Luận án tiến sĩ sinh học nghiên cứu đặc điểm hình thái mối quan hệ di truyền và hệ thống học các loài lưỡng cư thuộc giống rhacophorus amphibia rhacophoridae ở việt nam

Luận án tiến sĩ sinh học khám phá đặc điểm hình thái, mối quan hệ di truyền và hệ thống học các loài lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus tại Việt Nam.

• Tác giả: Ninh Thị Hòa
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Xuân Cảnh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Động vật học
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hình thái, mối quan hệ di truyền và hệ thống học các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus (Amphibia: Rhacophoridae) ở Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG II: ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Khảo sát thực địa
• 2.5. Phân tích đặc điểm hình thái
• 2.6. Phương pháp phân tích sinh học phân tử
• 2.7. Phân tích thống kê
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Về phân loại giống Rhacophorus sensu lato
• 3.2. Giống Rhacophorus Kuhl & Van Hasselt, 1822
• 3.3. Đa dạng thành loài giống Rhacophorus ở Việt Nam
• 3.4. Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Rhacophorus ở Việt Nam
• 3.5. Quan hệ di truyền các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam
• 3.6. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Rhacophorus ở Việt Nam
• 3.7. Giống Zhangixalus Li, Jiang, Ren & Jiang, 2019 ở Việt Nam
• 3.8. Đa dạng thành phần loài giống Zhangixalus ở Việt Nam
• 3.9. Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Zhangixalus ở Việt Nam
• 3.10. Quan hệ di truyền các loài Lưỡng cư trong giống Zhangixalus
• 3.11. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Zhangixalus ở Việt Nam
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Đặc điểm hình thái và di truyền các loài lưỡng cư Rhacophorus tại Việt Nam

Nghiên cứu tập trung vào đặc điểm hình thái và di truyền của các loài thuộc giống Rhacophorus tại Việt Nam. Các loài này được phân tích dựa trên các chỉ số hình thái như kích thước cơ thể, màu sắc, và cấu trúc da. Đồng thời, nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học phân tử để đánh giá mối quan hệ di truyền giữa các loài. Kết quả cho thấy sự đa dạng cao về hình thái và di truyền trong giống Rhacophorus, đặc biệt là các loài đặc hữu tại Việt Nam.

1.1. Đặc điểm hình thái

Các loài Rhacophorus tại Việt Nam thể hiện sự đa dạng về hình thái, từ kích thước cơ thể đến màu sắc và cấu trúc da. Các chỉ số hình thái được đo lường chính xác, bao gồm chiều dài cơ thể, chiều dài chi, và kích thước đầu. Một số loài như Rhacophorus kio và Rhacophorus hoabinhensis có đặc điểm hình thái độc đáo, giúp phân biệt chúng với các loài khác trong giống.

1.2. Đặc điểm di truyền

Nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh học phân tử để phân tích mối quan hệ di truyền giữa các loài Rhacophorus. Kết quả cho thấy sự phân nhóm rõ ràng dựa trên trình tự gen, đặc biệt là các loài trong nhóm hoanglienensis – orlovi. Các dữ liệu di truyền cũng giúp xác nhận sự tồn tại của các loài mới và làm rõ mối quan hệ phát sinh loài trong giống.

II. Đa dạng thành phần loài và phân bố

Nghiên cứu đã ghi nhận 16 loài thuộc giống Rhacophorus sensu stricto và 9 loài thuộc giống Zhangixalus tại Việt Nam. Trong đó, 4 loài mới được mô tả và 7 loài có phân bố mở rộng. Các loài này phân bố chủ yếu ở các khu vực rừng núi phía Bắc và Tây Nguyên, nơi có điều kiện sinh thái phù hợp cho sự phát triển của lưỡng cư.

2.1. Đa dạng thành phần loài

Nghiên cứu đã xác định 25 loài thuộc giống Rhacophorus và Zhangixalus tại Việt Nam. Các loài này được phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền, trong đó có 4 loài mới được mô tả lần đầu tiên. Điều này khẳng định sự đa dạng cao của lưỡng cư tại Việt Nam.

2.2. Phân bố địa lý

Các loài Rhacophorus phân bố chủ yếu ở các khu vực rừng núi phía Bắc và Tây Nguyên. Một số loài như Rhacophorus hoabinhensis và Zhangixalus franki có phân bố hẹp, chỉ được tìm thấy ở một số địa điểm cụ thể. Điều này cho thấy sự nhạy cảm của các loài này với sự thay đổi môi trường.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học tại Việt Nam. Các kết quả cung cấp dữ liệu cơ bản về đặc điểm hình thái và di truyền của các loài Rhacophorus, hỗ trợ công tác quản lý và bảo tồn các loài lưỡng cư đặc hữu. Đồng thời, nghiên cứu cũng là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà khoa học và sinh viên ngành Sinh học.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu khẳng định sự phân tách giống Rhacophorus sensu lato thành Rhacophorus sensu stricto và Zhangixalus. Đồng thời, cung cấp dữ liệu mới về đặc điểm hình thái và di truyền của các loài, góp phần làm phong phú thêm kiến thức về lưỡng cư tại Việt Nam.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và quản lý bảo tồn đa dạng sinh học. Đặc biệt, các dữ liệu về đặc điểm hình thái và di truyền giúp xác định các loài cần được ưu tiên bảo vệ, đảm bảo sự phát triển bền vững của hệ sinh thái.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Những đóng góp mới của đề tài. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Lược sử nghiên cứu về phân loại các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus theo phương pháp phân tích hình thái.

Lược sử nghiên cứu về quan hệ di truyền của giống Rhacophorus. Phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư ở Việt Nam. 13 CHƯƠNG II: ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu.

Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Khảo sát thực địa. Phân tích đặc điểm hình thái.

Phương pháp phân tích sinh học phân tử. Phân tích thống kê. 23 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.

Về phân loại giống Rhacophorus sensu lato. Giống Rhacophorus Kuhl & Van Hasselt, 1822. Đa dạng thành loài giống Rhacophorus ở Việt Nam. Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Rhacophorus ở Việt Nam.

Quan hệ di truyền các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Rhacophorus ở Việt Nam. Giống Zhangixalus Li, Jiang, Ren & Jiang, 2019 ở Việt Nam. Đa dạng thành phần loài giống Zhangixalus ở Việt Nam.

Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Zhangixalus ở Việt Nam. Quan hệ di truyền các loài Lưỡng cư trong giống Zhangixalus. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Zhangixalus ở Việt Nam. 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .146 v Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ♀ Cái ♂ Đực CITES Công ước về thương mại quốc tế các loài động, thực vật hoang dã nguy cấp IEBR Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật IUCN Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế KBTTN Khu Bảo tồn thiên nhiên LC Lưỡng cư LCBS Lưỡng cư, Bò sát Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam về quản lý thực vật rừng, động vật rừng NĐ06/2019/NĐ-CP nguy cấp, quý, hiếm và thực thi công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp Nghị định số 64/2019/NĐ-CP của Chính phủ nước NĐ64/2019/NĐ-CP CHXHCN Việt Nam về chế độ quản lý loài thuộc Danh mục loài nguy cấp, quý hiếm được ưu tiên bảo vệ rARN ARN ribosome RPH Rừng phòng hộ SĐVN Sách Đỏ Việt Nam Sensu lato Hiểu theo nghĩa rộng Sensu stricto Hiểu theo nghĩa hẹp VNMN Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam VQG Vườn quốc gia vi Danh mục các bảng Bảng 2.

Danh sách các chuyến thực địa Nghiên cứu sinh đã tham gia. Các chỉ số đo hình thái mẫu mẫu ếch nhái trưởng thành. Thông tin trình tự mồi được sử dụng cho nghiên cứu. Thành phần và hàm lượng các chất trong hỗn hợp phản ứng PCR.

Danh sách các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Phân bố của các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư. Chỉ số tương đồng (Sorensen-Dice) về phần loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư. Khoảng cách di truyền các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam.

Danh sách các loài Lưỡng cư thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam. Phân bố của các loài thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư. Chỉ số tương đồng (Sorensen-Dice) về phần loài Lưỡng cư thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư. Khoảng cách di truyền các loài Lưỡng cư trong giống Zhangixalus .104 vii Danh mục các hình Hình 1.

Các phân vùng địa lý sinh vật Lưỡng cư và Bò sát ở khu vực Đông Dương (Theo Bain và Hurley 2011). Sơ đồ các điểm mẫu vật được thu thập phục vụ nghiên cứu. Cây quan hệ di truyền các loài trong giống Rhacophorus sensu lato xây dựng trên mô hình BI. Mức độ tương đồng về thành phần loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam giữa các phân vùng địa lý sinh vật.

Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus annamensis. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus exechopygus. Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây R. exechopygus bằng phương pháp phân tích thành phần chính.

Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus calcaneus. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus robertingeri. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus helenae. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus kio.

Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây R. helenae bằng phương pháp phân tích thành phần chính. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus hoabinhensis. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus hoanglienensis.

Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus larissae. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus marmoridosum .26 Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus orlovi. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus vanbanicus. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus sp1.

Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus sp2. Sơ đồ phân bố nhóm loài Rhacophorus rhodopus. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus vampyrus. Cây quan hệ di truyền của các loài thuộc giống Rhacophorus xây dựng trên mô hình BI.

Cây quan hệ di truyền của các quần thể loài Rhacophorus orlovi xây dựng trên mô hình BI. Cây quan hệ di truyền các loài trong nhóm hoanglienensis- orlovi xây dựng trên mô hình BI. Mức độ tương đồng về thành phần loài Lưỡng cư thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam giữa các phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus dennysi.

Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus pachyproctus. Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây Z. pachyproctus bằng phương pháp phân tích thành phần chính. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus feae.

Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus duboisi. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus franki. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus puerensis. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus dorsoviridis.

Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus jodiae. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus sp1. Cây quan hệ di truyền các loài trong nhóm Zhangixalus xây dựng trên mô hình BI. Cây quan hệ di truyền các quần thể loài Zhangixalus feae xây dựng trên mô hình BI.

Cây quan hệ di truyền giữa các quần thể loài Zhangixalus pachyproctus xây dựng trên mô hình BI. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus pachyproctus và Z. Tính cấp thiết của đề tài Đa dạng sinh học của Việt Nam thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học với ba lý do chính: (1) Việt Nam là đất nước có mức độ đa dạng sinh học cao, (2) có nhiều loài mới được các nhà khoa học phát hiện và mô tả mới từ năm 1992 trở lại đây và (3) tỷ lệ cao các loài được ghi nhận là loài đặc hữu [134]. Theo Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên quốc tế (IUCN) 2016, Việt Nam thuộc vùng Indo-Burma, một trong 35 điểm nóng về đa dạng sinh học thế giới trong đó có lớp Lưỡng cư (LC) [76].

Số lượng các loài LC ghi nhận ở Việt Nam liên tục gia tăng qua các thời kì nghiên cứu: Năm 1996, Nguyễn Văn Sáng và cs. ghi nhận 82 loài, năm 2009, số lượng loài ghi nhận đã tăng lên 176 loài và đến năm 2014, số lượng loài ghi nhận tăng lên 222 loài, đến nay là 297 loài [25], [58], [99], [121]. Đặc biệt, có hơn 70 loài mới cho khoa học được mô tả dựa trên bộ mẫu thu từ Việt Nam kể từ năm 2010 đến nay (Frost 2021) [58]. Họ Ếch cây Rhacophoridae là một trong những họ đa dạng nhất trong lớp LC với hơn 443 loài thuộc 23 giống.

Trong đó ở Việt Nam có 85 loài thuộc 15 giống đã được ghi nhận [58]. Đã có một số nghiên cứu về đa dạng thành phần các loài thuộc giống Ếch cây Rhacophorus ở Việt Nam và một số loài mới được phát hiện trong những năm gần đây như: Rhacophorus kio và R. Trong khi số lượng loài mới tăng lên thì các vấn đề về phân loại học của một số loài, nhóm loài vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau. Nhiều loài được mô tả dựa trên phân tích hình thái của một hoặc một số lượng rất ít mẫu vật như R.

đồng thời nhiều loài và nhóm loài có sự tương đồng cao về hình thái như R. Các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy sự kết hợp phân tích các dữ liệu về di truyền phân tử với hình thái học giúp các nhà nghiên cứu giải quyết được các vấn đề 2 phân loại của nhóm loài đồng hình cũng như hiểu rõ hơn mối quan hệ di truyền, phát sinh loài và tiến hóa của các loài LC [87], [147]. Kết quả gần đây của các nhà nghiên cứu nước ngoài dựa trên phân tích các dữ liệu di truyền phân tử đã tách giống Rhacophorus sensu lato thành bốn giống là Rhacophorus sensu stricto, Leptomantis, Vampyrius và Zhangixalus. Theo đó, một số đặc điểm hình thái đặc trưng để nhận dạng cho từng giống được đề xuất.

Tuy nhiên, các đặc điểm này là chưa đại điện đầy đủ với tất các loài trong giống Rhacophorus sensu lato do mẫu vật phân tích sử dụng cho các nghiên cứu này chủ yếu được thu từ Trung Quốc, rất ít mẫu đại diện cho các loài ở Việt Nam và các nước có ghi nhận phân bố [58], [77], [118]. Bên cạnh đó, Rhacophorus cũng là giống LC bị đe dọa tuyệt chủng cao. Theo đánh giá của IUCN (2021) trong tổng số 27 loài ếch cây ghi nhận ở Việt Nam có 3 loài được xếp ở bậc nguy cấp (EN) là Rhacophorus calcaneus, R. vampyrus, 2 loài xếp ở bậc sẽ nguy cấp (VU) là R.

Ở cấp quốc gia, hiện có 3 loài ếch cây có tên trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) trong đó có 2 loài thuộc giống Rhacophorus là R. Đồng thời nhiều loài hiện chỉ ghi nhận ở nước ta gồm: R. Một số loài thuộc giống Rhacophorus có vùng phân bố địa lý hẹp, cho đến nay chỉ được biết đến một mẫu vật duy nhất hoặc rất ít mẫu đang được lưu giữ trong các bộ sưu tập bảo tàng trong nước và ngoài nước. Chính vì vậy, nghiên cứu phân loại và đánh giá đa dạng di truyền các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn góp phần cung cấp dẫn liệu cho công tác nghiên cứu quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học.

Với những lí do trên, Nghiên cứu sinh (NCS) đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, mối quan hệ di truyền và hệ thống học các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus (Amphibia: Rhacophoridae) ở Việt Nam”.