Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ sinh học với đề tài "Nghiên cứu thành phần loài và đặc điểm phân bố của lớp Chân môi (Chilopoda) ở Tây Bắc, Việt Nam" do nghiên cứu sinh Nguyễn Đức Hùng thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trần Thị Thanh Bình và TS. Nguyễn Đức Anh. Công trình được hoàn thành năm 2021 thuộc chuyên ngành Động vật học (mã số: 9.03). Nghiên cứu là một phần nội dung thuộc đề tài "Đa dạng và phân bố của rết (Arthropoda, Chilopoda) ở Tây Bắc, Việt Nam" (mã số 106-NN) do Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) tài trợ và PGS. Trần Thị Thanh Bình làm chủ nhiệm.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Lớp Chân môi (Chilopoda), thường gọi là rết, thuộc phân ngành Nhiều chân (Myriapoda), ngành Chân khớp (Arthropoda). Nhóm động vật ăn thịt này đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái đất thông qua việc tham gia phân giải chất hữu cơ, quay vòng vật chất và duy trì cân bằng hệ sinh thái. Bên cạnh ý nghĩa sinh thái, nọc độc của lớp Chân môi chứa các hoạt chất sinh học có giá trị ứng dụng thực tiễn trong y học dân gian cũng như nghiên cứu dược lý hiện đại (như peptide ức chế chọn lọc kênh Nav1.7 phục vụ phát triển thuốc giảm đau thay thế morphine).

Trên phạm vi toàn cầu, lớp Chân môi đã được ghi nhận với hơn 3.000 loài thuộc 24 họ và 5 bộ, trong khi ước tính thực tế có thể tồn tại trên 8.000 loài. Tại Việt Nam, các nghiên cứu trước đây còn tản mạn, không đồng bộ và phần lớn do các học giả nước ngoài công bố từ các mẫu vật lưu trữ ở bảo tàng quốc tế. Đến thời điểm trước luận án, cả nước mới ghi nhận 73 loài và phân loài thuộc 27 giống, 13 họ, 4 bộ; trong đó có 23 loài chỉ mới gặp ở Việt Nam nhưng đa số chỉ ghi nhận tại 1–2 điểm phân bố rời rạc.

Vùng Tây Bắc Việt Nam là một trong bốn trung tâm đa dạng sinh học trọng yếu của cả nước với hệ thống núi cao hiểm trở (tiêu biểu là dãy Hoàng Liên Sơn), cao nguyên đá vôi cùng mạng lưới thủy văn phức tạp tạo nên các dạng sinh cảnh phong phú. Mặc dù hệ sinh vật Tây Bắc có tính đa dạng cao với hơn 3.800 loài thực vật bậc cao và hàng nghìn loài động vật, dữ liệu về lớp Chân môi tại khu vực này trước thời điểm nghiên cứu chỉ mới ghi nhận hạn chế 6 loài thuộc 2 giống (Otostigmus và Scolopendra), 1 họ (Scolopendridae) của duy nhất 1 bộ (Scolopendromorpha). Các bộ khác hoàn toàn chưa được điều tra và chưa có công trình nào phân tích có hệ thống về quy luật phân bố của lớp Chân môi theo sinh cảnh, độ cao, mùa vụ và địa bàn hành chính. Sự thiếu hụt dữ liệu cơ bản này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải thực hiện một công trình nghiên cứu toàn diện và có hệ thống.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của đề tài là xác định thành phần loài và đặc điểm phân bố của lớp Chân môi (Chilopoda) ở vùng Tây Bắc, Việt Nam nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ công tác bảo tồn đa dạng sinh học nguồn tài nguyên động vật đất.

Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của luận án được xác định gồm 3 nhiệm vụ chính:

  1. Nghiên cứu đa dạng loài thuộc lớp Chân môi ở vùng Tây Bắc, Việt Nam.
  2. Mô tả đặc điểm định loại và xây dựng khóa định loại cho các loài thuộc lớp Chân môi ở vùng Tây Bắc, Việt Nam.
  3. Nghiên cứu đặc điểm phân bố của lớp Chân môi ở vùng Tây Bắc theo 4 tiêu chí: sinh cảnh, dải độ cao, mùa vụ và địa danh nghiên cứu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Các loài động vật thuộc lớp Chân môi (Chilopoda).
  • Phạm vi không gian: Vùng Tây Bắc Việt Nam theo phân vùng sinh thái lâm nghiệp của Vũ Tấn Phương (2012), bao gồm 4 tỉnh: Hòa Bình, Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. Địa bàn khảo sát tập trung tại các khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) và vườn quốc gia (VQG): KBTTN Hang Kia - Pà Cò, KBTTN Thượng Tiến (Hòa Bình); KBTTN Tà Xùa, KBTTN Xuân Nha (Sơn La); KBTTN Mường Nhé, huyện Điện Biên Đông (Điện Biên); VQG Hoàng Liên, huyện Phong Thổ (Lai Châu).
  • Phạm vi sinh cảnh: 4 dạng sinh cảnh phổ biến gồm rừng cây gỗ (RCG), rừng hỗn giao gỗ và tre nứa (RHG), rừng tre nứa (RTN), khu dân cư và đất nông nghiệp (KDC-ĐNN) theo phân loại của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2009).
  • Phạm vi đai độ cao: 4 dải độ cao theo phân chia của Vũ Tự Lập (2012): dưới 600 m, từ 600 m đến dưới 1.000 m, từ 1.000 m đến 1.600 m, và trên 1.600 m.
  • Phạm vi thời gian: Luận án thực hiện từ tháng 12/2017 đến tháng 12/2020; các đợt khảo sát thực địa được triển khai trong giai đoạn 2017–2019 vào hai mùa: mùa mưa (tháng 4 đến tháng 10) và mùa khô (tháng 11 đến tháng 3 năm sau).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Lịch sử nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu phân loại lớp Chân môi bắt đầu từ cuối thế kỷ 18 với các công trình nền tảng của Linnaeus (1776), Fabricius (1793), Leach (1814), Latreille (1827) và được Koch (1897) tách thành một lớp độc lập. Trong thế kỷ 20, các công trình khảo sát phân loại phát triển trên diện rộng:

  • Attems (1903, 1912, 1928, 1929, 1930, 1938) công bố danh lục Chân môi ở New Guinea, Nam Phi, quần đảo Hawaii và hệ thống hóa hai bộ Geophilomorpha, Scolopendromorpha.
  • Chamberlin (1920, 1939) và Chamberlin & Wang (1952) khảo sát khu hệ Chân môi tại Úc (ghi nhận 201 loài, đặc biệt là bộ Craterostigmomorpha), Đông Ấn Độ và khu vực Nhật Bản - Đông Phương.
  • Verhoeff (1937), Matic (1973), Lawrence (1975), Titova (1975), Summers (1979), Eason (1982), Lewis (1981, 1986, 1989), Koch & Colles (1986), Pereira và cộng sự (1994, 1995), Barber (1996), Jones (1998), Schileyko & Minelli (1998) đã mô tả nhiều giống, loài mới và thiết lập các khóa định loại khu vực.

Bước sang thế kỷ 21, nghiên cứu phân loại và đa dạng sinh học được cập nhật quy mô lớn bởi Mitić & Tomić (2002) tại Serbia, Stoev (2002) tại Bulgaria, Akkari và cộng sự (2008) tại Tunisia, Geoffroy & Iorio (2009) tại Pháp, Cupul-Magaña (2010) tại Mexico, Tuf và cộng sự (2015, 2016) tại Latvia và Cộng hòa Séc. Tại châu Á, các công trình đáng chú ý gồm Ishii (2000), Chao & Chang (2003) tại Đài Loan, Bonato và cộng sự (2004, 2005) tại Ấn Độ, Dissanayake & Wickramasinghe (2012) tại Sri Lanka, Decker (2013) tại Singapore, Ma và cộng sự (2014) tại Trung Quốc, Siriwut và cộng sự (2015) tại Thái Lan, Dyachkov (2020) tại Tajikistan. Song song đó, các nghiên cứu tu chỉnh giống và phát hiện taxon mới được thực hiện bởi Lewis (2002–2010), Edgecombe (2003, 2007), Waldock & Edgecombe (2012), Simaiakis & Edgecombe (2013), Akkari và cộng sự (2017, 2018), Shear (2018), Stojanović (2019), Pei và cộng sự (2010–2020), Qiao và cộng sự (2021).

Từ đầu những năm 2000, sinh học phân tử kết hợp hình thái học được áp dụng mạnh mẽ:

  • Edgecombe & Giribet (2004, 2008) sử dụng chuỗi gen nhân (18S, 28S rRNA) và gen ty thể (16S rRNA, COI) kết hợp 222 đặc điểm hình thái để xác định mối quan hệ phát sinh giữa 5 bộ Chân môi và xác lập loài mới Craterostigmus crabilli.
  • Giribet & Edgecombe (2013) làm rõ phân loại bộ Scutigeromorpha (họ Scutigeridae).
  • Vahtera và cộng sự (2013) phân tích phát sinh 98 loài thuộc bộ Scolopendromorpha.
  • Siriwut và cộng sự (2016) tu chỉnh giống Scolopendra ở Đông Nam Á (mô tả loài Scolopendra cataracta).
  • Ganske và cộng sự (2021) phân tích phát sinh họ Lithobiidae.

Về phân bố sinh thái và ứng dụng: Barber (1992), Akkari và cộng sự (2008), Joshi & Dahanukar (2012) nghiên cứu phân bố theo sinh cảnh, đới địa lý và mùa. Nghiên cứu độc tố của Undheim và cộng sự (2015, 2016) phát hiện hơn 61 loại protein và 19 loại peptide; Yang và cộng sự (2013) chứng minh hiệu quả giảm đau của chất ức chế chọn lọc Nav1.7 từ nọc rết; Ma và cộng sự nghiên cứu khả năng ức chế tế bào ung thư.

Lịch sử nghiên cứu tại Việt Nam và vùng Tây Bắc

  • Tại Việt Nam: Attems (1938, 1953) là người đầu tiên công bố 37 loài/phân loài (16 loài mới) và bổ sung 17 loài/phân loài cho Việt Nam từ các chuyến khảo sát Đông Dương. Sau thời gian dài gián đoạn, Schileyko (1992, 1995, 1998, 2007) kiểm tra mẫu tại Bảo tàng Động vật Đại học Tổng hợp Mát-xcơ-va, ghi nhận 39 loài thuộc 11 giống, 3 họ của bộ Scolopendromorpha. Huỳnh Thị Kim Hối và cộng sự (2000, 2005, 2006), Nguyễn Đức Anh và cộng sự (2004, 2005), Thái Trần Bái và cộng sự (2007), Nguyễn Văn Thuận và cộng sự (2012, 2019) nghiên cứu mật độ Chân môi trong cấu trúc động vật đất cỡ trung bình. Lê Xuân Huệ (1999) đề cập sinh học và công dụng dân gian của rết rừng. Tran và cộng sự (2013) tổng hợp danh lục toàn quốc gồm 71 loài/phân loài (26 giống, 13 họ, 4 bộ). Lê Xuân Sơn và Nguyễn Đức Anh (2014), Lê Xuân Sơn và cộng sự (2017), Le Xuan Son & Vu Thi Ha (2018), Trần Thị Thanh Bình và cộng sự (2020) nghiên cứu bộ Scolopendromorpha tại Cát Bà, Thạch Nham (Kon Tum), Kon Ka Kinh - Kon Chư Răng (Gia Lai), Tiền Hải (Thái Bình), nâng tổng số loài toàn quốc lên 73 loài và phân loài.
  • Tại vùng Tây Bắc: Các ghi nhận trước đây chỉ dừng lại ở công bố của Schileyko (1992, 1995, 1998, 2007) tại Mai Châu (Hòa Bình) và Mường Chà (Điện Biên) với 6 loài (Otostigmus voprosus, Scolopendra calcarata...), thuộc 2 giống, 1 họ, 1 bộ.

Vị trí và khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Luận án giải quyết triệt để khoảng trống nghiên cứu về khu hệ Chân môi tại Tây Bắc: chuyển từ tình trạng nghiên cứu đơn lẻ, chỉ biết 1 bộ sang khảo sát toàn diện cả 4 bộ hiện có ở Việt Nam; giải quyết tình trạng thiếu hụt dữ liệu phân bố sinh thái bằng việc phân tích cấu trúc quần xã theo sinh cảnh, dải độ cao và mùa; xây dựng bộ khóa định loại và mô tả hình thái dựa trên nguồn mẫu vật thực địa phong phú lưu giữ trực tiếp trong nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và hệ thống phân loại

Luận án áp dụng khung phân loại học động vật học hiện đại của Minelli (2011a, 2011b) làm hệ thống phân loại chuẩn để sắp xếp các taxon thuộc lớp Chân môi (Chilopoda). Các thuật ngữ và cấu trúc mô tả đặc điểm hình thái - giải phẫu dựa trên quy chuẩn của Lewis (1981), Bonato và cộng sự (2010), Schileyko (2007).

Nguồn tư liệu nghiên cứu

  • Tổng số 920 cá thể thuộc lớp Chân môi thu thập qua các đợt thực địa tại 4 tỉnh Tây Bắc.
  • Toàn bộ mẫu vật được định danh, dán nhãn, bảo quản trong cồn 75% và lưu trữ tại Trung tâm Động vật đất, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
  • Cơ sở dữ liệu bao gồm hơn 1.000 ảnh chụp tiêu bản hiển vi, giải phẫu và tư liệu thực địa, cùng hơn 150 tài liệu tham khảo chuyên ngành.

Phương pháp khảo sát và thu mẫu thực địa

Khảo sát thực địa được tiến hành trên 21 tuyến khảo sát (chiều dài mỗi tuyến 5–6 km, chiều rộng 10–15 m) cắt qua các sinh cảnh đặc trưng tại 10 khu vực thuộc 4 tỉnh (Bảng 2.1). Mỗi điểm khảo sát lặp lại 2 lần/năm (mùa mưa và mùa khô) trong 2 năm liên tiếp. Các phương pháp thu mẫu bao gồm:

  1. Phương pháp định lượng:
    • Phương pháp rây đất (theo Ghiliarov, 1975): Thu mẫu tại các ô tiêu chuẩn $50\text{ cm} \times 50\text{ cm}$. Đất và thảm mục được đưa qua rây đường kính 30 cm, mắt lưới 1 cm; phần lọt qua túi vải được đổ ra nền trắng để thu bắt toàn bộ cá thể. Lặp lại 3 lần tại mỗi điểm sinh cảnh đại diện.
    • Phương pháp bẫy hố đất Barber (theo Mesibov & Churchill, 2003): Sử dụng cốc nhựa dung tích 500 ml chứa cồn 75% hoặc formalin 4%. Bố trí 15 bẫy trên mỗi điểm sinh cảnh đại diện, thời gian đặt bẫy kéo dài 15 ngày liên tục (thu mẫu hàng tháng ở một số điểm).
  2. Phương pháp định tính:
    • Thu bắt tích cực bằng panh, kẹp chuyên dụng tại các vi sinh cảnh: bóc vỏ cây khô, lật thảm mục, thân cây mục, gốc cây và dưới các tảng đá dọc tuyến khảo sát.
  3. Ghi nhận thông số môi trường:
    • Tọa độ địa lý và độ cao được đo bằng thiết bị GPS Garmin 64SC.
    • Phân loại 4 dạng sinh cảnh: Rừng cây gỗ (RCG), Rừng hỗn giao (RHG), Rừng tre nứa (RTN), Khu dân cư và đất nông nghiệp (KDC-ĐNN).
    • Phân chia 4 dải độ cao: $<600\text{ m}$, $600 - <1.000\text{ m}$, $1.000 - 1.600\text{ m}$, $>1.600\text{ m}$.

Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

  • Xử lý và giải phẫu: Quan sát hình thái ngoài và giải phẫu các phần phụ (tấm hàm, chân hàm, cơ quan sinh sản, chân cuối, lỗ thở) dưới kính lúp soi nổi Olympus SZ61 ở độ phóng đại 40–60 lần.
  • Đo đạc hình thái: Đo kích thước bằng thước kẹp điện tử Mitutoyo (độ chính xác 0,1 mm) cho các chỉ số: chiều dài thân, chiều dài/rộng tấm đầu, kích thước các đốt (trước đùi, đùi, ống chân, cổ chân) của chân cuối.
  • Xây dựng khóa định loại: Thiết lập khóa phân loại lưỡng phân dựa trên các đặc điểm hình thái ổn định, đối chiếu với tài liệu gốc của Attems (1929–1953), Schileyko (1992–2007), Bonato và cộng sự (2004–2017), Lewis (2009–2014), Ma và cộng sự (2007–2014), Siriwut và cộng sự (2015–2016).

Phương pháp xử lý số liệu

Dữ liệu được thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel 2010. Mức độ tương đồng về thành phần loài giữa các sinh cảnh, đai độ cao và địa danh được định lượng bằng chỉ số tương đồng Sørensen ($SI$): $$SI = \frac{2C}{A + B} \times 100%$$ Trong đó: $C$ là số loài xuất hiện đồng thời ở cả hai khu vực A và B; $A$ là số loài chỉ xuất hiện ở khu vực A; $B$ là số loài chỉ xuất hiện ở khu vực B.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu xác lập bối cảnh khoa học, lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu tổng quát, 3 nội dung nghiên cứu cụ thể, phạm vi không gian - thời gian, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, cùng tóm tắt các đóng góp mới của luận án đối với ngành Động vật học tại Việt Nam.

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương 1 cung cấp bức tranh toàn diện về lịch sử nghiên cứu lớp Chân môi trên thế giới và tại Việt Nam từ thế kỷ 18 đến nay. Nội dung phân tích sâu sự chuyển dịch phương pháp nghiên cứu từ hình thái kinh điển sang tích hợp sinh học phân tử (chuỗi gen 18S, 28S, 16S rRNA, COI) và ứng dụng dược lý học nọc rết. Chương này cũng phân tích tổng quan điều kiện tự nhiên vùng Tây Bắc (địa hình núi cao Hoàng Liên Sơn, sông Đà, sông Mã, cao nguyên đá vôi; khí hậu phân mùa; thổ nhưỡng feralit và thảm thực vật đa dạng) làm cơ sở hình thành tính đa dạng sinh học cao của khu hệ Chân môi.

Chương 2: Địa điểm, thời gian, tư liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết 21 tuyến khảo sát thuộc 10 điểm nghiên cứu trọng điểm tại 4 tỉnh Hòa Bình, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu; quy trình chuẩn hóa mẫu vật gồm 920 cá thể; quy trình kết hợp phương pháp bẫy đất Barber, rây đất Ghiliarov và thu bắt định tính; các tiêu chí hình thái học phân loại và công thức toán học đo lường chỉ số tương đồng $SI$.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả cốt lõi của luận án:

1. Đa dạng thành phần loài và cấu trúc phân loại

Từ 920 mẫu vật thu thập được, luận án xác định lớp Chân môi tại Tây Bắc gồm 45 loài và phân loài, thuộc 17 giống, 8 họ, 4 bộ.

Bảng tổng hợp cấu trúc các bậc phân loại lớp Chân môi tại Tây Bắc:

STT Tên họ (Family) Số giống Tỷ lệ % giống Số loài/phân loài Tỷ lệ % loài
1 Scutigeridae 2 11,76% 2 4,44%
2 Henicopidae 1 5,88% 2 4,44%
3 Lithobiidae 3 17,65% 7 15,56%
4 Cryptopidae 2 11,76% 3 6,67%
5 Scolopendridae 5 29,41% 17 37,78%
6 Scolopocryptopidae 1 5,88% 3 6,67%
7 Mecistocephalidae 2 11,76% 7 15,56%
8 Linotaeniidae 1 5,88% 4 8,89%
Tổng 8 họ 17 100% 45 100%

Đặc điểm cấu trúc theo bộ và giống:

  • Bộ Scolopendromorpha: Đa dạng nhất, gồm 23 loài/phân loài (chiếm 51,11% tổng số loài), 8 giống (47,06%), 3 họ (37,50%).
  • Bộ Geophilomorpha: Đứng thứ hai với 11 loài (24,44%), 3 giống (17,65%), 2 họ (25,00%).
  • Bộ Lithobiomorpha: Gồm 9 loài (20,00%), 4 giống (23,53%), 2 họ (25,00%).
  • Bộ Scutigeromorpha: Ít đa dạng nhất với 2 loài (4,44%), 2 giống (11,76%), 1 họ (12,50%).
  • Ở bậc giống: Giống Otostigmus phong phú nhất với 9 loài/phân loài (20,00%); tiếp theo là Scolopendra, Tygarrup, Strigamia (mỗi giống có 4 loài, 8,89%); Scolopocryptops, Lithobius, Mecistocephalus (mỗi giống có 3 loài, 6,67%); Cryptops, Rhysida, Cermatobius, Australobius, Bothropolys (mỗi giống có 2 loài, 4,44%); các giống Paracryptops, Alluropus, Ethmostigmus, Thereuopoda, Thereuonema mỗi giống có 1 loài (2,22%).

2. Khóa định loại các bộ thuộc lớp Chân môi tại Tây Bắc

Luận án xây dựng khóa định loại lưỡng phân từ cấp bộ đến loài:

  • 1. Cơ thể có 15 đốt mang chân bò $\rightarrow$ 2
    • Cơ thể có từ 21 đốt mang chân bò trở lên $\rightarrow$ 3
  • 2. Có 7 tấm lưng trên cơ thể, lỗ thở nằm ở mặt lưng $\rightarrow$ Bộ Scutigeromorpha
    • Có 15 tấm lưng trên cơ thể, lỗ thở nằm ở mặt bên $\rightarrow$ Bộ Lithobiomorpha
  • 3. Cơ thể có 21 hoặc 23 đốt mang chân bò, có hoặc không có mắt $\rightarrow$ Bộ Scolopendromorpha
    • Cơ thể có nhiều hơn 29 đốt mang chân bò, hoàn toàn không có mắt $\rightarrow$ Bộ Geophilomorpha

3. Quy luật phân bố sinh thái

  • Theo sinh cảnh: Đa dạng loài cao nhất tập trung ở sinh cảnh rừng cây gỗ (nơi có độ che phủ lớn, tầng thảm mục dày, độ ẩm cao), giảm dần ở rừng hỗn giao, rừng tre nứa và thấp nhất ở khu dân cư/đất nông nghiệp.
  • Theo dải độ cao: Số lượng loài phong phú nhất ở các dải độ cao thấp và trung bình ($<600\text{ m}$ và $600 - 1.000\text{ m}$), giảm dần khi lên các dải độ cao lớn ($1.000 - 1.600\text{ m}$ và $>1.600\text{ m}$).
  • Theo mùa: Mùa mưa ghi nhận số lượng cá thể và tần suất xuất hiện của các loài cao hơn rõ rệt so với mùa khô do hoạt tính sinh học của nhóm động vật ưa ẩm này.
  • Theo địa bàn nghiên cứu: Phân tích chỉ số Sørensen ($SI$) chỉ ra mức độ tương đồng thành phần loài giữa các khu bảo tồn lân cận có sinh cảnh tương đồng cao hơn so với các vùng bị phân cách địa hình lớn.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và phân loại học

  1. Cập nhật danh lục toàn diện: Cung cấp danh mục thành phần loài Chân môi cập nhật cho khu vực Tây Bắc gồm 45 loài và phân loài thuộc 17 giống, 8 họ, 4 bộ (tăng gấp 7,5 lần số loài so với 6 loài đã biết trước đây).
  2. Ghi nhận mới cho khu hệ Việt Nam:
    • Bổ sung 02 giống mới: Thereuonema Verhoeff, 1904 và Cermatobius Haase, 1885.
    • Bổ sung 11 loài mới: Cermatobius martensii Haase, 1885; Cermatobius longicornis (Takakuwa, 1939); Australobius scabrior Chamberlin, 1920; Bothropolys imaharensis Verhoeff, 1937; Bothropolys rugosus (Meinert, 1872); Mecistocephalus glabridorsalis Attems, 1901; Mecistocephalus punctifrons Newport, 1843; Tygarrup crassignathus Titova, 1983; Tygarrup singaporiensis Verhoeff, 1937; Strigamia bicolor Shinohara, 1981; Strigamia svenhedini (Verhoeff, 1933).
  3. Ghi nhận mới cho vùng Tây Bắc: Bổ sung 03 bộ (Scutigeromorpha, Lithobiomorpha, Geophilomorpha), 07 họ (Scutigeridae, Henicopidae, Lithobiidae, Cryptopidae, Scolopocryptopidae, Mecistocephalidae, Linotaeniidae), 15 giống, và 34 loài/phân loài.
  4. Phát hiện các taxon tiềm năng: Ghi nhận 5 taxon mới định danh đến cấp giống/phân giống (Thereuonema sp., Lithobius (Chinobius) sp., Tygarrup sp., Strigamia sp.1, Strigamia sp.2) đang được phân tích sâu nhằm xác định loài mới cho khoa học.
  5. Hệ thống hóa công cụ định loại: Xây dựng bộ khóa định loại lưỡng phân chi tiết đến loài và phân loài kèm bản mô tả đặc điểm hình thái và hình ảnh minh họa tiêu bản.
  6. Dữ liệu sinh thái học phân bố: Cung cấp tập dữ liệu định lượng về quy luật phân bố của lớp Chân môi theo 4 dạng sinh cảnh, 4 đai độ cao, 2 mùa và các địa bàn bảo tồn tại Tây Bắc.

Kiến nghị và định hướng ứng dụng

  • Tích hợp dữ liệu thành phần loài và các điểm phân bố nhạy cảm của lớp Chân môi vào chương trình giám sát đa dạng sinh học và kế hoạch quản lý bảo tồn tại các VQG Hoàng Liên, KBTTN Mường Nhé, Tà Xùa, Xuân Nha, Hang Kia - Pà Cò, Thượng Tiến.
  • Sử dụng bộ mẫu vật 920 cá thể và khóa định loại làm học liệu phục vụ nghiên cứu phân loại học động vật không xương sống và giảng dạy đại học, sau đại học chuyên ngành Sinh học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế về phạm vi không gian và sinh cảnh: Do địa hình Tây Bắc chia cắt hiểm trở, việc điều tra tập trung chủ yếu ở các tuyến rừng thuộc KBTTN và VQG tại 4 tỉnh (Sơn La, Hòa Bình, Điện Biên, Lai Châu); các sinh cảnh đặc thù núi cao trên 2.000 m hoặc các thung lũng cô lập chưa được bao phủ toàn bộ.
  • Hạn chế về phương pháp định danh: Nghiên cứu sử dụng chủ yếu phương pháp so sánh hình thái học truyền thống; 5 taxon chưa định danh cụ thể cần được kiểm tra bổ sung.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử (giải trình tự DNA barcode: COI, 16S rRNA, 18S, 28S rRNA) để thẩm định quan hệ phát sinh chủng loại và khẳng định tính độc bản của 5 taxon nghi ngờ loài mới.
    • Mở rộng phạm vi khảo sát sang các tiểu vùng sinh thái lân cận thuộc vùng Đông Bắc và Bắc Trung Bộ.
    • Triển khai nghiên cứu độc chất học và hoạt tính sinh học trên các loài có kích thước lớn thuộc giống Scolopendra và Otostigmus thu thập tại khu vực.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, nhà phân loại học và động vật học: Cung cấp danh lục chuẩn hóa, bản mô tả hình thái học chi tiết, hình ảnh giải phẫu hiển vi và bộ khóa định loại lưỡng phân tin cậy để tra cứu các bộ Scutigeromorpha, Lithobiomorpha, Scolopendromorpha, Geophilomorpha.
  • Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo: Là tài liệu tham khảo chuyên khảo trong giảng dạy các học phần Động vật học không xương sống, Đa dạng sinh thái đất và Phương pháp nghiên cứu sinh vật học.
  • Đối với ban quản lý các khu bảo tồn và cơ quan quản lý môi trường: Cung cấp số liệu nền về cấu trúc thành phần loài và chỉ số tương đồng sinh cảnh phục vụ đánh giá tác động môi trường và xây dựng chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học rừng Tây Bắc.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã ghi nhận bao nhiêu loài thuộc lớp Chân môi tại vùng Tây Bắc?

Luận án ghi nhận tổng số 45 loài và phân loài thuộc 17 giống, 8 họ và 4 bộ từ việc phân tích 920 mẫu vật thu thập được tại 4 tỉnh Tây Bắc.

2. Có bao nhiêu giống và loài được ghi nhận mới cho khu hệ động vật Việt Nam?

Luận án ghi nhận mới cho khu hệ Chân môi Việt Nam 02 giống (Thereuonema và Cermatobius) cùng 11 loài: Cermatobius martensii, Cermatobius longicornis, Australobius scabrior, Bothropolys imaharensis, Bothropolys rugosus, Mecistocephalus glabridorsalis, Mecistocephalus punctifrons, Tygarrup crassignathus, Tygarrup singaporiensis, Strigamia bicolor và Strigamia svenhedini.

3. Cấu trúc phân loại theo bộ của lớp Chân môi tại Tây Bắc có đặc điểm gì?

Bộ Scolopendromorpha chiếm ưu thế lớn nhất với 23 loài/phân loài (51,11% tổng số loài), tiếp đến là bộ Geophilomorpha với 11 loài (24,44%), bộ Lithobiomorpha với 9 loài (20,00%), và bộ Scutigeromorpha có 2 loài (4,44%).

4. Phương pháp thu thập mẫu thực địa định lượng nào đã được tác giả sử dụng?

Tác giả sử dụng 2 phương pháp định lượng tiêu chuẩn: phương pháp rây đất theo Ghiliarov (1975) trên các ô tiêu chuẩn $50\text{ cm} \times 50\text{ cm}$ (lặp lại 3 lần) và phương pháp bẫy hố đất Barber theo Mesibov & Churchill (2003) với 15 bẫy cốc nhựa 500 ml chứa dung dịch cồn/formalin đặt liên tục 15 ngày tại mỗi sinh cảnh.

5. Có bao nhiêu taxon đang trong diện nghi ngờ là loài mới cho khoa học?

Có 5 taxon được xác định đến cấp giống và phân giống gồm Thereuonema sp., Lithobius (Chinobius) sp., Tygarrup sp., Strigamia sp.1 và Strigamia sp.2 đang được tiếp tục phân tích hình thái và phân tử để xác định chính xác tên khoa học hoặc công bố loài mới.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Đức Hùng là công trình nghiên cứu hệ thống đầu tiên về lớp Chân môi (Chilopoda) tại vùng Tây Bắc, Việt Nam. Công trình đã nâng tổng số taxon đã biết tại khu vực từ 6 loài thuộc 1 bộ lên 45 loài và phân loài thuộc 4 bộ, đồng thời bổ sung 2 giống và 11 loài mới cho danh lục động vật Việt Nam. Các dữ liệu định lượng về phân bố theo sinh cảnh, đai độ cao, mùa vụ cùng bộ khóa định loại chi tiết là cơ sở khoa học quan trọng cho công tác nghiên cứu phân loại học, đào tạo sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học động vật đất ở nước ta.