 loài Cyrtodactylus dựa trên 668 bp gen COI, phân tách thành 3 nhóm phát sinh theo vùng địa lý Bắc, Trung và Nam của Lào và Việt Nam. Đồng thời ghi nhận trong giai đoạn 2010–2016 đã mô tả 21 loài bò sát mới tại Lào, trong đó có 16 loài thuộc họ Gekkonidae.
    • Ngô Thị Hạnh và cộng sự (2017) / Ngô Thị Hạnh (2017): Phân tích 226 mẫu vật giống Cyrtodactylus tại Đông Dương dựa trên gen COI, phân chia thành 5 nhóm sinh thái - địa lý (nhóm A: núi đá vôi Bắc Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Trung Lào; nhóm B: núi đất Đông Nam Bộ, Tây Nguyên; nhóm C: nhóm C. wayakonei ở núi đá vôi Bắc Lào và Bắc Bộ; nhóm D: núi đất Tây Nam Bộ, Campuchia, Thái Lan; nhóm E: C. intermedius phân bố rộng). Công trình xác định C. paradoxus đồng danh với C. condorensis, và C. thuongae đồng danh với C. badenensis.
    • Brennan và cộng sự (2017): Phân tích kết hợp 2 đoạn gen ty thể COI và ND2 cho giống Cyrtodactylus khu vực Đông Dương và Nam Á, xác định 3 nhánh tách biệt ở Đông Dương.
    • Luu và cộng sự (2015): Sử dụng hình thái và dữ liệu phân tử mô tả 3 loài mới thuộc giống Gekko ở tỉnh Khăm Muôn (Gekko bonkowskii, Gekko sengchanthavongi thuộc nhóm G. japonicus và Gekko boehmei thuộc nhóm G. petricolus).
  2. Phương pháp đánh giá vùng ưu tiên bảo tồn:
    • Các công trình của Lê Trung Dũng (2015) tại Mường Nhé, Đỗ Trọng Đăng (2017) tại Cù Mông và Phạm Thế Cường (2018) tại vùng núi đá vôi miền Bắc Việt Nam áp dụng khung đánh giá cho điểm và chồng ghép các lớp tiêu chí đa dạng loài, loài quý hiếm, chất lượng sinh cảnh và tác động con người theo phương pháp của Nguyễn Quảng Trường và cộng sự.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Phần lớn các nghiên cứu trước đây chỉ tiếp cận cục bộ tại một số địa điểm riêng lẻ, hoặc tập trung vào một vài loài đại diện mà chưa có cuộc điều tra tổng thể, đồng bộ trên toàn bộ chuỗi núi đá vôi trải dài qua các tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách thu thập mẫu vật có hệ thống tại 6 tỉnh, kết hợp hình thái học so sánh với phân tích sinh học phân tử cho 3 giống chủ đạo (Cyrtodactylus, Dixonius, Gekko), đồng thời lượng hóa mức độ tương đồng khu hệ và xác định các điểm ưu tiên bảo tồn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án ứng dụng phương pháp tiếp cận phân loại học tích hợp (Integrative Taxonomy), kết hợp phân tích đặc điểm hình thái học truyền thống (chỉ số đo kích thước và chỉ số đếm vảy) với giải mã trình tự gen ty thể (COI, ND2) để nhận diện loài, phân tích phát sinh chủng loại và xác định khoảng cách di truyền (uncorrected p-distance).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

1. Khảo sát thực địa và thu thập mẫu vật

  • Tuyến và điểm: Thiết lập 38 tuyến khảo sát đi qua các sinh cảnh núi đá vôi, hang động, vách đá và thung lũng karst tại 13 điểm thuộc 6 tỉnh. Khảo sát vào ban đêm trong khung giờ từ 17:00 đến 23:00.
  • Dụng cụ: Định vị GPS (trackmaker), máy ảnh, máy đo nhiệt độ, độ ẩm môi trường, thước kẹp điện tử sai số 0,01 mm, đèn đội đầu, kẹp bọc cao su chống tổn thương cơ học.
  • Xử lý mẫu: Mẫu sống được gây mê bằng ethylacetate trong bình kín (theo Simmons, 2002), chụp ảnh tư liệu, lấy mẫu mô (mô cơ, gan hoặc đuôi) bảo quản trong cồn 70% (Merck) ở $4^\circ\text{C}$. Mẫu vật ngâm cố định trong cồn 90% (5–8 giờ) rồi chuyển sang lưu trữ dài hạn trong cồn 70% tại Bộ môn Động vật rừng (Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam) và Khoa Lâm nghiệp (Trường Đại học Quốc gia Lào).

2. Phân tích hình thái học

  • Chỉ tiêu đo kích thước (19 chỉ số): SVL (chiều dài thân), TaL (chiều dài đuôi), AG (khoảng cách hai chi), HL (chiều dài đầu), HW (chiều rộng đầu), HH (chiều cao đầu), SE (khoảng cách mõm - mắt), EyeEar (khoảng cách mắt - tai), ForeL (chiều dài chi trước), FemurL (chiều dài đùi), CrusL (chiều dài ống chân), LD4A (chiều dài ngón tay IV), LD4P (chiều dài ngón chân IV), OD (đường kính mắt), EarL (chiều rộng tai), RW (chiều rộng tấm mõm), RH (chiều cao tấm mõm), MW (chiều rộng tấm cằm), ML (chiều dài tấm cằm) bằng thước kẹp điện tử Etopoo sai số 0,1 mm.
  • Chỉ tiêu đếm vảy và nốt sần (20 chỉ số): CS (gai mi mắt), N (vảy quanh mũi), I (vảy giữa tấm trên mũi), SL (vảy môi trên), IL (vảy môi dưới), IO (vảy góc trước mắt), PO (vảy mũi - mắt), PM (tấm cằm), GP (vảy quanh cằm), DTR (hàng củ lồi lưng), GSDT (vảy quanh củ lồi), SBL (vảy cằm đến lỗ huyệt), SR (vảy quanh thân), V (vảy bụng), LF1/LF4 (vảy dưới ngón tay I/IV), LT1/LT4 (vảy dưới ngón chân I/IV), PP (vảy lỗ trước huyệt), PAT (củ lồi gốc đuôi) dưới kính hiển vi điện tử.
  • Tài liệu định loại so sánh: Smith (1935), Taylor (1963), Đào Văn Tiến (1979), Nguyen và cs. (2010, 2011, 2013, 2014, 2015), Luu và cs. (2014, 2015, 2016), Ziegler và cs. (2013, 2016), Schneider và cs. (2020), đối chiếu với mẫu chuẩn lưu trữ tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (IEBR). Danh mục sắp xếp theo Uetz và cs. (2021).

3. Sinh học phân tử và phân tích phát sinh chủng loại

  • Tách chiết DNA: Sử dụng kit DNeasy Blood & Tissue (Qiagen, Đức) cho mẫu dung lượng ít/lưu lâu và GeneJET Genomic DNA Purification (ThermoFisher Scientific, Lithuania) cho mẫu mới. Kiểm tra điện di trên gel agarose 1%, đệm TBE 1X ở 70V trong 30 phút, đối chứng thang chuẩn 1 kb, hiển thị qua máy soi tia cực tím Alphamager MINI (Protein Simple, Mỹ).
  • Phản ứng PCR:
    • Dung tích phản ứng 21 $\mu\text{l}$ (1–2 $\mu\text{l}$ DNA khuôn, 2 $\mu\text{l}$ mỗi mồi $10,\mu\text{M}/\mu\text{l}$, 5 $\mu\text{l}$ $\text{H}_2\text{O}$, 10 $\mu\text{l}$ Mastermix HotStarTaq hoặc DreamTaq).
    • Cặp mồi cho giống Cyrtodactylus: VF1-d (5’-TTCTCAACCAACCACAARGAYATYGG-3’) và VR1-d (5’-TAGACTTCTGGGTGGCCRAARAAYCA-3’) khuếch đại gen ty thể COI (Ivanova et al., 2006).
    • Cặp mồi cho giống Dixonius: MetF1 (5’-AAGCTTTCGGGCCCATACC-3’) và COIR1 (5’-AGRGTGCCAATGTCTTTGTGRTT-3’) khuếch đại gen ty thể ND2 (Macey et al., 1997).
    • Cặp mồi cho giống Gekko: GF1 (5’-CAAGCACHATYATYACYATAT-3’) và GR1 (5’-CCTATGTGTGCGATTGATGA-3’) khuếch đại gen ty thể ND2 (Greenbaum et al., 2007).
    • Chu trình nhiệt: $95^\circ\text{C}$ (5–15 phút); 35 chu kỳ ($95^\circ\text{C}$ trong 30s, $48^\circ\text{C}$–$60^\circ\text{C}$ trong 45s, $72^\circ\text{C}$ trong 1 phút); kéo dài cuối ở $72^\circ\text{C}$ trong 6 phút.
  • Tinh sạch và giải trình tự: Tinh sạch sản phẩm PCR bằng kit GeneJET PCR Purification (ThermoFisher), gửi giải trình tự 2 chiều tại công ty FirstBase (Malaysia).
  • Xây dựng cây phát sinh loài: Xử lý và kiểm tra chuỗi bằng Sequencher v5.1, đối chiếu công cụ BLAST (NCBI). Căn chỉnh chuỗi bằng Clustal X v2 (Thompson et al., 1997). Lựa chọn mô hình tiến hóa tối ưu TVM+I+G bằng jModelTest v2.1.4. Phân tích cây bằng 3 phương pháp:
    • Cú pháp tối đa (Maximum Parsimony - MP) trong phần mềm PAUP* 4.0b10 (1.000 bản sao bootstrap).
    • Khả năng xảy ra tối đa (Maximum Likelihood - ML) trong IQ-TREE v1.1 (10.000 bản sao ultrafast bootstrap - UFBP).
    • Suy luận Bayes (Bayesian Inference - BI) trong MrBayes v3.2 / v3.7 ($1 \times 10^7$ thế hệ, điểm hội tụ ổn định sau 54.000 thế hệ). Nhánh có độ tin cậy mạnh khi BP $\ge 70$, UFBP $\ge 95%$ và xác suất hậu nghiệm PP $\ge 95%$. Khoảng cách di truyền không hiệu chỉnh được tính bằng PAUP* 4.0b10.

4. Phân tích sinh thái và xử lý thống kê

  • Chỉ số tương đồng: Sử dụng phần mềm PAST Statistic (Hammer et al., 2001), mã hóa nhị phân (1: có mặt, 0: vắng mặt) để tính chỉ số tương đồng Sorensen-Dice: $$d_{jk} = \frac{2M}{2M + N}$$ (trong đó $M$ là số loài chung ở 2 khu vực, $N$ là tổng số loài chỉ có ở một trong hai khu vực).
  • Phân loại sinh cảnh: Chia 3 dạng sinh cảnh chính:
    • SC1: Núi đá vôi thuộc khu canh tác nông - công nghiệp.
    • SC2: Núi đá vôi thuộc rừng thứ sinh nghèo kiệt, cây bụi.
    • SC3: Núi đá vôi thuộc rừng nguyên sinh giàu cây gỗ lớn.
  • Phân loại đai độ cao: Dựa theo Bain & Hurley (2011) với 2 đai (<800 m và >800 m) kết hợp chia chi tiết 5 mức (mỗi mức 200 m: <200 m, 200–<400 m, 400–<600 m, 600–<800 m, 800–<1.000 m, và >1.000 m).
  • Vị trí nơi cư trú: Phân chia 3 vi sinh cảnh: vách đá, trên cây và mặt đất.
  • Đánh giá ưu tiên bảo tồn: Dựa trên khung phân hạng IUCN (2021), CITES (2021), Luật Bảo vệ Động vật hoang dã Lào số 07/QH (2007) và Nghị định 08/CP/2021. Tính toán điểm ưu tiên bảo tồn (thang điểm 1–13) thông qua chồng ghép 5 lớp tiêu chí (Nguyễn Quảng Trường và cs.): (1) Độ đa dạng thành phần loài; (2) Số loài nguy cấp, quý hiếm; (3) Chất lượng sinh cảnh; (4) Mức độ tác động tiêu cực của con người; (5) Mức độ ưu tiên bảo vệ của khu vực.

Nguồn tư liệu nghiên cứu

Bộ dữ liệu gồm 138 mẫu vật hình thái học, 34 mẫu mô/DNA và khoảng 800 bức ảnh chụp tư liệu thực địa thu được từ 13 điểm điều tra tại 6 tỉnh của Lào.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa lịch sử nghiên cứu lớp Bò sát tại Lào từ giữa thế kỷ 18 đến năm 2021, điểm lại các cột mốc danh lục từ 109 loài (năm 1999) lên 225 loài (tháng 5/2021). Chương này phân tích hệ thống phân loại họ Gekkonidae trên quy mô toàn cầu (gồm 58 giống và trên 1.300 loài), đồng thời đặt tính đa dạng của khu hệ tắc kè Lào (45 loài thuộc 7 giống tính đến 2018) trong mối tương quan so sánh với các quốc gia lân cận như Việt Nam (94 loài), Thái Lan (94 loài), Myanmar (77 loài) và Campuchia (25 loài).

Bên cạnh đó, chương 1 tổng kết các công trình phân tích phát sinh loài bằng chỉ thị phân tử (COI, ND2) của các tác giả Nazarov et al. (2014), Luu et al. (2015, 2016), Brennan et al. (2017), Ngô Thị Hạnh (2017), xác lập cơ sở phân nhóm phát sinh loài của giống Cyrtodactylus và giống Gekko. Đồng thời, chương này tổng thuật phương pháp luận xác định các điểm ưu tiên bảo tồn đa dạng sinh học theo mô hình ma trận cho điểm của Lê Trung Dũng (2015), Đỗ Trọng Đăng (2017) và Phạm Thế Cường (2018).

Chương 2: Địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên, thảm thực vật và độ che phủ rừng (62% diện tích tự nhiên năm 2019 theo Bộ Nông-Lâm nghiệp Lào) tại 6 tỉnh khảo sát. Chương này trình bày chi tiết tiến trình thực hiện 7 đợt điều tra thực địa (112 ngày, 51 lượt người tham gia) tại 13 huyện.

Chương 2 chuẩn hóa quy trình phân tích hình thái gồm 19 chỉ tiêu đo kích thước và 20 chỉ tiêu đếm vảy; quy trình tách chiết DNA bằng kit Qiagen và ThermoFisher; điều kiện luân nhiệt cho phản ứng PCR với các cặp mồi chuyên biệt cho 3 giống Cyrtodactylus, Dixonius, Gekko; quy trình căn chỉnh chuỗi bằng Clustal X; lựa chọn mô hình TVM+I+G trên jModelTest v2.1.4; tham số chạy cây phát sinh loài trên PAUP*, IQ-TREE và MrBayes; phương pháp tính chỉ số tương đồng Sorensen-Dice trên PAST; và ma trận đánh giá 5 lớp tiêu chí bảo tồn.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

1. Thành phần loài họ Tắc kè (Gekkonidae) tại khu vực nghiên cứu

Từ việc phân tích 138 mẫu vật thu được, luận án xác định được 28 loài thuộc 6 giống của họ Gekkonidae tại 6 tỉnh nghiên cứu. Giống có số lượng loài cao nhất là Cyrtodactylus (9 loài), tiếp đến là Dixonius (4 loài), Gekko (4 loài), Hemidactylus (4 loài), Hemiphyllodactylus (4 loài) và Gehyra (3 loài).

STT Giống / Loài Tên khoa học Viêng Chăn Luông Pha Bang U Đôm Xay Xiêng Khoảng Húa Phăn Khăm Muôn
I Giống Thằn lằn ngón Cyrtodactylus
1 Thằn lằn ngón Húa Phăn Cyrtodactylus houaphanensis** - - - - + -
2 Thằn lằn ngón ngón màng Cyrtodactylus interdigitalis - - - - - +
3 Thằn lằn ngón Mường Phương Cyrtodactylus muangfuangensis** + - - - - -
4 Thằn lằn ngón Ngoi Cyrtodactylus ngoiensis** - + - - - -
5 Thằn lằn ngón Pa-ghen Cyrtodactylus pageli + - - - - -
6 Thằn lằn ngón Tê-nê Cyrtodactylus teyniei + - - - - -
7 Thằn lằn ngón Vay-nha-con Cyrtodactylus wayakonei* - - + - - -
8 Thằn lằn ngón sp1 Cyrtodactylus sp1. + - - - - -
9 Thằn lằn ngón sp2 Cyrtodactylus sp2. - - - - - +
II Giống Thằn lằn chân lá Dixonius
10 Thằn lằn chân lá Lào Dixonius lao** - - - - - +
11 Thằn lằn chân lá Xi-am Dixonius siamensis + + - - - -
12 Thằn lằn chân lá Sôm Chăn Dixonius somchanhae** + - - - - -
13 Thằn lằn chân lá sp. Dixonius sp. + - - - - -
III Giống Tắc kè Gekko
14 Tắc kè Bo-rơ Gekko aaronbaueri - - - - - +
15 Tắc kè Cáp-ke-bin Gekko kabkaebin - - - - - +
16 Tắc kè Khun Khăm Gekko khunkhamensis** - - - - - +
17 Tắc kè hoa Gekko gecko + + + + + +
IV Giống Thạch sùng cụt Gehyra
18 Thạch sùng cụt Gehyra mutilata + + - - + +
19 Thạch sùng cụt sp.1 Gehyra sp.1 + - - - - -
20 Thạch sùng cụt sp.2 Gehyra sp.2 - - - - - -
V Giống Thạch sùng Hemidactylus
21 Thạch sùng Bô-vơ-rinh Hemidactylus bowringii + + - - + -
22 Thạch sùng đuôi sần Hemidactylus frenatus + + + + + +
23 Thạch sùng Ga-nốt Hemidactylus garnotii + - + - + +
24 Thạch sùng đuôi dẹp Hemidactylus platyurus + + - - + +
VI Giống Thạch sùng dẹp Hemiphyllodactylus
25 Thạch sùng dẹp Ki-si-ri-an Hemiphyllodactylus kiziriani* - + + + + -
26 Thạch sùng dẹp serpispecus Hemiphyllodactylus cf. serpispecus - - - - + -
27 Thạch sùng dẹp sp.1 Hemiphyllodactylus sp.1 - - - - + -
28 Thạch sùng dẹp sp.2 Hemiphyllodactylus sp.2 - - - - + -
Tổng số loài ghi nhận 14 8 5 3 11 12

(Ghi chú: **: loài mới cho khoa học; *: ghi nhận mới cho tỉnh; sp.: loài chưa định loại được; cf: loài gần giống).

  • Phân bố thành phần loài theo địa phương: Tỉnh Viêng Chăn ghi nhận 14 loài (5 giống); tỉnh Khăm Muôn ghi nhận 12 loài (5 giống); tỉnh Húa Phăn ghi nhận 11 loài (5 giống); tỉnh Luông Pha Bang ghi nhận 8 loài (6 giống); tỉnh U Đôm Xay ghi nhận 5 loài (4 giống); tỉnh Xiêng Khoảng ghi nhận 3 loài (3 giống). Loài phân bố rộng nhất ở cả 6 tỉnh là Gekko gecko và Hemidactylus frenatus.

2. Các phát hiện loài mới cho khoa học

Luận án đã mô tả chi tiết 06 loài mới cho khoa học:

  1. Thằn lằn ngón Mường Phương (Cyrtodactylus muangfuangensis Sitthivong, Luu, Ha, Nguyen, Le & Ziegler, 2019):
    • Mẫu vật: 5 mẫu (1 đực trưởng thành, 1 cái trưởng thành, 3 cái bán trưởng thành).
    • Kích thước: SVL 58,5–83,9 mm; TaL 69,1–104,1 mm.
    • Đặc điểm: Màu nền xám nâu nhạt, 5 khoanh ngang không đều trên lưng viền nâu sẫm trước sau; đốm nâu sẫm trên đầu; sọc sẫm từ mũi đến tai.
    • Sinh thái: Bắt gặp lúc 19:00–21:00 trên vách đá vôi ở độ cao 255–289 m tại huyện Mường Phương, tỉnh Viêng Chăn.
    • Di truyền: Thuộc nhóm C. phongnhakebangensis, là loài chị em với C. pageli với khoảng cách di truyền gen COI là 18%.
  2. Thằn lằn ngón Húa Phăn (Cyrtodactylus houaphanensis Schneider, Luu, Sitthivong, Teynié, Le, Nguyen & Ziegler, 2020):
    • Mẫu vật: 3 mẫu (2 đực trưởng thành, 1 cái trưởng thành).
    • Kích thước & hình thái: SVL 75,8–82,6 mm; TaL 59,1–90,1 mm; vảy môi trên 9–10, vảy môi dưới 8–9, vảy bụng 35; 20 hàng củ lồi lưng; con đực có 6 lỗ trước huyệt, không có lỗ đùi; vảy dưới đuôi mở rộng.
    • Sinh thái: Thu thập lúc 20:30–20:45 trên tảng đá lớn cách mặt đất 1,2–2 m tại chân núi đá vôi huyện Viêng Xay, tỉnh Húa Phăn.
    • Di truyền: Thuộc nhóm C. wayakonei, là loài chị em với C. puhuensis, khác biệt di truyền gen COI tối thiểu 3,3%.
  3. Thằn lằn ngón Ngoi (Cyrtodactylus ngoiensis Schneider, Luu, Sitthivong, Teynié, Le, Nguyen & Ziegler, 2020):
    • Mẫu vật: 4 mẫu (1 đực trưởng thành, 3 cái trưởng thành).
    • Kích thước & hình thái: SVL 62,9–95,3 mm; TaL 77,4–101,8 mm; vảy môi trên 6–9, môi dưới 8–11; vảy bụng 38–43; 15–21 hàng củ lồi lưng; 7 lỗ trước huyệt ở cả hai giới; con đực có 14 lỗ đùi. Vòng gáy chữ U viền vàng sáng; lưng có 5 dải ngang màu nâu viền vàng.
    • Sinh thái: Bắt gặp lúc 20:30–21:15 trên tảng đá vôi gần cửa hang ở độ cao 402 m tại huyện Mường Ngoi, tỉnh Luông Pha Bang.
    • Di truyền: Thuộc nhóm C. wayakonei, sai khác di truyền gen COI tối thiểu 11,6% so với các loài họ hàng gần.
  4. Thằn lằn chân lá Lào (Dixonius lao Nguyen, Sitthivong, Ngo, Luu, Nguyen, Le & Ziegler, 2020):
    • Mẫu vật: 3 mẫu (1 đực trưởng thành, 1 cái trưởng thành, 1 cái bán trưởng thành).
    • Kích thước & hình thái: SVL 35,8–55,4 mm; TaL 46,9–69,0 mm. Đầu có đốm ô liu nâu; lưng xám có đốm xám đen; bụng trắng đục đến be nhạt.
    • Sinh thái: Bắt gặp lúc 20:00–21:00 trên mặt đất rừng hoặc vách đá cách mặt đất 0,3 m tại rừng thứ sinh huyện Tha Khek, tỉnh Khăm Muôn (nhiệt độ 25–26$^\circ\text{C}$, độ ẩm 58–70%).
    • Di truyền: Là loài chị em với 2 đơn vị phân loại chưa mô tả ở Thái Lan, sai khác di truyền gen ND2 tối thiểu 8,6%.
  5. Thằn lằn chân lá Sôm Chăn (Dixonius somchanhae Nguyen, Luu, Sitthivong, Ngo, Nguyen, Le & Ziegler, 2021):
    • Mẫu vật: 3 mẫu (1 đực trưởng thành, 1 cái trưởng thành, 1 cái bán trưởng thành).
    • Kích thước & hình thái: SVL 35,5–47,1 mm; TaL 35,0–62,7 mm; 19–21 hàng vảy nổi ở lưng; 23–26 hàng vảy bụng; 7–8 vảy môi trên, 5–6 vảy môi dưới; con đực có 5–6 lỗ trước huyệt, không có lỗ đùi. Sọc giữa lưng màu nâu nhạt và sọc từ mũi qua mắt đến tai.
    • Sinh thái: Bắt gặp lúc 19:00–22:00 trên tảng đá lớn trong rừng thứ sinh bản Huaysorn-Huaysua, huyện Na Sai Thong, tỉnh Viêng Chăn (nhiệt độ 29–33$^\circ\text{C}$).
    • Di truyền: Là loài chị em của D. siamensis, sai khác di truyền gen ND2 đạt xấp xỉ 9,4%.
  6. Tắc kè Khun Khăm (Gekko khunkhamensis Sitthivong, Lo, Nguyen, Le, Ngo, Khotpathoom, Ziegler & Luu, 2021):
    • Mẫu vật: 3 mẫu (1 đực trưởng thành, 1 cái trưởng thành, 1 cái bán trưởng thành).
    • Kích thước & hình thái: SVL 69,7–75,2 mm; TaL 69,7–88,4 mm; không có củ lồi ở lưng; 42–45 hàng vảy bụng; 13–14 vảy ngang dưới ngón chân I và 14–15 vảy dưới ngón chân IV; ngón có màng bơi phát triển; con cái không có lỗ trước huyệt. Lưng có 5 dải xám đen không đều.
    • Sinh thái: Thu thập lúc 19:10–20:30 trên vách đá và cửa hang ở độ cao 172–320 m tại huyện Khun Khăm, tỉnh Khăm Muôn (nhiệt độ 22–26$^\circ\text{C}$, độ ẩm 60–70%).
    • Di truyền: Thuộc nhóm Gekko japonicus, cùng nhánh với 5 loài từ miền Trung Lào và Việt Nam (G. scientiadventura), sai khác di truyền gen ND2 tối thiểu 13%.

3. Các ghi nhận phân bố mới cho tỉnh

  • Cyrtodactylus wayakonei (Thằn lằn ngón Vay-nha-con): Phát hiện tại huyện Na Mo, tỉnh U Đôm Xay, mở rộng phân bố cách điểm mô tả gốc (tại tỉnh Luang Nam Tha) khoảng 75 km theo đường thẳng. Mẫu vật có SVL 77,9–89,6 mm, 18–20 hàng củ lồi lưng, con đực có 6 lỗ trước huyệt, con cái có 7 lỗ.
  • Hemiphyllodactylus kiziriani (Thạch sùng dẹp Ki-si-ri-an): Phát hiện tại huyện Na Mo, tỉnh U Đôm Xay, mở rộng vùng phân bố cách điểm mô tả gốc (tại Luông Pha Bang) 125 km theo đường thẳng. Mẫu vật có SVL 31,2–43,5 mm, không có củ lồi lưng, con đực có 13–15 lỗ trước huyệt, con cái có 8–12 lỗ.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

  1. Phát hiện và công bố loài mới: Phát hiện, mô tả và công bố 06 loài mới cho khoa học thuộc họ Gekkonidae tại Lào (Cyrtodactylus muangfuangensis, Cyrtodactylus houaphanensis, Cyrtodactylus ngoiensis, Dixonius lao, Dixonius somchanhae, Gekko khunkhamensis).
  2. Mở rộng vùng phân bố địa lý: Bổ sung ghi nhận phân bố mới của 02 loài tắc kè (Cyrtodactylus wayakonei và Hemiphyllodactylus kiziriani) cho tỉnh U Đôm Xay.
  3. Bổ sung dữ liệu hình thái và di truyền: Cung cấp mô tả hình thái chuẩn hóa (19 chỉ số đo và 20 chỉ số đếm) của 28 loài tắc kè thu được tại các khu vực núi đá vôi; hoàn thiện cấu trúc cây phát sinh loài và dữ liệu khoảng cách di truyền gen ty thể (COI, ND2) cho 3 giống chủ chốt (Cyrtodactylus, Dixonius, Gekko) tại Lào.
  4. Lượng hóa đặc điểm sinh thái học quần xã: Đánh giá mối quan hệ tương đồng thành phần loài giữa các tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào qua chỉ số Sorensen-Dice; xác lập dẫn liệu định lượng về phân bố của các loài tắc kè theo 3 dạng sinh cảnh rừng núi đá vôi, 5 đai độ cao và 3 vi sinh cảnh cư trú (vách đá, trên cây, mặt đất).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất

  1. Cơ sở khoa học cho quy hoạch bảo tồn: Cung cấp hệ thống dữ liệu phục vụ quản lý đa dạng sinh học tại miền Bắc và miền Trung Lào thông qua việc xác định các địa bàn núi đá vôi ưu tiên bảo tồn (dựa trên thang điểm đánh giá 5 tiêu chí).
  2. Xác định đối tượng ưu tiên: Xác định danh mục các loài tắc kè đặc hữu hẹp, các loài mới công bố gắn liền với sinh cảnh karst dễ bị tổn thương.
  3. Đề xuất giải pháp bảo tồn:
    • Kiểm soát và giảm thiểu các hoạt động nổ mìn khai thác đá phục vụ nhà máy xi măng, cơ sở nghiền đá tại các khối núi đá vôi có loài đặc hữu phân bố (đặc biệt tại tỉnh Khăm Muôn và Viêng Chăn).
    • Ngăn chặn tình trạng đốt nương làm rẫy, suy thoái sinh cảnh rừng thứ sinh và rừng nguyên sinh trên núi đá vôi.
    • Tăng cường thực thi Luật Bảo vệ Động vật hoang dã Lào số 07/QH và Nghị định 08/CP/2021 đối với các loài tắc kè có giá trị thương mại và bảo tồn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Phạm vi nghiên cứu thực địa chỉ tập trung tại 13 huyện thuộc 6 tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào; các hệ sinh thái núi đá vôi tại miền Nam Lào cũng như các sinh cảnh núi đất, rừng khộp, rừng lá kim trên toàn quốc chưa được khảo sát đồng bộ.
  • Dữ liệu di truyền của một số giống tắc kè (Gehyra, Hemidactylus, Hemiphyllodactylus) chưa được giải mã và phân tích sâu như 3 giống Cyrtodactylus, Dixonius và Gekko.
  • Một số đơn vị phân loại mới chỉ dừng lại ở mức định loại tạm thời (Cyrtodactylus sp1, Cyrtodactylus sp2, Dixonius sp., Gehyra sp.1, Gehyra sp.2, Hemiphyllodactylus sp.1, Hemiphyllodactylus sp.2) do số lượng mẫu thu được còn ít hoặc cần thêm dẫn liệu phân tử bổ trợ.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tiếp tục mở rộng các đợt khảo sát thực địa tại các khối núi đá vôi chưa nghiên cứu ở các tỉnh Nam Lào và các vùng rừng giáp ranh biên giới Việt Nam, Thái Lan, Campuchia.
  • Bổ sung thu thập mẫu vật để giải quyết dứt điểm phân loại học các loài chưa định tên (sp.).
  • Mở rộng phân tích thêm các chỉ thị gen nhân kết hợp các gen ty thể khác nhằm củng cố độ tin cậy của cây phát sinh chủng loại và làm rõ lịch sử tiến hóa địa sinh học của họ Gekkonidae ở Đông Dương.

Giá trị tham khảo

Đối tượng thụ hưởng giá trị

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Chuyên ngành Động vật học, Lâm nghiệp, Bảo tồn Đa dạng sinh học, Sinh thái học tiến hóa tại các trường đại học và viện nghiên cứu ở Lào, Việt Nam và khu vực Đông Nam Á.
  • Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Bộ Nông-Lâm nghiệp Lào, các Sở Nông-Lâm nghiệp cấp tỉnh, ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên, cơ quan thẩm định đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của các dự án khai thác khoáng sản và sản xuất xi măng.

Các phần đáng tham khảo trong luận án

  • Quy trình phân loại tích hợp (Chương 2): Khung đo đếm 19 chỉ tiêu hình thái học, 20 chỉ tiêu đếm vảy và quy trình chuẩn chạy PCR, xây dựng cây phát sinh loài (MP, ML, BI với mô hình TVM+I+G) là tài liệu tham khảo chuẩn mực cho các nghiên cứu phân loại bò sát.
  • Dữ liệu mô tả loài mới (Chương 3): Bản mô tả chi tiết, hình ảnh tiêu bản và khoảng cách di truyền của 6 loài mới công bố (C. muangfuangensis, C. houaphanensis, C. ngoiensis, D. lao, D. somchanhae, G. khunkhamensis) có giá trị phân loại học cao.
  • Phương pháp ma trận đánh giá ưu tiên bảo tồn (Chương 2 và 3): Phương pháp cho điểm 5 tiêu chí để xếp hạng mức độ ưu tiên bảo tồn theo vùng địa lý là công cụ hữu ích cho công tác quy hoạch bảo tồn thực tiễn.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã mô tả và công bố bao nhiêu loài mới cho khoa học?

Luận án đã mô tả và công bố 06 loài mới cho khoa học thuộc họ Gekkonidae tại Lào, gồm:

  • Cyrtodactylus muangfuangensis (Thằn lằn ngón Mường Phương, phát hiện tại tỉnh Viêng Chăn).
  • Cyrtodactylus houaphanensis (Thằn lằn ngón Húa Phăn, phát hiện tại tỉnh Húa Phăn).
  • Cyrtodactylus ngoiensis (Thằn lằn ngón Ngoi, phát hiện tại tỉnh Luông Pha Bang).
  • Dixonius lao (Thằn lằn chân lá Lào, phát hiện tại tỉnh Khăm Muôn).
  • Dixonius somchanhae (Thằn lằn chân lá Sôm Chăn, phát hiện tại tỉnh Viêng Chăn).
  • Gekko khunkhamensis (Tắc kè Khun Khăm, phát hiện tại tỉnh Khăm Muôn).

2. Có những loài nào được ghi nhận mở rộng phân bố mới trong nghiên cứu này?

Luận án ghi nhận vùng phân bố mới cho 02 loài tắc kè tại tỉnh U Đôm Xay (miền Bắc Lào):

  • Cyrtodactylus wayakonei (Thằn lằn ngón Vay-nha-con) tại huyện Na Mo (cách điểm mô tả gốc tại Luang Nam Tha khoảng 75 km).
  • Hemiphyllodactylus kiziriani (Thạch sùng dẹp Ki-si-ri-an) tại huyện Na Mo (cách điểm mô tả gốc tại Luông Pha Bang khoảng 125 km).

3. Luận án sử dụng các chỉ thị phân tử và phần mềm nào để phân tích quan hệ di truyền?

  • Chỉ thị phân tử: Đoạn gen ty thể COI (sử dụng cặp mồi VF1-d/VR1-d cho giống Cyrtodactylus) và đoạn gen ty thể ND2 (sử dụng cặp mồi MetF1/COIR1 cho giống Dixonius; GF1/GR1 cho giống Gekko).
  • Phần mềm tin sinh học: Sequencher v5.1 (kiểm tra chuỗi), Clustal X v2 (căn chỉnh chuỗi), jModelTest v2.1.4 (chọn mô hình tiến hóa TVM+I+G), PAUP* 4.0b10 (phân tích Maximum Parsimony và tính uncorrected p-distance), IQ-TREE v1.1 (phân tích Maximum Likelihood với 10.000 bản sao UFBP), MrBayes v3.2 / v3.7 (phân tích Bayesian Inference với $1 \times 10^7$ thế hệ).

4. Tổng số mẫu vật và thành phần loài họ Tắc kè ghi nhận được tại khu vực nghiên cứu là bao nhiêu?

Luận án đã thu thập và phân tích tổng cộng 138 mẫu vật hình thái, 34 mẫu DNA và ghi nhận 28 loài thuộc 6 giống của họ Gekkonidae tại 6 tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào. Trong đó, giống Cyrtodactylus có 9 loài, các giống Dixonius, Gekko, Hemidactylus, Hemiphyllodactylus đều có 4 loài, và giống Gehyra có 3 loài.

5. Những nhân tố chính nào đe dọa đến quần thể họ Tắc kè tại các vùng núi đá vôi ở Lào?

Các mối đe dọa trực tiếp được ghi nhận qua khảo sát thực địa bao gồm hoạt động nổ mìn khai thác đá phục vụ các nhà máy sản xuất xi măng và trạm nghiền đá làm biến dạng địa hình karst; tình trạng chặt phá, đốt rừng làm nương rẫy gây suy thoái và phân mảnh sinh cảnh sống của các loài tắc kè đặc hữu hẹp.

Kết luận

Luận án đã phân tích toàn diện 138 mẫu vật thu thập qua 112 ngày khảo sát thực địa tại 6 tỉnh miền Bắc và miền Trung Lào, ghi nhận 28 loài thuộc 6 giống của họ Gekkonidae. Công trình đã công bố 06 loài mới cho khoa học (C. muangfuangensis, C. houaphanensis, C. ngoiensis, D. lao, D. somchanhae, G. khunkhamensis) và ghi nhận phân bố mới 02 loài cho tỉnh U Đôm Xay. Bằng việc kết hợp phương pháp hình thái học đo đếm với phân tích di truyền phân tử gen COI và ND2, luận án đã làm sáng tỏ quan hệ phát sinh loài và khoảng cách di truyền của các giống Cyrtodactylus, Dixonius, Gekko. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống dẫn liệu khoa học về đặc tính phân bố sinh thái, đồng thời đề xuất các căn cứ thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch, quản lý và bảo tồn các hệ sinh thái núi đá vôi tại Lào.