Đặc điểm hình thái, sinh sản và phân bố của giống cá ngoại lai Pterygoplichthys ở Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh sản, dinh dưỡng, phân bố và thành phần loài của giống cá ngoại lai Pterygoplichthys tại Việt Nam.

• Tác giả: Trần Đức Diễn
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Minh Sang
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Thủy sinh vật học
• Đề tài: Đặc điểm hình thái, sinh sản, dinh dưỡng, phân bố và thành phần loài của giống cá ngoại lai Pterygoplichthys ở Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Khánh Hòa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Một số đặc điểm sinh học cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys
• 1.2. Giới thiệu về cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys
• 1.3. Vị trí phân loại
• 1.4. Thành phần loài
• 1.5. Đặc điểm dinh dưỡng
• 1.6. Đặc điểm sinh trưởng
• 1.7. Đặc điểm sinh học sinh sản
• 1.8. Tác động của giống cá Tỳ bà Pterygoplichthys
• 1.8.1. Tác động tới sinh thái và môi trường
• 1.8.2. Tác động tới kinh tế - xã hội và con người
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu mẫu
• 2.4. Phương pháp bảo quản và vận chuyển mẫu
• 2.5. Phương pháp xác định các thông số môi trường cơ bản của thủy vực
• 2.6. Phương pháp xác định phân bố của cá Tỳ bà. Phương pháp thu thập các chỉ tiêu hình thái
• 2.7. Phương pháp xác định thành phần loài. Đo kích thước, cân khối lượng và xác định tương quan giữa chiều dài - khối lượng
• 2.8. Phương pháp xác định một số đặc điểm sinh học sinh sản
• 2.9. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Phân bố của cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys ở miền Nam Việt Nam
• 3.2. Đặc điểm hình thái và thành phần loài của giống cá Tỳ bà Pterygoplichthys ở miền Nam Việt Nam
• 3.2.1. Đặc điểm hình thái của giống cá Tỳ bà Pterygoplichthys
• 3.2.2. Thành phần loài của giống cá Tỳ bà Pterygoplichthys
• 3.3. Kích thước, tương quan giữa chiều dài - khối lượng và sinh học sinh sản của cá Tỳ bà P. disjunctivus ở sông Dinh và hồ Suối Trầu
• 3.3.1. Kích thước của cá Tỳ bà ở sông Dinh và hồ Suối Trầu
• 3.3.2. Tương quan giữa chiều dài – khối lượng
• 3.3.3. Tỷ lệ giới tính
• 3.3.4. Các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục cái
• 3.3.5. Mùa vụ sinh sản
• 3.3.6. Kích thước thành thục sinh dục lần đầu
• 3.3.7. Sức sinh sản
• 3.3.8. Đường kính trứng
• 3.3.9. Tương quan giữa sức sinh sản và kích thước cơ thể
• 3.4. Đặc điểm dinh dưỡng
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys

Pterygoplichthys là một giống cá ngoại lai có nguồn gốc từ Nam Mỹ, được biết đến với tên gọi phổ biến là cá Tỳ bà. Giống cá này thuộc họ Loricariidae, bộ Siluriformes, và có đặc điểm nổi bật là miệng dạng giác hút, giúp chúng bám vào các bề mặt. Cá Tỳ bà đã xâm nhập vào nhiều quốc gia, bao gồm Việt Nam, và được xem là loài xâm hại do khả năng thích nghi cao và tác động tiêu cực đến hệ sinh thái bản địa. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích đặc điểm hình thái, sinh sản, và phân bố của giống cá này tại Việt Nam, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và bảo tồn môi trường nước.

1.1. Vị trí phân loại

Pterygoplichthys thuộc họ Loricariidae, bộ Siluriformes, và phân họ Hypostominae. Giống cá này được phân loại dựa trên các đặc điểm hình thái đặc trưng như miệng dạng giác hút và các tấm vảy xương lớn. Theo hệ thống phân loại của Eschmeyer’s Catalog of Fishes (2020), Pterygoplichthys bao gồm 14 loài, trong đó có P. pardalis và P. disjunctivus, hai loài phổ biến tại Việt Nam. Việc xác định chính xác vị trí phân loại giúp hiểu rõ hơn về sự đa dạng và phân bố của giống cá này.

1.2. Thành phần loài

Giống Pterygoplichthys bao gồm nhiều loài, trong đó P. pardalis và P. disjunctivus là hai loài chính được tìm thấy tại Việt Nam. Các loài này có đặc điểm hình thái tương đồng nhưng khác biệt về màu sắc và hoa văn trên cơ thể. Việc phân loại dựa trên cả hình thái và di truyền phân tử giúp xác định chính xác thành phần loài, từ đó đánh giá được mức độ xâm lấn và tác động của chúng đến hệ sinh thái bản địa.

II. Đặc điểm hình thái của cá Tỳ bà

Đặc điểm hình thái của Pterygoplichthys là một trong những yếu tố quan trọng giúp nhận diện và phân loại giống cá này. Cá Tỳ bà có thân hình dẹt, miệng dạng giác hút, và các tấm vảy xương lớn bao phủ cơ thể. Nghiên cứu này tập trung vào việc đo đạc các chỉ tiêu hình thái như chiều dài, khối lượng, và tỷ lệ giữa các bộ phận cơ thể. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể về hình thái giữa các loài trong giống Pterygoplichthys, đặc biệt là giữa P. pardalis và P. disjunctivus.

2.1. Chiều dài và khối lượng

Nghiên cứu đo đạc chiều dài và khối lượng của Pterygoplichthys tại các thủy vực khác nhau cho thấy sự biến đổi đáng kể giữa các cá thể. Chiều dài trung bình của cá dao động từ 20-30 cm, trong khi khối lượng trung bình khoảng 200-300 g. Sự biến đổi này phản ánh khả năng thích nghi của cá với các điều kiện môi trường khác nhau, đồng thời cung cấp thông tin quan trọng cho việc đánh giá tốc độ tăng trưởng và sinh sản của chúng.

2.2. Tỷ lệ giới tính

Tỷ lệ giới tính của Pterygoplichthys được nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cấu trúc quần thể. Kết quả cho thấy tỷ lệ giữa cá đực và cá cái gần như cân bằng, với tỷ lệ 1:1. Điều này cho thấy khả năng sinh sản ổn định của giống cá này, đồng thời là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá mức độ xâm lấn và tác động đến hệ sinh thái bản địa.

III. Đặc điểm sinh sản của cá Tỳ bà

Sinh sản là một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự thành công của Pterygoplichthys trong việc xâm lấn các thủy vực. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục, mùa vụ sinh sản, và sức sinh sản của P. disjunctivus. Kết quả cho thấy cá có khả năng sinh sản nhiều đợt trong năm, với mùa sinh sản chính từ tháng 10 đến tháng 1. Sức sinh sản tuyệt đối của cá dao động từ 500-1000 trứng, phụ thuộc vào kích thước và điều kiện môi trường.

3.1. Mùa vụ sinh sản

Mùa sinh sản của Pterygoplichthys kéo dài từ tháng 10 đến tháng 1, với đỉnh điểm vào tháng 11 và tháng 12. Đây là thời điểm thuận lợi cho việc đẻ trứng và phát triển của cá con. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cá có khả năng sinh sản nhiều đợt trong năm, điều này góp phần vào sự gia tăng nhanh chóng của quần thể cá tại các thủy vực bị xâm lấn.

3.2. Sức sinh sản

Sức sinh sản tuyệt đối của Pterygoplichthys dao động từ 500-1000 trứng, tùy thuộc vào kích thước và điều kiện môi trường. Cá có kích thước lớn hơn thường có sức sinh sản cao hơn. Điều này cho thấy khả năng sinh sản mạnh mẽ của giống cá này, đồng thời là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá mức độ xâm lấn và tác động đến hệ sinh thái bản địa.

IV. Phân bố của cá Tỳ bà tại Việt Nam

Phân bố của Pterygoplichthys tại Việt Nam được nghiên cứu để đánh giá mức độ xâm lấn và tác động của chúng đến các thủy vực bản địa. Kết quả cho thấy cá Tỳ bà đã xuất hiện tại nhiều khu vực ở miền Nam Việt Nam, bao gồm các sông, hồ, và kênh rạch. Sự phân bố rộng rãi của cá cho thấy khả năng thích nghi cao với các điều kiện môi trường khác nhau, đồng thời là mối đe dọa nghiêm trọng đối với đa dạng sinh học và môi trường nước tại Việt Nam.

4.1. Phân bố theo khu vực

Pterygoplichthys được tìm thấy tại nhiều khu vực ở miền Nam Việt Nam, bao gồm sông Dinh, hồ Suối Trầu, và các kênh rạch tại thành phố Cần Thơ. Sự phân bố rộng rãi của cá cho thấy khả năng thích nghi cao với các điều kiện môi trường khác nhau, đồng thời là mối đe dọa nghiêm trọng đối với đa dạng sinh học và môi trường nước tại Việt Nam.

4.2. Tác động đến hệ sinh thái

Sự xuất hiện của Pterygoplichthys tại các thủy vực bản địa gây ra nhiều tác động tiêu cực, bao gồm cạnh tranh thức ăn, thay đổi thành phần loài, và làm mất cân bằng hệ sinh thái. Nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá mức độ xâm lấn và đề xuất các biện pháp quản lý hiệu quả nhằm bảo vệ đa dạng sinh học và môi trường nước tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Đa dạng sinh học nói chung và đa dạng sinh học thủy sinh vật nói riêng đang bị đe dọa nghiêm trọng ở nhiều nơi trên thế giới. Sự di nhập của các loài ngoại lai và di cư được xác định là một trong năm nguyên nhân hàng đầu làm suy thoái đa dạng sinh học. Thực trạng này đang diễn ra ngày càng phổ biến trên toàn cầu, dẫn đến sự tuyệt chủng của nhiều loài, tác động tiêu cực tới các hệ sinh thái, kinh tế - xã hội và sức khỏe của con người. Cá Tỳ bà Pterygoplichthys spp.

có nguồn gốc từ Nam Mỹ đã được chứng minh là loài ngoại lai xâm hại ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Hiện nay, loài cá này đã xâm hại nhiều thủy vực ở 21 quốc gia trên thế giới từ châu Á, châu Phi, châu Âu tới Bắc Mỹ. Cá Tỳ bà có khả năng thích nghi cao, tốc độ tăng trưởng nhanh, phổ thức ăn rộng, nên thường ưu thế trong cạnh tranh với các loài bản địa về môi trường sống và thức ăn ở các thủy vực mà chúng xâm chiếm. Bên cạnh đó, chúng có thể gây ra những hậu quả tiêu cực đối với đa dạng sinh học và sinh kế của người dân thông qua việc làm mất cân bằng sinh thái, biến đổi thành phần loài thủy sinh vật, tác động tới các công trình thủy lợi và ngư cụ đánh bắt.

Hơn thế nữa, cá Tỳ bà còn được xem là mối đe dọa nghiêm trọng đối với nghề cá nước ngọt ở châu Á, miền Bắc nước Mỹ và Mexico. Ở Việt Nam, các vấn đề về sinh vật ngoại lai và sinh vật ngoại lai xâm hại đang ngày càng được quan tâm hơn. Tại Thông tư số 35/2018/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2018, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành danh mục 4 loài cá Tỳ bà xâm hại (trong số 6 loài cá xâm hại), gồm: Pterygoplichthys pardalis, P. Trên thực tế, cá Tỳ bà đã tự thiết lập quần thể trong tự nhiên, đang lấn chiếm nơi sinh sống, cạnh tranh thức ăn và gây hại đối với các sinh vật bản địa, có khả năng phát tán mạnh; có xu hướng hoặc đang gây mất cân bằng sinh thái tại các thủy vực chúng xuất hiện ở Việt Nam.

Mặc dù, đã có một số nghiên cứu về đặc điểm sinh học của cá Tỳ bà tại Việt Nam, tuy nhiên, những thông tin về hình thái, thành phần loài, sinh sản, dinh dưỡng và cơ chế thích nghi của chúng ở các thủy vực vẫn chưa đầy đủ. Nghiên cứu đầu tiên về đặc điểm sinh học sinh sản của cá Tỳ bà ở sông 2 Dinh (miền Trung Việt Nam), đã cung cấp một số thông tin ban đầu về đặc điểm sinh sản như cá có thể đẻ nhiều đợt, thời gian đẻ trứng từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau. Một số hạn chế như gián đoạn thời gian nghiên cứu, số lượng mẫu thu ít (34 mẫu), dẫn đến nghiên cứu này chưa đánh giá đầy đủ các đặc điểm sinh học sinh sản của cá tại các thủy vực. Đặc điểm dinh dưỡng của cá Tỳ bà tại các thủy vực ở thành phố Cần Thơ, cho thấy, cá này là loài ăn tạp thiên về thực vật, tuy nhiên, thành phần thức ăn là động vật vẫn chưa được làm sáng tỏ.

Bên cạnh đó, các thông tin về thành phần loài trước đây chỉ dựa vào phương pháp phân loại về hình thái, có thể dẫn đến những sai sót hoặc chưa đầy đủ về thông tin thành phần loài. Điều này tiếp tục đặt ra thách thức cho công tác quản lý sự xâm lấn của cá Tỳ bà và bảo vệ đa dạng sinh học ở Việt Nam. Do vậy, đề tài luận án: “Đặc điểm hình thái, sinh sản, dinh dưỡng, phân bố và thành phần loài của giống cá ngoại lai Pterygoplichthys ở Việt Nam” đã được tiến hành nhằm làm rõ các đặc điểm sinh học của cá Tỳ bà khi di nhập, xâm lấn vào các thủy vực Việt Nam. Mục tiêu của luận án: Tăng cường hiểu biết một số đặc điểm sinh học của cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys, làm cơ sở khoa học để đánh giá tác động và quản lý cá ngoại lai xâm hại ở Việt Nam.

Nội dung nghiên cứu: - Phân bố của cá Tỳ bà Pterygoplichthys spp. ở miền Nam Việt Nam; - Đặc điểm hình thái và thành phần loài của cá Tỳ bà; - Đặc điểm sinh học sinh sản của cá Tỳ bà (loài P. disjunctivus); - Đặc điểm dinh dưỡng của cá Tỳ bà. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn: Ý nghĩa khoa học: Bổ sung, cập nhật các dữ liệu khoa học quan trọng về phân bố, đặc điểm hình thái, di truyền, thành phần loài, dinh dưỡng và sinh sản của cá Tỳ bà ở miền Nam Việt Nam.

Ý nghĩa thực tiễn: Các kết quả trong luận án là cơ sở để đề xuất các giải pháp quản lý sinh vật ngoại lai nói chung và cá Tỳ bà nói riêng. 3 Những đóng góp mới của luận án: Cung cấp dữ liệu mới về phân bố của cá Tỳ bà Pterygoplichthys spp. ở miền Nam Việt Nam. Lần đầu tiên dữ liệu về thành phần loài cá Tỳ bà được xác định dựa trên cả phương pháp phân loại bằng hình thái và di truyền phân tử.

Lần đầu tiên đặc điểm sinh học sinh sản của cá Tỳ bà (loài P. disjunctivus) được nghiên cứu đầy đủ và chi tiết ở hai dạng thủy vực (nước chảy và nước tĩnh) tại miền Nam Việt Nam. Cung cấp các minh chứng quan trọng về thành phần thức ăn của cá Tỳ bà có chứa các nhóm động vật không xương sống. Cung cấp đầy đủ các thông tin có độ tin cậy cao phục vụ cho công tác quản lý và làm giảm tác động của cá Tỳ bà.

Một số đặc điểm sinh học cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys 1. Giới thiệu về cá Tỳ bà giống Pterygoplichthys Cá ngoại lai giống Pterygoplichthys tên thường được gọi ở Việt Nam là cá Tỳ bà, cá Dọn bể, cá Chà hồ, cá Dọn vệ sinh, cá Lau kính, cá Tàu bay và cá Ma với ý nghĩa các tên gọi như sau: - Cá Tỳ bà: Cá có khả năng bám, nằm tỳ trên các vật thể; - Cá Dọn bể, cá Chà hồ, cá Lau kính, cá Dọn vệ sinh: Cá này có khả năng làm sạch các bể cá cảnh, bể kính và các hồ cá nhân tạo nhờ khả năng ăn bám ở các thành bể, đáy bể; - Cá Tàu bay: Cá này có hình dạng giống chiếc máy bay (tàu bay); - Cá Ma: Khi mới xuất hiện ở các thủy vực, cá này sinh sản nhanh, gây ảnh hưởng tới ngư cụ và hình dạng đặc thù nên ngư dân ở một số vùng gọi là cá Ma. Trên thế giới, giống Pterygoplichthys cũng được gọi với nhiều tên tiếng Anh khác nhau như: Amazon sailfin catfish, Suckermouth armored catfishes, Sailfin catfish, Loricariids, Sailfin Plecostomus, Janitor fish; Snow pleco, Snow king, Vermiculate sailfin catfish, Zebra Plecostomus, Snowball Pleco, Royal Plecostomus. Tuy nhiên, tên gọi phổ biến nhất đối với tiếng Anh là “Suckermouth armored catfishes”, “Loricarids” hoặc “Sailfin catfish” và tên tiếng Việt là “cá Tỳ bà”.

Tên “cá Tỳ bà” được thống nhất gọi trong luận án này. Vị trí phân loại Họ cá Loricariidae là họ lớn nhất thuộc bộ cá da trơn Siluriformes bao gồm 163 giống và 1.171 loài hợp lệ [1]. Họ này phân bố ở nhiều quốc gia Nam Mỹ (Chi-lê, Panama và Costa Rica) với đặc điểm nhận dạng là có các tấm vẩy xương lớn, miệng dạng giác hút nằm ở mặt bụng [2]. Theo hệ thống phân loại của Eschmeyer’s Catalog of Fishes, 2020, giống Pterygoplichthys được sắp xếp vị trí phân loại như sau: Vị trí phân loại: (Eschmeyer’s Catalog of Fishes, 2020)[1] 6 Ngành: Chordata Lớp: Actinopterygii Bộ: Siluriformes Họ: Loricariidae Phân họ: Hypostominae Giống: Pterygoplichthys Gill, 1858 1.

Thành phần loài Một nhóm cá thuộc họ Loricariidae có 10 hoặc hơn 10 tia vây lưng có tên thường gọi là “cá Tỳ bà - sailfin catfishes” hoặc “cá Tỳ bà - suckermouth armored catfishes” đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, Armbruster và Page (2006) đã đề nghị gộp các giống này thành một giống duy nhất là Pterygoplichthys, vì không thấy sự khác biệt đáng kể nào về hình thái giữa ba giống cá này. Sau đó, nhóm cá này được công nhận một giống duy nhất là Pterygoplichthys bao gồm 14 loài như Bảng 1.1: Thành phần loài thuộc giống Pterygoplichthys [2] TT Tên loài Tên đồng vật (synonym) 1 P. anisitsi (Eigenmann và Kennedy, P.

punctatus (Kner, 1864) Tên giống đồng vật (đồng danh) với Pterygoplichthys là: Liposarcus Günther 1864 và Glyptoperichthys Weber 1991. Armbruster và Page (2006) đã lập khóa phân loại tới loài thuộc giống Pterygoplichthys và có sửa đổi một phần từ khóa phân loại của Weber (1992) [2], [3] (Bảng 1.2: Khóa phân loại tới loài giống Pterygoplichthys 1 Xương đỉnh đầu (xương hộp sọ) nhô lên ở chính giữa 2 (ở vùng gáy). 1’ Xương đỉnh đầu có dạng hình tròn, tù (không nhô lên 6 ở vùng gáy), không hình thành chõm cao. 2 Vây lưng không có chấm tròn hoặc vân.

Vây đuôi sẫm P. scrophus màu với nhiều vệt sáng trên tia cứng. Tỷ lệ của nắp lỗ (Cope 1874) mũi (giữa phía trước và phía sau) so với đường kính ổ mắt lớn hơn 0,6. Cơ thể không có các đốm, thường là những vệt đen lớn trên mặt lưng.

2’ Vây lưng có chấm tròn sáng hoặc tối hoặc có vân. Vây 3 đuôi không có các vệt sáng trên tia vây cứng. Tỷ lệ của nắp lỗ mũi (giữa phía trước và phía sau mũi) so với đường kính ổ mắt nhỏ hơn 0,6. Cơ thể có các đốm đen hoặc trắng, không có vệt đen lớn trên mặt lưng.

3 Bụng có các đốm không kết hợp lại với nhau. 4 3’ Bụng có các đốm kết hợp tạo thành các đường vân. 5 4 Bụng có các đốm lớn sẫm màu. gibbiceps (Kner 1854) 4’ Bụng có các chấm màu sáng.

xinguensis (Weber, 1991) 5 Các gai phì đại (lớn) ít phát triển trên tấm má, tỷ lệ P. 5’ Các gai phì đại (lớn) rất phát triển trên tấm má. parnaibae chiều cao của xương nắp mang so với đường kính mắt (Weber, 1991) từ 3,7 – 4,1. 6 Nhú miệng phân thùy nông ở chính giữa (Hình 1.

8 6’ Nhú miệng đơn, cấu trúc dạng lưỡi (Hình 1. 8 7 Có ít các đốm trên mặt bụng và gốc vây. weberi bên có các gai phát triển gần như vuông góc với cơ (loài mới) thể. Các gai dài nhất ở cá thể trưởng thành, dài hơn vẩy đường bên.

Nhú miệng phân thùy nông ở cá thể trưởng thành. Tỷ lệ chiều dài chuẩn/chiều rộng ngực 3,3 – 3,4. 7’ Nhiều đốm nhỏ trên mặt bụng và gốc vây. punctatus bên với các gai phát triển ngắn và hướng về phía sau.

Günther, 1864 Các gai dài nhất ở cá thể trưởng thành, ngắn hơn vẩy đường bên. Nhú miệng phân chia sâu ở tất cả các kích thước cá. Chiều dài chuẩn/chiều rộng ngực 3,6 – 4,0.