Định danh một số loài ốc cối (conus spp ) ở cùng biển nam trung bộ việt nam dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài tại trường Đại học Nha Trang
em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của nhà trường, sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô giáo, đặc biệt là các thầy cô giáo và cán bộ trong Viện Công Nghệ Sinh Học
và Môi Trường đã truyền những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong
những năm học vừa qua.
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS. Đặng Thúy Bình và Th.S Khúc Thị An
đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn và chỉ bảo giúp em hoàn thành
đề tài tốt nghiệp này.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ động viên của gia
đình, bạn bè, người thân, cảm ơn những ý kiến đóng góp và giúp đỡ em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện đề tài của mình, tuy nhiên không thể
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý
thầy cô và các bạn.
Nha Trang, tháng 6 năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Thị Thúy Hà



i

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC LOÀI ỐC CỐI (Conus spp.) 3
I. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOÀI ỐC CỐI VÀ ĐỘC TỐ CỦA CHÚNG 3

I.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH HỌC VÀ PHÂN BỐ CỦA ỐC CỐI 3
I.1.1. Hệ thống phân loại của ốc cối (Conus spp.) 3
I.1.2. Đặc điểm sinh thái và phân bố 3
I.1.3. Đặc điểm hình thái ngoài của ốc cối 5
I.1.4. Cấu tạo bên trong của ốc cối 8
I.1.5. Chế độ ăn và phương thức săn mồi 9
I.1.6. Đặc điểm sinh sản của ốc cối 12
I.2. NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘC TỐ CỦA ỐC CỐI 13
I.2.1. Cấu tạo bộ máy sinh độc tố (envenomation apparatus) 13
I.2.2. Phân loại độc tố conotoxin 17
I.2.3. Cơ chế tác động của độc tố ốc cối 21
I.2.4. Ứng dụng y học của độc tố ốc cối 21
I.3. NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN VỀ ỐC CỐ 23
I.3.1. Hệ gen cơ quan tử 23
I.3.2. Giới thiệu về hệ gen ty thể và hệ gen ribosom 23
1.3.3. Tình hình nghiên cứu di truyền ốc cối 28
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33


ii

II.1. PHƯƠNG PHÁP, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA ĐIỂM THU MẪU 33
II.2. MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI 34
II.3. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA ỐC CỐI 37
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43
III.1. MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI 43
III.1.1. Conus marmoreus Linnaeus, 1758 43
III.1.1.1. Đặc điểm hình thái 43
III.1.1.2. Tập tính sống 44
III.1.1.3. Phân bố 45

III.1.1.4. Nhận xét 45
III.1.2. Conus bandanus BRUGUIÈRE, 1792 45
III.1.2.1. Đặc điểm về hình thái 45
III.1.2.2. Tập tính sống 46
III.1.2.3. Phân bố 46
III.1.2.4. Nhận xét 46
III.1.3. Conus imperialis Linnaeus, 1758 49
III.1.3.1 Đặc điểm hình thái 49
III.1.3.2. Tập tính sống 50
III.1.3.3. Phân bố 50
III.1.3.4. Nhận xét 50
III.1.4. Conus quercinus Lightfoot, 1786 52
III.1.4.1. Đặc điểm hình thái 52
III.1.4.2. Tập tính sống 53
III.1.4.3. Phân bố 54


iii

III.1.4.4. Nhận xét 54
III.1.5. Conus lividus Hwass in Bruguière, 1792 54
III.1.5.1. Đặc điểm hình thái 54
III.1.5.2. Tập tính sống 56
III.1.5.3. Phân bố 56
III.1.5.4. Nhận xét 56
III.1.6. Conus capitaneus Linné, 1758 58
III.1.6.1. Đặc điểm hình thái 58
III.1.6.2. Tập tính sống 59
III.1.6.3. Phân bố 59
III.1.6.4. Nhận xét 59

III.1.7. Conus caracteristicus Fischer, 1807 60
III.1.7.1. Đặc điểm hình thái 60
III.1.7.2. Tập tính sống 61
III.1.7.3. Phân bố 62
II.1.7.4. Nhận xét 62
III.1.8. Conus betulinus Linné, 1758 62
III.1.8.1. Đặc điểm hình thái 62
III.1.8.2. Tập tính sống 63
III.1.8.3. Phân bố 63
III.1.8.4. Nhận xét 63
III.2. GIẢI PHẪU TUYẾN NỌC ĐỘC 66
III.3. KIỂM CHỨNG PHÂN LOẠI 3 NHÓM LOÀI CÓ HÌNH THÁI CHƯA RÕ NÉT
BẰNG GIẢI TRÌNH TỰ DNA TY THỂ 68


iv

III.3.1. C. marmoreus và C. bandanus 69
III.3.2. Conus leopardus và Conus litteratus 72
III.3.3. C. distans và Conus cf. distans 75
III.4. THẢO LUẬN 78
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81
IV.1. Kết luận 81
IV.2. Kiến nghị 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82
A. TÀI LIỆU TRONG NƯỚC 82
B. TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI 82

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Superfamily của conotoxin và conopeptide (Bingham, 2010) 20
Bảng 1.2: Các peptide độc tố với những liệu pháp tiềm năng 23
Bảng 1.3: Các genome ty thể có các gen mã hóa cho các protein 26
Bảng 2.1: Thông số dùng để phân loại kích cỡ chiều dài của ốc theo Verlag Christa
Hemmen (1995) 35
Bảng 2.2: Công thức được dùng để phân loại trọng lượng của các loài ốc theo
Verlag Christa Hemmen (1995) 35
Bảng 2.3: Công thức dùng để phân loại hình thái của ốc cối theo Verlag Christa
Hemmen (1995) 35
Bảng 2.4: Công thức dùng để phân loại kích cỡ của ốc cối theo Verlag Christa
Hemmen (1995) 36
Bảng 2.5: Trình từ các đoạn mồi được sử dụng trong phản ứng PCR 40
Bảng 3.1: Bảng giá trị tính theo công thức chuẩn quốc tế của các loài ốc cối 43
Bảng 3.2: Các thông số hình thái của Conus marmoreus 44

Bảng 3.3: Các thông số hình thái của Conus bandanus 46
Bảng 3.4: Các thông số hình thái của Conus imperialis. 49
Bảng 3.5: Các thông số hình thái của Conus quercinus 53
Bảng 3.6: Các thông số hình thái của Conus lividus 55
Bảng 3.7: Các thông số hình thái của Conus capitaneus 59
Bảng 3.8: Các thông số hình thái của Conus caracteristicus 61
Bảng 3.9: Các thông số hình thái của Conus betulinus 63










vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Khu vực phân bố của Conus. marmoreus (1) và C. bandanus (2) trên thế
giới 4
Hình 1.2: Các thông số hình thái vỏ của ốc cối (Conus ssp.) 6
Hình 1.3: Các dạng hình thái vỏ khác nhau của ốc cối (Conus spp.) 7
Hình 1.4: Hình thái vỏ của các loài ốc cối phân bố ở biển Việt Nam. 7
Hình 1.5: Cấu tạo bên trong của ốc cối 8
Hình 1.6: Phương thức săn mồi theo dạng móc câu của ốc cối 10
Hình 1.7: Phương thức săn mồi (cá) dạng móc câu của Conus striatus 10
Hình 1.8: Phương thức bắt mồi dạng lưới của ốc cối 11
Hình 1.9: Cơ chế bắt mồi theo dạng lưới của Conus geographus 11

Hình 1.10: Vòng đời của ốc cối 12
Hình 1.11: a: Conus achatinus :bọc trứng gắn trên vật bám (động vật 2 mảnh vỏ);
b: Bọc trứng của C. nivifer 13
Hình 1.12: Cấu tạo tuyến độc tố của ốc cối 14
Hình 1.13: Cấu trúc răng kitin của ốc cối 16
Hình 1.14: Cấu trúc răng kitin của một số loài ốc cối 16
Hình 1.15: DNA ty thể người 24
Hình 1.16: Cấu trúc hệ gen ribosome 26
Hình 1.17: Cấu trúc hệ gen ty thể của Conus textile 32
Hình 2.1: Địa điểm thu mẫu ốc cối tại vùng biển Nam Trung Bộ 33
Hình 2.2: Cấu tạo bên ngoài của ốc cối và các thông số hình thái 34
Hình 2.3: Các dạng hình dạng vỏ của Conus tính theo công thức 36
Hình 2.4: quy trình tách chiết ADN, khuếch đại gen và giải trình tự 38
Hình 2.5: Chu trình nhiệt độ phản ứng PCR của gen 16S mtDNA 40
Hình 2.6: Chu trình nhiệt độ phản ứng PCR của gen ITS2 rRNA 41
Hình 3.1. Hình dáng bên ngoài của Conus marmoreus và C. bandanus 47
Hình 3.1.1: Các dạng hình thái khác nhau của Conus marmoreus tại các vùng địa lý
trên thế giới 48


vii

Hình 3.1.2: Các dạng hình thái khác nhau của Conus bandanus tại các vùng địa lý
trên thế giới 48
Hình 3.2: Đặc điểm hình thái ngoài của Conus imperialis và C. quercinus 51
Hình 3.2.1: Các dạng hình thái khác nhau của Conus imperialis tại các vùng địa lý
trên thế giới 51
Hình 3.2.2: Các dạng hình thái khác nhau của Conus quercinus tại các vùng địa lý
trên thế giới 52
Hình 3.3: Đặc điểm hình thái ngoài của Conus lividus (Hình trên) và C. capitaneus.

(Hình dưới). a: mặt trước; b: tháp vỏ; c: mặt sau 57
Hình 3.3.1: Các dạng hình thái khác nhau của Conus lividus tại các vùng địa lý trên
thế giới 57
Hình 3.3.2. Các dạng hình thái khác nhau của Conus capitaneus tại các vùng địa lý
trên thế giới 58
Hình 3.4: Đặc điểm hình thái ngoài của C. caracteristicus và C. betulinus 64
Hình 3.4.1: Các dạng hình thái khác nhau của Conus caracteristicus tại các vùng
địa lý trên thế giới 65
Hình 3.4.2 : Các dạng hình thái khác nhau của Conus betulinus tại các vùng địa lý
trên thế giới 65
Hình 3.5: Tuyến nọc độc của một số loài ốc cối 66
Hình 3.6: Cấu trúc răng kitin của ba loài ốc cối 67
Hình 3.7: Kết qủa điện di DNA tổng số của ốc cối 68
Hình 3.8: Sản phẩm PCR gen 16S mtDNA và ITS2 rDNA 68
Hình 3.9: Trình tự gen 16S mtDNA của Conus marmoreus và C. bandanus 70
Hình 3.10: Trình tự gen ITS2 rDNA của Conus marmoreus và C. bandanus 71
Hình 3.11: Đặc điểm hình thái của Conus leopardus và C. litteratus (hình dưới) 72
Hình 3.12: Trình tự gen 16S mtDNA của Conus litteratus và C. Leopardus 74
Hình 3.13: Đặc điểm hình thái của C. distans và Conus cf. distans 75
Hình 3.14: Trình tự gen 16S mtDNA của Conus distans (from Genbank) và Conus
cf. distans. 77


1

LỜI NÓI ĐẦU
Với hơn 550 loài được biết đến hiện nay, giống ốc cối (Conus spp.) dường
như là giống lớn nhất trong các động vật sống ở đại dương. Cùng với việc góp phần
vào sự đa dạng sinh học biển, ốc cối cũng có vai trò quan trọng về mặt sinh thái - có
đến hơn 36 loài cùng xuất hiện ở 1 nhánh triền san hô (Kohn, 2001); về mặt tiến

hóa - tỉ lệ đa dạng (net diversification rate) của ốc cối cao nhất trong lớp chân bụng
(Stanley 2007); về mặt kinh tế thì ốc cối rất đa dạng về hình dạng cũng như màu sắc
hoa văn vì vậy vỏ của chúng được khai thác làm đồ mỹ nghệ và về mặt sinh học
thần kinh và y học - ốc cối có rất nhiều các neuropeptides đặc hiệu trong độc tố của
chúng (Olivera, 2006). Chính vì vậy, việc định danh loài và xác định mối quan hệ
tiến hóa của ốc cối là rất cần thiết.
Hiện nay, phân loại ốc cối chủ yếu dựa vào kích thước vỏ, kiểu, hoa văn và
màu sắc hay vân trên vỏ, cụ thể là những đường gờ hay phần lồi trên vỏ (Kohn và
cs, 1999). Tuy nhiên, việc định danh loài ốc cối bằng mẫu sống thường gặp nhiều
khó khăn do sự biến dị liên quan đến vùng phân bố hoặc biến dị cá thể. Hơn nữa,
lớp bọc ngoài vỏ ốc (periostracum) thường đục và bao phủ toàn bộ vỏ khiến các vân
màu sắc bị che khuất. Việc lọai bỏ lớp bao này bằng KOH (hoặc NaOH) có thể ảnh
hưởng đến các vân màu và không thể áp dụng đối với mẫu vật sống. Đặc điểm hình
thái có thể chịu tác động của môi trường, biến dị cá thể cùng loài (Intraspecific) và
khác loài (Interspecific), dễ gây nhầm lẫn trong quá trình phân loại. Không chỉ có
các thành phần độc tố là đặc trưng cho loài, các biến dị liên quan đến vùng địa lý và
tuổi cũng đã được ghi nhận (Bingham và cs, 1996). Chính vì vậy, hệ thống phân
loại của loài ốc cối hiện nay vẫn còn nhiều tranh cãi và đôi khi mang lại kết quả
không chính xác.
Vì vậy, việc sử dụng các chỉ thị phân tử để định danh loài và xác định một
cách chính xác quan hệ phát sinh chủng loại loài là điều rất cần thiết (Blaxter 2003,
2004; Hebert và cs, 2003a, b; Stoeckle 2003). Các chỉ thị phân tử của DNA ty thể
thường được sử dụng kết hợp với các chỉ thị của DNA nhân. Đối với các động vật


2

thân mềm, DNA ty thể đã được chứng minh là công cụ hữu hiệu trong phân tích
mối quan hệ loài (Grande và cs, 2008).
Nghiên cứu của chúng tôi kết hợp đặc điểm hình thái và di truyền để định

danh phân loại một số loài ốc cối (Conus spp.), đặc biệt là các loài có hình thái chưa
rõ nét và đưa ra các chỉ tiêu phân loại có tính chất đặc trưng cho định danh loài.
Mục tiêu nghiên cứu:
 Mô tả khái quát hình dáng bên ngoài và các cơ quan của tuyến nọc độc từ đó
phân loại ốc cối.
 Nghiên cứu đặc điểm hình thái và di truyền để định danh phân loại một số loài
(Conus spp.) thu thập ở vùng biển Miền Trung, Việt Nam.



















3

CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ CÁC LOÀI ỐC CỐI (Conus spp.)

I. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOÀI ỐC CỐI VÀ ĐỘC TỐ CỦA CHÚNG
I.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH HỌC VÀ PHÂN BỐ CỦA ỐC CỐI
Giống ốc cối thuộc nhóm họ Conidae là một trong những giống có số lượng
loài lớn nhất trong ngành động vật thân mềm. Cho đến nay, trên thế giới người ta đã
xác định có khoảng hơn 500 loài ốc cối, chủ yếu thuộc giống Conus. Ốc cối là loại
động vật ăn thịt, săn mồi sống và có nọc độc. Thức ăn chính của chúng là cá, giun
biển và nhuyễn thể. Nhiều loài trong họ Conidae có vỏ rất đẹp và là mặt hàng mỹ
nghệ có giá trị. Ngoài ra một số loài trong họ ốc này có tuyến độc rất nguy hiểm có
thể gây chết người. Do vậy chúng đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu động
vật thân mềm từ hàng trăm năm nay.
I.1.1. Hệ thống phân loại của ốc cối (Conus spp.)
Ngành: Mollusca (Linnaeus, 1758)
Lớp: Gastropoda (Cuvier, 1795)
Bộ: Sorbeoconcha (Ponder & Lindberg, 1997)
Tổng họ: Conoidea (Fleming, 1822)
Họ: Conidae (Rafinesque, 1815)
Giống: Conus (Linnaeus, 1758)
(
I.1.2. Đặc điểm sinh thái và phân bố
Giống ốc cối phân bố khắp nơi trên thế giới, chúng thường phân bố ở vùng vĩ độ
giữa 40
0
Bắc và 40
0
Nam, tương đương với các vùng biển: Ấn độ - Thái Bình Dương,
Panamic, Caribbean, Peru, Patagonic, Tây và Nam Phi và Địa Trung Hải. Một số loài có
thể phân bố ở vĩ độ trên 40
0
như ở Nam Phi, Nam Australia, Nam Nhật Bản và biển Địa
Trung Hải. Ngoài ra chúng còn phân bố ở các vùng biển nhiệt đới và vùng biển ấm như

4

Philippine, Indonesia, Australia, Mexico, Florida, Hawaii, Tuy nhiên, các nghiên cứu
cũng cho thấy một số loài có thể thích ứng với sự thay đổi của điều kiện môi trường như ở
vùng biển nóng mũi Cape, Nam Phi hay vùng biển lạnh phía tây Califonia, Hoa Kỳ. Trong
khi đó, một số loài cận nhiệt đới được tìm thấy vùng triều dưới độ sâu 10 - 30 m và dưới
các tảng đá ở vùng triều nông (Stewart và Gilly, 2005). Chúng có thể ẩn mình trong cát
hoặc dưới các rặng đá vôi (Rockel và cs, 1995). Một số loài có thể sống ở các rừng ngập
mặn, hoặc sống ở vùng nước sâu đến 400 m. Sự phân bố của Conus marmoreus và C.
bandanus được mô tả ở hình 1.1.

Hình 1.1: Khu vực phân bố của Conus. marmoreus (1) và C. bandanus (2) trên
thế giới (Rockel và cs, 1995)
Tại Việt Nam, ốc cối phân bố chủ yếu ở các vùng ven biển thuộc khu vực
Nam Trung Bộ từ Đà Nẵng đến Kiên Giang và quanh các hải đảo (Trường Sa,
Hoàng Sa, Côn Đảo).
Nguyễn Ngọc Thạch (2007) mô tả 39 loài ốc ở Việt Nam thuộc họ Conidae.
Trong đó có rất nhiều loài phân bố ở Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa
Hylleberg và Kilburm (2003) trong khuôn khổ dự án Tropical Marine
Molluscs Program (TMMP) đã công bố 76 loài ốc cối được tìm thấy ở vùng biển
Việt Nam dựa trên việc thu thập mẫu, khảo sát các bộ sưu tập ở bảo tàng sinh vật
biển Việt Nam.


5

Nghiên cứu của Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, Đại học Nha
Trang cho thấy ốc cối ở khu vực Nam Trung Bộ (khảo sát ở 4 tỉnh Quảng Nam,

Quảng Ngãi, Khánh Hòa và Bình Thuận) khá đa dạng về thành phần loài. Trong đợt
khảo sát 2008-2009, khoảng 20 loài đã được phân loại dựa trên đặc điểm hình thái
và di truyền (gen 16S của DNA ti thể - 16S mtDNA) (theo Báo cáo tổng kết dự án
“Bảo tồn tiềm năng di truyền các loài thủy hải sản Việt Nam” năm 2008-2009)
I.1.3. Đặc điểm hình thái ngoài của ốc cối
Giống Conus là tập hợp gồm khoảng 700 loài. Ốc cối có hình dạng như trái
tim (một số vùng ở Việt Nam ngư dân thường gọi là ốc trái tim), cùng với sự đa
dạng về loài thì chúng cũng có kích cỡ rất khác nhau. Loài có kích cỡ lớn nhất có
chiều cao vỏ đến 23 cm. Nhưng hầu hết các loài đều có kích thước nhỏ dưới 8 cm,
và khối lượng dưới 100 g ( Rockel và cs, 1995). Các loài ốc cối thường có màu sắc
sặc sỡ với những hoa văn rất đẹp mắt. Vỏ thuôn dài, bằng đá vôi, chắc, nặng, xoắn
theo chiều kim đồng hồ. Đầu có 1 xúc tu (râu), toàn thân được bao bọc trong lớp vỏ
dày vững chắc. Ốc cối là động vật ăn thịt, chúng ăn mồi sống, chúng thường đi săn
mồi và ăn các loại giun, nhuyễn thể, cá nhỏ và thậm trí cả một số loài ốc cối khác.
Vì chúng chuyển động rất chậm nên khi bắt một số con mồi di chuyển nhanh như cá
chúng sử dụng độc tố để tấn công con mồi.
Để phân loại ốc cối người ta thường dựa vào màu sắc hoa văn trên vỏ, các
dạng khác nhau của vỏ và các chỉ tiêu phân loại về hình thái bao gồm tháp vỏ,
mương trước miệng vỏ, mương sau miệng vỏ, mép ngoài miệng vỏ, mép trong
miệng vỏ như ở mô tả ở hình 1.2, 1.3. Bên cạnh đó việc đo đạc các thông số hình
thái như chiều cao tháp vỏ, chiều cao vỏ, chiều cao tầng thân và chiều rộng cũng
góp phần quan trọng trong việc định danh các loài ốc cối. Hình 1.4 thể hiện sự đa
dạng về màu sắc hoa văn trên vỏ, cũng như các hình dạng khác nhau của một số loài
ốc cối thu tại Việt Nam.
Các chỉ tiêu phân loại dựa vào hình thái vỏ


6

Hình 1.2: Các thông số hình thái vỏ của ốc cối (Conus ssp.)
(
Vỏ của ốc cối thường có 3 dạng hình thái khác nhau: Hình nón, hình nón
rộng và hình nón hẹp (Hình 1.3). Đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng để
phân loại ốc. Trên thực tế cho thấy những loài dạng vỏ có phần chóp không cao
cũng không thấp quá như ở Conus ebraeus hay những loài có phần chóp thấp hay
bằng phẳng như Conus betulinus thì phổ biến hơn so với những loài có phần chóp
cao so với cơ thể như loài Conus lynceus. Tại Việt Nam thì hình dạng của các loài
ốc cối cũng khá đa dạng. Loài C. betulinus, C. litteratus và C. leopardus thuộc
nhóm ốc có hình nón rộng. Loài C. capiteneus, C. bandanus và C. marmoreus thuộc
nhóm có hình nón (hình 1.4).
Tháp vỏ
Mương trước miệng vỏ
Mép ngoài miệng vỏ
Miệng vỏ
Mép trong miệng vỏ
Đáy vỏ


7


Hình 1.3: Các dạng hình thái vỏ khác nhau của ốc cối (Conus spp.)

Hình 1.4: Hình thái vỏ của các loài ốc cối phân bố ở biển Việt Nam.
1: Conus betulinus; 2: C. leopardus; 3: C. litteratus; 4: C. textile; 5: C. tesulates;
6,7,13,22: C. caracteriscus; 9: C. bandanus; 10: C. marmoreus; 11: C. imperalis;
12: C. terebra; 14: C. lividus; 15: C. miles; 16: C. vexilum; 17: Conus sp.; 18:C.
quercinus; 19: C. striatus; 20: C. capitaneus; 21: C. cf. distans; 23: C. magus

Hình nón rộng: Phần chóp thấp
hay bằng phẳng
Hình nón: Phần chóp
không cao và không thấp
qúa

Hình nón hẹp: Phần chóp
cao so với cơ thể
C. ebraeus
C. betulinus
C. lynceus


8

I.1.4. Cấu tạo bên trong của ốc cối
Cấu tạo trong của ốc cối gồm các bộ phận như mô tả dưới đây (Hình 1.5)

Hình 1.5: Cấu tạo bên trong của ốc cối
(
Vòi hút (Proboscis): Vòi hút là vũ khí săn mồi của ốc cối. Độc tố được tiêm
vào con mồi bằng các răng chứa trong túi răng kitin. Vòi hút có thể duỗi dài ra gấp
2 lần cơ thể ốc cối. Vòi hút là dạng biến đổi của cơ màng áo, nó dẫn nước thông với
xoang màng áo. Vòi hút dài hoạt động như một ống thở, nên một số loài ốc cối có
khả năng vùi mình sâu dưới cát tránh kẻ thù trong lúc vòi hút vẫn vươn lên trong
nước.
Súc tu (Siphon): siphon của ốc có chức năng như mũi hay còn gọi là cơ quan
khứu giác. Cơ quan này lớn và phức tạp, là một túi có thể duỗi dài ra và được xem
như là cơ quan thứ hai. Cơ quan này tập trung nhiều dây thần kinh kết nối tới não

bộ, nó thu nhận những tín hiệu hóa học trong môi trường sống sinh vật, ví dụ như
những mùi phát ra từ con mồi hoặc kẻ thù. Giống như hầu hết các loài động vật thân
mềm khác, vì vậy ốc cối có thể nhận được tín hiệu bằng cách đánh hơi mùi hóa học,
nhờ trang bị đó chúng có thể phát hiện ra sự có mặt của thức ăn hoặc kẻ thù ở một
khoảng cách nào đấy. Cơ quan này nằm ở xoang màng áo giữa vòi hút và mang, nên
tất cả nước từ xoang này đều phải đi qua cơ quan khứu giác vì vậy nó góp phần đưa
nước đến mang giúp cho quá trình hô hấp.
Mắt: Ốc cối có 2 mắt, nằm ở 2 bên miệng. Hiện tại vẫn chưa biết được về
khả năng nhìn của ốc cối hay câu hỏi đặt ra là liệu chúng có đủ ánh sáng khi sống ở
các vùng biển sâu hay không?


9

Miệng: Ốc cối có miệng có thể mở rộng ra phía trước để nuốt con mồi. Hệ
thống cơ có thể co duỗi để đưa miệng vào trong vỏ.
Chân: Chân có cấu tạo bằng cơ giúp ốc cối di chuyển trên các bề mặt.
I.1.5. Chế độ ăn và phương thức săn mồi
Ốc cối là động vật ăt thịt, chúng ăn mồi sống. Ốc cối được phân loại dựa vào
loại thức ăn của chúng ví dụ như loài ăn giun biển, ăn nhuyễn thể, ăn cá và thậm chí
chúng ăn ngay cả một số loài ốc cối khác (Rockel và cs, 1995). Do di chuyển chậm
nên khi bắt một số con mồi di chuyển nhanh như cá, chúng sử dụng độc tố để tấn
công làm tê liệt con mồi. Chúng tấn công mồi bằng việc bắn mũi tên nhỏ có chất
độc vào con mồi. Do cấu tạo vỏ của chúng có kẽ hở rộng nên chúng có thể thò vòi
tiếp xúc với con mồi ở phạm vi khá rộng, dễ gây nguy hiểm cho con mồi. Khi con
vật phóng mũi tên (răng kitin) hoặc chích vào con mồi, vòi thò ra và một bộ phận
hình mũi tên đâm con mồi, rồi phóng chất độc vào. Nọc độc là một hỗn hợp chứa
nhiều loại phân tử protein độc, trong đó mỗi loại phân tử chứa hàng trăm chất độc,
khiến con mồi không thể nào kháng cự được.
 Loài ăn cá (Piscivorous)

Ốc cối săn mồi là các loại cá nhỏ được goi là piscivorous. Có 2 loại phương
thức săn mồi đối với ốc cối ăn cá: săn mồi bằng móc câu (hook-and-line hunters) và
săn mồi bằng lưới (net hunters).
Phương thức săn mồi theo dạng móc câu
Ốc cối săn mồi bằng móc dùng vòi hút như dạng cần câu cá. Ốc sẽ dùng
siphon để tìm kiếm con mồi. Nếu ốc cối phát hiện ra con mồi, nó sẽ phóng vòi hút
(có thể gấp 2 lần chiều dài cơ thể) (hình 1.5). Trong vòi hút có các răng chứa độc tố
sẽ được bắn vào con mồi khi vòi hút chạm vào cơ thể cá. Độc tố từ răng thâm nhập
vào con mồi và nhanh chóng làm tê liệt chúng.
Độc tố ốc cối là hỗn hợp các conotoxin có khả năng làm tê liệt con mồi bằng
nhiều cách khác nhau. Các loài ốc săn mồi bằng móc câu cần con mồi trở nên cứng


10

đờ để chúng có thể dễ dàng nuốt chúng. Chúng tiêm độc tố tạo ra sự shock đồng bộ.
Đầu tiên cá bị co giật, trong vòng 1 giây rồi trở nên cứng đờ và không cử động. Cá
bị bất động và không thể gây đau đớn cho ốc cối hoặc trốn thoát. Răng kitin có
ngạch vì vậy, con mồi sẽ bị giữ lại trong vòi hút. Cá sau đó nhanh chóng bị hút vào
miệng ốc.

Hình 1.6: Phương thức săn mồi theo dạng móc câu của ốc cối

Hình 1.7: Phương thức săn mồi (cá) dạng móc câu của Conus striatus
Phương thức săn mồi theo dạng lưới (hình 1.8)
Những loài ốc cối bắt mồi bằng lưới mở rộng miệng vể phía trước để nuốt
nhiều con mồi. Một số loài có vòi hút bên ngoài dạng ngón tay có thể khiến con mồi
nhầm tưởng đó là hải quì. Phần miệng mở rộng cũng có thể trông giống san hô dạng
chén hoặc là một nơi trú ẩn trên sạn sạn hô.
Ngay khi con mồi (cá) lọt vào trong miệng, ốc cối sẽ phóng răng kitin chứa

độc tố vào con mồi và làm tê liệt chúng. Ở loài săn mồi dạng lưới, độc tố của chúng
tạo ra dạng tê liệt mềm. Ốc cối địa lý (Conus geographus) (hình 1.9) là một ví dụ
Vòi hút

Súc tu



11

điển hình của kiểu săn mồi này. Các nhà khoa học tin rằng ốc cối tiết hóa chất vào
môi trường nước để làm giảm hoạt động của con mồi. Hầu hết các loài ốc cối đều
kiếm ăn vào ban đêm (nocturnal) khi mà các loài cá đang ngủ. Quá trình tiêu hóa
con mồi có thể diễn ra nhiều giờ đến nhiều ngày, ốc cối sẽ thải ra xương cá, răng
kitin và có thể cát hoặc sỏi bị nuốt vào.

Hình 1.8: Phương thức bắt mồi dạng lưới của ốc cối

Hình 1.9: Cơ chế bắt mồi theo dạng lưới của Conus geographus a: Phần miệng
mở rộng giống san hô dạng chén; b: Ngay khi cá lọt vào trong miệng, Conus
geographus sẽ phóng răng kitin chứa độc tố vào con mồi và làm chúng bị tê
liệt mềm; c: Quá trình tiêu hóa con mồi
( />shrimps-122890.html)

a
b
c


12

 Loài ăn nhuyễn thể (Molluscivores)
Ốc cối ăn các loài nhuyễn thể khác được goi là molluscivores. Một vài loài
ốc cối ăn các loài ốc khác như là ốc tiền (cowries), olive shells, turbo snails, và
conch snails, trong khi đó các loài khác lại ăn các loài ốc cối khác. Những loài ốc
này có thể giết và nuốt những con mồi lớn hơn chúng. Đã có ghi nhận rằng ốc cối
có thể nuốt những con mồi nặng bằng nửa trọng lượng của chúng.
 Loài ăn giun biển (Vermivores)
Ốc cối ăn các loài giun biển (polychate) được goi là vermivores, ví dụ loài
Conus chaldeus, C. ebraeus và C. capitaneus. Thì Conus chaldeus và C. ebraeus
thuộc về cùng 1 nhóm, nghĩa là chúng có cùng tổ tiên. Còn Conus capitaneus ở 1
nhóm khác so với 2 loài trên. Ốc cối ăn giun biển dùng hệ thống phân phối độc tố
tương tự như ốc ăn cá và nhuyễn thể. Khi con mồi bị tiêm nọc độc và tê liệt, ốc cối
sẽ nhanh chóng tiêu hóa chúng
I.1.6. Đặc điểm sinh sản của ốc cối

Hình 1.10: Vòng đời của ốc cối (Rockel và cs, 1995)


13

Vòng đời của ốc cối kéo dài khoảng 10 - 15 năm trong tự nhiên, cũng như
trong điều kiện nuôi nhốt. Sinh sản ở ốc cối không được nghiên cứu nhiều nhưng
hầu hết là sinh sản hữu tính nhờ quá trình thụ tinh giữa con đực và con cái. Vòng
đời của ốc cối được mô tả ở (hình 1.10). Trứng đươc đẻ mỗi năm một lần và gắn với
vật bám (Kohn, 1961), (hình 1.11.a) và nằm trong vỏ bao (hình 1.11.b), mỗi vỏ bao
chứa một số lượng trứng khác nhau. Các giai đoạn phát triển ban đầu rất quan trọng
và không kéo dài quá vài ngày. Hai giai đoạn con non đã được ghi nhận là veligers
(giai đoạn ấu trùng) và veliconcha (giai đoạn ốc nhỏ). Giai đoạn sống trôi nổi ngoài
biển thường từ 1 - 50 ngày.

Hình 1.11: a: Conus achatinus :bọc trứng gắn trên vật bám (động vật 2 mảnh
vỏ); b: Bọc trứng của C. nivifer (Rockel và cs, 1995)
I.2. NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘC TỐ CỦA ỐC CỐI (Conus spp.)
I.2.1. Cấu tạo bộ máy sinh độc tố (envenomation apparatus)
Bộ máy nọc độc của ốc Conus gồm 4 bộ phận: túi nọc độc, ống dẫn độc, túi
răng kitin và vòi hút như ở hình 1.12.
đ
ầu ra


Trứng
V
ỏ bao


Chất nhờn
Thân
Đáy
Đ
ầu ra (lỗ
hổng thoát
ra) của trứng
a
b


14

Hình 1.12: Cấu tạo tuyến độc tố của ốc cối
Túi nọc độc: còn được gọi là túi Leiblin, là bộ phận lớn nhất của bộ máy nọc
độc có hình lưỡi liềm, màu trắng nằm ở góc phải so với trục cơ thể hình nón, mặt
lõm hướng về phía trước. Tuyến độc dài khoảng 2,2 - 2,5 cm, rộng 0,5 - 0,7 cm.
Những mô tả về mô học đã cho thấy chức năng cơ học của tuyến này, nó đảm
nhiệm việc bài tiết chất độc. Khi cắt ngang tuyến độc cho thấy cấu trúc bên trong có
3 lớp: 2 lớp bao gồm các tế bào hình đa giác, nằm giữa các lớp là một vòng cơ dày
100 micron, đóng vai trò như một loại bộ khung, tăng cường cho sự liên kết của lớp
ngoài.
Ống dẫn độc: là cơ quan chính của bộ máy nọc độc. Nó là một ống dài màu
vàng và có đường kính khoảng vài trăm micrometer, cuộn lại thành từng búi, chiều
dài của ống độc có thể tới 6 - 10 cm (hình 1.12). Nó nằm ở phía sau hầu về phía bên
phải ngay sau vòng cơ. Khi cắt dọc ống này cho thấy một vùng sáng rõ rất lớn được lấp
đầy chất độc trong các cấu trúc dạng dây của các hạt màu, được bao quanh bởi một lớp
biểu mô mỏng của các tế bào tiết hình khối nằm ở phần gốc sợi cơ. Thành ống bao
gồm một lớp cơ vòng nhẵn trung gian và một lớp cơ theo chiều dọc bên ngoài. Ngay từ
năm 1946, Hermitte đã lưu ý rằng, nó không chỉ là một ống dẫn đơn giản để vận
chuyển chất độc đến bộ máy đầu độc mà còn là cơ quan nơi mà chất độc được hình
thành. có vai trò dẫn chất độc từ túi nọc đi ra răng kitin để tiêm vào con mồi.
Vòi hút: là phần cuối cùng của tuyến nọc độc, rỗng phía trong, hình chóp cụt,
lớn hơn ở phần nối với hầu, nhỏ hơn đối với phần còn lại, có khả năng thay đổi kích
thước và độ đàn hồi rất tốt. Khi tấn công con mồi, vòi hút sẽ phình to lên hút con


15

mồi vào bên trong đưa đến nhánh ngắn của túi răng kitin và răng kitin được phóng
vào, tiếp đến chất độc sẽ được bơm đầy làm tê liệt con mồi. Cấu trúc mô học của
vòi hút là lớp tế bào cơ vân, chính cấu trúc này giải thích cho khả năng đàn hồi và
sức chứa đựng lớn.

Túi răng kitin (dải răng kitin): chứa các răng kitin. Dải răng này bao gồm hai
nhánh như hai cánh tay. Nhánh dài có màu đỏ ở phần nối với ống dẫn và vàng nhạt
ở phần còn lại, nhánh còn lại trong suốt (Hình 1.12). Phía cuối túi răng kitin này có
tế bào odontoblast (tế bào tạo răng) có vai trò tạo ra các răng kitin. Các răng kitin
ban đầu mềm sau đó trở nên cứng khi chúng di trú từ nhánh dài đến nhánh ngắn.
Các dải răng kitin được xếp thành 2 hàng theo chiều dọc và xếp song song với nhau,
các đầu nhọn quay về phía đáy túi. Khi ở bên trong nhánh ngắn, các răng trưởng
thành và cứng. Phần này được bao bọc bởi một lớp biểu mô ngoài dày khoảng 7,5
µm, một lớp mô liên kết hẹp và một lớp biểu mô bên trong của các tế bào dài
khoảng 25 µm. Biểu mô bên trong cuộn nếp phức tạp và dày khoảng 125 µm. Quá
trình đi tới nhánh ngắn răng kitin đi song song dọc theo túi. Chỉ một răng kitin
trưởng thành, cứng lên và đi về phía hầu chuẩn bị cho việc tấn công. Cấu trúc răng
kitin của ốc cối được thể hiện ở hình 1.13 và cấu trúc răng kitin của một số loài ốc
cối được thể hiện ở hình 1.14.





16


Hình 1.13: Cấu trúc răng kitin của ốc cối

Hình 1.14: Cấu trúc răng kitin của một số loài ốc cối: A: C. augur. B:
C. bayani. C : C. betulinus. D : C. caracteristicus. E. C. figulinus. F:
C. loroisii. G: C. malacanus. H: C. hyaena. I: C. inscriptus.
Gai trư
ớc

Gai th
ứ 2

Gai th
ứ 3

Lưỡi
Thân răng

Eo

Khớp đáy
Lưỡi
kim

Cựa
đáy

Thân răng
Dây ch
ằng



17

Kohn và cs (1972) nghiên cứu răng kitin của Conus imperialis bằng kính hiển
vi điện tử đã làm sáng tỏ cấu trúc và mối liên hệ giữa các bộ phận: đầu răng, các
ngạnh, lưỡi cắt, đường răng cưa, nếp gấp bên ngoài, trục thân và đáy. Nhóm tác giả
cũng đề xuất các vai trò chức năng của các bộ phận này trong việc bắt mồi.

James (1980) nghiên cứu răng kitin của các loài ốc cối ở vùng biển Ấn Độ -
Thái Bình Dương đã ghi nhận 3 nhóm riêng biệt dựa trên phương thức săn mồi; loài
ăn cá răng kitin gồm 2 loại, loại thứ 1 (2 ngạnh với đầu uốn cong, không có cựa
đáy); loại thứ 2 (2 ngạnh phía trước, phần lưỡi có cấu trúc răng cưa, không có cựa
đáy và khớp đáy); loài ăn nhuyễn thể răng có 2 ngạnh phía trước một số loài có
đường răng cưa và cựa đáy; loài ăn giun biển cho thấy sự biến dị loài cao với 2
ngạnh phía trước, vùng răng cưa gần đỉnh, lưỡi kim ở vị trí cựa đáy. Nghiên cứu
còn cho thấy cấu trúc răng kitin sẽ chuyên biệt cho từng loại con mồi và rất có giá
trị trong việc phân loại các loài ốc cối.
Franklin và cs (2007) nghiên cứu hình thái răng kitin của một số loài ốc cối ở
các vùng ven biển Ấn Độ, kết quả cho thấy sự khác biệt trong cấu trúc răng kitin ở
các loài này và họ đã phân loại các loài nghiên cứu làm ba nhóm: ăn cá, ăn nhuyễn
thể, ăn giun biển. Nhóm A gồm các loài ăn cá (có 3 ngạnh với các đầu gai uốn cong,
không có đường răng cưa, eo, lưỡi kim, cựa đáy); nhóm B ăn nhuyễn thể (1 ngạnh
và 1 lưỡi hoặc lưỡi thay bằng ngạnh thứ 2, đường răng cưa dài kết thúc ở chỗ lồi lên
của lưỡi kim, có hay không có eo, không có cựa đáy); nhóm C ăn giun biển (1
ngạnh và 1 lưỡi, có đường răng cưa, có cựa đáy, có eo răng).
I.2.2. Phân loại độc tố conotoxin
Tùy thuộc vào khả năng gây tử vong, mỗi loại peptide của độc tố ốc được
thuộc loại conotoxin (gây tử vong) hoặc conopeptide (không gây tử vong). Mỗi loại
độc tố ốc là một dãy duy nhất chứa trên 100 loại peptide khác nhau. Khi giải mã
gen, người ta thấy rằng các conotoxin là các propeptide, sau đó chúng được enzym
endoprotease phân cắt để tạo thành các peptide độc cuối cùng. Các peptide này có
kích thước nhỏ, tương đối dễ tổng hợp, cấu trúc ổn định, tác dụng vào các mục tiêu