Nghiên cứu đáp ứng tương hỗ (mutual response) trong quá trình thích ứng cộng sinh của cá khoang cổ amphiprion ocellaris và hải quỳ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƢỜNG ĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐÁP ỨNG TƢƠNG HỖ (MUTUAL RESPONSE) TRONG Q TRÌNH THÍCH ỨNG CỘNG SINH CỦA CÁ KHOANG CỔ Amphiprion ocellaris VÀ HẢI QUỲ Giảng viên hƣớng dẫn : Th.SNGUYỄN THỊ HẢI THANH PGS.TS NGÔ ĐĂNG NGHĨA Sinh viên thực : TRẦN THỊ ÁNH NGA Mã số sinh viên : 55131088 Khánh Hòa, 06/2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn đến Viện Công nghệ sinh học Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Nha Trang tạo môi trƣờng thuận lợi sở vật chất cho em suốt trình thực đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến dự án NORHED tài trợ cho đề tài suốt trình thực nghiên cứu Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến Th.S Nguyễn Thị Hải Thanh, PGS.TS Ngơ Đăng Nghĩa tận tình hƣớng dẫn, dạy bảo tạo điều kiện thuận lợi em hoàn thành tốt đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Sinh học Công nghệ sinh học giảng dạy cung cấp kiến thức cho em suốt bốn năm học Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, anh chị em ngƣời thân quan tâm, hỗ trợ động viên em hồn thành tốt đồ án Trong suốt q trình làm đồ án, đặc biệt gửi lời cảm ơn đến ngƣời bạn, cộng nhóm nghiên cứu, hỗ trợ nhiệt tình để tơi hồn thành đồ án Trong q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp để đồ án trở nên hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày 28 tháng 06 năm 2017 Sinh viên thực Trần Thị Ánh Nga ii TÓM TẮT Quan hệ cộng sinh (mutualism) cá khoang cổ hải quỳ mối quan hệ bắt buộc lồi cá khoang cổ giúp chúng tồn tự nhiên Tuy nhiên, chế cộng sinh khả thích ứng cộng sinh lồi cá khoang cổ chƣa đƣợc làm rõ Nghiên cứu đƣợc tiến hành đối tƣợng cá Amphiprion ocellaris 60 ngày tuổi loài hải quỳ bao gồm loài vật chủ tự nhiên loài hải quỳ khác vật chủ cá không cộng sinh tự nhiên Nghiên cứu khảo sát đƣợc điều kiện ánh sáng đèn LED chế độ ăn tuần/lần thích hợp lồi hải quỳ hệ thống ni nhân tạo Trong điều kiện phịng thí nghiệm, cá A ocellaris có khả bảo vệ bẩm sinh hải quỳ tự nhiên Stichodactyla gigantea thích ứng cộng sinh với lồi hải quỳ không cộng sinh tự nhiên Stichodactyla haddoni Một vài cá thể biểu cộng sinh với loài hải quỳ không cộng sinh tự nhiên Hetercatis crispa, nhƣng bị tích sau vài ngày cộng sinh Tốc độ sinh trƣởng cá sống với hải quỳ tự nhiên hải quỳ thích ứng khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê Trong đó, mức độ hoạt động cá cộng sinh với loài hải quỳ khác khác thời điểm ngày Đây nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ điều kiện phịng thí nghiệm Việt Nam, đóng vai trị tạo nguồn sở liệu cho nghiên cứu chế cộng sinh cịn nhiều bí ẩn Từ khóa: cộng sinh tƣơng hỗ, vật chủ cộng sinh tự nhiên (natural host), vật chủ không cộng sinh tự nhiên (unnatural host), bảo vệ bẩm sinh, thích ứng cộng sinh iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hải quỳ, điều kiện sống hải quỳ tự nhiên bể nuôi nhân tạo 1.1.1 Tổng quan hải quỳ 1.1.2 Nguyên tắc thiết lập bể nuôi nhân tạo nuôi giữ hải quỳ 11 1.2 Tổng quan sinh trƣởng sinh sản cá khoang cổ Amphiprion ocellaris 13 1.2.1 Đặc điểm phân loại 13 1.2.2 Đặc điểm sinh thái 13 1.2.3 Đặc điểm sinh trƣởng 13 1.2.4 Đặc điểm sinh sản 14 1.3 Đáp ứng tƣơng hỗ (mutual response) cá khoang cổ hải quỳ 15 1.3.1 Khái niệm đáp ứng tƣơng hỗ 15 1.3.2 Mối quan hệ cộng sinh tƣơng hỗ cá khoang cổ hải quỳ 15 1.3.3 Sự phân cấp thứ bậc “cộng đồng” cá khoang cổ 16 1.4 Quá trình thích ứng cộng sinh chế bảo vệ cá khoang cổ với hải quỳ 17 1.4.1 Quá trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ với hải quỳ 17 1.4.2 Cơ chế bảo vệ cá hải quỳ 18 1.5 Tình hình nghiên cứu đáp ứng tƣơng hỗ q trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ 19 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 21 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 22 iv 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Phƣơng pháp nuôi 23 2.2.2 Kỹ thuật nghiên cứu 28 2.2.3 Bố trí thí nghiệm kiểm tra khả thích ứng cộng sinh cá A ocellaris với hải quỳ 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Nuôi hải quỳ 35 3.1.1 Điều kiện ánh sáng 35 3.1.2 Điều kiện cho ăn 36 3.1.3 Thảo luận ảnh hƣởng điều kiện ánh sáng chế độ thức ăn tới sinh trƣởng hải quỳ 36 3.2 Sinh sản cá bố mẹ A ocellaris 37 3.3 Sinh trƣởng cá A ocellaris 38 3.4 Khả thích ứng cộng sinh cá A ocellaris với loài hải quỳ 39 3.4.1 Thứ tự cộng sinh 41 3.4.2 Thời gian cộng sinh 41 3.4.3 Hành vi tiếp xúc 42 3.4.4 Tỷ lệ chết cá 43 3.4.5 Thảo luận khả thích ứng cộng sinh cá A ocellaris với loài hải quỳ 43 3.5 Mức độ cộng sinh tƣơng hỗ cá A ocellaris với loài hải quỳ 45 3.5.1 Sự tăng trƣởng cá A ocellaris cộng sinh với loài hải quỳ 45 3.5.2 Mức độ hoạt động cá cộng sinh với loài hải quỳ 48 3.5.3 Thảo luận mức độ tƣơng hỗ cộng sinh cá A ocellaris với loài hải quỳ cộng sinh 51 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 58 v DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƢƠNG Hình 1 Quan hệ cộng sinh A ocellaris với Stichodactyla gigantea Hình Quan hệ cộng sinh A tricinstus với Stichodactyla haddoni Hình Quan hệ cộng sinh Amphiprion frenatus với Entacmaea quadricolor Hình Quan hệ cộng sinh Amphiprion clarkii với Marcodactyla doreensis Hình Quan hệ cộng sinh Amphiprion melanopus với Heteractis crispa Hình Quan hệ cộng sinh Amphiprion clarkii với Heteractis malu CHƢƠNG Hình Sơ đồ nghiên cứu 22 Hình 2 Sơ đồ hệ thống nuôi hải quỳ 23 Hình Bố trí hải quỳ hệ thống 23 Hình Quy trình đo kích thƣớc, cân khối lƣợng tiêm đánh dấu cá 30 CHƢƠNG Hình Tỷ lệ bạc màu/chết tích lũy hải quỳ tuần với nghiệm thức .36 Hình Phƣơng trình tƣơng quan kích thƣớc - khối lƣợng cá A ocellaris 38 Hình 3 Minh họa quỹ đạo bơi cá cộng sinh với hải quỳ: 41 Hình Đồ thị tăng trƣởng khối lƣợng theo ngày tuổi cá lơ thí nghiệm .45 Hình Đồ thị tăng trƣởng khối lƣợng theo ngày tuổi cá lơ đối chứng 46 Hình Đồ thị tăng trƣởng khối lƣợng theo ngày tuổi cá đối chứng thí nghiệm 46 Hình Vận tốc trung bình cá A ocellaris thời điểm ngày .49 Hình Vận tốc trung bình cá A ocellaris cộng sinh với nhóm hải quỳ thời điểm ngày 49 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Mối quan hệ cộng sinh loài cá khoang cổ lồi hải quỳ 10 Bảng Các thơng số mơi trƣờng cần trì bể ni nhân tạo 12 Bảng Nồng độ nitrate bể nuôi, số cá thể chết/bạc màu tỷ lệ chết/bạc màu tích luỹ hải quỳ theo nghiệm thức ánh sáng 35 Bảng Nồng độ nitrate bể nuôi, số cá thể chết/bạc màu tỷ lệ chết/bạc màu tích luỹ hải quỳ theo nghiệm thức ánh sáng 35 Bảng 3 Khả thích ứng cộng sinh cá A ocellaris với loài hải quỳ 40 MỞ ĐẦU Sự kết hợp hải quỳ cá khoang cổ ví dụ điển hình mơ hình cộng sinh tƣơng hỗ, q trình hai sinh vật cộng sinh sống chung với nhau, mang lại lợi ích cho hai Từ đƣợc khám phá Collingwood năm 1869, nhà sinh vật học tiếp tục quan tâm đến mối quan hệ cịn nhiều bí ẩn Sự cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ có tính đặc trƣng lồi cao, số lồi hải quỳ có khả cộng sinh với nhiều lồi cá khoang cổ, vài lồi hải quỳ khác lại cộng sinh với lồi cá khoang cổ Ví dụ, Entacmae quadricolori có số lƣợng cá cộng sinh cao (13 loài), Heteractis malu Cryptodendrum adhaesivum có loài cá cộng sinh, Amphiprion clarkii (da Silva and Nedosyko, 2016) Mối quan hệ cộng sinh với hải quỳ mối quan hệ bắt buộc cá khoang cổ tự nhiên, có nghĩa chúng phụ thuộc nhiều vào để sinh tồn, tăng trƣởng phát triển Hải quỳ đƣợc biết lồi có độc tính cao có số lồi sinh vật định tiếp xúc với chúng mà khơng bị châm độc, có cá khoang cổ Nhiều nghiên cứu đƣợc thực để hiểu chế bảo vệ cá khỏi châm độc hải quỳ (Caspers 1939; Davenport Norris 1958; Mariscal 1969; Mariscal 1970 a, b, 1971; Schlichter 1975, 1976; Lubbock 1980, 1981; Miyagawa 1989; Mebs 1994; Elliott cộng 1994; Elliott Mariscal 1996) Hầu hết nghiên cứu đƣa kết luận cho bảo vệ cá lớp chất nhầy có da cá, chúng có đƣợc bẩm sinh (innate), học đƣợc (acclimate) hai, phụ thuộc vào lồi Trong q trình thích nghi, kháng nguyên từ chất nhầy đƣợc giải phóng đóng vai trị chất hóa học ngụy trang để làm cho hải quỳ khơng cịn phân biệt đƣợc thân với cá khoang cổ chấp nhận chúng mà khơng có hành vi châm độc (Jem and Brooks 1984) (Elliott, Mariscal & Roux 1994) Tuy nhiên, khả cộng sinh thích ứng cộng sinh khác loài cá thể loài phân bố vùng địa lý khác (Brooks and Mariscal, 1984; Miyagawa, 1989; Elliott and Mariscal, 1997; Balamurugan, Kumar and Kannan, 2015) Miyagawa (1989) nhận định cá thể Amphiprion ocellaris, A frenatus, A perideraion, A clarkii A sandaracinos đƣợc bảo vệ bẩm sinh chống lại loài hải quỳ vật chủ cộng sinh tƣơng ứng (Miyagawa, 1989) Chúng sống sót thực tiếp xúc bắt buộc với loài hải quỳ cộng sinh hải quỳ không cộng sinh tự nhiên Tuy nhiên,chỉ có 10/11 cá thể A clarkii hoàn toàn đƣợc bảo vệ khỏi loài hải quỳ cộng sinh tự nhiên (H crispa, S haddoni M doreensis) (Elliott and Mariscal, 1997) Cũng nghiên cứu này, lồi A ocellaris có bảo vệ bẩm sinh loài S.haddoni bị bắt giữ lồi hải quỳ khơng cộng sinh khác tự nhiên H crispa M doreensis.A perideraion hồn tồn đƣợc bảo vệ hải quỳ khơng cộng sinh tự nhiên (S haddoni) bị bám dính lồi hải quỳ chủ cộng sinh (M doreensis) Nhƣ vậy, đặc tính cộng sinh thích ứng cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ mang tính cá thể, chƣa đại diện, với trƣờng hợp này, nhƣng lại không với trƣờng hợp khác Do đó, khả thích ứng cộng sinh cá khoang cổ A ocellaris với loài loài hải quỳ khác cần thiết đƣợc làm rõ Thêm vào đó, dƣới ảnh hƣởng biến đổi khí hậu, khai thác nguồn lợi biển cách khơng kiểm sốt, hệ sinh thái rạn san hô đối diện với nhiều mối đe dọa liên quan đến sống Sự suy giảm mức độ phong phú san hô dẫn đến sụt giảm tƣơng ứng đa dạng loài cá sống rạn, có hải quỳ cá khoang cổ Nhiệt độ nồng độ acid đại dƣơng tăng lên làm tăng nguy tẩy trắng loại sinh vật có tảo cộng sinh nhƣ san hô, hải quỳ Hải quỳ tảo cộng sinh, sinh trƣởng khả cộng sinh với cá khoang cổ giảm, dễ bị chết dẫn đến tuyệt chủng hàng loạt Khi loài hải quỳ đồng loạt biến mất, loài cá cộng sinh đặc trƣng với lồi hải quỳ này, khơng chuyển đổi vật chủ rơi vào tình trạng tƣơng tự (Scott, Dixson and Scott, 2016).Với loài cá khoang cổ có tính đặc trƣng cao, tức cộng sinh với số lồi hải quỳ có nguy tuyệt chủng cao so với loài cá khoang cổ phổ biến (có khả cộng sinh với nhiều loài hải quỳ) Trong tự nhiên, cá khoang cổ A ocellaris tìm thấy có khả cộng sinh với loài hải quỳ: Stichodactyla gigantea, Heteractis magnifica, Stichodactyla mertensii (Fautin and Allen, 1992) Sự liên kết cộng sinh mang tính đặc thù cao, nghĩa cá thể A ocellaris vùng phân bố, cộng sinh với ba loài hải quỳ cộng sinh Vậy, điều kiện sống trở nên khắc nghiệt, số lƣợng vật chủ hạn chế, hải quỳ cộng sinh khơng cịn nữa, cá khoang cổ A ocellaris liệu có khả thay đổi vật chủ, cộng sinh với loài hải quỳ khác để tồn hay không? Mối quan tâm đƣợc giải sở để đánh giá tiến hóa lồi, đánh giá nguy tuyệt chủng có biến cố mơi trƣờng sống xảy Từ ý tƣởng đó, nhóm nghiên cứu thực đề tài “Nghiên cứu đáp ứng tƣơng hỗ (mutual response) q trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ Amphiprion ocellaris hải quỳ” nhằmtập trung làm rõ hai vấn đề: - Trong điều kiện mô phỏng, cá khoang cổ A ocellaris cộng sinh với lồi hải quỳ khơng cộng sinh tự nhiên hay khơng? - Nếu cá khoang cổ A ocellaris cộng sinh với hải quỳ không cộng sinh tự nhiên, mối quan hệ có hỗ trợ sinh trƣởng hay mang lại lợi ích cho cá cộng sinh?  Mục đích đề tài Nghiên cứu nội dung thuộc mơ hình nghiên cứu ảnh hƣởng biến đổi khí hậu rạn san hô Nghiên cứu tập trung làm rõ mối quan hệ lợi íchcộng sinh cá khoang cổ loài hải quỳ cộng sinh tự nhiên lồi hải quỳ khơng cộng sinh tự nhiên  Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Cá khoang cổ A ocellaris loài hải quỳ đƣợc thu mua tỉnh Khánh Hòa  Nội dung nghiên cứu  Nuôi cá khoang cổ A ocellaris hải quỳ phịng thí nghiệm  Nghiên cứu hành vi tƣơng tác cộng sinh cá A ocellaris với hải quỳ điều kiện phịng thí nghiệm  Khảo sát khả hỗ trợ tăng trƣởng số loài hải quỳ với cá A ocellaris  Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Nghiên cứu góp phần làm rõ mối quan hệ công sinh cá khoang cổ A ocellaris lồi hải quỳ Khánh Hịa Đây nghiên cứu Việt Nam mối quan hệ cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ điều kiện phịng thí nghiệm Nghiên cứu sở cho nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu đến mối quan hệ cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ nói riêng, mối quan hệ cộng sinh rạn san hô nói chung Từ có biện pháp bảo vệ phục hồi nguồn lợi cá khoang cổ hải quỳ trƣớc tác động biến đổi khí hậu khai thác mức nguồn lợi từ cá hải quỳ 48 Tóm lại, sức sinh trƣởng cá A ocellaris khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê cộng sinh với loài hải quỳ vật chủ khác 3.5.2 Mức độ hoạt động cá cộng sinh với loài hải quỳ Trong suốt thời gian thí nghiệm, mức độ hoạt động cá, đƣợc đánh giá quãng đƣờng cá di chuyển thời gian giây (vận tốc trung bình – cm/s) thời điểm ngày 3.5.2.1 Mức độ hoạt động cá A ocellaris thời điểm ngày Khác với tăng trƣởng khối lƣợng cá sống với vật chủ khác nhau, mức độ hoạt động cá thời điểm ngày khác biệt có ý nghĩa thống kê (p 0.05 p = > 0.05); tƣơng tự buổi chiều buổi tối cá cộng sinh với S haddoni (p = 0.98306 > 0.05); Nhƣ vậy, cá A ocellaris, mức độ hoạt động cá nhiều vào buổi sáng, giảm dần vào buổi trƣa buổi chiều, hoạt động tối thiểu vào buổi tối 49 (A) (B) (C) Hình Vận tốc trung bình cá A ocellaris thời điểm ngày (A) Cộng sinh với hải quỳ S gigantea (B) Cộng sinh với hải quỳ S haddoni (C) Khơng cộng sinh với nhóm hải quỳ lại 3.5.2.2 Mức độ hoạt động cá cộng sinh với nhóm hải quỳ Kết so sánh mức độ hoạt động cá sống với nhóm hải quỳ khác thời điểm khác ngày đƣợc đồ thị sau: Hình Vận tốc trung bình cá A ocellaris cộng sinh với nhóm hải quỳ thời điểm ngày 50  Mức độ hoạt động vào buổi sáng: Cá linh hoạt vào buổi sáng sống cộng sinh với vật chủ S gigantea S haddoni, nhƣ không sống cộng sinh với vật chủ khác Mức hoạt động tƣơng đƣơng cá với hải quỳ vật chủ tự nhiên (S gigantea) không tự nhiên (S haddoni), tƣơng ứng 5.37 cm/s, 5.56 cm/s Với việc không cộng sinh với hải quỳ, mức hoạt động cá tăng gần gấp lần (10.37 cm/s) so với nhóm cộng sinh trƣớc  Mức độ hoạt động vào buổi trƣa: Cá cộng sinh với hải quỳ vật chủ tự nhiên có mức hoạt động thấp 1.8 lần so với hải quỳ vật chủ không tự nhiên, thấp 2.3 lần so với không cộng sinh với hải quỳ  Mức độ hoạt động vào buổi chiều: Cá cộng sinh có xu hƣớng vận động nhiều khơng có hải quỳ cộng sinh (6.9cm/s), cao gấp lần so với cá cộng sinh với S gigantea, cao gấp 2.3 lần cộng sinh với S haddoni  Mức độ hoạt động vào buổi tối: Mặc dù giảm vận động so với thời điểm khác ngày, quãng đƣờng di chuyển cá giâylà khoảng 3.2 cm/s không cộng sinh với hải quỳ, cao không nhiều so với cá cộng sinh với S haddoni, cao gấp lần so với cá cộng sinh với S gigantea Phân tích ANOVA cho thời điểm ngày (phụ lục 5) cho thấy mức độ hoạt động cá cộng sinh với vật chủ khác khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.01) Phân tích hậu định Turkey (phụ lục 5) kiểm chứng khác biệt nhóm cho thấy:  Nhóm cá cộng sinh với vật chủ S.gigantea S.haddoni: Không có khác biệt tốc độ chuyển động nhóm cá thời điểm buổi sáng buổi chiều (p = 0.973 p = 0.974) Trong khác biệt có ý nghĩa vào buổi trƣa (p = 0.0379 < 0.05) buổi tối (p = 0.00103 < 0.01)  Nhóm cá cộng sinh với S.haddoni không cộng sinh: Chuyển động cá khơng thể cộng sinh với lồi hải quỳ cịn lại có xu hƣớng tăng lên rõ rệt so với vật chủ trƣớc (S.haddoni) (giá trị p < 0.01 tất buổi) Phân tích ANOVA nhân tố (Phụ lục 6) có tƣơng tác loài hải quỳ vật chủ thời điểm ngày ảnh hƣởng tới vận tốc chuyển động cá cộng sinh (p_interaction = 0.002363 < 0.01), ảnh hƣởng hải quỳcao ảnh hƣởng thời điểm ngày (mean Sq = 160.415 mean Sq = 194.988) 51 3.5.3 Thảo luận mức độ tƣơng hỗ cộng sinh cá A ocellaris với loài hải quỳ cộng sinh Hải quỳ đƣợc biết tới nơi trú ẩn, ngơi nhà an tồn cho cá khoang cổ trƣớc công kẻ thù (Schmiege, D‟Aloia and Buston, 2016), đồng thời nơi làm tổ, sinh sản cá khoang cổ Ngoài vai trị chủ yếu đó, cá khoang cổ cịn ăn thức ăn thừa hải quỳ, ăn xúc tu chết hải quỳ, vừa có tác dụng làm sạch, cung cấp thêm dinh dƣỡng cho sinh trƣởng cá cộng sinh Tuy nhiên, nghiên cứu chúng tôi, tốc độ sinh trƣởng cá khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê nhóm đối chứng (khơng có hải quỳ) nhóm thí nghiệm (có hải quỳ), nhƣ khơng có khác biệt vật chủ khác nhau, bao gồm vật chủ tự nhiên vật chủ thích ứng cộng sinh Mặc dù vậy, tất nhóm cá (cá lớn, cá trung bình, cá nhỏ) thể tốc độ tăng trƣởng cao cộng sinh với hải quỳ vật chủ tự nhiên S gigantea, so với hải quỳ vật chủ không tự nhiên S haddoni, cá không cộng sinh với hải quỳ Lƣu ý rằng, đặc trƣng quần đàn cá khoang cổ nhóm cá có phân hố khối lƣợng kích thƣớc mạnh mẽ (Buston, 2003) Do vậy, không khác biệt tốc độ tăng trƣởng có nguyên nhân từ khác biệt lớn khối lƣợng nhóm cá, nhƣ khác biệt cá thể nhóm Cá A ocellaris hoạt động mạnh vào buổi sáng, giảm hoạt động vào buổi trƣa buổi chiều, gần nhƣ hoạt động vào buổi tối Đây hành vi thƣờng thấy nhóm cá rạn san hô (Rickel and Genin, 2005) Hành vi hoạt động ngày đêm điển hình cá rạn trùng khớp với chu kỳ ánh sáng: lên từ nơi trú ẩn vào lúc bình minh, kiếm ăn tích cực vào ban ngày, quay nơi trú ẩn vào hồng Chu kỳ hoạt động kết trình lựa chọn phức tạp việc kiếm mồi, an toàn (lẩn tránh kẻ thù) Tuy nhiên, cá khoang cổ đƣợc bảo vệ hải quỳ, hoạt động ngày chúng bao gồm tƣơng tác với hải quỳ, bảo vệ lãnh thổ phân đàn cá thể lớn, hoạt động lẩn tránh cá thể nhỏ (Buston, 2003; Chen and Hsieh, 2016) Điểm đáng ý, cá A ocellaris có xu hƣớng giảm hoạt động vào buổi trƣa, khác biệt với nhóm cá khác có xu hƣớng kiếm ăn mạnh vào buổi trƣa (Rickel and Genin, 2005) Khi sống với vật chủ tự nhiên S gigantea, mức độ hoạt động cá giảm 52 buổi trƣa giảm mạnh vào buổi đêm, so với chúng cộng sinh với vật chủ thích ứng cộng sinh S haddoni, không đƣợc cộng sinh Tƣơng ứng với mức độ hoạt động thấp hải quỳ S gigantea, nhóm cá nhỏ cộng sinh với lồi hải quỳ có tốc độ sinh trƣởng trung bình cao nhóm cá nhỏ cộng sinh với S haddoni lần, nhóm cá lớn nhóm cá trung bình có cao lần Cá có mức độ hoạt động cao, dẫn tới việc tiêu tốn lƣợng nhiều, ảnh hƣởng đến lƣợng đƣợc dự trữ cho sinh trƣởng (Folkvord et al., 2009) Hơn nữa, chế cộng sinh cá với hải quỳ chủ yếu đến từ hấp dẫn mùi nhƣ phản ứng hoá học (chemical cue) (Elliott, Elliott and Mariscal, 1995), việc trì cộng sinh mà không bị châm độc hải quỳ cá khoang cổ hình thành lớp chất nhầy bảo vệ da cá Tuy nhiên, mức độ gây độc loài S haddoni lớn so với loài S gigantea (Nedosyko et al., 2014 b) Vì vậy, mức độ hoạt động cao cá cộng sinh với S haddoni đến từ việc thể chúng ln cần trì mức cảnh báo cao nộc độc S haddoni Nhƣ vậy, nói vật chủ S gigantea tạo nơi cƣ trú an toàn cho cá A ocellaris so với vật chủ thích ứng cộng sinh S haddoni 53 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ nghiên cứu trên, đƣa kết luận sau: - Cá khoang cổ A ocellaris 60 ngày tuổi đƣợc bảo vệ bẩm sinh với hải quỳ cộng sinh tự nhiên S gigantea có khả thích ứng để cộng sinh với lồi hải quỳ khơng cộng sinh tự nhiên S haddoni Cá A ocellaris bị châm độc H crispa sau cố gắng tiếp xúc cộng sinh với chúng - Tốc độ sinh trƣởng cá A ocellaris nghiệm thức ni có hải quỳ khơng có hải quỳ, nhƣ lồi hải quỳ với khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê 4.2 Kiến nghị - Cần có thêm nhiều nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ Việt Nam Hơn hết nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh cá loài cá khoang cổ hải quỳ dƣới ảnh hƣởng biến đổi khí hậu - Trong điều kiện phịng thí nghiệm, để kết hành vi đƣợc xem có ý nghĩa, nên mơ mơ hình sống giống với tự nhiên, tránh yếu tố nhân tạo làm rối biểu hành vi, từ đƣa nhận định thiếu khách quan - Cần đƣa thêm yếu tố cạnh tranh kẻ gây nguy hiểm vào mơ hình quan sát hành vi cộng sinh Bởi tự nhiên, cá khoang cổ hải quỳ phải đối diện với mối đe dọa từ sinh vật khác - Đối với thí nghiệm nghiên cứu sinh trƣởng nhƣ tập tính bầy đàn cá khoang cổ cộng sinh với hải quỳ, cần tiến hành với số lƣợng cỡ mẫu lớn từ 20 cá thể trở lên - Số lƣợng cá khoang cổ hải quỳ ngày giảm mạnh Quá trình khai thác, đánh bắt hải quỳ cá khoang cổ cần đƣợc kiểm soát chặt chẽ Đồng thời, nên tiến hành nghiên cứu, dự án sinh sản nhân tạo cá khoang cổ hải quỳ, bảo tồn loài tránh nguy tận diệt 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Hà Lê Thị Lộc, Nguyễn Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Kim Bích (2011) „Kỹ thuật sản xuất giống nuôi thương phẩm cá khoang cổ Nemo (Amphiprion ocellaris Cuvier, 1830)‟, Hội nghị Khoa học Công nghệ biển toàn quốc lần thứ V Hà Lê Thị Lộc, Nguyễn Thị Thanh Thủy (2009) Qúa trình phát triển phơi biến thái ấu thể cá khoang cổ nemo (Amphiprion ocellaris cuvier 1830) vùng biển Khánh Hịa.Hội nghị biển Đơng Hội nghị biển Đông 2009 Đào Tấn Hổ, Nguyễn Thị Mỹ Ngân, Hoàng Lê Thanh Huyền, Bùi Quang Nghi (2000) „Thành phần cộng sinh hải quỳ cá khoang cổ vịnh Nha Trang (Việt nam)‟ Nha Trang: Tuyển tập Báo cáo Khoa học Hội nghị Khoa học ‘Biển Đông - 2000’, pp 295–306 Hà Lê Thị Lộc (2004) „Nghiên cứu sở sinh học phục vụ cho sinh sản nhân tạo cá khoang cổ (Amphiprion spp.) vùng biển Khánh Hòa‟ Luận án tiến sĩ Ngƣ loại học Viện Hải Dương Học Nha Trang Lƣơng Thị Tƣờng Vi cộng (2015) „Phân loại số lồi cá khoang cổ hải quỳ Khánh Hịa dựa đặc điểm hình thái di truyền‟ Đồ án tốt nghiệp, Viện Công nghệ sinh học môi trƣờng, trƣờng Đại học Nha Trang Tiếng Anh Ackerman, P a, Morgan, J D and Iwama, G K (1990) „Physiology of Anesthesia‟, Exposure, pp 1–22 Allen, G R (1972) Anemonefishes: their classification and biology Neptune City Astakhov, D A., Ponomarev, S A., Thu, D D and Phuong, L D (2008) „Materials on fauna of anemonefishes (Perciformes, Pomacentridae, Amphiprioninae) and host sea anemones (Cnidaria, Actiniaria) from Con Son Islands (South China Sea, Southern Vietnam)‟, Journal of Ichthyology, 48(9), pp 707–713 Astakhow, D (2002) „Species Composition of Anemone-fishes (Perciformes, Pomacentridae) and Their Symbiotic Sea Anemones (Cnidaria, Actiniaria) in the Khanhhoa (South Vietnam)‟, Journal of Ichthyology, 42(1), pp 37–50 Balamurugan, J., Kumar, T T A., Ghosh, S., Баламуруган, Д., Кумар, Т А and Гош, С (2014) „Expansion behavior, growth and survival of the sea anemone Stichodactyla haddoni (Saville-Kent,1893) with anemonefishes in captivity‟,11(2), pp.315- 324 Balamurugan, J., Kumar, T T A and Kannan, R (2015) „Acclimation behaviour and bio-chemical changes during anemonefish ( Amphiprion sebae ) and sea anemone ( Stichodactyla haddoni ) symbiosis‟, (2014), pp 127–138 Brooks, W R and Mariscal, R N (1984) „The acclimation of anemone fishes to sea anemones: Protection by changes in the fish‟s mucous coat‟, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 80(3), pp 277–285 Buston, P (2003) „Social hierarchies: Size and growth modification in clownfish‟, Nature, 424(6945), pp 145–146 Chen, T and Hsieh, C (2016) „Fighting Nemo : Effect of 17 α-ethinylestradiol ( 55 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 EE2 ) on aggressive behavior and social hierarchy of the false clown anemonefish Amphiprion ocellaris‟, Marine Pollution Bulletin Elsevier Ltd Collins, T J (2007) „ImageJ for microscopy.‟, BioTechniques, 43(1 Suppl), pp 25–30 Dunn, F D (1981) „Dunn 1981 The clownfish sea anemones.pdf‟ Elliott, J K., Elliott, J M and Mariscal, R N (1995) „Host selection, location, and association behaviors of anemonefishes in field settlement experiments‟, Marine Biology, 122(3), pp 377–389 Elliott, J K and Mar, R N (1996) „Ontogenetic and interspecific variation in the protection of anemonefishes from sea anemones‟, 208, pp 57–72 Elliott, J K and Mariscal, R N (1997) „Acclimation or Innate Protection of Anemonefishes from Sea Anemones ? ' Elliott, J K., Mariscal, R N and Roux, K H (1994) „Do anemonefishes use molecular mimicry to avoid being stung by host anemones ?‟, 179, pp 99–113 Elliott, J K., Mariscal, R N and Roux, K H (1994) „Do anemonefishes use molecular mimicry to avoid being stung by host anemones?‟, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 179(1), pp 99–113 Fautin, D G (2008) „Sea anemones (Cnidaria: Anthozoa: Actiniaria) of Moreton Bay‟, Memoirs of the Queensland Museum Fautin, D G and Allen, G R (1992) „Field guide to anemone fishes and their host sea anemones‟, p 160 Fautin, D G., Tan, R., Yap, N W L., Tan, S H., Crowther, A., Goodwill, R., Sanpanich, K and Tay, Y C (2015) „Sea anemones (Cnidaria: Actiniaria) of Singapore: Shallow-water species known also from the Indian subcontinent‟, Raffles Bulletin of Zoology, 2015(31), pp 44–59 Fautin, D G., Tan, S H and Tan, R (2009) „Sea anemoneS ( Cnidaria : aCtiniaria ) of Singapore : abundant and well-known Shallow-water SpeCieS‟, Raffles Bulletin of Zoology, Supplement(22), pp 121–143 Fautin DG, A G (1997) Anemonefi shes and their host sea anemones Western Au Folkvord, A., Fiksen, Ø., Høie, H., Johannessen, A., Otterlei, E and Vollset, K W (2009) „What can size distributions within cohorts tell us about ecological processes in fish larvae?‟, Scientia Marina, 73(S1), pp 119–130 Hattori, A (2002) „Small and large anemonefishes can coexist using the same patchy resources on a coral reef, before habitat destruction‟, Journal of Animal Ecology Blackwell Science Ltd, 71(5), pp 824–831 Hill, R and Scott, A (2012) „The influence of irradiance on the severity of thermal bleaching in sea anemones that host anemonefish‟, Coral Reefs, 31(1), pp 273–284 Hobbs, J.-P A., Frisch, A J., Ford, B M., Thums, M., Saenz-Agudelo, P., Furby, K A and Berumen, M L (2013) „Taxonomic, spatial and temporal patterns of bleaching in anemones inhabited by anemonefishes.‟, PloS one Public Library of Science, 8(8), p e70966 Holbrook, S J and Schmitt, R J (2005) „Growth, reproduction and survival of a tropical sea anemone (Actiniaria): Benefits of hosting anemonefish‟, Coral Reefs, 24(1), pp 67–73 Jem, E and Brooks, W R (1984) „The acclimation protection of anemone fishes to sea anemones: by changes in the fish‟s mucous coat‟, 81, pp 277–285 56 28 Katherine Barrington (2015) Guide for Keeping Anemones in a Reef Tank | RateMyFishTank.com, ratemyfishtank.com 29 Knorr, T G., Iovino, P J., Walsh, M L and Rice, P H (2016) „ON DRUGS: The Sedative Effects of Clove Oil on Post-metamorphose Juvenile Clownfish Amphiprion ocellaris‟ 30 Krejszeff, S., Zarski, D., Palińiska-Zarska, K., Trabska, I., Kupren, K., Targońska, K., Bowszys, M and Kucharczyk, D (2013) „Procedure for harmless estimation of fish larvae weight‟, Italian Journal of Animal Science, 12(2), pp 270–274 31 Lighting Requirements for Anemones | Animals - mom.me (2017) 32 Madduppa, H H., Timm, J and Kochzius, M (2014) „Interspecific, spatial and temporal variability of self-recruitment in anemonefishes.‟ 33 Mariscal, R N (1970) „An experimental analysis of the protection of Amphiprion xanthurus Cuvier & Valenciennes and some other anemone fishes from sea anemones‟, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 4(2), pp 134– 149 34 Mariscal, R N (1972) Behavior of symbiotic fishes and sea anemone, Mycologia 35 Mcfadden, C S and Collins, A G (2007) „The Phylum Cnidaria : A Review of Phylogenetic Patterns and Diversity 300 Years After Linnaeus‟, 182, pp 127–182 36 Mebs, D (2009) „Chemical biology of the mutualistic relationships of sea anemones with fish and crustaceans‟, Toxicon, 54, pp 1071–1074 37 Miyagawa, K (1989) „Experimental Analysis of the Symbiosis between Anemonefish and Sea Anemones‟, Ethology, 80(1–4), pp 19–46 38 Nedosyko, A M., Young, J E., Edwards, J W and Burke da Silva, K (2014a) „Searching for a toxic key to unlock the mystery of anemonefish and anemone symbiosis.‟ 39 Nedosyko, A M., Young, J E., Edwards, J W and Burke da Silva, K (2014b) „Searching for a toxic key to unlock the mystery of anemonefish and anemone symbiosis.‟ 40 Nelson, J S., Phang, V P E and Chou, L M (1996) „Survival and growth rates of the anemonefish Amphiprion ocellanris: a transfer experiment‟, Journal of Fish Biology, 48(6), pp 1130–1138 41 Ochi, H (1986) „Growth of the anemonefish Amphiprion clarkii in temperate waters, with special reference to the influence of settling time on the growth of 0year olds‟, Marine Biology: International Journal on Life in Oceans and Coastal Waters, 92(2), pp 223–229 42 Ollerton, J., Mccollin, D., Fautin, D G and Allen, G R (2007) „Finding NEMO : nestedness engendered by mutualistic organization in anemonefish and their hosts‟, (November 2006), pp 591–598 43 Rickel, S and Genin, A (2005) „Twilight transitions in coral reef fish: The input of light-induced changes in foraging behaviour‟, Animal Behaviour, 70(1), pp 133–144 44 Roopin, M., Henry, R P and Chadwick, N E (2008) „Nutrient transfer in a marine mutualism: Patterns of ammonia excretion by anemonefish and uptake by giant sea anemones‟, Marine Biology, 154(3), pp 547–556 45 Schlichter, D (1976) „Macromolecular Mimicry: Substances Released by Sea Anemones and Their Role in the Protection of Anemone Fishes‟, in Coelenterate Ecology and Behavior Boston, MA: Springer US, pp 433–441 46 Schmiege, P F P., D‟Aloia, C C and Buston, P M (2016) „Anemonefish 57 47 48 49 50 51 52 53 personalities influence the strength of mutualistic interactions with host sea anemones‟, Marine Biology, 164(1), p 24 Schmiege, P F P., D‟Aloia, C C and Buston, P M (2017) „Anemonefish personalities influence the strength of mutualistic interactions with host sea anemones‟, Marine Biology Springer Berlin Heidelberg, 164(1), p 24 Scott, A (2012) „Fast Track ➲ publication marine ornamental for aquariums‟, 88(1), pp 1–8 Scott, A., Dixson, D L and Scott, A (2016) „Reef fishes can recognize bleached habitat during settlement : seaanemone bleaching alters anemonefish host selection‟, Proceedings of the Royal Society - B-Biological Sciences Scott, A., Hardefeldt, J M and Hall, K C (2014) „Asexual propagation of sea anemones that host anemonefishes: Implications for the marine ornamental aquarium trade and restocking programs‟ Sea Anemone Care in a Tank | Animals - mom.me (2017) da Silva, K B and Nedosyko, A (2016) „Sea Anemones and Anemonefish: A Match Made in Heaven‟, in The Cnidaria, Past, Present and Future Cham: Springer International Publishing, pp 425–438 Wong, M Y L., Medina, A., Uppaluri, C and Arnold, S (2013) „Consistent behavioural traits and behavioural syndromes in pairs of the false clown anemonefish Amphiprion ocellaris‟ 58 PHỤ LỤC Kết tƣơng quan kích thƣớc cân nặng cá khoang cổ Amphiprion ocellaris sử dụng phần mềm R, model:Exponential model & Linear Model Exponential model Summary Output Call: lm(formula = log(Khoiluong) ~ Kichthuoc) Residuals: Min 1Q Median 3Q Max -0.280304 -0.050374 -0.004132 0.053540 0.190554 Coefficients: Estimate Std Error t value Pr(>|t|) (Intercept) -4.42883 0.07407 -59.80 |t|) Buoi sang - Buoi chieu == 3.0636 0.3945 7.765 F) Haiqui2 102.3 51.13 7.688 0.00161 ** Residuals 37 246.1 6.65 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Simultaneous Tests for General Linear Hypotheses Multiple Comparisons of Means: Tukey Contrasts Fit: aov(formula = Buoitrua ~ Haiqui2) Linear Hypotheses: Estimate Std Error t value Haddoni - Gigantea == 2.4181 0.9438 2.562 Khongqui - Gigantea == 3.9238 1.0396 3.774 Khongqui - Haddoni == 1.5057 1.0678 1.410 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' (Adjusted p values reported single-step method) Buổi chiều Pr(>|t|) 0.973 F) Haiqui3 154.36 77.18 58.65 3.36e-12 *** Residuals 37 48.69 1.32 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Simultaneous Tests for General Linear Hypotheses Multiple Comparisons of Means: Tukey Contrasts Fit: aov(formula = Buoichieu ~ Haiqui3) Linear Hypotheses: Estimate Std Error t value Pr(>|t|) 61 Haddoni - Gigantea == 0.09161 0.41981 0.218 Khongqui - Gigantea == 4.57855 0.46242 9.901 Khongqui - Haddoni == 4.48694 0.47496 9.447 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' (Adjusted p values reported single-step method) Buổi tối Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) Haiqui4 28.86 14.430 27.27 6.17e-08 *** Residuals 36 19.05 0.529 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Simultaneous Tests for General Linear Hypotheses Multiple Comparisons of Means: Tukey Contrasts Fit: aov(formula = Buoitoi ~ Haiqui4) Linear Hypotheses: Estimate Std Error t value Haddoni - Gigantea == 1.0632 0.2716 3.914 Khongqui - Gigantea == 2.1472 0.2932 7.323 Khongqui - Haddoni == 1.0840 0.3060 3.543 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' (Adjusted p values reported single-step method) 0.974 F) Buoi 481.24 160.415 44.0636 < 2.2e-16 *** Haiqui 389.98 194.988 53.5604 < 2.2e-16 *** Buoi:Haiqui 78.48 13.081 3.5931 0.002363 ** Residuals 147 535.16 3.641 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Call: lm(formula = Vantoc ~ Buoi * Haiqui) Residuals: Min 1Q -5.6030 -0.9308 Median -0.2136 3Q 0.6792 Max 10.6364 Coefficients: Estimate Std Error t value (Intercept) 2.30727 0.47700 4.837 BuoiBuoisang 3.06360 0.67459 4.541 BuoiBuoitoi -1.26584 0.67459 -1.876 BuoiBuoitrua 0.64776 0.67459 0.960 HaiquiHaddoni 0.09161 0.69826 0.131 HaiquiKhongCS 4.57855 0.76915 5.953 BuoiBuoisang:HaiquiHaddoni 0.10586 0.98749 0.107 BuoiBuoitoi:HaiquiHaddoni 0.97155 0.99757 0.974 BuoiBuoitrua:HaiquiHaddoni 2.32645 0.98749 2.356 BuoiBuoisang:HaiquiKhongCS 0.44897 1.08774 0.413 BuoiBuoitoi:HaiquiKhongCS -2.43140 1.08774 -2.235 BuoiBuoitrua:HaiquiKhongCS -0.65479 1.08774 -0.602 Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Residual standard error: 1.908 on 147 degrees of freedom Multiple R-squared: 0.6396, Adjusted R-squared: 0.6126 F-statistic: 23.72 on 11 and 147 DF, p-value: < 2.2e-16 Pr(>|t|) 3.29e-06*** 1.16e-05*** 0.0626 0.3385 0.8958 1.85e-08 *** 0.9148 0.3317 0.0198 * 0.6804 0.0269 * 0.5481 ... cặp cá lớn” (Hattori, 2002) 1.4 Q trình thích ứng cộng sinh chế bảo vệ cá khoang cổ với hải quỳ 1.4.1 Q trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ với hải quỳ Các nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh. .. ? ?cộng đồng” cá khoang cổ 16 1.4 Q trình thích ứng cộng sinh chế bảo vệ cá khoang cổ với hải quỳ 17 1.4.1 Q trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ với hải quỳ 17 1.4.2 Cơ chế bảo vệ cá. .. tƣơng hỗ q trình thích ứng cộng sinh cá khoang cổ hải quỳ Nghiên cứu thực đối tƣợng lồi khoang cổ cộng sinh Amphiprion sebae, cá khơng cộng sinh Terapon jarbua, hải quỳ S haddoni Kết quảcho thấy cá