mối quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống aerodramus) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT






NGUYỄN GIANG SƠN

MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ QUẦN THỂ CHIM
YẾN SÀO (GIỐNG AERODRAMUS) Ở VIỆT NAM






LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC









Hà Nội - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT






NGUYỄN GIANG SƠN

MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ QUẦN THỂ
CHIM YẾN SÀO (GIỐNG AERODRAMUS) Ở VIỆT NAM



Chuyên ngành: Động vật học
Mã số: 60 42 10


LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐẶNG TẤT THẾ





Hà Nội - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
i

Lời cam đoan
Đề tài nghiên cứu của tôi về “Mối quan hệ di truyền của một số quần
thể chim yến sào (giống Aerodramus) ở Việt Nam” do chính tôi thực hiện,
chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 19 tháng 12 năm 2010
Người thực hiện



Nguyễn Giang Sơn
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
ii

Lời cảm ơn
Đề tài nghiên cứu của tôi được thực hiện tại Phòng Hệ thống học phân
tử và Di truyền bảo tồn, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. Qua đây, tôi
xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo Viện đã tạo điều kiện để các
công việc chuyên môn của đề tài được tiến hành thuận lợi.
Khi thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ nhiệt
tình của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp. Sự ủng hộ về mặt tinh thần và
những chỉ dẫn, góp ý, chia sẻ kinh nghiệm, tài liệu vô cùng quý báu này khiến
tôi thực sự cảm kích, biết ơn.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới NCVC. TS. Đặng Tất
Thế, người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình hoàn thiện luận
văn. Tôi vô cùng biết ơn ThS. Phạm Đỗ Loan, người đã luôn quan tâm giúp
đỡ tôi cả trong công tác và học tập.
Cuối cùng, tôi cảm ơn gia đình, những người thân đã luôn bên tôi, là
hậu phương, là động lực để tôi vượt qua khó khăn.

Hà Nội, ngày 19 tháng 12 năm 2010
Học viên



Nguyễn Giang Sơn

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
iii

MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

MỞ ĐẦU 1

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Các nghiên cứu về chim yến 3

1.1.1. Khái quát về phân loại học 3

1.1.2. Các vấn đề trong phân loại chim yến sào 4

a. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 4

b. Tình hình nghiên cứu trong nước 11

1.2. Cách tiếp cận và thiết kế nghiên cứu 14

1.2.1. Ứng dụng kỹ thuật phân tử DNA trong nghiên cứu hệ thống học 14

1.2.2. Sử dụng hệ gen ty thể trong nghiên cứu hệ thống học 16

PHẦN II: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 19

2.1. Nguyên liệu 19

2.1.1. Mẫu vật nghiên cứu 19

2.2.2. Các trình tự gen sử dụng trong nghiên cứu 20

2.2.3. Một số hóa chất, vật tư sử dụng trong nghiên cứu 21

2.2.4. Một số thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 21

2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1. Thiết kế nghiên cứu 23

2.2.2. Lựa chọn locus, thiết kế mồi và điều kiện thí nghiệm 24

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
iv

2.2.3. Phân tích kết quả 27

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 29

3.1. Nhân bản vùng gen đích bằng PCR 29

3.2. Giải trình tự đoạn gen đích từ các mẫu nghiên cứu 30

3.3. Mô hình phân tích 48

3.4. Mối quan hệ di truyền giữa các quần thể 49

3.4.1. Đánh giá sự đa dạng di truyền 49

a. Sự đa dạng di truyền giữa các quần thể chim yến đảo 52

b. Sự đa dạng di truyền giữa các quần thể chim yến nhà 53

3.4.2. Sự phân hóa của các quần thể 53

3.4.3. Tổng hợp về quan hệ phát sinh chủng loại 57

3.4.4. Vị trí phân loại của các nhóm chim yến đảo và chim yến nhà 62

3.4.5. Mối quan hệ di truyền giữa các phân loài chim yến tổ trắng 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

v

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
BLAST: Basic Local Alignment Search Tool
BI: Bayesian Inference
bp: base pair
ctgk: các tác giả khác
DNA: Deoxyribo Nucleotide Acid
EDTA: Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
ME: Minimum Evolution
ML: Maximum Likelihood
MP: Maximum Parsimony
mtDNA: mitochondrion DNA
NJ: Neighbor Joining
OD
260(280)
: Optical Density at 260nm (280nm)
PCR : Polymerase Chain Reaction
RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA
RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphism

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
vi

Danh mục các bảng
Bảng 2.1. Danh sách mẫu vật nghiên cứu 20

Bảng 2.2. Các trình tự gen tham khảo 20

Bảng 2.3. Thành phần PCR 25

Bảng 2.4. Chu trình PCR 25

Bảng 2.5. Thành phần phản ứng giải trình tự 26

Bảng 2.6. Chu trình phản ứng giải trình tự 26

Bảng 3.1. So sánh trình tự nucleotide 30

Bảng 3.2. Thành phần nucleotide các mẫu chim yến đảo 42

Bảng 3.3. Thành phần nucleotide các mẫu chim yến nhà 43

Bảng 3.4. So sánh trình tự amino axit 44

Bảng 3.5. Những khác biệt trình tự nucleotide giữa chim yến đảo và chim yến
nhà 60


Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
vii

Danh mục các hình
Hình 1.1. Bản đồ phân bố của các loài trong giống Aerodramus 4

Hình 1.2. Cấu trúc gen ty thể của động vật có xương sống 17

Hình 2.1. Địa điểm thu mẫu 19

Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu 23

Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR 29

Hình 3.2. Ma trận khoảng cách di truyền giữa các trình tự nghiên cứu 51

Hình 3.3. Cây phát sinh chủng loại ME 54

Hình 3.4. Cây phát sinh chủng loại MP 55

Hình 3.5. Cây phát sinh chủng loại ML 58

Hình 3.6. Ma trận khoảng cách di truyền giữa các trình tự của các phân loài
chim yến tổ trắng 65

Hình 3.7. Cây phát sinh các phân loài chim yến tổ trắng A. fuciphagus 67


Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
1

MỞ ĐẦU
Hiện nay, chim yến là đối tượng được quan tâm đặc biệt bởi nguồn lợi
yến sào. Các đảo, hang yến, nhà yến là địa điểm hấp dẫn du lịch. Bên cạnh đó,
chim yến còn là thiên địch của nhiều loài côn trùng gây hại như rầy nâu,
mối… Nuôi yến vừa trực tiếp mang lại giá trị kinh tế vừa giúp bảo vệ mùa
màng, giữ cân bằng sinh thái.
Chim yến cho tổ có giá trị bao gồm một số loài và phân loài, phân bố
trên nhiều vùng lãnh thổ khá rộng trên thế giới, trong đó Đông Nam Á là một
trong những khu vực cư trú của các quần thể chim yến sào với số lượng lớn.
Chim yến sào cư trú ở Việt Nam đã có lịch sử lâu đời, chúng làm tổ tập đoàn

trong các hang động tự nhiên trên các đảo ven biển. Tổ của chim yến được
định giá rất cao trên thị trường. Nhu cầu tiêu thụ lớn đã đặt áp lực lên các
quần thể tự nhiên. Một số quần thể bị khai thác quá mức đã dẫn đến suy giảm
số lượng.
Thời gian gần đây, xuất hiện nhiều đàn chim yến sào vào làm tổ trong
các công trình xây dựng, trong đất liền. Đây là cơ hội phát triển kinh tế tại các
địa phương. Tuy nhiên, vấn đề bảo tồn lưu giữ nguồn gen quý của loài cũng
trở nên cấp thiết bởi thông tin phân loại và nguồn gốc của các quần thể hiện
còn chưa rõ ràng.
Trong khi các phương pháp phân loại truyền thống dựa trên các đặc
điểm hình thái thường khó khăn khi phân biệt những loài đồng hình và tiếp
cận các thông tin phân loại dưới loài thì phân tích di truyền lại rất hiệu quả
trong việc tìm hiểu các đặc điểm phân biệt giữa các quần thể.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
2

Để giải quyết những vấn đề vừa nêu, chúng tôi thực hiện đề tài: “Mối
quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống Aerodramus) ở
Việt Nam”.
Mục tiêu của đề tài:
 Xác định vị trí phân loại của chim yến sào ở Việt Nam.
 Đánh giá sự đa dạng di truyền của các quần thể chim yến sào.
 Suy luận nguồn gốc của các quần thể chim yến sào làm tổ trong nhà.
Nội dung nghiên cứu của đề tài: Giải trình tự DNA các mẫu vật đại diện cho
các quần thể chim yến sào cư trú ngoài đảo và trong nhà tại Việt Nam. Dựa
trên trình tự DNA, phân tích mối quan hệ di truyền giữa các quần thể chim
yến sào trong nước và quan hệ với các quần thể chim yến sào ở các khu vực
lân cận.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
3

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Các nghiên cứu về chim yến
1.1.1. Khái quát về phân loại học
Bộ Yến (Apodiformes) gồm có khoảng 454 loài có kích thước trung bình
và nhỏ, thuộc 3 họ: Họ Yến (Apodidae), Họ Yến mào (Hemiprocnidae), Họ
Chim ruồi (Trochilidae) (Clements, 2009) [12]. Hệ thống phân loại Sibley-
Ahlquist (Sibley và Monroe, 1996) [46] nâng bộ này lên thành liên bộ
(Apodimorphae) và tách các loài chim ruồi thành một bộ riêng (bộ
Trochiliformes). Trong khi đó, các tài liệu phân loại khác như các tác giả Gill
và Wright (2006) [16] lại xếp cả nhóm Cú muỗi (họ Aegothelidae) vào bộ
Apodiformes. Đặc điểm chung của nhóm phân loại này là chân nhỏ, không có
vẩy sừng, cánh dài hình lưỡi liềm với các xương cánh to và ngắn – đây là đặc
trưng tiến hóa phù hợp với hoạt động bắt mồi trên không.
Họ Apodidae gồm có 19 giống, khoảng 102 loài (được chia thành 4 tông)
phân bố rộng khắp thế giới trong khu vực nhiệt đới và ôn đới. Những loài ở
vùng ôn đới có tập tính di cư về vùng nhiệt đới trong mùa đông để tránh rét.
Nhiều loài trong họ Apodidae có hình dáng đặc trưng, đuôi ngắn và chẻ, cánh
dài cụp về phía sau.
Các loài trong giống Aerodramus (tông Collocalini) phát triển khả năng
định vị bằng tiếng vang, làm tổ trong các hang động tối. Tổ xây bằng dịch tiết
từ tuyến nước bọt, có thể sử dụng làm thực phẩm bổ dưỡng, đây chính là cơ
sở nguồn lợi yến sào.
G
iống Aerodramus có vùng phân bố hạn chế ở khu vực
nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Nam Á, các đảo ở Nam Thái Bình Dương, Đông
Bắc Australia, trong đó khu vực Đông Nam Á có sự đa dạng cao nhất. Nhiều
loài trong số này có vùng phân bố hẹp, chỉ giới hạn ở một số đảo nhỏ. Đây
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
4

chính là nguyên nhân dẫn đến tình trạng nguy cấp của một số loài như yến
Seychelles (A. elaphrus), yến đầu trắng (A. whiteheadi) và yến Guam (A.
bartschi). Bản đồ phân bố của các loài trong giống Aerodramus thể hiện trong
hình 1.1.

Hình 1.1. Bản đồ phân bố của các loài trong giống Aerodramus
(Chantler et Driessens, 2000) [10]

1.1.2. Các vấn đề trong phân loại chim yến sào
a. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trước kia các loài chim yến sào được xếp trong giống Collocalia, nhưng
sau đó được tách thành giống riêng – giống Aerodramus – bắt đầu từ
Aerodramus

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
5

Oberholser (1906) (Chantler et Driessens, 2000) [10]. Giống Aerodramus
gồm khoảng 25 loài, tách biệt khỏi giống Collocalia bởi khả năng sử dụng
tiếng vang để định vị đường bay trong bóng tối. Đây là nhóm có sự đồng
hình, và khó khăn trong công tác phân loại. Phân tích tiếng vang, giải trình tự
DNA và kí sinh trùng đã được sử dụng để tìm hiểu mối quan hệ giữa các loài
này.
Tuy nhiên, vấn đề quan hệ giữa các loài chim yến vẫn chưa có câu trả lời
hoàn hảo, chẳng hạn như vị trí của loài yến Papua (Aerodramus papuensis) sử
dụng định vị bằng tiếng vang vào thời gian ban đêm ở ngoài hang, nơi chúng
đậu ngủ. Yến Papua chỉ có 3 ngón chân và sử dụng tiếng vọng đơn trong khi
các loài khác thuộc giống này có 4 ngón chân và sử dụng tiếng vọng kép.
Phân tích trình tự DNA cho thấy loài A. papuensis có quan hệ tiến hóa gần

với loài yến thác nước (yến lớn) (Hydrochous gigas) hơn so với các loài khác
trong giống Aerodramus (Price et al., 2005) [40]. Điều này có thể lý giải rằng
có sự tiến hóa song song và nhóm phân loại hiện nay chỉ là cận nhóm với một
số loài có thể đã tuyệt chủng trước khi được con người biết đến, loài A.
papuensis có lẽ thuộc về một giống riêng đã tuyệt chủng.
Vấn đề phân loại khó khăn của các loài chim yến còn thể hiện qua nhiều
điểm không thống nhất ở các bậc phân loại thấp, danh pháp khoa học và vị trí
phân loại của các phân loài có nhiều thay đổi. Chim yến tổ trắng (A.
fuciphagus) là loài cho tổ có giá trị nhất ban đầu gồm có 8 phân loài: A. f.
fuciphagus (Thunberg, 1812), A. f. vestitus (Lesson, 1843), A. f. inexpectatus
(Hume, 1873), A. f. germani (Oustalet, 1876), A. f. amechanus (Oberholser,
1912), A. f. micans (Stresemann, 1914), A. f. perplexus (Riley, 1927), A. f.
dammermani (Rensch, 1931), nhưng nhiều tài liệu phân loại hiện nay đã tách
2 phân loài A. f. germani và A. f. amechanus vào loài mới có tên khoa học A.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
6

germani (Sibley et Monroe, 1996; Dickinson, 2003; Clements, 2009) [46, 14,
12]. Một số tài liệu còn nâng các phân loài A. f. inexpectatus và A. f. vestitus
thành loài riêng biệt.
Đặc điểm phân loại học quan trọng của giống Aerodramus đã được
Fullard et al. (1993) [15] phân tích khá chi tiết khi nghiên cứu về tiếng vang
của loài chim yến Atiu (A. sawtelli) ở quần đảo Cook. Chim yến sử dụng phổ
tiếng vang khá rộng trong vùng ngưỡng nghe của con người, tần số âm thanh
đo được của các loài chim yến nằm trong khoảng 1-16 kHz. Với loài A.
sawtelli dải tần số âm thanh đo được là 3-10 kHz, với đỉnh tần ở khoảng 6-7
kHz, xung âm thanh ngắn (1-3 msec). Chim không điều chỉnh đỉnh tần âm
phát ra nhưng khoảng thời gian giữa những lần phát âm thu hẹp khi chúng
bay qua cửa hang.
Bởi các dữ liệu hình thái không đủ để phân biệt các loài chim yến, Lee et

al. (1996) [26] đã kết hợp phân tích khả năng sử dụng tiếng vang với đặc
trưng tổ và kiểm tra độ tin cậy của kết quả phân tích dựa trên các đặc điểm tập
tính này bằng phân tích chủng loại phát sinh dựa trên trình tự gen cytochrome
b. Nghiên cứu cho thấy khả năng sử dụng rộng rãi đặc điểm tập tính cho phân
loại, và cũng cho thấy nhóm phân loại này không phải là đơn phát sinh. Giống
Aerodramus với đặc trưng sử dụng tiếng vang được nhóm cùng với giống
không sử dụng tiếng vang Hydrochous trong khi giống không sử dụng tiếng
vang khác là Collocalia lại không phải là đơn vị phân loại chị em với các loài
yến trên. Trong khi khả năng sử dụng tiếng vang là đặc điểm tương đồng của
giống Aerodramus (có lẽ đặc điểm này đã bị mất đi ở giống Hydrochous), thì
không có đặc điểm làm tổ nào của giống Aerodramus phù hợp có ý nghĩa
thống kê với phát sinh chủng loại phân tử, điều này chỉ ra rằng các đặc điểm
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
7

làm tổ không phải là dấu hiệu phát sinh chủng loại đáng tin cậy trong nhóm
này.
Sankaran (1995, 1998, 2001) [42, 43, 44] nghiên cứu về các quần thể
chim yến C. fuciphaga ở quần đảo Andaman và Nicobar đã đưa ra thông tin
về sự suy giảm số lượng của một số quần thể.
Viruhpintu et al. (2002) [56, 57] chỉ ra những đặc điểm phân loại của loài
A. fuciphagus về việc lựa chọn nơi làm tổ theo các đặc trưng nhất định. Hầu
hết chim tập trung làm tổ thành các mảng có diện tích từ 1-80 m
2
tại những
nơi có bề mặt nhẵn, trên các tường hang nghiêng vào bên trong. Đặc biệt các
vị trí tường hang có cấu trúc lõm và các gờ nhô tạo vòm hình chữ U hỗ trợ tốt
để chim làm tổ, và luôn được chim sử dụng hết. Những cặp yến mới ghép đôi
vì thế chịu làm tổ ở những nơi ít thuận lợi hơn so với các cặp yến đã có vị trí
cao trong đàn.

Thomassen et al. (2003) [49] đã đưa ra đánh giá về phát sinh chủng loại
mới của chim yến (Aves: Apodidae) dựa trên trình tự gen cytochrome b có
chiều dài 1143 bp. Với trình tự dài hơn nhiều so với dữ liệu của Lee et al.,
phân tích đã ủng hộ mạnh nhiều nhánh phát sinh. Tuy nhiên vị trí phân loại
của Hydrochous vẫn không như mong đợi. Bổ sung phân tích ở nhiều vùng
gen bảo tồn và thêm nhiều mẫu có thể giúp giải quyết vấn đề này. Điều quan
trọng là nghiên cứu đã giải quyết được Collocaliini như một nhóm đơn phát
sinh. Cấu trúc bên trong của nhóm cũng cho thấy giống không sử dụng tiếng
vang Collocalia và giống sử dụng tiếng vang Aerodramus là hai nhóm huyết
thống tách biệt. Nghiên cứu này phù hợp với những phân loại trước đây dựa
trên các đặc điểm hình thái, nhưng đối lập với nhiều nghiên cứu phân loại
trong thời gian gần đây.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
8

Price et al. (2004) [39] phân tích dựa trên thông tin trình tự DNA và tiếng
vang nhận thấy: Loài yến lùn (C. troglodytes) - trong phân tích phát sinh
chủng loại có vị trí phân loại chắc chắn cùng với các loài khác không sử dụng
tiếng vang giống Collocalia - trong thực tế có khả năng sử dụng tiếng vang.
Tiếng vang vì thế mất đi giá trị phân biệt giữa các giống yến hang khác nhau.
Hơn thế nữa, phát sinh loài phân bố theo tiếng vang có thể diễn giải bởi tiến
hóa ở một vị trí nucleotide của yến hang, với những quá trình mất đi về sau,
hay bởi tiến hóa độc lập giữa Aerodramus và C. troglodytes. Vì vẫn chưa có
tài liệu nào công bố về trung khu thính giác trong não chim yến hang phù hợp
với sử dụng tiếng vang, hi vọng vào những diễn giải tiếp theo cho vấn đề này.
Thomassen et al. (2005) [50, 51] khai thác về mối quan hệ giữa các nhóm
chim yến dựa trên tiếp cận đa locus để giải quyết một số vấn đề còn tồn tại
của nghiên cứu trước nhất là vị trí phân loại của yến lớn (Hydrochous gigas)
và quan hệ với các loài trong chi Aerodramus. Phân tích tổ hợp trình tự 12S
rDNA gen ty thể và trình tự intron 7 của gen nhân beta fibrinogen (Fib7) với

trình tự gen cytochrome b (cyt-b) của 6 loài yến hang, 2 loài yến khác và 1
loài chim ruồi làm đối sánh ngoài nhóm. Kiểm tra sự tương đồng từng phần,
từ đó xác định sự thống nhất về dấu hiệu phát sinh chủng loại giữa 2 tập hợp
trình tự, đề xuất rằng trình tự cyt-b và Fib7 là không thống nhất và vì thế
không nên tổ hợp trong phân tích. Tuy nhiên, các phân tích xa hơn đã bộc lộ
rằng sự không thống nhất rõ ràng có thể do số lượng cao các biến dị trong
trình tự gen cyt-b. Phân tích tách rời và tổ hợp 3 trình tự cho thấy kết quả rõ
ràng đặt H. gigas như nhóm chị em của Aerodramus và ủng hộ tính đơn phát
sinh của nhóm yến hang này. Những kết quả này cũng phù hợp với các phân
tích tổ hợp trình tự NADH dehydrogenase subunit 2 (ND2) và trình tự cyt-b
trước đây được công bố bởi các nhà nghiên cứu khác.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
9

Thomassen et al. (2006) [52] khi phân tích tiếng vang, âm thanh xã hội và
trình tự DNA nhận thấy: Tiếng vang và âm thanh xã hội là đặc trưng loài và
có thể dùng các đặc điểm này để định loại. Nhưng phân tích chủng loại phát
sinh theo hai đặc điểm này không thu được kết quả. Âm thanh bầy đàn cho
kết quả phân tích phát sinh loài không thống nhất với phân tích dựa trên trình
tự DNA.
Thomassen et al. (2007) [53] đã nghiên cứu đặc trưng phân loại về sự phù
hợp của cấu trúc tai giữa với khả năng sử dụng tiếng vang của chim yến. Thực
hiện đối chiếu 4 loài chim yến có sử dụng tiếng vang (mỗi loài 7 mẫu vật) và
5 loài chim không sử dụng tiếng vang (mỗi loài 1 mẫu vật). Cấu trúc, hoạt
động của chuỗi xương màng nhĩ được tái hiện trên máy quét 3 chiều. Nghiên
cứu sử dụng kết hợp các mô hình phân tích 2 chiều và 3 chiều. Mô hình phân
tích 2 chiều với trục xoay cố định được phát triển để nghiên cứu biên độ dao
động, mô tả sự thay đổi trật tự của chuỗi xương màng nhĩ và ảnh hưởng của
sự thay đổi đó tới chức năng mà nó đảm nhận. Mô hình phân tích 3 chiều
được sử dụng để dự đoán sự di chuyển của chuỗi xương màng nhĩ và đánh giá

sự thích hợp của mô hình phân tích 2 chiều. Kết quả phân tích không tìm thấy
đặc điểm nào ở tai giữa của chim phù hợp có hệ thống với khả năng sử dụng
tiếng vang. Khảo sát biên độ dao động tối đa và dự đoán cấu trúc phù hợp
nhất thu được kết quả là một dải rộng cấu trúc tai giữa. Tiếng vang dường như
không chắc chắn phụ thuộc vào sự phù hợp cấu trúc chuỗi xương màng nhĩ ở
tai giữa.
Aowphol et al. (2008) [8] khảo sát khác biệt di truyền ở 2 gen ty thể (cyt-
b và ND2) và 8 locus microsatellite giữa và trong các đàn yến A. fuciphagus
từ những công trình được con người xây dựng trong thời gian gần đây ở Thái
Lan. Thực hiện lấy mẫu 10 đàn yến dọc theo bờ biển thuộc Gulf và biển
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
10

Andaman từ 2003-2006. Sự đa dạng di truyền theo mtDNA ghi nhận là rất
thấp, và một vài giá trị thống kê có ý nghĩa được tìm thấy giữa các cặp đàn.
Phân tích mối quan hệ dựa trên các haplotype không chỉ ra được cấu trúc di
truyền theo phân bố. Mức đa dạng di truyền của các microsatellite cao nhưng
giá trị thống kê không có ý nghĩa. Tuy nhiên do kích thước lấy mẫu nhỏ ở một
vài đàn có thể hạn chế kết luận về khác biệt di truyền dựa theo các chỉ số
thống kê, phân tích cấu trúc dựa trên dữ liệu microsatellite tìm thấy một số
dưới quần thể yến tổ trắng là một. Sự thiếu khác biệt di truyền giữa các quần
đàn yến nhà có thể là kết quả của dòng gen cao giữa các đàn và quần thể kích
thước lớn. Kết quả này cho thấy chim yến A. fuciphagus sống trong nhà ở
Thái Lan thời gian gần đây là một quần thể ngẫu giao. Những nghiên cứu xa
hơn là cần thiết để xác định trạng thái hỗn giao là ổn định hay chỉ tạm thời do
kết quả của sự mở rộng của một số đàn, và so sánh với các đàn tự nhiên để
hiểu về cơ chế sản sinh và sự thiếu cấu trúc di truyền trong các đàn yến nhà.
Sheshnarayan et al. (2009) [45] đã chỉ ra những đặc điểm phân loại khác
biệt giữa loài A. fuciphagus và loài yến hang cùng vùng phân bố là C.
esculenta. Những đặc trưng mang tính loại trừ như việc A. fuciphagus lựa

chọn vị trí làm tổ ở khu vực tối trong hang, tập tính kiếm ăn trong không gian
trên tán và gần tán nơi được che phủ bởi rừng cây. Một số đặc điểm phân biệt
khác cũng được ghi nhận về thời gian ấp trứng và nuôi con non của A.
fuciphagus dài hơn C. esculenta. Sheshnarayan cũng khẳng định những đặc
điểm lựa chọn nơi làm tổ không ngẫu nhiên của chim yến A. fuciphagus giống
như trong các nghiên cứu trước đây.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
11


b. Tình hình nghiên cứu trong nước
Về khu hệ chim yến của Việt Nam
Võ Quí (1975) [6] ghi nhận ở Việt Nam có các loài chim yến: yến cọ
(Cypsiurus balasiensis infumatus Sclater, 1865), yến mào (Hemiprosne
longipennis coronate Tickell, 1833), yến đuôi cứng lớn (Hurundapus
gigantean indica Hume, 1878), yến đuôi nhọn lưng bạc (Hirundapus
cochinchinensis Oustalet, 1878), yến cằm trắng (Apus affinis subfurcatus
Blyth, 1849), yến hông trắng (gồm 2 phân loài Apus pacificus pacificus
Latham, 1801 và Apus pacificus cooki Harington, 1912). Riêng chim yến
hang gồm có loài yến núi (với hai phân loài Collocalia brevirostris
innominata Hume, 1873 và C. b. inopina Thayer et Bangs, 1909) cho tổ được
dùng làm thuốc và yến hông xám (Collocalia francia germaini Oustalet,
1878) cho tổ yến là loại thực phẩm có giá trị.
Theo Chantler và Driessens (2000) [10] ở Việt Nam có phân bố của
loài yến Đông Dương – A. rogersi (có tài liệu xếp là phân loài của A.
brevirostris) và yến tổ đen – A. maximus maximus.
Theo Nguyễn Cử và ctgk (2000) [2] ở Việt Nam còn có thể gặp loài di
cư là yến đuôi nhọn họng trắng (Hirundapus caudacutus).
Danh pháp khoa học của chim yến sào
Tên khoa học của chim yến sào tại Việt Nam không thống nhất. Theo

Nguyễn Quang Phách (1991) [4] chim yến hàng có tên khoa học Collocalia
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
12

fuciphaga germani Oustalet, 1878. Một số tài liệu còn sử dụng các tên gọi C.
francica, C. germani, C. inexpectata, C. fuciphaga.
Vùng phân bố chim yến sào tại Việt Nam và các thông tin phân loại học khác
Theo Võ Quí (1975) [6] chim yến hông xám (C. francia germani
Oustalet, 1878) thường gặp làm tổ ở vách núi đá trong các hang ở bờ biển như
vịnh Hạ Long, Đồng Hới, Qui Nhơn, Cù Lao Chàm, Nha Trang, Côn Lôn và
Phú Quốc.
Theo TTKHTN&CNQG (1992) [5] ở Việt Nam chim yến hàng (C.
fuciphaga germaimi Oustulet, 1871) làm tổ từ khoảng 18° vĩ bắc trở vào:
Quảng Bình (hòn Vĩnh Sơn, hòn Chùa, hòn La), Đà Nẵng (Cù Lao Chàm),
Quảng Ngãi (hòn Đồi Mồi, hòn Nối, hòn Ngoại,…), Côn Đảo, Phú Quốc,
Nam Du, Thổ Chu.
Nguyễn Quang Phách và ctgk (1991, 1992, 1994, 1997, 2002) [4, 28,
29, 30, 31] đã thực hiện các nghiên cứu tại Đà Nẵng và Khánh Hòa về phân
loại học chim yến hàng (C. f. germani) và đưa ra các thông tin điều kiện vi
khí hậu trong hang, ảnh hưởng của hoạt động thu hái tổ tới sự phát triển quần
thể. Những đặc điểm phân loại học của chim yến sào như chu kì thay lông,
làm tổ và sinh sản 2 lứa một năm trong khoảng thời gian từ tháng 12 đến
tháng 7 năm sau đã được nghiên cứu khá tỉ mỉ. Từ những kết quả nghiên cứu
trên, các tác giả đã đề ra chiến lược thu hoạch tổ yến một năm 2 đợt: đợt đầu
khoảng cuối tháng 3 đầu tháng 4 khi có khoảng 10-15% số tổ có trứng và đợt
tiếp theo vào cuối tháng 8 khi lứa chim non thứ 2 đã rời tổ. Chiến lược thu
hoạch này đã đem đến thành công, không những duy trì mà còn tăng số lượng
của các quần thể chim yến sào. Việt Nam được coi là một điểm sáng khi cân
bằng giữa phát triển kinh tế và áp dụng khoa học trong bảo tồn các quần thể
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

13

chim yến mặc dù chỉ chiếm 2,5% thị trường yến sào toàn cầu. Những công bố
này cũng tổng kết, so sánh giữa chim yến tổ trắng và chim yến tổ đen từ thành
phần tổ tới những đặc điểm phân loại học khác.
Về di truyền: Phân tích ban đầu của Đặng Tất Thế và ctgk (2007) [1]
dựa trên trình tự gen cytochrome b nhận thấy có sự đa dạng di truyền giữa các
quần thể chim yến sào tại Bình Định và Khánh Hòa. Sự đa dạng này được cho
là phản ánh khác biệt về nguồn gốc của các quần thể.
Thông tin về sự mở rộng các quần thể chim yến sào tại Việt Nam
Về chim yến cư trú ngoài đảo: Chim yến tự nhiên ở Việt Nam tập trung
chủ yếu ở các tỉnh Quảng Nam, Bình Định và Khánh Hòa. Trong đó Khánh
Hòa có số lượng quần thể lớn nhất. Số lượng các quần thể chim yến được phát
hiện đã tăng lên theo thời gian. Theo Công ty Yến sào Khánh Hòa, trước năm
1976 Khánh Hòa có 6 đảo yến, đến năm 1988 có 8 đảo yến và đến 1992 đã
tăng lên 12 đảo yến [67].
Về chim yến cư trú trong nhà: Quần thể chim yến nhà được ghi nhận
đầu tiên ở Việt Nam là ở Ninh Thuận, có thể xuất hiện từ những thập kỉ 1970,
1980. Tiếp theo là Khánh Hòa với những quần thể chim yến đầu tiên được ghi
nhận khoảng năm 1993. Sau đó là ở các tỉnh khác: Thành phố Hồ Chí Minh,
Tiền Giang, Kiên Giang, Cà Mau, Bình Định, Bình Dương, Bạc Liêu, … Hiện
đã có khoảng 20 tỉnh ở khu vực Nam Trung Bộ và Nam Bộ có các quần thể
chim yến làm tổ trong nhà.
Nghiên cứu về phân loại học và nguồn gốc của những quần thể mới
xuất hiện chưa được công bố nhưng những thông tin ban đầu đã ghi nhận có
biến dị khác biệt giữa chim yến đảo và chim yến nhà.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
14

Nhiều hội thảo đã được tổ chức bàn về chim yến nhà. Một số tài liệu về

chim yến nhà đã được công bố nhưng chủ yếu là về phương pháp dẫn dụ, quy
trình công nghệ sinh sản và nuôi chim như tài liệu “Kỹ thuật nuôi chim yến
trong nhà” của Nguyễn Khoa Diệu Thu (2007) [3].
Tóm lại, những nghiên cứu phân loại học về đối tượng chim yến sào ở
trong nước và ngoài nước là khá phong phú. Tuy nhiên, nghiên cứu về di
truyền ở mức dưới loài còn ít được thực hiện và vấn đề danh pháp khoa học
có nhiều điểm chưa thống nhất. Nhiều tài liệu phân loại trong nước vẫn sử
dụng tên giống Collocalia. Trong khi các tài liệu phân loại ngoài nước đã
chuyển sang sử dụng tên giống Aerodramus. Bên cạnh đó các quần thể chim
yến sào mới xuất hiện làm tổ trong các công trình xây dựng trong đất liền ở
nước ta hiện nay có số lượng ngày càng nhiều nhưng chưa được nghiên cứu
phân loại.
1.2. Cách tiếp cận và thiết kế nghiên cứu
1.2.1. Ứng dụng kỹ thuật phân tử DNA trong nghiên cứu hệ thống học
Kể từ khám phá cấu trúc DNA của Watson và Crick (1953), hệ thống
học phân tử đã có nền tảng lý thuyết vững chắc. Cùng với các tiến bộ của các
khoa học khác, các công cụ và kỹ thuật phân tích di truyền ngày càng được
hoàn thiện.
Các đặc điểm và quy luật biến đổi phân tử vẫn còn tranh luận và có
nhiều học thuyết khác nhau đã được đưa ra để diễn giải cơ chế tiến hóa.
Thuyết tiến hóa tổng hợp và thuyết trung tính (Kimura, 1968) cho thấy nhiều
khía cạnh khác nhau của quá trình biến đổi di truyền dưới áp lực của tự nhiên.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
15

Quá trình phát sinh và tích lũy biến đổi do đột biến gen, sự sai lệch di
truyền ngẫu nhiên, nguyên lý tổ hợp di truyền, các cơ chế cách ly và các quá
trình chọn lọc: đào thải, thích nghi và cân bằng tạo sự đa dạng di truyền và
khiến quá trình tiến hóa phân ly theo thời gian. Lịch sử phát sinh chủng loại vì
thế tạo ra các thế hệ gồm các đơn vị phân loại mới ngày một khác biệt. Tuy

vậy, các đơn vị phân loại vẫn còn lưu giữ những đặc điểm giống nhau do
cùng nguồn gốc tổ tiên, những đặc điểm tương đồng này là cơ sở để suy luận
về nguồn gốc phát sinh, quan hệ của các đơn vị phân loại và các quần thể địa
lý. Sự sai khác mang dấu ấn tích lũy của các biến dị di truyền và bởi vậy có
thể áp dụng lý thuyết đồng hồ phân tử để ước lượng sự phân rẽ trong một giới
hạn nhất định (Avise, 1994) [9].
Mặt khác, còn những vấn đề không thể bỏ qua là tiến hóa độc lập, sự
bão hòa biến đổi các trạng thái đặc điểm ở một giới hạn nào đó và các quá
trình tiến hóa ngược, song song và hội tụ có thể tạo ra các đặc điểm tương tự
ở các cá thể, các đơn vị phân loại do trùng hợp ngẫu nhiên hay do định hướng
chọn lọc thích nghi với môi trường sống giống nhau. Do đó, các mô hình
phân tích tiến hóa đều dựa trên cơ sở so sánh các đặc điểm tương đồng với số
lượng đủ lớn để loại bỏ nhiễu gây ra bởi các đặc điểm tương tự.
Trong các quần thể của một loài, các nhân tố di truyền cũng có sự biến
đổi và xáo động do các dòng gen (di nhập gen) và sự phiêu bạt di truyền (biến
động di truyền). Sự thay đổi này không biểu hiện bởi các hàm xác định mà
mang tính ngẫu nhiên, do đó cần có những khảo sát cho từng nhóm đối tượng,
từng locus cụ thể.
Tóm lại, tuy cũng có những hạn chế và vấn đề còn tồn tại nhưng hệ
thống học phân tử có ưu thế so với các phương pháp hình thái truyền thống
bởi khai thác trực tiếp các thông tin di truyền, loại bỏ được các đặc điểm biến
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên
16

dị không di truyền (thường biến) ra khỏi các phân tích. Bên cạnh đó với việc
lựa chọn các locus có độ bảo thủ phù hợp, phân tích di truyền phân tử có thể
thực hiện các khảo sát từ vi tiến hóa tới đại tiến hóa và đặc biệt có ưu thế
trong phân tích vi tiến hóa khi mà các dấu hiệu hình thái không thực sự rõ
ràng.
So với các phương pháp phân tích đa hình axit nucleic (RFLP, RAPD,

microsatellite, Southern blot, Northern blot…), hay đa hình polypeptide (điện
di isozyme, Western blot…) thì giải trình tự DNA là phương pháp tỏ ra ưu
việt hơn cả về phương diện các yếu tố kỹ thuật và phạm vi áp dụng trong hệ
thống học. Giải trình tự DNA vừa đạt được độ nhạy cao nhờ được nhân bản
qua PCR, hơn nữa lại là phương pháp chính xác nhất bởi khảo sát trực tiếp
trình tự các nucleotide của phân tử mang thông tin di truyền. Cơ sở dữ liệu
trình tự DNA của các đơn vị phân loại được bổ sung ngày một nhiều là cơ sở
để giúp con người khám phá lịch sử tự nhiên của sinh giới.
1.2.2. Sử dụng hệ gen ty thể trong nghiên cứu hệ thống học
Hệ gen ty thể (mtDNA): là hệ gen đơn bội, có cấu trúc DNA mạch kép
dạng vòng khép kín.
Cấu trúc điển hình của mtDNA ở động vật có xương sống thể hiện
trong hình 1.2.
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên