Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ sinh học của tác giả Nguyễn Văn Viết với đề tài "Nghiên cứu phân loại các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus (Chiroptera: Vespertilionidae) ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái, tiếng kêu siêu âm và di truyền phân tử" được thực hiện tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào năm 2019, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Lê Vũ Khôi và PGS. Vũ Đình Thống. Chuyên ngành đào tạo là Động vật học (mã số: 9 42 01 03).
Bộ Dơi (Chiroptera) là nhóm thú có số lượng loài lớn thứ hai trong lớp Thú (Mammalia), đóng vai trò quan trọng trong việc thụ phấn, phát tán hạt và kiểm soát côn trùng gây hại trong các hệ sinh thái tự nhiên và nông nghiệp. Trong đó, họ Dơi muỗi (Vespertilionidae) có mức độ đa dạng cao nhất và vùng phân bố rộng nhất. Hai giống Myotis và Pipistrellus thuộc họ này gồm các loài ăn côn trùng cỡ nhỏ đến trung bình, có vùng phân bố chồng lấn, hình thái bên ngoài rất tương đồng, dẫn đến nhiều khó khăn và nhầm lẫn trong định loại. Thống kê trước thời điểm nghiên cứu ghi nhận tại Việt Nam có 17 loài thuộc giống Myotis và 6 loài thuộc giống Pipistrellus. Tuy nhiên, phần lớn các công trình trước đây chỉ dựa trên hình thái, trong khi dữ liệu về tiếng kêu siêu âm và di truyền phân tử còn rất hạn chế. Vị trí phân loại của một số loài như Myotis laniger hay Myotis montivagus vẫn chưa thống nhất giữa các nhà khoa học; khu vực Tây Bắc còn ít được điều tra chuyên sâu và chưa có công trình riêng biệt nào xử lý phân loại có hệ thống cho hai giống này.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án:
- Cung cấp đặc điểm hình thái nhận diện của các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ở một số tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam.
- Cung cấp dẫn liệu về tiếng kêu siêu âm và di truyền phân tử của một số loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ghi nhận được ở khu vực nghiên cứu trong thời gian thực hiện đề tài.
- Bổ sung dẫn liệu về phạm vi phân bố của một số loài thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ở Việt Nam.
- Xây dựng khoá định loại các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus hiện biết ở khu vực nghiên cứu dựa trên đặc điểm hình thái.
Nội dung nghiên cứu của luận án:
- Xác định đặc điểm hình thái nhận diện của các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ở khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu đặc điểm tiếng kêu siêu âm và đặc điểm di truyền phân tử của một số loài thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ghi nhận được trong thời gian thực hiện đề tài.
- Trên cơ sở đặc điểm hình thái khác biệt, xây dựng khóa định loại các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus hiện biết ở khu vực nghiên cứu.
- Cập nhật thông tin về phạm vi phân bố các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus ở khu vực nghiên cứu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Các loài dơi thuộc giống Myotis và giống Pipistrellus (Chiroptera: Vespertilionidae).
- Phạm vi không gian: 17 khu vực khảo sát thuộc 15 tỉnh miền Bắc Việt Nam, phân bố ở hai khu địa lý sinh vật Đông Bắc và Tây Bắc: Hải Dương, Hòa Bình, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Bắc Giang, Sơn La, Lai Châu, Điện Biên, Phú Thọ, Ninh Bình, Hải Phòng, Hà Nội và Nam Định.
- Phạm vi thời gian: Khảo sát thực địa thu mẫu từ năm 2012 đến năm 2017 qua 15 đợt điều tra chính (tổng cộng 63 ngày thực địa), kết hợp phân tích các bộ mẫu vật bảo tàng thu thập từ trước đó.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Về phân loại học dơi trên thế giới, nghiên cứu khởi đầu từ công trình Systema Naturae (1758) của Linnaeus với 7 loài dơi đầu tiên xếp trong giống Vespertilio. Dobson (1875) chia bộ Dơi thành hai phân bộ Megachiroptera và Microchiroptera, thiết lập hệ thống định loại lưỡng phân. Đến năm 1907, Miller công bố hệ thống phân loại chi tiết đến cấp giống, chính thức đưa Myotis và Pipistrellus vào phân họ Vespertilioninae. Thomas (1915, 1928) đặt nền móng cho việc sử dụng sụn ngọc hành (baculum) trong phân loại dơi, được tiếp nối bởi Hamilton (1949), Krutzsch (1955), Topal (1958) và Khajuria (1979-1982). Về cấp độ phân giống, Tate (1941, 1942), Findley (1972), Corbet và Hill (1992), Koopman (1994) có nhiều quan điểm phân chia khác nhau, cho đến khi Simmons (2005) kết hợp hình thái và phân tử để tái lập hệ thống, không chia Myotis thành phân giống và tách các phân giống cũ của Pipistrellus thành các giống độc lập.
Về nghiên cứu tiếng kêu siêu âm, Dijkgraaf (1932) và Griffin (1938, 1944) phát hiện cơ chế định vị bằng tiếng vang (echolocation). Thiết bị ghi âm thực địa được cải tiến bởi Pye (1992) và Jones (1993). Fenton và Bell (1981) mở đầu hướng phân loại bằng siêu âm, tiếp tục được chuẩn hóa qua các công trình của Parsons và Jones (2000), Gannon và cộng sự (2004), Corcoran và cộng sự (2007). Về di truyền phân tử, Hebert và cộng sự (2003) phát triển công nghệ DNA barcoding; các tác giả Van Den Bussche (2004), Ruedi và Mayer (2001), Stadelmann (2004, 2007), Xiao và cộng sự (2008) ứng dụng các gen ty thể như Cytochrome b, COI, 16S và gen nhân RAG2 để giải quyết quan hệ phát sinh chủng loại.
Tại Việt Nam, lịch sử nghiên cứu dơi trải qua ba giai đoạn:
- Giai đoạn trước năm 1945: Các học giả nước ngoài thực hiện những ghi nhận ban đầu như Peters (1869), Morice (1875 - ghi nhận đầu tiên về loài Vespertilio adversus = Myotis adversus), Dobson (1871-1880), Pousargues (1904), Thomas (1904-1929), Osgood (1932), Bourret (1942-1944). Các định loại thời kỳ này thuần túy dựa vào hình thái ngoài.
- Giai đoạn 1945-1975: Điều tra được chia tách theo khu vực địa lý chiến sự, gồm các công bố của Van Peenen và cộng sự (1969), Topal (1974 - ghi nhận đầu tiên loài Myotis hasseltii ở miền Bắc), Đào Văn Tiến (1960, 1962, 1965, 1978), Đặng Huy Huỳnh và cộng sự (1981).
- Giai đoạn từ 1975 đến nay: Số lượng loài ghi nhận gia tăng qua các danh lục của Đặng Huy Huỳnh và cộng sự (1994), Lê Vũ Khôi và cộng sự (2000, 2001, 2005), Hendrichsen và cộng sự (2001), Phí Mạnh Hồng (2001), Borisenko và Kruskop (2003), Vũ Đình Thống và cộng sự (2004), Đặng Ngọc Cần và cộng sự (2008), Kruskop (2013). Từ năm 2006 đến 2018, có 22 loài dơi mới được bổ sung cho khu hệ dơi Việt Nam (Harpiola isodon, Hipposideros griffini, Myotis phanluongi, Myotis indochinensis, Tylonycteris tonkinensis, Cassistrellus yokdonensis...).
Về hướng phân tích siêu âm và di truyền tại Việt Nam: Vũ Đình Thống và cộng sự (2007) mở đầu với nghiên cứu siêu âm loài Rhinolophus marshalli; Furey và cộng sự (2009) phân tích âm học 31 loài; Francis và cộng sự (2010), Vương Tân Tú và cộng sự (2015, 2017) áp dụng giải trình tự phân tử trên một số nhóm dơi. Tuy nhiên, trước luận án này, các công trình về Myotis và Pipistrellus ở miền Bắc Việt Nam vẫn tồn tại khoảng trống:
- Thiếu một công trình chuyên khảo kết hợp đồng thời cả ba tiêu chí: hình thái học chi tiết (ngoài, sọ, răng, sụn ngọc hành), tiếng kêu siêu âm và chỉ thị phân tử.
- Tình trạng phân loại của các nhóm loài phức tạp như Myotis laniger, Myotis montivagus, Pipistrellus tenuis chưa được làm rõ bằng dữ liệu so sánh chuẩn mực.
- Thiếu khóa định loại hình thái cập nhật cho toàn bộ các đại diện của hai giống này ở miền Bắc.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết của hệ thống học động vật hiện đại và phương pháp tiếp cận phân loại học tích hợp (integrative taxonomy). Về hình thái, công thức răng của giống Myotis là I2/3, C1/1, P2-3/2-3, M3/3 × 2 = 34-38 răng, răng hàm dưới có cấu trúc đặc trưng kiểu myotodont; công thức răng của giống Pipistrellus là I2/3, C1/1, P2/2, M3/3 × 2 = 34 răng, răng hàm dưới có cấu trúc kiểu nyctalodont. Về âm học, tiếng kêu siêu âm của giống Myotis mang đặc trưng sóng điều tần FM (Frequency Modulate), đồ thị dốc, không có sóng tần số cố định CF (Constant Frequency) thực sự; trong khi giống Pipistrellus có tín hiệu kết hợp FM và CF, đồ thị dạng chữ "L", đỉnh năng lượng tập trung ở đoạn CF. Về phân tử, luận án sử dụng đoạn mã vạch ADN của gen ty thể COI (Cytochrome c oxidase subunit I) và gen 16S rRNA.
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| NGUỒN VẬT LIỆU VÀ MẪU VẬT NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN |
+------------------------------------+--------------------------------------------------+
| Loại tư liệu / Mẫu vật | Quy mô / Số lượng cụ thể |
+------------------------------------+--------------------------------------------------+
| Mẫu vật thu mới thực địa (2012-2017)| 58 mẫu (32 mẫu Myotis, 26 mẫu Pipistrellus) |
| Mẫu thân bảo tàng kế thừa | 301 mẫu (254 tại Bảo tàng Động vật - IEBR; |
| | 17 tại Phòng ĐVCS - IEBR; 30 tại ĐHKHTN Hà Nội) |
| Hộp sọ làm sạch và đo đạc | 109 hộp sọ (kèm 15 sọ quan sát định tính) |
| Mẫu mô phân tích ADN | 39 mẫu mô (thuộc 14 loài/dạng loài Myotis, |
| | 5 loài Pipistrellus) |
| Thời gian khảo sát thực địa | 15 đợt khảo sát, 63 ngày tại 17 địa điểm |
+------------------------------------+--------------------------------------------------+
Phương pháp thực địa:
- Thu mẫu bằng lưới mờ (mist net): Kích thước mắt lưới 16-20 mm, chiều cao 2,5-3 m, chiều dài 3-12 m, kết cấu 3-5 lượt lưới. Lưới được dựng trước cửa hang, lối mòn trong rừng, dọc suối hoặc khe hở tán cây; thời gian giăng từ 18h00 đến 23h00.
- Thu mẫu bằng bẫy thụ cầm (harp trap): Kích thước khung kim loại 1,62 × 1,8 m và 1,8 × 2,0 m với 4 dàn cước đặt song song, khoảng cách giữa các sợi cước là 1,5-2,5 cm; phía dưới gắn túi vải gom mẫu. Bẫy thích hợp bắt dơi bay tầm thấp, lối bay hẹp. Vợt bắt dơi và bẫy di động cũng được sử dụng bổ trợ.
- Xử lý mẫu thực địa: Đánh giá tuổi, giới tính, tình trạng sinh sản theo Racey (2000). Đo các chỉ số ngoài sơ bộ. Mẫu lưu trữ được gây mê bằng Chloroform, cố định trong phoóc-môn 7% trong 24 giờ rồi chuyển sang cồn 70%. Mẫu mô cơ, mô não phục vụ phân tích di truyền được bảo quản trong cồn tuyệt đối.
Phương pháp xử lý hình thái trong phòng thí nghiệm:
- Chỉ số hình thái ngoài: Chiều dài thân (HB), chiều dài đuôi (T), chiều dài cẳng tay (FA), chiều dài tai (E), chiều dài bàn chân sau (HF), chiều dài cẳng chân (Cr).
- Chỉ số hộp sọ và răng: Dài lớn nhất hộp sọ (GL), dài đáy sọ (CCL), rộng ốc tai (MW), rộng eo gian ổ mắt (OIW), rộng xương gò má (ZW), rộng hộp sọ (BCW), cao sọ (BCH), chiều dài hàm dưới (ML), cao hàm dưới (CPH), rộng 2 răng nanh trên (C1-C1), rộng 2 răng hàm số 3 hàm trên (M3-M3), dài răng nanh đến răng hàm số 3 hàm trên (C1-M3), dài răng nanh đến răng hàm số 3 hàm dưới (C1-M3), dài răng nanh đến răng tiền hàm số 4 hàm trên (C1-P4).
- Xử lý sụn ngọc hành (baculum): Tiến hành theo quy trình Bates và cộng sự (2005): cắt dương vật, đun sôi trong nước cất 2 phút, ngâm dung dịch KOH 5% có pha bột phẩm nhuộm Alizarin đỏ trong 24 giờ để làm tan thịt và bắt màu sụn, bóc tách dưới kính hiển vi, bảo quản trong Glycerine ở nhiệt độ lạnh.
- Xử lý số liệu hình thái: Dùng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) để đánh giá sự sai khác về kích thước và hình dạng giữa các loài và tổ hợp loài tương đồng.
Phương pháp ghi và phân tích tiếng kêu siêu âm:
Sử dụng máy thu siêu âm chuyên dụng kết nối máy tính xách tay để ghi tín hiệu dơi khi bay hoặc thả bay trong tự nhiên. Tín hiệu âm thanh được phân tích ở định dạng Zero-Crossing Analysis (ZCA) và Full Spectrum Analysis (FSA). Các thông số âm học tiêu chuẩn gồm: tần số khởi đầu (Fstart), tần số kết thúc (Fend), tần số tại đỉnh năng lượng cực đại (FmaxE), thời gian kéo dài của xung tiếng kêu (DUR) và khoảng cách thời gian giữa hai xung tiếng kêu liên tiếp (IPI).
Phương pháp phân tích ADN:
Tách chiết ADN tổng số từ mô cơ, mô não bằng bộ kit tiêu chuẩn. Thực hiện phản ứng PCR khuếch đại gen ty thể COI sử dụng 2 cặp mồi (cặp mồi 1 và cặp mồi 2) và gen 16S sử dụng cặp mồi 3. Sản phẩm PCR được tinh sạch và giải trình tự nucleotide trực tiếp. Dữ liệu trình tự thu được được hiệu chỉnh, căn chỉnh và so sánh mức độ tương đồng với các trình tự chuẩn trên Ngân hàng gen quốc tế (GenBank) nhằm xác định khoảng cách di truyền và mối quan hệ loài.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương này hệ thống hóa các tư liệu về phân loại học bộ Dơi trên bình diện quốc tế và tại Việt Nam. Tác giả trình bày lịch sử phân loại từ hệ thống của Linnaeus (1758), Dobson (1875) đến Miller (1907) và Simmons (2005). Chương I phân tích đặc điểm cấu trúc màng bay, xương chi, loa tai, mấu tai, lá mũi và các kiểu công thức răng thích nghi với tập tính bắt mồi. Về âm học, chương tổng kết ba nhóm phát xung siêu âm chính: nhóm chỉ có sóng điều tần FM (đồ thị dốc, ngắn), nhóm kết hợp FM và CF (sóng CF kéo dài ở giữa), và nhóm bắt đầu bằng sóng CF ngắn kết thúc bằng sóng FM; đồng thời phân loại theo chu kỳ phát xung (low duty cycle < 20% và high duty cycle > 80%).
Đối với giống Myotis, tác giả phân tích đặc điểm sụn ngọc hành dạng yên ngựa, răng myotodont và các tranh luận phân chia phân giống giữa Tate (1941), Findley (1972) với Simmons (2005). Đối với giống Pipistrellus, chương làm rõ đặc trưng răng nyctalodont, 4 kiểu hình thái sụn ngọc hành theo phân loại của Tate (1942) và Koopman (1973, 1975), cũng như sự tách rời các giống Hypsugo, Arielulus, Falsistrellus ra khỏi Pipistrellus. Lược sử nghiên cứu dơi tại Việt Nam được phân tích qua 3 giai đoạn lịch sử (trước 1945, 1945-1975, từ 1975 đến nay), thống kê danh mục 22 loài dơi mới ghi nhận giai đoạn 2006-2018, và đánh giá thực trạng ứng dụng âm học, di truyền học trong định loại dơi tại Việt Nam.
Chương II: Địa điểm, vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương này mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên, tọa độ và thời gian của 15 đợt điều tra thực địa tại 17 khu vực thuộc 15 tỉnh miền Bắc từ năm 2012 đến 2017: Chí Linh (Hải Dương), Mai Châu (Hòa Bình), Bắc Quang và Vị Xuyên (Hà Giang), Na Hang (Tuyên Quang), Hữu Lũng (Lạng Sơn), Ba Bể (Bắc Kạn), Lục Ngạn (Bắc Giang), Sốp Cộp và Thuận Châu (Sơn La), Mường Phăng và Điện Biên (Điện Biên), Xuân Sơn (Phú Thọ), Cúc Phương (Ninh Bình), Phong Thổ (Lai Châu), Cát Bà (Hải Phòng), cùng các điểm bổ sung tại TP. Hải Dương, Hà Nội và Nam Định.
Chương II cụ thể hóa cấu tạo dụng cụ điều tra gồm lưới mờ và bẫy thụ cầm 4 dàn cước; danh mục hóa chất sử dụng (Chloroform, cồn 70°, cồn tuyệt đối, KOH 5%, Alizarin đỏ, Glycerine); số lượng mẫu vật thân (58 mẫu thu mới, 301 mẫu bảo tàng), 109 hộp sọ và 39 mẫu mô phân tích gen. Phương pháp đo 6 chỉ số hình thái ngoài và 14 chỉ số sọ răng được chuẩn hóa chi tiết kèm minh họa điểm mốc giải phẫu. Quy trình xử lý và nhuộm tiêu bản sụn ngọc hành, phương pháp ghi âm tiếng kêu siêu âm (Fstart, Fend, FmaxE, DUR, IPI) và quy trình khuếch đại gen COI, 16S bằng 3 cặp mồi chuyên biệt cũng được mô tả đầy đủ.
Chương III: Kết quả và bàn luận
Chương III là phần nội dung lớn nhất của luận án, trình bày toàn bộ kết quả phân loại dựa trên ba nguồn dẫn liệu:
1. Thành phần loài và các ghi nhận mới:
Luận án xác định được 14 loài và dạng loài thuộc giống Myotis, cùng 5 loài thuộc giống Pipistrellus ở khu vực miền Bắc Việt Nam:
- Ghi nhận mới cho khu hệ dơi Việt Nam 01 loài: Myotis altarium Thomas, 1911. Tác giả mô tả chi tiết hình thái sọ, răng, hình thái ngoài, cấu trúc âm thanh và đối chiếu trình tự gen COI với dữ liệu GenBank để khẳng định vị trí phân loại.
- Phát hiện 02 dạng loài có đặc điểm sai khác rõ nét so với các mô tả trước đây: Myotis cf. montivagus và Myotis cf. laniger. Bằng phân tích thành phần chính (PCA) dựa trên 5 chỉ số hình thái (FA, E, HF, Cr, HB), tác giả chứng minh sự sai biệt có ý nghĩa thống kê về kích thước và hình dạng giữa các dạng loài này với các loài chuẩn đối chứng (M. montivagus, M. muricola, M. laniger).
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
| DANH MỤC CÁC LOÀI VÀ DẠNG LOÀI ĐƯỢC MÔ TẢ CHI TIẾT TRONG CHƯƠNG III |
+----+-----------------------------+------------------------------------+---------------------------+
| TT | Tên khoa học | Tác giả, năm mô tả | Giống |
+----+-----------------------------+------------------------------------+---------------------------+
| 1 | Myotis chinensis | Tomes, 1857 | Myotis |
| 2 | Myotis pilosus | Peters, 1869 | Myotis |
| 3 | Myotis montivagus | Dobson, 1874 | Myotis |
| 4 | Myotis indochinensis | Nguyen et al., 2013 | Myotis |
| 5 | Myotis annectans | Dobson, 1871 | Myotis |
| 6 | Myotis muricola | Gray, 1846 | Myotis |
| 7 | Myotis siligorensis | Horsfield, 1855 | Myotis |
| 8 | Myotis laniger | Peters, 1870 | Myotis |
| 9 | Myotis annamiticus | Kruskop & Tsytsulina, 2001 | Myotis |
| 10 | Myotis horsfieldii | Temminck, 1840 | Myotis |
| 11 | Myotis hasseltii | Temminck, 1840 | Myotis |
| 12 | Myotis altarium | Thomas, 1911 (Ghi nhận mới) | Myotis |
| 13 | Myotis cf. montivagus | Dạng loài khác lạ | Myotis |
| 14 | Myotis cf. laniger | Dạng loài khác lạ | Myotis |
| 15 | Pipistrellus paterculus | Thomas, 1915 | Pipistrellus |
| 16 | Pipistrellus abramus | Temminck, 1840 | Pipistrellus |
| 17 | Pipistrellus tenuis | Temminck, 1840 | Pipistrellus |
| 18 | Pipistrellus coromandra | Gray, 1838 | Pipistrellus |
| 19 | Pipistrellus javanicus | Gray, 1838 | Pipistrellus |
+----+-----------------------------+------------------------------------+---------------------------+
2. Phân tích đặc điểm hình thái nhận dạng:
Tác giả tổng hợp các chỉ số FA, E, Cr, HF và chỉ số sọ răng (GL, CCL, ZW, OIW, BCW, BCH, C1-M3...) của các loài nghiên cứu thành các bảng số liệu so sánh. Điểm mới về hình thái nhận dạng được phát hiện gồm:
- Vị trí tương đối của cẳng tay khi gập lại so với mút mõm và mút tai ở các loài Myotis.
- Đặc điểm gờ xương/đường gân giữa trần hộp sọ (sagittal crest) ở giống Myotis.
- Hình thái cung gò má (zygomatic arch) ở giống Myotis và hình thái mặt trên hộp sọ ở giống Pipistrellus.
- Hình thái sụn ngọc hành được tách chiết và mô tả làm tiêu chí phân biệt giữa các loài Pipistrellus vốn có ngoại hình rất giống nhau.
3. Đặc điểm tiếng kêu siêu âm:
Luận án cung cấp các thông số Fstart, Fend, FmaxE, DUR, IPI cho 4 loài thuộc giống Myotis (M. muricola, M. siligorensis...) và 3 loài thuộc giống Pipistrellus (P. abramus, P. coromandra, P. javanicus). Đồ thị âm thanh của M. muricola thể hiện tín hiệu FM dốc đứng; trong khi đồ thị âm thanh của P. coromandra và P. abramus có dạng chữ "L" với đoạn đuôi CF rõ rệt. Đáng chú ý, các thông số tiếng kêu siêu âm của loài Pipistrellus abramus lần đầu tiên được ghi nhận chi tiết tại Việt Nam.
4. Dẫn liệu di truyền phân tử:
Tác giả so sánh trình tự nucleotide gen COI và 16S với Ngân hàng gen GenBank. Kết quả xác định thành phần nucleotide của gen COI cho 9 loài và dạng loài giống Myotis (M. chinensis, M. pilosus, M. montivagus, M. annectans, M. muricola, M. siligorensis, M. altarium, M. laniger...), 2 loài giống Pipistrellus (P. tenuis, P. javanicus) và gen 16S cho loài P. abramus, cung cấp bằng chứng củng cố vị trí phân loại của các mẫu vật thu thập tại miền Bắc.
5. Khóa định loại:
Xây dựng hoàn chỉnh khóa định loại lưỡng phân dựa trên các đặc điểm hình thái ngoài, hình thái sọ và răng cho toàn bộ các loài thuộc hai giống Myotis và Pipistrellus hiện biết ở miền Bắc Việt Nam, tạo công cụ tra cứu thực tế cho các nhà nghiên cứu.
Kết quả và những đóng góp mới
Theo nội dung luận án tự công bố, công trình đạt được những kết quả và đóng góp mới sau:
Đóng góp về mặt lý luận và khoa học:
- Xác định được danh sách gồm 14 loài và dạng loài thuộc giống Myotis và 5 loài thuộc giống Pipistrellus ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam. Trong đó, bổ sung 01 loài ghi nhận mới cho khu hệ dơi Việt Nam là Myotis altarium Thomas, 1911 và phát hiện 02 dạng loài (Myotis cf. montivagus và Myotis cf. laniger) có đặc điểm hình thái khác lạ so với các mô tả đã công bố.
- Bổ sung một số đặc điểm hình thái nhận diện mới có giá trị phân loại cao: vị trí tương đối của chiều dài cẳng tay so với mút mõm và mút tai, đặc điểm đường gân giữa trần hộp sọ và đặc điểm xương cung gò má.
- Bổ sung dẫn liệu tiếng kêu siêu âm cho 4 loài thuộc giống Myotis (M. siligorensis, M. muricola...) và 3 loài thuộc giống Pipistrellus (P. abramus, P. coromandra, P. javanicus). Trong đó, các thông số tiếng kêu siêu âm của loài Pipistrellus abramus được ghi nhận mới tại Việt Nam.
- Bổ sung dẫn liệu mới về thành phần nucleotide của đoạn gen mã vạch COI cho 9 loài và dạng loài thuộc giống Myotis, 2 loài thuộc giống Pipistrellus (P. tenuis, P. javanicus) và gen 16S cho loài P. abramus.
- Xây dựng khóa định loại hình thái cập nhật cho các loài thuộc hai giống Myotis và Pipistrellus ở khu vực miền Bắc Việt Nam.
Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:
- Cần tiếp tục mở rộng phạm vi khảo sát điều tra thực địa tại các khu vực núi cao hiểm trở thuộc vùng Tây Bắc giáp biên giới Lào và Trung Quốc nhằm tìm kiếm các loài dơi tiềm năng chưa được ghi nhận.
- Áp dụng tích hợp cả ba nhóm chỉ thị: hình thái giải phẫu học so sánh (kể cả sụn ngọc hành), tiếng kêu siêu âm và chỉ thị phân tử trong công tác định loại dơi tại hiện trường và phòng thí nghiệm nhằm tránh nhầm lẫn giữa các loài đồng hình (cryptic species).
- Đưa các loài dơi quý hiếm, có vùng phân bố hẹp hoặc ghi nhận mới vào danh mục theo dõi và bảo tồn sinh cảnh sống, đặc biệt là hệ thống hang động đá vôi và sinh cảnh rừng tự nhiên tại các vườn quốc gia miền Bắc.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Căn cứ theo nội dung văn bản luận án:
- Hạn chế về dung lượng mẫu vật: Mặc dù tổng số mẫu bảo tàng kế thừa tương đối lớn (301 mẫu), nhưng số lượng mẫu vật thu mới ngoài thực địa của một số loài hiếm gặp vẫn còn hạn chế (do dơi ăn côn trùng có khả năng né lưới và bẫy thụ cầm cao).
- Hạn chế về độ bao phủ dữ liệu siêu âm và phân tử: Dữ liệu tiếng kêu siêu âm và trình tự gen COI, 16S mới chỉ thu thập và phân tích được trên một số loài đại diện, chưa bao phủ được toàn bộ 100% các loài hiện có trong danh lục.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Mở rộng điều tra thực địa tại các vùng sinh cảnh đặc thù thuộc dải Hoàng Liên Sơn và khu vực Tây Bắc biên giới.
- Bổ sung phân tích các gen nhân (như RAG2) kết hợp với gen ty thể để làm sáng tỏ triệt để nguồn gốc phát sinh và mối quan hệ giữa các dạng loài khác lạ (Myotis cf. montivagus, Myotis cf. laniger).
- Xây dựng thư viện âm thanh tiếng kêu siêu âm chuẩn mực cho toàn bộ các loài dơi thuộc họ Vespertilionidae tại Việt Nam phục vụ công tác giám sát sinh học tự động (acoustic monitoring).
Giá trị tham khảo
Luận án mang lại giá trị tham khảo cụ thể cho các nhóm đối tượng học thuật và ứng dụng:
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Động vật học, Sinh thái học, Lâm nghiệp: Là tài liệu tra cứu có hệ thống về phương pháp bắt mẫu (lưới mờ, bẫy thụ cầm), phương pháp chuẩn bị tiêu bản sụn ngọc hành (baculum staining) và bộ số liệu đo đạc sọ răng chuẩn mực theo quy chuẩn quốc tế.
- Các nhà phân loại học và bảo tồn đa dạng sinh học: Khóa định loại hình thái ở Chương III là công cụ nhận diện trực tiếp các loài thuộc hai giống Myotis và Pipistrellus tại khu vực miền Bắc.
- Cán bộ quản lý tại các Vườn quốc gia, Khu bảo tồn thiên nhiên và Chi cục Kiểm lâm: Dữ liệu về tọa độ phân bố, sinh cảnh sống và danh lục loài cung cấp căn cứ khoa học phục vụ việc xây dựng kế hoạch quản lý, bảo vệ hệ sinh thái hang động và đa dạng sinh học vùng núi đá vôi phía Bắc.
Câu hỏi thường gặp
1. Loài dơi nào được ghi nhận mới cho khu hệ dơi Việt Nam trong luận án này?
Loài ghi nhận mới cho khu hệ dơi Việt Nam là Myotis altarium Thomas, 1911. Tác giả đã mô tả đầy đủ các đặc điểm hình thái thân, hộp sọ, bộ răng, cấu trúc tiếng kêu siêu âm, phân tích trình tự gen COI và xác định vùng phân bố của loài này ở miền Bắc.
2. Luận án đã phát hiện những dạng loài dơi nào khác lạ so với mô tả trước đây?
Tác giả đã ghi nhận 02 dạng loài khác lạ là Myotis cf. montivagus và Myotis cf. laniger. Bằng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) dựa trên 5 chỉ số hình thái ngoài (FA, E, HF, Cr, HB), luận án đã chỉ ra sự sai khác về kích thước và hình dạng giữa các dạng loài này so với các loài gốc đã công bố.
3. Tác giả đã bổ sung những đặc điểm hình thái nhận diện mới nào trong định loại hai giống dơi này?
Luận án bổ sung ba nhóm đặc điểm hình thái nhận dạng:
- Vị trí tương đối của chiều dài cẳng tay khi gập lại so với mút mõm và mút tai.
- Đặc điểm đường gân giữa trần hộp sọ (sagittal crest) ở giống Myotis.
- Đặc điểm cấu trúc xương cung gò má (zygomatic arch) ở giống Myotis và hình thái mặt trên hộp sọ ở giống Pipistrellus.
4. Dữ liệu tiếng kêu siêu âm của loài dơi nào được ghi nhận mới tại Việt Nam trong công trình này?
Các thông số âm học chuẩn (Fstart, Fend, FmaxE, DUR, IPI) của loài Pipistrellus abramus lần đầu tiên được ghi nhận và phân tích chi tiết tại Việt Nam.
5. Luận án đã thu thập và phân tích bao nhiêu mẫu vật trong quá trình nghiên cứu?
Luận án đã thu mới 58 mẫu thực địa (32 mẫu Myotis, 26 mẫu Pipistrellus) qua 15 đợt khảo sát (63 ngày) tại 17 địa điểm thuộc 15 tỉnh; nghiên cứu kế thừa 301 mẫu thân bảo tàng; tách và đo đạc chi tiết 109 hộp sọ (kèm 15 sọ quan sát hình thái); và phân tích di truyền phân tử trên 39 mẫu mô cơ, mô não.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Văn Viết là công trình phân loại học chuyên sâu về hai giống dơi Myotis và Pipistrellus tại khu vực miền Bắc Việt Nam, kết hợp đồng bộ ba phương pháp: hình thái học so sánh, tiếng kêu siêu âm và di truyền phân tử. Nghiên cứu đã xác định danh sách 14 loài/dạng loài Myotis và 5 loài Pipistrellus, bổ sung 01 loài mới cho khu hệ dơi Việt Nam (Myotis altarium), phát hiện 02 dạng loài khác biệt, và cung cấp nhiều dẫn liệu mới về âm học và trình tự gen COI, 16S. Kết quả công trình đã giải quyết được các vướng mắc phân loại tồn tại trước đó và xây dựng thành công khóa định loại hình thái hoàn chỉnh cho các loài thuộc hai giống nghiên cứu ở miền Bắc Việt Nam.