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

Chia sẻ: Dopamine Grabbi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:148

Thêm vào BST

Báo xấu

67
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá được mức độ đa dạng loài và mô tả đặc điểm hình thái của các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam; đánh giá được mối quan hệ di truyền và phân loại các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Mời các bạn tham khảo nội dung đề tài!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NINH THỊ HÒA 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 HÀ NỘI – 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NINH THỊ HÒA 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 Chuyên ngành: Động vật học Mã số: 9.42.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. LÊ XUÂN CẢNH 2. PGS.TS. NGUYỄN THIÊN TẠO HÀ NỘI – 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi. Các số liệu và tài liệu tham khảo được trích dẫn trong công trình này là trung thực. Kết quả nghiên cứu chưa từng được sử dụng để bảo vệ trước hội đồng nhận học vị nào trước đây. Tác giả Luận án Ninh Thị Hòa
ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới PGS.TS. Lê Xuân Cảnh và PGS.TS. Nguyễn Thiên Tạo đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu thực địa, phân tích số liệu, công bố công trình khoa học và hoàn thiện luận án. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học, Bộ môn Động vật học đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin cảm ơn Ban lãnh đạo Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, Phòng Bảo tồn thiên nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Thomas Ziegler (Vườn thú Cologne, CHLB Đức), GS.TS. Nguyễn Quảng Trường, TS. Phạm Thế Cường TS. Lương Mai Anh, ThS. Phan Quang Tiến (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật), GS. TS. Nikolai Orlov (Viện Động vật Xanh-pê-téc-bua, Liên Bang Nga), TS. Lê Trung Dũng (Bộ Giáo dục và Đào tạo), ThS. Nguyễn Thị Yến, (Trường Đại học Sư phạm Hà Nội), CN. Nguyễn Quốc Huy (Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam) và bạn bè đồng nghiệp đã hỗ trợ trong quá trình khảo sát thực địa và phân tích số liệu của luận án. Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và những người thân đã hết lòng giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Đề tài nghiên cứu được hỗ trợ bởi Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) trong đề tài mã số: TN17/C04; Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam trong đề tài mã số A6.5/2020; Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 106.05-2019.334, Bộ Giáo dục và Đào tạo trong đề tài mã số B2019-TTB-562-13. Hà Nội, tháng năm 2021 Nghiên cứu sinh Ninh Thị Hòa
iii MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .............................................................................. v Danh mục các bảng ................................................................................................................ vi Danh mục các hình................................................................................................................ vii MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................................... 2 3. Nội dung nghiên cứu........................................................................................................... 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................................ 3 5. Những đóng góp mới của đề tài ....................................................................................... 4 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 5 1.1. Lược sử nghiên cứu về phân loại các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus theo phương pháp phân tích hình thái................................................................................ 5 1.2. Lược sử nghiên cứu về quan hệ di truyền của giống Rhacophorus ....................... 9 1.3. 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....................................................................................................................... 16 2.1. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu........................................................... 16 2.2. Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu ............................................................. 18 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 18 2.3.1. Khảo sát thực địa ........................................................................................................ 18 2.3.2. Phân tích đặc điểm hình thái .................................................................................... 19 2.3.3. Phương pháp phân tích sinh học phân tử.............................................................. 21 2.3.4. Phân tích thống kê ...................................................................................................... 23 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 24 3.1. Về phân loại giống Rhacophorus sensu lato.............................................................. 24 3.2. Giống Rhacophorus Kuhl & Van Hasselt, 1822....................................................... 28 3.2.1. Đa dạng thành loài giống Rhacophorus ở Việt Nam............................................ 28 3.2.2. Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Rhacophorus ở Việt Nam ....... 34
iv 3.2.3. Quan hệ di truyền các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam ................... 61 3.2.4. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Rhacophorus ở Việt Nam .......................................................................................................................................... 77 3.3. Giống Zhangixalus Li, Jiang, Ren & Jiang, 2019 ở Việt Nam .............................. 79 3.3.1. Đa dạng thành phần loài giống Zhangixalus ở Việt Nam................................... 79 3.3.2. Mô tả đặc điểm hình thái các loài trong giống Zhangixalus ở Việt Nam ........ 84 3.3.3. Quan hệ di truyền các loài Lưỡng cư trong giống Zhangixalus ........................ 98 3.3.4. Các vấn đề tu chỉnh phân loại học các loài Lưỡng cư giống Zhangixalus ở Việt Nam ........................................................................................................................................ 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 117 PHỤ LỤC…………………………..……………………………………………………………………….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 2.1. Danh sách các chuyến thực địa Nghiên cứu sinh đã tham gia .................16 Bảng 2.2. Các chỉ số đo hình thái mẫu mẫu ếch nhái trưởng thành..........................19 Bảng 2.3. Thông tin trình tự mồi được sử dụng cho nghiên cứu ..............................21 Bảng 2.4. Thành phần và hàm lượng các chất trong hỗn hợp phản ứng PCR ..........22 Bảng 3.1. Danh sách các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam ......................28 Bảng 3.2. Phân bố của các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư......................................................................31 Bảng 3.3. 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 ............33 Bảng 3.4. Khoảng cách di truyền các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam ...........................................................................................................................68 Bảng 3.5. Danh sách các loài Lưỡng cư thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam .......79 Bảng 3.6. Phân bố của các loài thuộc giống Zhangixalus ở Việt Nam theo phân vùng địa lý sinh vật khu hệ Lưỡng cư ...............................................................................81 Bảng 3.7. 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 .............82 Bảng 3.8. Khoảng cách di truyền các loài Lưỡng cư trong giống Zhangixalus .....104
vii Danh mục các hình Hình 1.1. Các phân vùng địa lý sinh vật Lưỡng cư và Bò sát ở khu vực Đông Dương (Theo Bain và Hurley 2011) .....................................................................................14 Hình 2.1. Sơ đồ các điểm mẫu vật được thu thập phục vụ nghiên cứu ....................17 Hình 3.1. Cây quan hệ di truyền các loài trong giống Rhacophorus sensu lato xây dựng trên mô hình BI ................................................................................................27 Hình 3.2. Mức độ tương đồng về thành phần loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam giữa các phân vùng địa lý sinh vật ...................................................................34 Hình 3.3. Rhacophorus annamensis .........................................................................37 Hình 3.4. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus annamensis ..........................................37 Hình 3.5. Rhacophorus exechopygus ........................................................................37 Hình 3.6. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus exechopygus .........................................37 Hình 3.7. Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây R. annamensis và R. exechopygus bằng phương pháp phân tích thành phần chính ..........................39 Hình 3.8. Rhacophorus calcaneus .............................................................................42 Hình 3.9. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus calcaneus .............................................42 Hình 3.10. Rhacophorus robertingeri ........................................................................42 Hình 3.11. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus robertingeri ........................................42 Hình 3.12. Rhacophorus helenae ..............................................................................45 Hình 3.13. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus helenae ...............................................45 Hình 3.14. Rhacophorus kio......................................................................................45 Hình 3.15. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus kio ......................................................45 Hình 3.16. Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây R. kio và R. helenae bằng phương pháp phân tích thành phần chính ...........................................46 Hình 3.17. Rhacophorus hoabinhensis .....................................................................49 Hình 3.18. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus hoabinhensis ......................................49 Hình 3.19. Rhacophorus hoanglienensis ..................................................................49 Hình 3.20. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus hoanglienensis ...................................49
viii Hình 3.21. Rhacophorus larissae ..............................................................................51 Hình 3.22. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus larissae...............................................51 Hình 3.23. Rhacophorus marmoridosum ..................................................................51 Hình 3.24. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus marmoridosum ...................................51 Hình 3.25. Rhacophorus orlovi .................................................................................53 Hình 3.26 Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus orlovi ...................................................54 Hình 3.27. Rhacophorus vanbanicus ........................................................................53 Hình 3.28. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus vanbanicus .........................................54 Hình 3.29. Rhacophorus sp1. ....................................................................................56 Hình 3.30. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus sp1 ......................................................56 Hình 3.31. Rhacophorus sp2. ....................................................................................56 Hình 3.32. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus sp2 ......................................................56 Hình 3.33. Rhacophorus cf. rhodopus ......................................................................58 Hình 3.34. Sơ đồ phân bố nhóm loài Rhacophorus rhodopus ..................................58 Hình 3.35. Rhacophorus vampyrus ...........................................................................59 Hình 3.36. Sơ đồ phân bố loài Rhacophorus vampyrus ............................................59 Hình 3.37. Cây quan hệ di truyền của các loài thuộc giống Rhacophorus xây dựng trên mô hình BI .................................................................................................................67 Hình 3.38. Cây quan hệ di truyền của các quần thể loài Rhacophorus orlovi xây dựng trên mô hình BI .........................................................................................................74 Hình 3.39. Cây quan hệ di truyền các loài trong nhóm hoanglienensis- orlovi xây dựng trên mô hình BI ................................................................................................76 Hình 3.40. 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 ..................................83 Hình 3.41. Zhangixalus dennysi ................................................................................86 Hình 3.42. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus dennysi.................................................86 Hình 3.43. Zhangixalus pachyproctus ......................................................................86 Hình 3.44. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus pachyproctus .......................................86
ix Hình 3.45. Biểu đồ so sánh sự sai khác kích thước của hai loài ếch cây Z. dennysi và Z. pachyproctus bằng phương pháp phân tích thành phần chính ..............................87 Hình 3.46. Zhangixalus feae .....................................................................................90 Hình 3.47. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus feae ......................................................90 Hình 3.48. Zhangixalus duboisi ................................................................................92 Hình 3.49. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus duboisi .................................................92 Hình 3.50. Zhangixalus franki ..................................................................................92 Hình 3.51. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus franki ...................................................92 Hình 3.52. Zhangixalus puerensis .............................................................................94 Hình 3.53. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus puerensis .............................................94 Hình 3.54. Zhangixalus dorsoviridis .........................................................................96 Hình 3.55. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus dorsoviridis .........................................96 Hình 3.56. Zhangixalus jodiae ..................................................................................96 Hình 3.57. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus jodiae ...................................................96 Hình 3.58. Zhangixalus sp1. .....................................................................................97 Hình 3.59. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus sp1. ......................................................97 Hình 3.60. Cây quan hệ di truyền các loài trong nhóm Zhangixalus xây dựng trên mô hình BI .....................................................................................................................103 Hình 3.61. Cây quan hệ di truyền các quần thể loài Zhangixalus feae xây dựng trên mô hình BI...............................................................................................................110 Hình 3.62. Cây quan hệ di truyền giữa các quần thể loài Zhangixalus pachyproctus xây dựng trên mô hình BI ................................................................................................111 Hình 3.63. Sơ đồ phân bố loài Zhangixalus pachyproctus và Z. smaragdinus ......112
1 MỞ ĐẦU 1. 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. helena, R. larissa và R. marmoridosum [63], [110], [117], [128]. 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. helenae, R. vampyrus, R. larissae.... đồng thời nhiều loài và nhóm loài có sự tương đồng cao về hình thái như R. helenae và R. kio, R. annamensis và R. exechopygus... 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. helenae, R. vampyrus, 2 loài xếp ở bậc sẽ nguy cấp (VU) là R. marmoridosum, R. nigropunctatus [76]. 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. feae và R. kio [18]. Đồng thời nhiều loài hiện chỉ ghi nhận ở nước ta gồm: R. calcaneus, R. hoanglienensis, R. larissae, R. marmoridosum, R. viridimaculatus... 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”. 2. Mục tiêu nghiên cứu
3 - Đánh giá được mức độ đa dạng loài và mô tả đặc điểm hình thái của các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. - Đánh giá được mối quan hệ di truyền và phân loại các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. 3. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu mức độ đa dạng thành phần loài, mô tả đặc điểm hình thái của một số loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Nội dung 2: Nghiên cứu mối quan hệ di truyền giữa các quần thể và giữa các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. Nội dung 3: Tu chỉnh vị trí phân loại của các loài thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: - Khẳng định lại việc phân tách các loài thuộc giống Rhacophorus sensu lato ở Việt Nam thành hai giống Rhacophorus sensu stricto và Zhangixalus. - Bổ sung, cập nhật mới dữ liệu về thành phần loài và phân bố của giống Rhacophorus sensu lato ở Việt Nam. Đặc biệt, nghiên cứu này đã phát hiện và mô tả 4 loài mới cho khoa học (Rhacophorus hoabinhensis, R. vanbanicus, Zhangixalus franki, Z. jodiae) và ghi nhận bổ sung mở rộng phân bố của 7 loài thuộc giống Rhacophorus sensu lato ở các tỉnh của Việt Nam. - Cập nhật thông tin về đặc điểm hình thái, phân bố của 25 loài thuộc giống Rhacophorus sensu stricto và Zhangixalus ở Việt Nam. - Đánh giá được mối quan hệ di truyền giữa các loài thuộc giống Rhacophorus sensu stricto và Zhangixalus ở Việt Nam, tập trung phân tích mối quan hệ di truyền phân tử giữa các loài trong nhóm “hoanglienensis – orlovi” và giữa các quần thể của các loài R. orlovi, Z. feae, Z. pachyproctus. Ý nghĩa thực tiễn:
4 Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng cho việc quy hoạch và quản lý bảo tồn đa dạng sinh học ở Việt Nam, đặc biệt là công tác bảo tồn loài và sử dụng bền vững các loài ếch cây trong phát triển kinh tế. Luận án là tài liệu tham khảo tin cậy phục vụ cho công tác nghiên cứu và đào tạo sinh viên ngành Sinh học. 5. Những đóng góp mới của đề tài Xây dựng danh sách gồm 16 loài thuộc giống Rhacophorus sensu strico và 9 loài thuộc giống Zhangixalus phân bố ở Việt Nam. Đặc biệt, nghiên cứu này đã mô tả 4 loài mới cho khoa học, ghi nhận bổ sung mở rộng phân bố của 7 loài ở các tỉnh. Cung cấp dẫn liệu về đặc điểm hình thái của 25 loài LC thuộc giống Rhacophorus sensu strico và Zhangixalus ở Việt Nam dựa trên phân tích mẫu vật. Đánh giá mối quan hệ di truyền của 24 loài trong giống Rhacophorus sensu lato ở Việt Nam, các loài trong nhóm “hoanglienensis – orlovi” và giữa các quần thể của các loài R. orlovi, Zhangixalus feae và Z. pachyproctus. Lần đầu tiên cung cấp dẫn liệu sinh học phân tử của các loài R. hoabinhensis, R. hoanglienensis, R. larisae, R. viridimaculatus, R. vanbanicus, Z. jodiae, Z. franki.
5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Lược sử nghiên cứu về phân loại các loài Lưỡng cư thuộc giống Rhacophorus theo phương pháp phân tích hình thái Theo Frost (2021), họ Ếch cây Rhacophoridae được đánh giá là một trong những họ có thành phần loài đa dạng nhất trong lớp Lưỡng cư với hơn 443 loài, thuộc 23 giống, phân bố ở Châu Phi, Trung Quốc, Ấn Độ, các nước Đông Nam Á, Nhật Bản và Đài Loan [58]. Trong đó, các loài thuộc giống Rhacophorus chiếm ưu thế nhất với khoảng 100 loài, phân bố ở Trung Quốc, Nhật Bản và các nước Đông Nam Á. Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về giống Rhacophorus dựa trên phương pháp phân tích hình thái, tuy nhiên trong phần này chúng tôi chỉ đề cập đến các nghiên cứu được thực hiện ở Việt Nam và các nước lân cận bao gồm Trung Quốc, Lào và Cam-pu-chia do có sự tương đồng về thành phần loài. Ở các nước lân cận: Ở Trung Quốc: Nghiên cứu về Lưỡng cư tại Trung Quốc được thực hiện từ những năm đầu thế kỉ 20, chủ yếu là các cuộc điều tra đa dạng sinh học và nghiên cứu bộ mẫu đang lưu trữ tại các bảo tàng. Một số nghiên cứu đáng chú ý như cuốn “Chinese amphibians” của Schmidt (1927), tác giả phân tích bộ mẫu lưu trữ tại bảo tàng tự nhiên Hoa Kỳ đã ghi nhận 39 loài LC thuộc 11 giống thuộc hai bộ có đuôi và không đuôi, tuy nhiên chưa có mẫu vật thuộc họ Ếch cây [130]. Trong cuốn “Herpetology of China”, Zhao & Adler (1993) ghi nhận có 274 loài LC phân bố tại Trung Quốc, trong đó có 13 loài thuộc giống Rhacophorus [150]. Đến năm 2010, Fei et al. đưa ra danh sách gồm 370 loài trong đó có 25 loài thuộc họ Rhacophorus, và hiện nay là gần 600 loài với 39 loài thuộc giống Rhacophorus [56], [58]. Trong khoảng 10 năm trở lại đây có 12 loài ếch cây thuộc giống Rhacophorus được phát hiện mới và ghi nhận mới cho khu hệ LC Trung Quốc, trong đó có 3 loài được mô tả mới hoàn toàn dựa trên so sánh và phân tích hình thái gồm Rhacophorus laoshan, R. lishuiensis và R. yinggelingensis [58]. Ở Cam-pu-chia: nghiên cứu về LC nói chung cũng như đối tượng giống Rhacophorus nói riêng còn nhiều hạn chế. Năm 2002, Ohler công bố danh sách gồm
6 có 39 loài LC phân bố Cam-pu-chia, trong đó có 2 loài thuộc giống Rhacophorus là R. bissaculus (nay là Kurixalus bissaculus) và R. bipunctatus [109]. Stuart et al. (2006) ghi nhận 3 loài là R. annamensis, R. bipunctatus và R. kio [137]. Tiếp đó là nghiên cứu của Neang et al. (2015) bổ sung thêm phân bố của 2 loài R. pachyproctus, R. robertingeri kèm với mô tả hình thái chi tiết [96]. Cho đến nay, số loài ếch cây thuộc giống Rhacophorus sensu lato ghi nhận cho Cam-pu-chia là 5 loài này [58], [96]. Ở Lào: Nghiên cứu về giống Rhacophorus chưa có nhiều, chỉ có một số công trình được thực hiện bởi các nhà khoa học nước ngoài như: Năm 2005, Stuart et al. ghi nhận 5 loài cho khu hệ LC của Lào gồm R. bipunctatus, R. robertingeri, R. orlovi, R. dennysi và R. feae [136]. Năm 2006, Ohler et al. mô tả loài mới R. kio dựa trên phân tích hình thái nhóm mẫu vật thu từ Phong-sa-ly thuộc nhóm loài đồng hình với R. reinwardtii [106]. Năm 2010, Orlov et al. mô tả thêm loài mới R. spelaeus dựa trên mẫu vật thu từ tỉnh Khăm Muộn, loài này có hình thái tương đồng cao với R. orlovi và hiện nay mới chỉ biết đến ở điểm thu mẫu chuẩn [115]. Theo Frost (2021) hiện nay có 10 loài thuộc giống Rhacophorus sensu lato được ghi nhận ở Lào [58]. Ở Việt Nam: Các nghiên cứu về LCBS ở Việt Nam được thực hiện từ rất sớm, một số nghiên cứu đầu tiên được thực hiện từ thế kỉ XVII và chủ yếu bởi các nhà khoa học nước ngoài. Các công trình nghiên cứu đầu tiên có thể kể đến như “New tree-frogs from Indo-China and the Malay Peninsula” của Smith năm 1924, “Notes herpétologiques sur l'Indochine française” Bourret năm 1937 và “Les batraciens de l'Indochine” của Bourret năm 1942 [49], [50], [132]. Đến giữa thế kỉ XX bắt đầu có sự tham gia nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước, một số công trình tiêu biểu về đối tượng ếch nhái ở Việt Nam như: cuốn “Về định loại ếch nhái Việt Nam” của Đào Văn Tiến xuất bản năm 1977, công trình đã mô tả và đưa ra khoá định loại cho 87 loài ếch nhái [27]. Cuốn “Kết quả điều tra cơ bản bò sát ếch nhái miền Bắc Việt Nam (1956-1976)” của Trần Kiên và cs. (1981) đã ghi nhận phân bố của 69 loài ếch nhái ở miền Bắc Việt Nam [20]. Đến cuối thế kỉ XX, nhiều công trình về thành phần loài và khu hệ LCBS ở Việt Nam do các nhà khoa học trong nước thực hiện được công bố trên các tạp chí
7 trong và ngoài nước. Trong đó tiêu biểu là cuốn “Danh lục Ếch nhái và Bò sát Việt Nam” của Nguyễn Văn Sáng và Hồ Thu Cúc 1996 [25]. Danh lục đã thống kê 340 loài LCBS trong đó có 82 loài LC, 19 loài thuộc họ Ếch cây và 8 loài trong số đó thuộc giống Rhacophorus [25]. Trong các thời kì nghiên cứu tiếp theo, số lượng các loài nghi nhận cho khu hệ LC Việt Nam ngày càng tăng nhanh, Pham et al. (2014) ghi nhận số loài là 222 và hiện nay là 300 loài [58]. Các nghiên cứu trên đối tượng giống Rhacophorus ít được thực hiện riêng rẽ mà thường được tiến hành song song cùng với các nghiên cứu trên nhóm ếch nhái: Năm 2000, Ohler et al. đánh giá mức độ đa dạng các loài LC ở Khu Bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Hoàng Liên đã ghi nhận 4 loài Ếch cây thuộc giống Rhacophorus gồm Rhacophorus dorsoviridis, R. dugritei, R. feae và một loài mới Rhacophorus duboisi [108]. Về hình thái, các tác giả đã xếp loài này vào nhóm đồng hình Rhacophorus dugritei. Cũng năm 2000, loài mới R. orlovi được Ziegler et al. mô tả dựa trên bộ mẫu thu từ KBTTN Kẻ Gỗ [152]. Năm 2001, Orlov et al. tiến hành khảo sát thực địa ở phía Bắc dãy núi Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai đã ghi nhận phân bố 20 loài ếch cây ở đây, trong đó 8 loài lần đầu tiên ghi nhận cho Việt Nam và mô tả thêm một loài mới cho khoa học R. hoanglienensis. Nghiên cứu này nâng tổng số loài ếch cây phân bố ở Việt Nam lên 40 loài, thuộc 5 giống, trong đó có 11 loài thuộc giống Rhacophorus [111]. Đến năm 2002, Orlov et al. công bố danh lục các loài LCBS phân bố ở Việt Nam, trong đó có 11 loài thuộc giống Rhacophorus trong tổng số 42 loài trong họ Rhacophoridae [112]. Theo tài liệu của Nguyễn Văn Sáng và cs. (2005), Việt Nam ghi nhận phân bố của 11 loài thuộc giống Rhacophorus trong số 45 loài thuộc họ Rhacophoridae trên tổng số 162 loài LC phân bố ở Việt Nam. Ngoài việc ghi nhận phân bố, tác giả cũng đã đưa ra các nhận xét về ý nghĩa của loài đối với khoa học và đối với công tác bảo tồn [98]. Năm 2006, Ohler & Delorme mô tả loài ếch cây Rhacophorus kio với bộ mẫu thu ở Việt Nam, Lào và Thái Lan. Trước đó, loài này vẫn được định danh là R.
8 nigropalmatus và R. reinwardtii, nghiên cứu chỉ ra loài mới R. kio có nhiều đặc điểm hình thái khác biệt và nằm ở nhánh tiến hoá khác hẳn so với 2 loài còn lại. Đồng thời, nhóm tác giả cũng kết luận rằng loài R. kio có vùng phân bố kéo dài từ Nam Trung Quốc qua Việt Nam và Lào đến Thái Lan trong khi loài R. reinwardtii bị giới hạn vùng phân bố tại In-đô-nê-xi-a và Ma-lai-xi-a và Đông Bắc Ấn Độ [106]. Năm 2007, Bordoloi et al. đã xây dựng khóa định loại cho 8 loài ếch bao gồm Rhacophorus bipunctatus, R. kio, R. malabaricus, R. pseudomalabaricus, R. reinwardtii, R. rhodopus, R. suffry và R. yaoshanenis. Loài R. kio được xếp chung cùng nhóm với loài R. reinwardtii [47]. Chou et al. (2007) sắp xếp năm loài sau thuộc nhóm R. maximus: R. dennysi, R. feae, R. maximus và R. tuberculatus dựa trên 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 lỗ huyệt hay gót chân, mút mõm tròn hay hơi nhọn, không có gờ da bên lưng, không có riềm da ở mép ngoài cổ chân. Orlov et al. (2008) mô tả loài ếch cây mới với mẫu chuẩn thu tại VQG Chư Yang Sin, tỉnh Đắk Lắk 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 Polypedates dennysi và P. feae sang giống Rhacophorus [110]. Cùng năm 2008, Orlov mô tả loài ếch cây mới cho khoa học R. marmoridorsum với mẫu chuẩn thu tại KBTTN Kon Chư Răng, tỉnh Gia Lai, và cho đến nay mẫu vật của loài này chưa từng được được ghi nhận lại [113]. Trong cuốn “Herpetofauna of Vietnam”, Nguyen et al. (2009) ghi nhận 48 loài ếch cây ở Việt Nam trong đó có 16 loài thuộc giống Rhacophorus, là nhóm loài có số lượng đa dạng nhất [99]. Cũng trong năm 2010, Nguyen et al. lần đầu tiên ghi nhận loài R. maximus ở Việt Nam dựa trên bộ mẫu thu ở KBTNN Tây Yên Tử (tuy nhiên Yu et al. (2109) đã định loại các mẫu này là loài Zhangixalus pachyproctus) [149]. Orlov et al. (2012) đã đánh giá về hiện trạng phân bố cùng vị trí phân loại của các loài ếch cây thu từ hệ thống núi bị cô lập ở phía Nam dãy Trường Sơn và khu vực phụ cận. Nghiên cứu cũng mô tả 3 loài ếch cây mới là Theloderma chuyangsinensis, T.
9 bambusicola và Rhacophorus robertingeri (trước đây được định loại là R. calcaneus) và khẳng định loài R. chuyangsinensis là tên đồng vật của R. calcaneus [114]. Ostroshabov et al. (2013) phân tích sai khác hình thái nhóm ếch cây “hoanglienensis-orlovi” đã phát hiện và mô tả thêm hai loài ếch cây mới ở miền Bắc Việt Nam là R. larissae và R. viridimaculatus [117]. Năm 2014, Nguyen et al. ghi nhận ở Việt Nam có sự phân bố của khoảng 70 loài trong họ ếch cây, trong đó giống Rhacophorus gồm 22 loài, chiếm khoảng 31,42% tổng số loài [58], [105]. Nhìn chung, các nghiên cứu về giống Rhacophorus dựa trên phân tích hình thái đơn thuần được tiến hành chủ yếu ở Việt Nam và Trung Quốc do có sự phân bố của số loài ưu thế hơn. Đồng thời các nghiên cứu được thực hiện riêng rẽ ở từng khu vực và bởi các nhà nghiên cứu ở các quốc gia khác nhau nên còn nhiều sự nhầm lẫn về mặt định loại, có nhiều loài khác nhau được nghiên cứu dưới một tên khoa học và ngược lại như: R. appendiculatus, R. verrucosus chuyển sang giống Kurixalus, mẫu vật được định loại là R. reinwardtii ở khu vực phía Nam Trung Quốc và Việt Nam trước kia được xác định lại là loài R. kio, mẫu vật được định loại là R. calcaneus được mô tả là loài mới R. robertingeri vào năm 2010 và khẳng định loài R. chuyangsinensis được mô tả mới năm 2008 là loài R. calcaneus... Như vậy, nghiên cứu các loài LC thuộc giống Rhacophorus ở Việt Nam phần lớn dựa theo phương pháp phân tích hình thái truyền thống, do vậy vẫn còn nhầm lẫn trong phân loại học. Việc kết hợp thêm các phương pháp hiện đại như phân tích sinh học phân tử hiện đại sẽ góp phần giải quyết được các hạn chế này. 1.2. Lược sử nghiên cứu về quan hệ di truyền của giống Rhacophorus Nghiên cứu về quan hệ di truyền của các loài ếch cây thuộc giống Rhacophorus được biết đến trong các nghiên cứu kinh điển như: công trình của Frost năm 2006, dựa trên phân tích tổ hợp 3 đoạn gen ty thể (12S rARN, tARNval và 16S rARN) và 5 đoạn gen nhân (H3, rhodopsin, tyrosinase, SINA và 28S) của 522 loài lưỡng cư hiện đang phân bố trên thế giới bao gồm các loài thuộc họ ếch cây Rhacophoridae. Kết quả nhóm nghiên cứu ghi nhận 10 giống thuộc họ Rhacophoridae gồm Aquixalus,