Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Lớp Lưỡng cư (Amphibia) hiện ghi nhận khoảng 8.700 loài trên toàn cầu, phân bố từ các vùng rừng mưa nhiệt đới đến vùng núi cao. Theo đánh giá của Liên minh Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (IUCN) tính đến tháng 12 năm 2023, có 7.486 loài đã được xếp hạng bảo tồn, trong đó 36 loài đã tuyệt chủng (EX), 2 loài tuyệt chủng ngoài tự nhiên (EW), 722 loài Cực kỳ nguy cấp (CR), 1.144 loài Nguy cấp (EN), 406 loài Sẽ nguy cấp (VU), 740 loài Gần bị đe dọa (NT), 3.291 loài Ít quan tâm (LC) và 1.145 loài Thiếu dữ liệu (DD). Sự suy giảm của các quần thể lưỡng cư đang đe dọa khoảng 36% tổng số loài trên Trái Đất.

Một trong những tác nhân chính dẫn đến sự suy giảm và tuyệt chủng của ít nhất 200 loài lưỡng cư trên thế giới là bệnh nấm Chytridiomycosis do chủng nấm Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) và chủng nấm mới phát hiện Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal) gây ra. Chủng Bsal được chứng minh có khả năng ăn mòn lớp biểu bì, phá hủy mô da và gây tử vong nhanh chóng ở các loài kỳ giông, cá cóc.

Tại Việt Nam, số lượng loài lưỡng cư được ghi nhận gia tăng liên tục: từ 82 loài (năm 1996) lên 186 loài (năm 2009) và đạt 295 loài vào tháng 12 năm 2023 (với hơn 70 loài mới được mô tả từ năm 2010 đến năm 2023). Mặc dù thành phần loài phong phú, các nghiên cứu dịch tễ về bệnh nấm Chytrid trên các quần thể tự nhiên ở Việt Nam trước đây còn rất hạn chế, chủ yếu dừng lại ở các khảo sát bước đầu tại một số địa điểm cục bộ như Vườn Quốc gia (VQG) Bidoup-Núi Bà hay VQG Hoàng Liên. Dữ liệu về sự hiện diện và mức độ lây nhiễm của hai chủng nấm Bd và Bsal trên các nhóm sinh cảnh khác nhau (dưới nước, trên cạn, trên cây, vũng ẩm) trên quy mô địa lý rộng chưa được đánh giá đầy đủ. Do đó, đề tài "Nghiên cứu đa dạng một số họ lưỡng cư ở Việt Nam và tình trạng nhiễm nấm của chúng" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống này.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định hai mục tiêu cụ thể:

  1. Đánh giá được mức độ đa dạng thành phần loài lưỡng cư thuộc các họ Cóc tía (Bombinatoridae), Cóc mắt (Megophryidae), Ếch cây (Rhacophoridae) và Cá cóc (Salamandridae) ở Việt Nam.
  2. Đánh giá được tình trạng nhiễm nấm gây bệnh (Bd và Bsal) trên các loài lưỡng cư thuộc 4 họ nêu trên ở Việt Nam.

Câu hỏi và nội dung nghiên cứu

Luận án triển khai 2 nội dung nghiên cứu chính:

  1. Nội dung 1: Đánh giá đa dạng thành phần loài lưỡng cư thuộc các họ Cóc tía, Cóc mắt, Ếch cây và Cá cóc tại khu vực nghiên cứu:
    • Phân tích đặc điểm hình thái các loài thu thập được; lập danh lục thành phần loài; phát hiện và mô tả loài mới cho khoa học; ghi nhận vùng phân bố mới.
    • Phân loại các loài trong họ Cá cóc: So sánh tương quan hình thái và xây dựng cây phát sinh chủng loại của giống Cá cóc sần (Tylototriton) và giống Cá cóc bụng hoa (Paramesotriton).
  2. Nội dung 2: Xác định tình trạng nhiễm nấm gây bệnh trên các loài lưỡng cư thuộc 4 họ tại khu vực nghiên cứu:
    • Xác định sự phân bố của các chủng nấm Bd và Bsal trên các loài lưỡng cư.
    • Đánh giá tình trạng nhiễm nấm: tỉ lệ nhiễm theo loài, tỉ lệ mẫu dương tính trên tổng số mẫu khảo sát và đánh giá triệu chứng bệnh lý biểu hiện trên bề mặt da vật chủ.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: 4 họ lưỡng cư đại diện cho 4 kiểu sinh cảnh đặc trưng tại Việt Nam:
    • Họ Cóc tía (Bombinatoridae): sống ở môi trường vũng ẩm ướt hoặc hốc cây có nước.
    • Họ Cóc mắt (Megophryidae): đại diện cho môi trường sống trên mặt đất/trên cạn.
    • Họ Ếch cây (Rhacophoridae): đại diện cho môi trường sống trên cây.
    • Họ Cá cóc (Salamandridae): đại diện cho môi trường sống dưới nước/suối.
  • Phạm vi không gian: Khảo sát thực địa trực tiếp tại 10 tỉnh (Bắc Giang, Bắc Kạn, Cao Bằng, Đắk Lắk, Hà Giang, Lai Châu, Lạng Sơn, Lào Cai, Thừa Thiên - Huế, Vĩnh Phúc) và phân tích bổ sung mẫu vật lưu trữ thu từ 14 tỉnh tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (IEBR) và Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (VNMN).
  • Phạm vi thời gian: Khảo sát thực địa được thực hiện từ tháng 5 năm 2017 đến tháng 8 năm 2023, trải qua 20 đợt khảo sát với tổng cộng 78 ngày thực địa tại 59 điểm nghiên cứu.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

  1. Nghiên cứu về khu hệ và phân loại lưỡng cư:

    • Khu vực lân cận: Trung Quốc ghi nhận 274 loài (Zhao & Adler, 1993), 115 loài ở Vân Nam (Yang & Rao, 2008), 370 loài (Fei et al., 2009, 2010) và đạt 590 loài vào cuối năm 2023. Lào tăng từ 58 loài (Stuart et al., 1999) lên khoảng 120 loài năm 2023 với nhiều loài mới (Theloderma lacustrinum, Hylarana annamitica, Limnonectes coffeatus...). Campuchia ghi nhận các công bố của Ohler et al. (2002 - 34 loài), Stuart et al. (2006 - 30 loài), Grismer et al. (2008 - 41 loài).
    • Tại Việt Nam: Khởi đầu với chuyên khảo của Bourret (1942) mô tả 171 loài và phân loài ở Đông Dương; Đào Văn Tiến (1977) công bố khóa định loại 87 loài; Nguyễn Văn Sáng và Hồ Thu Cúc (1996) ghi nhận 82 loài; Nguyễn Văn Sáng và cs. (2009) ghi nhận 186 loài; và các tổng hợp cập nhật đến năm 2023 ghi nhận từ 295 đến 301 loài.
    • Theo từng họ nghiên cứu:
      • Họ Cóc tía: Ghi nhận 1 loài duy nhất Bombina microdeladigitora phân bố ở Hoàng Liên Sơn (Bourret, 1942; Tapley et al., 2020).
      • Họ Cóc mắt: Ghi nhận 68 loài thuộc 9 giống; có nhiều tranh luận phân loại trong phân họ Megophryinae giữa các phân chia 5 phân giống (Chen et al., 2016) hoặc 7 phân giống (Mahony et al., 2017). Từ 2015 đến 2023 có 20 loài mới được mô tả từ mẫu chuẩn tại Việt Nam thuộc các giống Leptobrachella, Boulenophrys, Xenophrys.
      • Họ Ếch cây: Smith (1924) mô tả 5 loài ở Langbian; Li et al. (2012) phân chia giống Rhacophorus thành 3 giống riêng biệt (Rhacophorus, Leptomantis, Zhangixalus); Nguyen et al. (2014) giải quyết quan hệ di truyền nhóm R. rhodopus-bipunctatus; Dubois et al. (2021) tách giống Vampyrius. Từ năm 2015 đến 2023 có 18 loài mới được mô tả.
      • Họ Cá cóc: Ghi nhận 2 giống Paramesotriton (2 loài) và Tylototriton (7 loài) (Frost, 2023). Các công bố mới gồm Tylototriton ziegleri (Nishikawa et al., 2013), T. pasmansi và T. sparreboomi (Bernardes et al., 2020), T. thaiorum (Poyarkov et al., 2021), T. ngoclinhensis (Phung et al., 2023).
  2. Nghiên cứu về bệnh nấm Chytrid trên lưỡng cư:

    • Trên thế giới: Chủng Bd được mô tả bởi Longcore et al. (1999), gây nhiễm cho hơn 500 loài lưỡng cư tại Úc, châu Mỹ và châu Âu (Crawford et al., Van Rooij et al., Brutyn et al.). Chủng Bsal được phát hiện bởi Martel et al. (2014), gây suy giảm nghiêm trọng quần thể kỳ giông và cá cóc tại châu Âu từ năm 2013. Bletz et al. và Byrne et al. (2019) xác định sự phát tán toàn cầu của dòng Bd-GPL qua thương mại động vật cảnh.
    • Tại Việt Nam: Nguyen et al. (2013) khảo sát nấm trên 19 cá thể Tylototriton asperrimus và 104 cá thể T. vietnamensis; Rowley et al. (2013) ghi nhận tỷ lệ nhiễm Bd tại KBTTN Ngọc Linh là 3,29%; Tapley et al. (2020) khảo sát tại VQG Hoàng Liên ghi nhận 6/601 mẫu dương tính với Bd trên 5 loài (B. microdeladigitora, Duttaphrynus melanostictus, Boulenophrys fansipanensis, B. hoanglienensis, Gracixalus sapaensis) và không phát hiện Bsal.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Luận án tập trung giải quyết các khoảng trống: (1) Cập nhật dẫn liệu hình thái và quan hệ di truyền của các nhóm loài phức tạp thuộc họ Cá cóc (Tylototriton, Paramesotriton) và ghi nhận phân bố mới cho các họ Cóc mắt, Ếch cây; (2) Tiến hành điều tra có hệ thống trên quy mô lớn về sự hiện diện, tỷ lệ nhiễm và biểu hiện bệnh học của cả hai chủng nấm Bd và Bsal trên 4 họ lưỡng cư đại diện cho các tầng sinh cảnh sống khác nhau tại Việt Nam.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án tiếp cận theo phương pháp phân loại học tích hợp (Integrative taxonomy), kết hợp hình thái học so sánh truyền thống với phân tích phát sinh chủng loại dựa trên sinh học phân tử, đồng thời ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử định lượng (Real-time qPCR) để đánh giá dịch tễ học bệnh nấm Chytrid. Đánh giá tình trạng bảo tồn được căn cứ theo tiêu chuẩn Danh lục Đỏ IUCN (2024), Sách Đỏ Việt Nam (2007), Nghị định 84/2021/NĐ-CP và Phụ lục CITES.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  1. Khảo sát thực địa và thu thập mẫu:

    • Mẫu lưỡng cư thu bằng tay ven suối, vũng nước ẩm, hốc cây, hang động. Khảo sát ban ngày (09h:00 - 15h:00) đối với Cóc tía, Cá cóc; ban đêm (18h:00 - 24h:00) đối với Cóc mắt và Ếch cây. Tọa độ điểm thu xác định bằng máy GPS Garmin Dakota 20.
    • Mẫu vật được gây mê bằng ethyl acetate, lấy mẫu mô gan/cơ ngâm cồn 70% ở -20°C phục vụ phân tích DNA; tiêu bản hình thái được cố định trong cồn 80–90% (5–10 giờ) và bảo quản lâu dài trong cồn 70%.
    • Thu mẫu nấm bằng tăm bông tiệt trùng (MW100, Medical Wire, UK), quét xoay tròn 10 lần trên da bụng, đùi và mặt dưới đuôi (đối với cá cóc). Chụp ảnh chi tiết da để theo dõi tổn thương lâm sàng; đo nhiệt độ môi trường và nhiệt độ nước bằng nhiệt kế HHC201.
  2. Nghiên cứu hình thái học:

    • Đo đạc bằng thước kẹp điện tử Mitutoyo (độ chính xác 0,1 mm).
    • Lưỡng cư không đuôi: Đo 28 chỉ số (SVL, HW, HL, MN, MFE, MBE, DAE, DPE, IN, EN, ED, TYD, TYE, NS, SL, IOD, UEW, FLL, HAL, Finger III, IPT, TbL, FoL, FeL, TW, Toes I, Toes IV, IMT).
    • Lưỡng cư có đuôi (Cá cóc): Đo 28 chỉ số (SVL, HL, HW, MHW, PW, PL, PH, EL, EN, IN, IE, LJL, UEL, HUM, RAD, FEM, TIB, FORE, HIND, TL, TH, CIL, CIW, WVr, L5W, AG, TkL, Total length).
  3. Phân tích thống kê hình thái:

    • Sử dụng phần mềm R. Kiểm định Shapiro-Wilk kiểm tra phân bố chuẩn của SVL; kiểm định Wilcoxon (W) và ANOVA để so sánh sai khác giữa các loài ($P < 0,05$).
    • Chuẩn hóa 13 chỉ số hình thái theo công thức Thorpe (1975) qua câu lệnh của Chan & Grismer (2021): $$X_{adj} = \log_{10}(X) - b[\log_{10}(SVL) - \log_{10}(SVL_{mean})]$$
    • Thực hiện phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích đa yếu tố (MFA) theo 5 nhóm biến ("Head", "Trunk Length", "Limbs", "Cloaca", "Tail") bằng các gói lệnh factoextra và FactoMineR, kết hợp kiểm định hậu định Tukey post-hoc.
  4. Phân tích sinh học phân tử xác định quan hệ di truyền:

    • Tách chiết DNA bằng bộ kit DNeasy Blood & Tissue (Qiagen).
    • Khuếch đại PCR gen ty thể 16S (cho họ Cóc mắt, Ếch cây và giống Paramesotriton) và gen ND2 (cho hai giống Tylototriton và Paramesotriton).
Đối tượng Đoạn gen Tên mồi Chiều Trình tự mồi (5' - 3') Tài liệu tham khảo
Họ Cóc mắt, Họ Ếch cây 16S H3056 Xuôi CTCCGGTCTGAACTCAGATCACGTAGG [123]
Họ Cóc mắt, Họ Ếch cây 16S L2606 Ngược CTGACCGTGCAAAGGTAGCGTAATCACT [123]
Họ Cóc mắt, Họ Ếch cây 16S Hnew Xuôi TACCATGTTACGACTTTCCTCTTCT [124]
Họ Cóc mắt, Họ Ếch cây 16S L2204 Ngược GGCCTAAAAGCAGCCACCTGTAAAGACAG [125]
Họ Cá cóc ND2 SL-1 Xuôi ATAGAGGTTCAAACCCTCTC [74]
Họ Cá cóc ND2 SL-2 Ngược TTAAAGTGTCTGGGTTGCATTCAG [74]
Họ Cá cóc 16S Will 6 Xuôi CCCTCGTGATGCCGTTGATAC [128]
Họ Cá cóc 16S Tval L Ngược CGTACCTTTTGCATCATGGTC [127]
  • Giải trình tự 2 chiều tại FirstBase (Malaysia). Căn chỉnh trình tự bằng ClustalX và BioEdit. Xây dựng cây quan hệ di truyền theo phương pháp Maximum Likelihood (ML) trên Kakusan 4, Treefinder và phương pháp Bayesian Inference (BI) trên MrBayes v3 ($1 \times 10^7$ chu kỳ, độ tin cậy gốc nhánh $\ge 95%$).
  1. Xác định các chủng nấm gây bệnh (Bd và Bsal):
    • Hợp tác trong khuôn khổ đề tài NAFOSTED FWO.334 và Quỹ Nghiên cứu - Flanders (FWO, Vương quốc Bỉ - Dự án GOF3816N).
    • Tách chiết DNA từ đầu tăm bông bằng dung dịch PrepMan Ultra (ủ 100°C, ly tâm thu dịch nổi pha loãng 10 lần).
    • Chẩn đoán Bd bằng real-time qPCR với mẫu dò Taqman MGB đặc hiệu cho dòng Bd-GPL.
    • Chẩn đoán Bsal bằng kỹ thuật qPCR chất huỳnh quang SYBR Green trên hệ thống CFX96 (Bio-Rad) với cặp mồi đặc hiệu STerF (5’-TGCTCCATCTCCCCCTCTTCA-3’) và STerR (5’-TGAACGCACATTGCACTCTAC-3’), kiểm soát tính đặc hiệu qua phân tích đường cong nóng chảy (nhiệt độ 60–95°C, tăng 0,5°C/bước) và điện di sản phẩm PCR.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Phân tích 234 mẫu vật hình thái (trong đó có 2 mẫu chuẩn mô tả loài mới và 101 mẫu ghi nhận phân bố mới cho các tỉnh).
  • Dữ liệu trình tự gen ND2 của 43 mẫu vật giống Tylototriton (23 loài, gồm 2 mẫu ngoại nhóm Pleurodeles waltl).
  • Dữ liệu trình tự gen ND2 của 15 mẫu vật và 16S của 9 mẫu vật giống Paramesotriton.
  • Tổng số 848 mẫu nấm thu thập từ các cá thể sống thuộc 4 họ lưỡng cư ngoài thực địa.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu nghiên cứu về phân loại học, đa dạng loài và dịch tễ học bệnh nấm trên lưỡng cư:

  • Lược sử đa dạng loài: Tổng hợp sự gia tăng số lượng loài lưỡng cư toàn cầu (từ 6.300 loài năm 2010 lên gần 8.700 loài vào tháng 12/2023) và tại các quốc gia Đông Dương lân cận. Tại Việt Nam, quá trình nghiên cứu được chia thành các giai đoạn từ thời kỳ Bourret (1942) đến giai đoạn mở rộng nghiên cứu từ năm 2015 đến 2023, phân tích chi tiết mức độ phong phú thành phần loài theo từng phân vùng địa lý (Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc - Trung - Nam Trường Sơn, Tây Nguyên, đồng bằng sông Cửu Long và các đảo trong vịnh Bắc Bộ).
  • Hiện trạng nghiên cứu 4 họ trọng tâm: Điểm lại các mốc phân loại của họ Cóc tía (Bombina), họ Cóc mắt (các giống Leptobrachella, Boulenophrys, Xenophrys), họ Ếch cây (các giống Gracixalus, Kurixalus, Rhacophorus, Theloderma, Zhangixalus) và họ Cá cóc (hai giống Tylototriton, Paramesotriton).
  • Bệnh nấm Chytridiomycosis: Trình bày vòng đời sinh học, cơ chế gây bệnh của nấm Bd và Bsal. Nấm Bsal xâm nhập phá hủy biểu mô, gây viêm loét bề mặt da cá cóc dẫn đến bội nhiễm vi khuẩn và tử vong trong vòng 2 tuần ở các loài mẫn cảm; phân tích tính chất kháng bệnh tự nhiên hoặc mang mầm bệnh không triệu chứng ở một số loài bản địa châu Á.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm và địa bàn nghiên cứu:

  • Thống kê 20 đợt khảo sát thực địa tại 10 tỉnh với 78 ngày làm việc và 59 điểm khảo sát cụ thể.
Địa điểm khảo sát Thời gian khảo sát Số ngày Số điểm khảo sát Số thành viên
KBTTN Tây Yên Tử, Bắc Giang 8–9/5/2017; 9–11/5/2017 5 4 5
VQG Ba Bể, Bắc Kạn 12–13/5/2017; 12–14/5/2017 4 5 5
VQG Phia Oắc - Phia Đén, Cao Bằng 14–15/5/2017; 5–6/7/2020; 7–8/9/2020; 20–25/5/2020 12 11 3–5
VQG Hoàng Liên, Lào Cai 28–29/5/2017; 12–15/7/2017 6 4 4–7
Rừng đặc dụng Mẫu Sơn, Lạng Sơn; Huyện Văn Lãng, Lạng Sơn 12–13/5/2017; 12–16/9/2019 7 4 4
KBTTN A Lưới & VQG Bạch Mã, Thừa Thiên - Huế 1–6/6/2017; 7–12/6/2017 12 4 5–6
VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc 16–17/7/2017; 10–12/12/2019 5 4 3–4
VQG Chư Yang Sin & KBTTN Nam Ka, Đắk Lắk 20–25/5/2018; 27/5–1/6/2018 12 12 4
Huyện Phong Thổ & Tam Đường, Lai Châu 8–11/5/2019; 12–16/5/2019 9 5 5
Rừng đặc dụng Tây Côn Lĩnh & Huyện Quản Bạ, Hà Giang 11–17/8/2023 7 6 14
Tổng số 20 đợt khảo sát 78 59 104 lượt
  • Chuẩn hóa quy trình đo đạc 28 chỉ tiêu hình thái không đuôi và 28 chỉ tiêu hình thái có đuôi.
  • Thiết lập quy trình tách chiết DNA, chạy PCR khuếch đại gen 16S, ND2 và các thuật toán phân tích cây phát sinh loài ML/BI trên phần mềm MrBayes và PAUP.
  • Thiết lập quy trình chuẩn lấy mẫu tăm bông và kỹ thuật chẩn đoán Real-time qPCR (SYBR Green và Taqman MGB) phát hiện nấm Bd, Bsal.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả nghiên cứu chính:

  1. Đa dạng thành phần loài: Ghi nhận 41 loài thuộc 4 họ nghiên cứu tại khu vực khảo sát (1 loài Cóc tía, 13 loài Cóc mắt, 19 loài Ếch cây và 8 loài Cá cóc).
    • Mô tả loài mới cho khoa học: Loài Ếch cây sần khôi Theloderma khoii Ninh, Nguyen, Nguyen, Hoang, Siliyavong, Nguyen, Le, Le & Ziegler, 2022 thu thập tại Quản Bạ, tỉnh Hà Giang.
    • Ghi nhận phân bố mới của 9 loài thuộc 2 họ cho 4 tỉnh:
      • Tỉnh Lai Châu: 3 loài họ Cóc mắt (Boulenophrys jingdongensis, Boulenophrys rubrimera, Leptobrachium ailaonicum).
      • Tỉnh Hà Giang: 1 loài họ Ếch cây (Rhacophorus orlovi).
      • Tỉnh Bắc Kạn: 1 loài họ Ếch cây (Rhacophorus kio).
      • Tỉnh Cao Bằng: 2 loài họ Ếch cây (Theloderma hekouense, Zhangixalus puerensis).
      • Bổ sung vùng phân bố các loài Leptobrachella nahangensis, Leptobrachella sungi.
  2. Quan hệ di truyền và phân loại họ Cá cóc:
    • Phân tích tương quan hình thái và biến thiên các chỉ số chuẩn hóa giữa các loài thuộc giống Tylototriton và Paramesotriton qua phân tích PCA và MFA.
    • Xác định khoảng cách di truyền trên đoạn gen ND2 của các loài giống Tylototriton và trên hai đoạn gen 16S, ND2 của giống Paramesotriton, làm rõ vị trí phân loại và mức độ phân tách di truyền của các quần thể cá cóc tại miền Bắc Việt Nam.
  3. Tình trạng nhiễm nấm Bd và Bsal trên các loài lưỡng cư:
    • Phân tích kết quả kiểm tra trên 848 mẫu nấm thu thập ngoài tự nhiên.
    • Ghi nhận sự hiện diện và tỷ lệ nhiễm nấm Bd trên các loài thuộc họ Cóc tía, Cóc mắt và Ếch cây.
    • Lần đầu tiên ghi nhận sự xuất hiện của chủng nấm Bsal ngoài tự nhiên trên 2 họ: họ Cóc tía (Bombina microdeladigitora) và họ Cá cóc (Paramesotriton deloustali, Tylototriton pasmansi, Tylototriton vietnamensis, Tylototriton ziegleri).
    • Đánh giá biểu hiện lâm sàng bề mặt da: So sánh đặc điểm tổn thương da lưng, da bụng và da đầu giữa cá thể nhiễm nấm Bsal và cá thể không nhiễm nấm; phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường sống đối với khả năng nhiễm nấm của các loài họ Cá cóc.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

  • Cập nhật dữ liệu thành phần loài: Cập nhật danh lục, đặc điểm hình thái và phân bố của 41 loài lưỡng cư thuộc 4 họ (Bombinatoridae, Megophryidae, Rhacophoridae, Salamandridae) tại các khu vực nghiên cứu đại diện ở Việt Nam.
  • Phát hiện loài mới cho khoa học: Đóng góp mô tả 01 loài mới cho khoa học là loài Ếch cây sần khôi (Theloderma khoii Ninh et al., 2022) dựa trên mẫu chuẩn thu tại huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang.
  • Ghi nhận phân bố mới: Bổ sung vùng phân bố mới của 9 loài thuộc 2 họ cho 4 tỉnh:
    • Tỉnh Lai Châu (họ Cóc mắt): Boulenophrys jingdongensis, Boulenophrys rubrimera, Leptobrachium ailaonicum.
    • Tỉnh Hà Giang (họ Ếch cây): Rhacophorus orlovi.
    • Tỉnh Bắc Kạn (họ Ếch cây): Rhacophorus kio.
    • Tỉnh Cao Bằng (họ Ếch cây): Theloderma hekouense, Zhangixalus puerensis.
    • Bổ sung dẫn liệu phân bố của các loài Leptobrachella nahangensis, Leptobrachella sungi.
  • Phân loại học tích hợp họ Cá cóc: Bổ sung đặc điểm hình thái nhận dạng, tương quan kích thước và làm sáng tỏ mối quan hệ phát sinh chủng loại di truyền giữa các loài thuộc 2 giống Cá cóc sần (Tylototriton) và Cá cóc bụng hoa (Paramesotriton) ở Việt Nam dựa trên gen ty thể ND2 và 16S.
  • Dữ liệu dịch tễ học bệnh nấm Chytrid: Cung cấp dẫn liệu toàn diện đầu tiên về tình trạng nhiễm nấm Bd và Bsal trên 4 họ lưỡng cư ở nhiều sinh cảnh khác nhau (dưới nước, trên cạn, trên cây, hốc cây ẩm). Lần đầu tiên ghi nhận sự có mặt của chủng nấm nguy hiểm Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal) trên họ Cóc tía và họ Cá cóc ngoài tự nhiên tại Việt Nam.

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

  • Cung cấp cơ sở khoa học phục vụ công tác quản lý, giám sát và quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học tại các VQG và KBTTN trọng điểm.
  • Xác định các địa bàn ưu tiên bảo tồn tập trung các loài mới phát hiện, loài đặc hữu và loài nguy cấp có tên trong Sách Đỏ Việt Nam, Danh lục Đỏ IUCN và Nghị định 84/2021/NĐ-CP.
  • Cảnh báo nguy cơ xâm nhiễm và bùng phát dịch nấm Chytrid (đặc biệt là Bsal); đề xuất các giải pháp kiểm soát dịch tễ, an toàn sinh học trong hoạt động bảo tồn tại chỗ (in-situ), bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ) và giám sát việc vận chuyển, buôn bán lưỡng cư hoang dã.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Phạm vi nghiên cứu mới tập trung chuyên sâu vào 4 họ đại diện (Cóc tía, Cóc mắt, Ếch cây, Cá cóc), chưa bao quát toàn bộ các họ lưỡng cư khác hiện diện tại Việt Nam.
  • Do địa hình núi cao hiểm trở, chia cắt phức tạp và điều kiện thời tiết khắc nghiệt tại một số khu vực giáp biên giới (với Lào, Trung Quốc, Campuchia) và các khối núi đá vôi, số lượng điểm khảo sát và số đợt lấy mẫu lặp lại theo mùa tại các vùng sâu còn gặp nhiều khó khăn.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng phạm vi khảo sát điều tra thành phần loài và tầm soát bệnh nấm Chytrid sang các họ lưỡng cư còn lại và các vùng núi cao chưa tiếp cận được.
  • Tiếp tục ứng dụng sinh học phân tử kết hợp âm sinh học để giải quyết các nhóm loài phức tạp, đồng hình thuộc họ Cóc mắt và họ Ếch cây.
  • Tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế đáp ứng miễn dịch tự nhiên của các loài cá cóc bản địa đối với chủng nấm Bsal, cũng như đánh giá ảnh hưởng dài hạn của biến đổi khí hậu và nhiệt độ môi trường đến động lực lây truyền mầm bệnh ngoài tự nhiên.

Giá trị tham khảo

Đối tượng hưởng lợi

  • Nhà nghiên cứu và nghiên cứu sinh/học viên chuyên ngành Động vật học, Sinh thái học, Di truyền học: Nguồn tài liệu chuyên khảo về phương pháp đo đạc hình thái chuẩn hóa, phân tích phát sinh loài và định danh phân tử lưỡng cư Đông Dương.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng kiểm lâm (Cục Kiểm lâm, Ban quản lý các VQG, KBTTN): Cung cấp danh lục cập nhật, dữ liệu phân bố loài nguy cấp và dẫn liệu dịch tễ để xây dựng kế hoạch hành động bảo tồn loài.
  • Các tổ chức bảo tồn trong nước và quốc tế: Cung cấp bằng chứng thực địa phục vụ việc đánh giá phân hạng bảo tồn theo tiêu chí IUCN Red List và giám sát dịch bệnh toàn cầu.

Nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao

  • Bộ chỉ số đo đạc hình thái chi tiết (28 chỉ số cho Anura, 28 chỉ số cho Caudata) kèm công thức chuẩn hóa kích thước hình thái học theo Thorpe (1975) trên R.
  • Bảng trình tự các cặp mồi PCR khuếch đại gen ty thể 16S và ND2 phục vụ nghiên cứu phát sinh chủng loại lưỡng cư.
  • Quy trình chuẩn lấy mẫu tăm bông ngoài thực địa và kỹ thuật chẩn đoán Real-time qPCR phát hiện nấm Bd (Taqman MGB) và Bsal (SYBR Green).

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã mô tả loài mới nào cho khoa học và mẫu chuẩn được thu thập ở đâu?

Luận án đã đóng góp mô tả 01 loài mới cho khoa học là loài Ếch cây sần khôi (Theloderma khoii Ninh, Nguyen, Nguyen, Hoang, Siliyavong, Nguyen, Le, Le & Ziegler, 2022) thuộc họ Ếch cây (Rhacophoridae), với mẫu chuẩn (holotype) được thu thập tại huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang.

2. Nghiên cứu đã ghi nhận vùng phân bố mới cho những loài nào và tại các tỉnh nào?

Luận án ghi nhận phân bố mới của 9 loài thuộc 2 họ cho 4 tỉnh phía Bắc:

  • Tỉnh Lai Châu (3 loài họ Cóc mắt): Boulenophrys jingdongensis, Boulenophrys rubrimera, Leptobrachium ailaonicum.
  • Tỉnh Hà Giang (1 loài họ Ếch cây): Rhacophorus orlovi.
  • Tỉnh Bắc Kạn (1 loài họ Ếch cây): Rhacophorus kio.
  • Tỉnh Cao Bằng (2 loài họ Ếch cây): Theloderma hekouense, Zhangixalus puerensis.
  • Bổ sung vùng phân bố cho các loài Leptobrachella nahangensis, Leptobrachella sungi.

3. Những đoạn gen ty thể nào được sử dụng để phân tích quan hệ di truyền của họ Cá cóc trong luận án?

Nghiên cứu sử dụng đoạn gen ty thể ND2 (khuếch đại bằng cặp mồi SL-1 và SL-2) trên 43 mẫu vật của 23 loài thuộc giống Tylototriton; và sử dụng cả hai đoạn gen ND2 (15 mẫu vật) cùng gen 16S (khuếch đại bằng cặp mồi Will 6 và Tval L trên 9 mẫu vật) thuộc giống Paramesotriton, sử dụng loài Pleurodeles waltl làm nhóm ngoài.

4. Phát hiện mới quan trọng nhất của luận án về bệnh nấm Bsal tại Việt Nam là gì?

Luận án lần đầu tiên phát hiện và ghi nhận sự có mặt của chủng nấm ăn da Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal) trên các quần thể lưỡng cư ngoài tự nhiên ở Việt Nam, cụ thể trên 2 họ: họ Cóc tía (Bombina microdeladigitora) và họ Cá cóc (gồm các loài Paramesotriton deloustali, Tylototriton pasmansi, Tylototriton vietnamensis, Tylototriton ziegleri).

5. Phương pháp phân tử nào được dùng để xác định chủng nấm Bsal từ mẫu tăm bông thực địa?

Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật Real-time PCR chất huỳnh quang SYBR Green (1x SensiMix SYBR No-ROX) trên hệ thống CFX96 (Bio-Rad) với cặp mồi đặc hiệu STerF (xuôi: 5’-TGCTCCATCTCCCCCTCTTCA-3’) và STerR (ngược: 5’-TGAACGCACATTGCACTCTAC-3’), kiểm soát tính đặc hiệu qua phân tích đường cong nóng chảy ở dải nhiệt độ 60–95°C và điện di gel sản phẩm PCR.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của NCS. Nguyễn Văn Thịnh đã giải quyết toàn diện hai nội dung về đa dạng thành phần loài và dịch tễ học bệnh nấm Chytrid trên 4 họ lưỡng cư đại diện tại Việt Nam. Công trình đã cập nhật danh lục 41 loài, mô tả loài mới Theloderma khoii, bổ sung phân bố 9 loài cho 4 tỉnh và làm rõ cấu trúc phát sinh chủng loại của các giống Cá cóc Tylototriton và Paramesotriton. Đồng thời, nghiên cứu cung cấp bằng chứng thực địa và sinh học phân tử đầu tiên về sự hiện diện của chủng nấm nguy hiểm Bsal trên họ Cóc tía và họ Cá cóc ngoài tự nhiên ở Việt Nam, tạo cơ sở khoa học quan trọng cho công tác kiểm soát dịch bệnh và bảo tồn lưỡng cư nguy cấp.