MỞ ĐẦU Việt Nam nằm trong vùng địa lý động vật Đông dƣơng–Mi-an-ma (Indo- Burma), một trong những điểm nóng đa dạng sinh học của thế giới (Hình 1, Conservation International 2010)[9]. Việt Nam cũng là một trong những nƣớc có thành phần loài bò sát và ếch nhái đa dạng nhất trên thế giới với tổng số 568 loài đã đƣợc ghi nhân và khu hệ bò sát và ếch nhái có tính đặc hữu cao (Nguyen et al. Bản đồ điểm nóng đa dạng sinh học Đông dƣơng – Mi-an-ma (CI 2010). Trong vài thập kỷ gần đây, nghiên cứu về sự đa dạng của các loài ếch nhái và bò sát đƣợc tiến hành ở nhiều khu vực khác nhau trên toàn quốc.
Các chƣơng trình nghiên cứu đã khám phá nhiều loài mới cho khoa học, đồng thời, sự đa dạng về số loài bò sát và ếch nhái ở Việt Nam cũng tăng lên rõ rệt: từ 340 loài (năm 1996) lên 458 loài (năm 2005) và 545 loài (năm 2009). Riêng số loài ếch nhái đã tăng lên gấp đôi: từ 82 loài (năm 1996) lên 162 loài (năm 2005) và 177 loài (năm 2009) (Nguyễn Văn Sáng & Hồ Thu Cúc 1996; Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 7 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM Nguyễn Văn Sáng và cs. 2005; Nguyen et al. Sau khi cuốn danh lục của Nguyen et al.
(2009) đƣợc xuất bản, có bốn loài mới và một ghi nhận mới đƣợc công bố, nâng tổng số loài ếch nhái hiện biết của Việt Nam lên 182 loài (Bain et al. 2009a,b,c; Rowley & Cao 2009; Rowley et al. 2010; Ziegler & Nguyen 2010)[2,3,4,29,30,35] Theo Nguyen et al. (2009), trong số các nhóm ếch nhái ở Việt Nam, họ Ếch cây (Rhacophoridae) có sự đa dạng về thành phần loài cao nhất (51 loài thuộc 9 giống) với 12 loài mới đƣợc mô tả kể từ năm 2000 trở lại đây.
Trong họ này thì giống Ếch cây Rhacophorus có số loài đa dạng nhất với 17 loài đã đƣợc ghi nhận và chiếm ƣu thế là nhóm ếch cây xanh với 5 loài[23]. Hiện nay, nhóm ếch cây xanh ở Việt Nam gồm có các loài sau: Ếch cây chƣ yang sin Rhacophorus chuyangsinensis, Ếch cây xanh đốm R. dennysi, Ếch cây phê R. feae, Ếch cây ki-ô R.
kio, và Ếch cây lớn R. Đây là nhóm ếch cây có kích cỡ tƣơng đối lớn với hai loài mới đƣợc mô tả gần đây: R. chuyangsinensis (Orlov et al. maximus mới đƣợc ghi nhận ở Việt Nam (Nguyen et al.
Nghiên cứu về quan hệ di truyền của nhóm ếch này còn rất hạn chế, chỉ có một số công trình công bố với mẫu vật nghiên cứu thu ở Trung Quốc, Lào và Thái Lan (Wilkinson et al. 2002; Ohler & Delorme 2006; Yu et al. 2008; Li et al. Mặt khác, các loài thuộc nhóm ếch cây này có màu sắc rất đẹp, lƣng màu xanh lá cây với những đốm trắng hoặc sọc sáng màu ven sƣờn hay giữa lƣng, bụng màu xám hoặc trắng đục, màng bơi màu tím nhạt hay đen xen lẫn với màu cam.
Do vậy, chúng đƣợc coi là nhóm sinh vật cảnh đƣợc ƣa chuộng và là đối tƣợng bị khai thác mạnh ngoài tự nhiên phục vụ mục đích buôn bán. Gần đây, một số loài thuộc nhóm ếch cây này đã đƣợc nhân nuôi sinh sản Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 8 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM thành công tại Trạm nhân nuôi sinh sản các loài bò sát và ếch nhái của Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật (Nguyen et al. Để góp phần cung cấp dẫn liệu đầy đủ hơn về hệ thống phân loại và phát sinh chủng loại của các loài thuộc giống ếch cây Rhacophorus cũng nhƣ làm cơ sở khoa học cho các chƣơng trình bảo tồn, nhân nuôi các loài ếch nhái quý hiếm, đề tài này tiến hành nghiên cứu về quan hệ di truyền, hình thái, phân loại cũng nhƣ tìm hiểu một số đặc điểm sinh học và sinh thái của nhóm ếch cây xanh ở Việt Nam. Mục tiêu của đề tài là: 1.
Nghiên cứu phân loại 5 loài nhóm ếch cây xanh giống Rhacophorus dựa trên các đặc điểm hình thái. Phân tích mối quan hệ di truyền và tiến hoá ở mức độ phân tử dựa trên kết quả giải mã trình tự DNA. Bƣớc đầu tìm hiểu một số đặc điểm sinh học và sinh thái của các loài ếch cây xanh trên. Căn cứ vào mục tiêu trên, đề tài thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: 1.
Mô tả đặc điểm hình thái, bổ sung địa điểm phân bố và xây dựng khoá định loại cho 5 loài ếch cây xanh thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Đánh giá mối quan hệ di truyền, xây dựng cây phát sinh chủng loại và xác định sự sai khác về mặt di truyền của 5 loài ếch cây xanh, đồng thời xem xét sự sai khác giữa các mẫu vật cùng loài nhƣng thu thập ở các địa điểm khác nhau ở Việt Nam dựa trên kết quả giải trình tự DNA của gen 16S rRNA và gen Cytochromeb. Cung cấp thông tin về một số đặc điểm sinh học, sinh thái của các loài ếch cây xanh thông qua quan sát trực tiếp trong tự nhiên và trong điều kiện nuôi nhốt. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 9 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM CHƢƠNG I.
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU I. Các nghiên cứu về phân loại nhóm ếch cây xanh Trên thế giới, họ Ếch cây Rhacophoridae hiện biết có 320 loài thuộc 13 giống, phân bố ở Châu Á gồm Trung Quốc (bao gồm cả Đài Loan), các nƣớc Đông Nam Á, Nhật Bản, Philippin, Ấn Độ và Châu Phi (Frost 2010)[11]. Ở Việt Nam họ này có 51 loài thuộc 9 giống bao gồm Aquixalus, Chiromantis, Feihyla, Kurixalus, Nyctixalus, Philautus, Polypedates, Rhacophorus và Theloderma; trong đó giống Rhacophorus có 17 loài (Nguyen et al. 2009; Ziegler & Nguyen 2010) bao gồm: Rhacophorus annamensis Smith, 1924; R.baliogaster Inger, Orlov et Darevsky, 1999; R.chuyangsinensis Orlov, Nguyen và Ho, 2008; R.duboisi Ohler, Marquis, Swan et Grosjean, 2000; R.exechopygus Inger, Orlov et Darevsky, 1999; R.hoanglienensis Orlov, Lathrop, Murphy et Ho, 2001; R.kio Ohler et Delorme, 2006; R.orlovi Ziegler et Köhler, 2001 và R.rhodopus Liu et Hu, 1960.
Dubois (1986) coi họ ếch cây chỉ là một phân họ (Rhacophorinae) của họ Ếch nhái Ranidae. Tuy nhiên, theo quan điểm phân loại của đa số các nhà nghiên cứu hiện nay thì giống Ếch cây Rhacophorus thuộc họ Ếch cây Rhacophoridae, Bộ Không đuôi Anura, Lớp Ếch nhái Amphibia (Orlov et al. 2008; Li et al. 2009; Nguyen et al.
2009; Yu et al. Theo phân loại của Dubois (1986) thì các loài ếch cây xanh ghi nhận ở Việt Nam nằm trong hai nhóm dƣới đây: Nhóm 1) Nhóm Rhacophorus Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 10 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM reinwardtii (Schlegel, 1840) gồm: Rhacophorus bipunctatus Ahl, 1927; Rhacophorus dulitensis Boulenger, 1892; Rhacophorus georgii Roux, 1904; Rhacophorus maximus Gunther, 1859; Rhacophorus nigropalmatus Boulenger, 1895; Rhacophorus prominanus Smith, 1924; Rhacophorus reinwardtii (Schlegel, 1840); và Rhacophorus rhodopus Liu & Hu, 1959. Nhóm 2) Nhóm Rhacophorus dennysi Blanford, 1881 gồm: Rhacophorus dennysi Blanford, 1881 và Rhacophorus feae Boulenger, 1893[10]. Trong tài liệu của Bourret (1942) mô tả một loài ếch cây xanh là Rhacophorus nigropalmatus với 4 phân loài: R.
nigropalmatus feae và R. Trong số đó, chỉ có phân loài R. nigropalmatus feae ghi nhận ở Sa Pa, Lào Cai, Việt Nam[6]. Nguyễn Văn Sáng và Hồ Thu Cúc (1996) ghi nhận tổng số 19 loài ếch cây, trong đó có duy nhất một loài ếch cây xanh là Rhacophorus nigropalmatus (hiện nay đƣợc định loại lại gồm 2 loài là R.
Orlov et al. (2001) ghi nhận 20 loài ếch cây ở vùng núi Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai, trong đó có 8 loài ghi nhận mới cho khu hệ ếch nhái Việt Nam và mô tả thêm một loài mới Rhacophorus hoanglienensis. Các tác giả cũng tổng hợp danh sách 40 loài ếch cây có ở Việt Nam thuộc 5 giống, trong đó hai loài P.feae đƣợc xếp thuộc giống Polypedates[25]. Đến năm 2002, Orlov et al.
ghi nhận 42 loài trong họ Rhacophoridae ở Việt Nam, trong đó có 3 loài ếch cây xanh thuộc hai giống là Polypedates và Rhacophorus là Polypedates dennysi, P. feae và Rhacophorus reinwardtii[26]. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 11 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM Tài liệu của Nguyễn Văn Sáng và cs. (2005) ghi nhận tổng số 45 loài ếch cây, trong đó cũng ghi nhận 3 loài ếch cây xanh thuộc hai giống là Polypedates dennysi, P.
feae và Rhacophorus reinwardtii[22]. Năm 2007, Bordoloi et al. đã nghiên cứu về phân loại các loài ếch cây màng chân đỏ thuộc giống Rhacophorus và mô tả một loài ếch cây mới R. Các tác giả so sánh đặc hình thái và xây dựng khóa định loại của 8 loài các loài ếch cây có màng chân đỏ bao gồm Rhacophorus bipunctatus, R.
kio đƣợc xếp chung cùng nhóm với loài R. Chou et al. (2007) sắp xếp các loài sau thuộc nhóm Rhacophorus maximus: R. Nhóm này có chung các đặc điểm hình thái sau: tay có màng bơi hoàn toàn hoặc ít nhất các ngón phía ngoài có màng bơi hoàn toàn, không có nếp da phía trên hậu môn hay gót chân, mút mõm tròn hay hơi nhọn, không có gờ da bên lƣng, không có riềm da ở mép ngoài cổ chân[8].
Orlov et al. (2008) mô tả loài ếch cây xanh mới với mẫu chuẩn thu tại VQG Chƣ Yang Sin, tỉnh Đắc Lắc và đặt tên loài mới là Rhacophorus chuyangsinensis. Các tác giả cũng cập nhật danh sách 49 loài thuộc 11 giống trong họ Ếch cây ở Việt Nam và chuyển hai loài R.feae thuộc giống Rhacophorus[27]. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 12 NGUYỄN THIÊN TẠO: PHÂN LOẠI VÀ QUAN HỆ DI TRUYỀN NHÓM ẾCH CÂY XANH Ở VIỆT NAM Cũng trong năm 2008, Nguyen et al.
lần đầu tiên ghi nhận loài Rhacophorus maximus ở Việt Nam dựa trên bộ mẫu thu ở Yên Tử, Bắc Giang[20]. Các nghiên cứu về quan hệ di truyền của nhóm ếch cây xanh Wilkinson et al. (2002) đã tiến hành đánh giá mối quan hệ di truyền của họ ếch cây ở Châu Á và Châu Phi. Các tác giả giải trình tự DNA của gen 12S và 16S rRNA để so sánh và xây dựng cây chủng loại phát sinh dạng MP (Maximum Parsimony) và ML (Maximum Likelihood) cho đại diện của 12 giống thuộc họ ếch cây Rhacophoridae.
Kết quả cho thấy loài Polypedates dennysi nằm trong nhóm các loài thuộc Rhacophorus và các tác giả này đề nghị chuyển loài P. dennysi sang giống Rhacophorus[32].