Tổng quan nghiên cứu

Khu hệ bò sát tại Việt Nam sở hữu mức độ đa dạng sinh học vượt trội với hơn 465 loài đã được ghi nhận trong các công bố khoa học gần đây. Tuy nhiên, theo ước tính của các chuyên gia bò sát học toàn cầu, có khoảng 20% tổng số loài bò sát đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng do tình trạng mất sinh cảnh và áp lực khai thác quá mức. Trong số đó, hai loài thạch sùng mí đặc hữu gồm Thạch sùng mí Lichtenfer (Goniurosaurus lichtenfelderi) và Thạch sùng mí Cát Bà (Goniurosaurus catbaensis) có phân bố địa lý đặc biệt hạn chế tại khu vực Đông Bắc Việt Nam. Mặc dù loài Thạch sùng mí Cát Bà đã được Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế xếp vào hạng Nguy cấp (EN) trong Danh lục Đỏ IUCN, song các dữ liệu sinh thái học thực nghiệm, đặc biệt là đặc điểm dinh dưỡng và chuỗi thức ăn tự nhiên của hai loài này, vẫn chưa được nghiên cứu một cách toàn diện.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là định lượng thành phần thức ăn, xác định mức độ ưa thích con mồi, phân tích tương quan giữa hình thái săn mồi và kích thước thức ăn, đồng thời đánh giá các mối đe dọa trực tiếp đến quần thể ngoài tự nhiên. Phạm vi khảo sát được triển khai trên 6 tuyến thực địa với chiều dài 2 đến 3 km mỗi tuyến tại Vườn Quốc gia Bái Tử Long và các vùng trũng trên đảo thuộc Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh trong thời gian từ tháng 6 đến tháng 7 năm 2017. Nghiên cứu mang lại ý nghĩa then chốt khi cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng với độ chính xác cao (đo đạc 15 chỉ số hình thái đến 0,01 mm), thiết lập nền tảng khoa học vững chắc phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn nguyên vị (in-situ) và tối ưu hóa quy trình dinh dưỡng nhân nuôi bảo tồn chuyển vị (ex-situ) cho các loài bò sát đặc hữu quý hiếm tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp giữa Lý thuyết Ổ sinh thái dinh dưỡng (Trophic Niche Theory) và Lý thuyết Kiếm mồi tối ưu (Optimal Foraging Theory). Hai khung lý thuyết này giải thích cách thức các loài động vật biến nhiệt cỡ nhỏ lựa chọn kích thước con mồi nhằm tối đa hóa năng lượng thu nhận và giảm thiểu chi phí săn mồi trong sinh cảnh phân mảnh. Ba khái niệm nền tảng được vận dụng bao gồm: Ổ sinh thái thực tế (Realized Niche), Tính chọn lọc con mồi (Prey Selectivity), và Sự phân chia tài nguyên sinh thái (Resource Partitioning).

Mô hình định lượng thành phần thức ăn áp dụng Chỉ số Quan trọng tương đối (Index of Relative Importance - Ix) kết hợp ba đại lượng sinh thái: Tần số xuất hiện (F%), Tỷ lệ số lượng (N%) và Tỷ lệ thể tích (V%). Thể tích con mồi được tính toán theo mô hình hình học ellipsoid dựa trên chiều dài (L) và chiều rộng (W). Mức độ đa dạng thức ăn được đo lường thông qua chỉ số Simpson (1/D), độ đồng đều dinh dưỡng được đánh giá qua chỉ số Pielou Evenness (E), và mức độ trùng lặp ổ sinh thái thức ăn giữa hai loài được kiểm định bằng chỉ số tương đồng Pianka (Ojk) với thang giá trị chuẩn hóa từ 0 đến 1.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua 2 đợt khảo sát thực địa trong 20 ngày liên tục (từ ngày 21/6/2017 đến ngày 10/7/2017). Nghiên cứu thực hiện phương pháp điều tra theo tuyến cố định vào ban đêm (từ 20h00 đến 03h00) – thời điểm hoạt động kiếm ăn mạnh nhất của các loài thạch sùng mí. Tổng số 87 cá thể được ghi nhận, trong đó 14 cá thể G. lichtenfelderi tại Vườn Quốc gia Bái Tử Long và 67 cá thể G. catbaensis tại Vịnh Hạ Long được đo đạc 15 chỉ tiêu hình thái học chi tiết bằng thước kẹp điện tử Alpha-Tool có độ chính xác 0,01 mm và cân điện tử độ chính xác 0,01 g.

Để thu thập mẫu thức ăn mà không xâm lấn hay gây chết mẫu vật quý hiếm, phương pháp thụt rửa dạ dày bằng nước tinh khiết qua ống thông đường kính 1 mm kết hợp bơm tiêm nhẹ đã được áp dụng ngoài hiện trường. Toàn bộ mẫu thức ăn trào ra được lọc qua màng chuyên dụng, bảo quản trong cồn 70% và định loại dưới kính lúp soi nổi Leica S6E và kính hiển vi Leica M80 gắn camera kỹ thuật số. Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) trên phần mềm PAST được lựa chọn để phân tách cấu trúc hình thái học, trong khi kiểm định Student's T-test và One-way ANOVA trên phần mềm SPSS 16.0 (ngưỡng ý nghĩa p < 0,05) được ứng dụng nhằm kiểm tra tính dị hình giới tính và tương quan hồi quy giữa độ rộng miệng với kích thước con mồi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích cấu trúc dinh dưỡng từ 8 cá thể Thạch sùng mí Lichtenfer thu được 27 mẫu thức ăn thuộc 11 nhóm con mồi khác nhau. Động vật không xương sống chiếm ưu thế tuyệt đối với 96,3% tổng số mẫu, trong khi thực vật chỉ chiếm 3,7% do nuốt ngẫu nhiên trong quá trình săn mồi. Hai nhóm thức ăn có chỉ số quan trọng cao nhất là Bộ Mối (Isoptera) đạt Ix = 26,3% (chiếm 51,9% tổng số lượng cá thể con mồi) và Bộ Nhện (Araneae) đạt Ix = 26,3% (chiếm 68,6% tổng thể tích thức ăn). Bộ Cánh thẳng (Orthoptera) đứng thứ ba với chỉ số quan trọng Ix = 11,7%. Tổng thể tích thức ăn tiêu hóa ghi nhận được là 6.055,6 mm³.

Đối với loài Thạch sùng mí Cát Bà, phân tích 52 cá thể (gồm 23 con đực, 21 con cái và 8 con non) đã xác định 121 mẫu thức ăn phân bổ trong 28 nhóm phân loại, đạt tổng thể tích 436.940 mm³. Bốn nhóm thức ăn chủ lực chi phối khẩu phần dinh dưỡng gồm: Bộ Mối (Isoptera) với Ix = 13,2% và chiếm 24,96% tổng thể tích; Bộ Cánh thẳng (Orthoptera) với Ix = 9,76% và tần số bắt gặp cao nhất (10,9%); Bộ Chân đều (Isopoda) với Ix = 9,46%; và nhóm Sâu đá (Oniscomorpha) với Ix = 6,58%. Đáng chú ý, trứng của bộ Cánh thẳng cũng được ghi nhận chiếm 9,09% tổng số lượng mẫu thức ăn.

Phân tích hình thái cho thấy sự dị hình giới tính rõ rệt ở loài Thạch sùng mí Cát Bà khi trục PC1 trong phân tích PCA giải thích 61,285% biến thiên với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai giới (T-test, df = 55, p = 0,037). Con cái trưởng thành có khối lượng trung bình (23,1 ± 4,5 g) lớn hơn rõ rệt so với con đực (20,5 ± 3,1 g). Ngược lại, ở loài Thạch sùng mí Lichtenfer, không có sự sai khác có ý nghĩa thống kê về kích thước chiều rộng con mồi (p = 0,681) và thể tích thức ăn (p = 0,249) giữa cá thể đực và cái.

Thảo luận kết quả

Cả hai loài thạch sùng mí đều thể hiện chiến lược săn mồi cơ hội tầng thấp, tập trung vào các nhóm côn trùng và giáp xác di chuyển chậm trên vách đá vôi hoặc thảm mục rụng ven suối rạn đá. Phổ thức ăn của G. catbaensis đa dạng hơn rõ rệt (28 nhóm thức ăn) so với G. lichtenfelderi (11 nhóm thức ăn). Sự phong phú này phản ánh tính thích nghi sinh thái cao của quần thể Thạch sùng mí Cát Bà đối với môi trường sống khắc nghiệt tại các đảo đá vôi biệt lập thuộc Vịnh Hạ Long, nơi nguồn thức ăn biến động mạnh theo mùa.

Về mặt trình bày dữ liệu, các cấu trúc dinh dưỡng phức tạp này được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ cột kép so sánh tỷ lệ tần suất (F%) và tỷ lệ thể tích (V%), kết hợp với biểu đồ tán xạ hồi quy tuyến tính thể hiện tương quan giữa độ rộng miệng (MW) và kích thước con mồi. Ma trận phân tích thành phần chính (PCA Biplot) thể hiện sự tách biệt rõ ràng giữa hai loài với giá trị PC1 đạt 67,126% (p < 0,001), khẳng định sự phân hóa sâu sắc về mặt hình thái học thích nghi và ổ sinh thái kiếm ăn giữa loài sống trên đảo đá vôi và loài sống tại sinh cảnh suối núi đất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khoanh vùng và thiết lập khu bảo vệ sinh cảnh nguyên vị: Cơ quan quản lý Khu dự trữ sinh quyển Cát Bà và Ban Quản lý Vịnh Hạ Long cần thiết lập ngay các vùng bảo vệ nghiêm ngặt tại 4 khu vực thung áng trọng điểm (Áng Cống Đỏ, Áng Bù Xám, Áng Cửa Vạn, Áng Dù) và tuyến suối đảo Ba Mùn. Mục tiêu giảm thiểu 100% hoạt động du lịch mạo hiểm tự phát và cắm trại trong hang động trong giai đoạn 2018 - 2020.

  2. Hoàn thiện khẩu phần dinh dưỡng cho chương trình nhân nuôi bảo tồn: Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật cần áp dụng ngay công thức thức ăn mô phỏng tự nhiên dựa trên 4 nhóm con mồi chủ lực (bộ Mối, bộ Cánh thẳng, dế mèn và chân đều bổ sung vi khoáng canxi), nhằm nâng tỷ lệ ấp nở thành công của trứng thạch sùng mí từ mức dưới 50% lên trên 85% trong khung thời gian 2019 - 2022.

  3. Thiết lập mạng lưới quan trắc và giám sát vi khí hậu định kỳ: Chi cục Kiểm lâm các tỉnh Quảng Ninh và Hải Phòng cần phối hợp triển khai mạng lưới bẫy ảnh tự động và trạm đo vi khí hậu (đảm bảo theo dõi ngưỡng nhiệt độ từ 22 đến 28°C và độ ẩm không khí từ 75 đến 95%) để kịp thời phát hiện biến động môi trường và nguy cơ lũ lụt cực đoan ảnh hưởng đến các bãi đẻ tự nhiên.

  4. Tăng cường thực thi pháp luật và nâng cao nhận thức cộng đồng: Các lực lượng kiểm lâm liên ngành cần siết chặt kiểm soát nạn săn bắt thương mại phục vụ thú chơi sinh vật cảnh ngoại lai, áp dụng chế tài xử phạt nghiêm theo Nghị định số 32/2006/NĐ-CP và các danh mục bảo tồn CITES, đồng thời phát hành 100% tài liệu truyền thông bằng hình ảnh tại các điểm trung chuyển khách du lịch ven biển.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Nhà nghiên cứu và học viên sau đại học chuyên ngành Động vật học và Sinh thái học: Tài liệu cung cấp quy chuẩn thực nghiệm về phương pháp thụt rửa dạ dày không xâm lấn trên bò sát nhỏ, bộ số liệu đo đạc 15 chỉ số hình thái chi tiết và quy trình ứng dụng mô hình toán thống kê PCA trong phân tích sai khác quần thể.
  • Ban quản lý các Vườn Quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên biển đảo: Nguồn dữ liệu khoa học trực tiếp về vùng phân bố vi mô tại các đảo nhỏ Vịnh Hạ Long và VQG Bái Tử Long, hỗ trợ đắc lực việc lập phương án quản lý rừng đặc dụng và phân vùng bảo tồn đa dạng sinh học.
  • Chuyên viên cứu hộ động vật và trung tâm nhân nuôi bảo tồn nguồn gen: Hướng dẫn xây dựng chế độ dinh dưỡng tối ưu dựa trên chỉ số quan trọng (Ix) của các nhóm côn trùng tự nhiên, giúp khắc phục tình trạng thiếu hụt dưỡng chất gây hỏng trứng trong điều kiện nuôi nhốt.
  • Tổ chức phi chính phủ (NGO) và cơ quan hoạch định chính sách bảo tồn: Luận cứ khoa học chuẩn xác để cập nhật hiện trạng loài, đề xuất điều chỉnh phân hạng bảo tồn trong Sách Đỏ Việt Nam và nâng cao hiệu quả các dự án bảo vệ loài đặc hữu có nguy cơ biến mất.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp thụt rửa dạ dày có gây nguy hiểm cho thạch sùng mí không?
    Phương pháp này hoàn toàn không gây tổn thương hay tử vong cho mẫu vật nếu tuân thủ đúng quy trình. Nghiên cứu sử dụng ống dẫn mềm đường kính 1 mm với nước tinh khiết và không áp dụng trên con non nhỏ hoặc cá thể cái đang mang trứng, đảm bảo tỷ lệ sống sót đạt 100% khi tái thả.

  2. Thức ăn ưa thích nhất của hai loài thạch sùng mí này ngoài tự nhiên là gì?
    Kết quả định lượng cho thấy Bộ Mối (Isoptera) và Bộ Cánh thẳng (Orthoptera) là hai nguồn thức ăn cốt lõi nhất. Ở G. lichtenfelderi, Mối và Nhện chiếm chỉ số quan trọng cao nhất với cùng 26,3%, trong khi ở G. catbaensis, Mối chiếm 13,2% và Cánh thẳng chiếm 9,76%.

  3. Tại sao Thạch sùng mí Cát Bà lại được xếp hạng Nguy cấp (EN) trong Danh lục Đỏ IUCN?
    Loài này có vùng phân bố cực kỳ hẹp, chỉ giới hạn trên các đảo đá vôi thuộc Cát Bà và Vịnh Hạ Long. Môi trường sống chuyên biệt trong các hang kẽ đá bị đe dọa nghiêm trọng bởi phát triển du lịch, rác thải, biến đổi khí hậu và nạn săn bắt trái phép làm cảnh.

  4. Làm thế nào để phân biệt hai loài thạch sùng mí này qua hình thái bên ngoài?
    Loài G. lichtenfelderi có từ 1 đến 3 vảy giữa gian mũi và con đực sở hữu 27 đến 32 lỗ trước hậu môn. Trong khi đó, G. catbaensis điển hình không có vảy giữa gian mũi và con đực chỉ có từ 18 đến 26 lỗ trước hậu môn.

  5. Dữ liệu thành phần thức ăn đóng góp gì cho công tác bảo tồn chuyển vị?
    Nghiên cứu chỉ ra rằng việc nuôi nhốt trước đây thường thiếu khoáng chất khiến trứng bị non hoặc hỏng. Dữ liệu thực nghiệm giúp các trung tâm bổ sung chính xác các nhóm côn trùng giàu dinh dưỡng như mối, dế và sâu đá vào khẩu phần nuôi sinh sản.

Kết luận

  • Đã thu thập và phân tích chi tiết dữ liệu hình thái học của 14 cá thể Goniurosaurus lichtenfelderi và 67 cá thể Goniurosaurus catbaensis với độ tin cậy thống kê cao.
  • Ứng dụng thành công kỹ thuật thụt dạ dày không gây chết, xác định 11 nhóm thức ăn ở Thạch sùng mí Lichtenfer và 28 nhóm ở Thạch sùng mí Cát Bà.
  • Xác lập vai trò dinh dưỡng then chốt của Bộ Mối (Isoptera), Bộ Cánh thẳng (Orthoptera) và Bộ Nhện (Araneae) trong việc duy trì quần thể tự nhiên.
  • Phát hiện sự khác biệt hình thái giới tính có ý nghĩa thống kê ở G. catbaensis với trục PC1 đạt 61,285% (p = 0,037), con cái có kích thước và trọng lượng vượt trội.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ kết hợp bảo tồn nguyên vị tại các thung áng Vịnh Hạ Long và tối ưu hóa quy trình nhân nuôi tại Trạm Mê Linh.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là lấp đầy khoảng trống dữ liệu sinh thái học thực nghiệm về dinh dưỡng của hai loài thạch sùng mí đặc hữu quý hiếm bậc nhất Việt Nam. Kế hoạch tiếp theo đòi hỏi triển khai các đợt quan sát chuyên sâu kéo dài 24 tháng nhằm đánh giá biến động thành phần thức ăn theo chu kỳ 4 mùa và tác động của biến đổi vi khí hậu. Các nhà khoa học, nhà quản lý môi trường và các đơn vị bảo tồn cần nhanh chóng áp dụng các khuyến nghị từ nghiên cứu này vào thực tiễn để bảo vệ vẹn toàn nguồn gen đặc hữu vô giá trước nguy cơ suy thoái.