PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU
2.2.2 Xây dựng mơ hình lý thuyết
Mơ hình lý thuyết ựược xây dựng ựể giải thắch cơ chế của hiện tượng quan sát ựược. Nói cách khác, khi quan sát cùng một hiện tượng người ta có thể có nhiều cách giải thắch khác nhau về cơ chế xuất hiện của hiện tượng đó. Cách giải thắch đầu tiên mà người nghiên cứu tìm ra chưa chắc ựã ựúng và nếu ựúng chưa chắc sẽ ựúng trong các ựiều kiện khác nhaụ Người nghiên cứu vì thế cần phải tìm nhiều cách giải thắch khác nhau cho hiện tượng quan sát ựược và bằng phương pháp loại suy chọn cho mình một cách giải thắch có lý nhất và tìm cách kiểm chứng nó.
Hãy xem xét vắ dụ saụ Nghề nuôi tôm Sú hiện nay ựang gặp phải một số khó khăn trong ựó có sự khan hiếm nguồn tôm bố mẹ phục vụ sản xuất giống. Người sản xuất tôm giống và các nhà nghiên cứu giải quyết khó khăn này chủ yếu bằng cách ni nhân tạo tôm Sú bố mẹ trong ựăng, ao, bể hoặc mương nước chảy (Hoàng Tùng 2003). Trước năm 2003 ở Việt nam đã có nhiều thử nghiệm nuôi và/hoặc sử dụng tôm bố mẹ có nguồn gốc ni vào sản xuất con giống ở cả 3 miền Bắc, Trung và Nam Bộ. Kết quả cho thấy khả năng sinh sản của tôm Sú nuôi nhân tạo kém xa tôm Sú bắt từ tự nhiên thể hiện qua: tỉ lệ thành thục tự nhiên thấp (trên dưới 5%), tỉ lệ thành thục sau cắt mắt <50%, sức sinh sản kém và tỉ lệ sống của ấu trùng không ựáp ứng ựược yêu cầu sản xuất. Như vậy, Ộhiện tượngỢ quan sát ựược ở ựây là khả năng sinh sản của tôm Sú nuôi nhân tạo thấp hơn nhiều so với tôm Sú bắt từ tự nhiên. Các quan sát tương tự cũng được thơng báo ở các nước khác trên thế giới: Thailand, Australia, Malaysia, Taiwan, Indonesia, French Polynesia, Japan và Philippines từ năm 1972 ựến 2002. Rõ ràng ựây là một hiện tượng sinh học thực sự cần ựược quan tâm nghiên cứụ Nếu biết ựược cụ thể nguyên nhân gây ra hiện tượng này, ta sẽ có cơ hội ựể cải thiện khả năng sinh sản của tôm nuôi nhân tạo, giúp cho nghề nuôi tôm Sú phát triển một cách ổn ựịnh.
VÍ DỤ 2.2.a Mơ hình lý thuyết TUỔI và khả năng sinh sản kém của tơm Sú ni nhân tạọ
Theo mơ hình này thì tuổi của tơm Sú ni nhân tạo trong các thử nghiệm ựã nêu là chưa thắch hợp (nhỏ hơn tuổi tham gia sinh sản). Ở các nghiên cứu trước, tôm Sú bố mẹ ựều là những cá thể lớn vượt ựàn, thu gom từ ao ni thương phẩm. Tơm cái có khối lượng thân cỡ 50-60 g ựược chọn và tiếp tục nuôi nâng cấp lên cỡ 100-140 g (ựiều kiện nuôi và thời gian nuôi khác nhau) rồi mới ựược cắt mắt, nuôi phát dục. Trong một vài trường hợp tơm được cắt mắt dục ựẻ ngay chỉ sau 5,5 tháng tuổi (Primavera 1985). Tôm Sú mẹ bắt từ tự nhiên có khối lượng thân từ 120-180 g thường có khả năng sinh sản rất tốt. Tuy nhiên, khơng có gì chắc chắn là những cá thể này ở ựộ tuổi 10-12 tháng (theo như phỏng ựoán của Motoh 1981). Cho tới thời ựiểm hiện tại, vẫn chưa có phương pháp nào có thể xác ựịnh chắnh xác tuổi của tơm He mặc dù ựã có nhiều nghiên cứu tìm tương quan giữa tuổi tơm và lipofuscin Ờ một sản phẩm của q trình oxi hố diễn ra trong tế bào, tập trung ở não tôm (Peixoto et al. 2005). Tôm nuôi trong ựiều kiện nhân tạo ựầy ựủ ựược cung cấp thức ăn ựầy ựủ và vì thế có thể ựạt ựến kắch thước trưởng thành nhanh hơn so với tơm ngồi tự nhiên. Kết quả của các thử nghiệm ựã cho thấy tôm Sú tuổi khoảng trên dưới 12 tháng có khả năng sinh sản tốt hơn tôm non (Primavera 1985, Browdy 1998). Quan sát tương tự cũng ựược ghi nhận ở tôm Thẻ, Penaeus merguiensis 10 tháng tuổi so với 6 sáng tuổi (Hoàng Tùng 2002). Trong ựa số các nghiên cứu trước ựây, tôm mẹ ựược lựa chọn theo khối lượng thân chứ không phải kết hợp giữa khối lượng thân và tuổi (Hoàng Tùng 2003). Như vậy, theo lý giải của mơ hình TUỔI thì khả năng sinh sản của tôm chỉ thể hiện khi vượt qua một ngưỡng tuổi nhất ựịnh. điều này ựồng nghĩa với các tắch luỹ về dinh dưỡng chuẩn bị cho quá trình sinh sản. Giả thuyết 1 là ựộ tuổi này phải lớn hơn 12 tháng. Tôm Sú bố mẹ nuôi nhân tạo trong bể 200 m3 ở Hải Phòng ựã sinh sản tự nhiên khi ựạt cỡ tuổi 23 tháng (Lê Xân Ờ Viện Nghiên cứu NTTS 1, trao ựổi riêng). Giả thuyết 2 là khả năng sinh sản thay ựổi theo ựộ tuổị Giả thuyết 3 là nhu cầu dinh dưỡng cho tắch luỹ sinh sản không giống nhu cầu dinh dưỡng cho sinh trưởng. Có nghĩa là nếu tiếp tục nuôi tôm bố mẹ theo kiểu nuôi tôm thịt sau khi lựa chọn từ ao ni thương phẩm thì cơ hội thành cơng là rất thấp. Xem thêm chi tiết về mơ hình này và các mơ hình thay thế trong Hồng Tùng (2005).
VÍ DỤ 2.2.b Mơ hình lý thuyết DINH DƯỠNG
Theo mơ hình này, chế ựộ dinh dưỡng của tơm Sú bố mẹ nuôi nhân tạo (trong các thử nghiệm trước ựây) còn thiếu một số thành phần quan trọng và chỉ thắch hợp với sinh trưởng chứ không phải sinh sản. Tại các trại sản xuất tôm giống, thức ăn sử dụng ựể nuôi tôm Sú bố mẹ là các loại hải sản tươi như mực, ốc mượn hồn, Artemia sinh khối (làm giàu hoặc không), giun nhiều tơ, nhuyễn thể, thịt tôm, cua hoặc gan bò, heo (Wouters et al. 2001). Với chế ựộ dinh dưỡng này, tôm tự nhiên sinh sản tốt hơn nhiều so với tôm nuôi nhân tạọ Vấn ựề là ở chỗ, tắch luỹ cho sinh sản thơng qua dinh dưỡng phải là một q trình lâu dàị Tơm mẹ bắt từ tự nhiên tham gia sinh sản nhiều lần có sự suy giảm ựáng kể về thể trọng. Nhiều cá thể kiệt sức sau khi ựược sử dụng trong trại giống cho thấy chế ựộ dinh dưỡng này chỉ mới có khả năng duy trì hoạt ựộng sống của tôm mẹ. Cơ chế huy ựộng năng lượng tạo sản phẩm sinh dục của tôm Sú ựược cho là chủ yếu dựa vào các chất dinh dưỡng tắch luỹ trong cơ thể. Tôm tự nhiên trước khi bị bắt và ựưa về trại giống ựã có thời gian tắch luỹ dinh dưỡng qua các loại thức ăn cần thiết (mà chúng ta vẫn chưa biết ựầy đủ) có trong tự nhiên khi chúng di cư ra các vùng nước sâụ đó có thể là lý do vì sao tơm ni sinh sản kém hơn tôm tự nhiên. Nghiên cứu mới nhất của Pleixoto et al. (2005) trên tôm Sú cho thấy khả năng tắch luỹ nỗn hồng của tôm nuôi kém hơn nhiều so với tôm tự nhiên. Giả thuyết chung nhất của mơ hình DINH DƯỠNG là tơm cần ựược cung cấp một số chất dinh dưỡng quan trọng và ựiều kiện môi trường thuận lợi cho q trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng này phục vụ cho hoạt ựộng sinh sản. Nên nhớ các hormone sinh dục ựược tổng hợp lên từ tiền hormonẹ điều này phụ thuộc vào chế ựộ dinh dưỡng. Vậy các giả thuyết cụ thể, nhỏ hơn là gì? Nếu quan tâm bạn có thể ựọc thêm Harrison (1990) và Harrison (2005) ựể hiểu kỹ hơn về ựặc ựiểm dinh dưỡng của tôm và các loại giáp xác khác trước khi ựưa ra một số phán ựoán, giả thuyết ựể kiểm chứng. điều cần nhớ là giả thuyết ựưa ra phải xuất phát từ một mơ hình lý thuyết cụ thể.
VD 2.2.c Mơ hình lý thuyết DI TRUYỀN
Mơ hình di truyền cho rằng khả năng sinh sản trong ựiều kiện nhân tạo (mà người ta ựã hoặc ựang thiết lập khi thử nghiệm nuôi tôm Sú bố mẹ) chỉ hiện diện ở một vài quần thể tơm Sú mà thơị Nói cách khác, có thể có những quần thể tôm Sú sinh sản tốt hơn trong ựiều kiện nhân tạo so với những quần thể còn lạị Tương tự như thế trong một quần thể tơm Sú, có những cá thể có khả năng thắch ứng và sinh sản trong ựiều kiện nhân tạo tốt hơn các cá thể khác. Thực tế tại các trại sản xuất tôm giống ở Việt nam cho thấy, chất lượng của tôm Sú bố mẹ bắt ở các vùng biển khác nhau hồn tồn khơng giống nhau (Hồng Tùng 1998). Tơm ở Khánh Hịa sinh sản tốt hơn tơm ở Kiên Giang hay Vũng Tàụ Ở Nha Trang, có những con tôm mẹ khi bị cắt mắt ựẻ ựến 27-28 lần, sống trong bể nuôi tôm mẹ ở trại giống ựến 5-6 tháng. Các thông tin thu thập ựể khẳng ựịnh mơ hình này vì thế sẽ bao gồm: xác ựịnh có hay khơng sự khác biệt về khả năng sinh sản giữa các quần thể tôm Sú tự nhiên, xác ựịnh cơ sở di truyền (kiểu hình, kiểu gene hay kết hợp) ựể lựa chọn đàn tơm bố mẹ ban ựầu với giả thuyết khả năng đó sẽ ựược di truyền qua các thế hệ saụ Mơ hình di truyền cịn chỉ ra có thể phối cận huyết chắnh là nguyên nhân dẫn ựến khả năng sinh sản kém của tôm nuôị Khi lựa chọn tôm bố mẹ từ các ao nuôi thương phẩm, khả năng chọn các cá thể có quan hệ ruột thịt (cùng cha, cùng mẹ) với nhau là rất lớn do sức sinh sản của tôm Sú mẹ lớn (số lượng postlarvae do một con tơm mẹ tạo ra có thể ựủ ựể thả nuôi một vài ao). Do hao hụt, dục ựẻ quá sớm và chế ựộ dinh dưỡng chưa phù hợp (xem các mơ hình trên) nên số lượng các cá thể trong ựàn giảm dần và cơ hội phối cận huyết càng lớn hơn ở các thế hệ saụ
VD 2.2.d Mơ hình lý thuyết BỆNH
đây là mơ hình mà nhóm nghiên cứu của dự án FRDC Ờ Australia ựề xuất và kiểm nghiệm. Dự án này do Hiệp hội Người nuôi tôm Australia tài trợ trong 4 năm (2001-2005) với mục đắch tháo gỡ các khó khăn trong việc sinh sản nhân tạo tơm Sú nị Theo mơ hình này sở dĩ tôm Sú nuôi nhân tạo sinh sản kém là do tơm bố mẹ bị nhiễm mầm bệnh. Chắnh vì thế khi bị stress do cắt mắt, một số có thể chết khiến cho tỉ lệ thành thục thấp. Bệnh cũng làm giảm khả năng sinh sản, lây nhiễm qua trứng và ấu trùng khiến cho tỉ lệ nở thấp, sức sống của ấu trùng kém, v.v. để kiểm chứng mơ hình này, người ta ựã tiến hành kiểm tra các mầm bệnh (thường gặp) trên tôm mẹ, ghi nhận mức ựộ nhiễm và liên hệ các thông tin này với khả năng sinh sản của tôm. Giả thuyết nghiên cứu là: lượng tác nhân gây bệnh có ở tơm mẹ tỉ lệ nghịch với khả năng sinh sản của chúng. Các hạn chế của mơ hình này ựược phân tắch trong phần tiếp theọ
Comment [HT1]: Full paper saved in Teaching/Course/CA/References
VD 2.2.e Mơ hình lý thuyết MƠI TRƯỜNG
Trong tự nhiên, tôm Sú di cư ra các vùng biển xa bờ khi ựến thời kỳ tiền trưởng thành (Motoh 1981). Quá trình di cư này kéo theo các thay ựổi lớn về ựiều kiện môi trường và chế ựộ dinh dưỡng (Primavera 1985). Cụ thể là mức ựộ ổn ựịnh của môi trường ựược cải thiện, từ vùng có nhiều biến ựộng (cửa sơng, ven bờ) ra vùng có mơi trường ổn ựịnh hơn (xa bờ, ựộ sâu lớn). Hiện tượng di cư sinh sản ra các vùng xa bờ khẳng ựịnh ựiều kiện mơi trường ở ựó phù hợp với quá trình thành thục buồng trứng và sinh sản của tôm cũng như sự phát triển và cơ hội sống sót của ấu trùng. Nhận ựịnh này ựược minh chứng bằng thực tế sản xuất tại các trại tôm giống nơi các yếu tố sinh thái chắnh như nhiệt ựộ, ựộ mặn, pH, ựộ kiềm, chế ựộ chiếu sáng ựược mô phỏng các thông số ghi nhận ở bãi ựẻ của tơm Sú.
Mơ hình MƠI TRƯỜNG nhấn mạnh ựến tắnh động của mơi trường ni và có liên quan nhiều ựến hoạt ựộng của
hệ thống nội tiết tố ở tơm. Mơ hình này cho rằng chắnh những biến ựổi về ựiều kiện mơi trường trong q trình di cư ựã (bằng một hoặc một số cơ chế chưa xác ựịnh ựược) làm ức chế quá trình tổng hợp, bài tiết của hóc mơn ức chế sự phát triển của tuyến sinh dục Ờ GIH (Gonadal Inhibitory Hormone), khiến cho tuyến sinh dục có ựiều kiện phát triển sau khi tắch luỹ dinh dưỡng ựã ựầy ựủ (Hoàng Tùng 2002). Vậy tại sao khi ựã ra ựến khu vực thắch hợp rồi, tôm lại sinh sản theo mùả Câu trả lời có thể là biến động mơi trường qua các tháng trong năm. Tơm Sú có khả năng sinh sản quanh năm. Nhưng chỉ vào những tháng nhất ựịnh số lượng tôm cái thành thục buồng trứng từ giai ựoạn II ựến giai ựoạn IV mới nhiềụ Ngoài tự nhiên, tôm cái không bị cắt mắt (ựể loại trừ GIH như trong sản xuất giống nhân tạo), yếu tố nào khiến GIH bị ức chế? Hoàng Tùng (2002) ựề xuất Ộgiả thuyết ức chế sinh sảnỢ - Inhibitory
Spawning Hypothesis, theo ựó tơm có khả năng sinh sản quanh năm nhưng bị ức chế do biến ựộng của môi trường
(vắ dụ như nhiệt ựộ thấp trong mùa ựông, sự thay đổi các thơng số của môi trường nước trong mùa mưa, v.v.). Thời gian ức chế càng dài, yếu tố ức chế càng mạnh, ựỉnh sinh sản sau đó sẽ càng cao, mùa vụ sinh sản sẽ càng tập trung.
Vấn ựề ựặt ra cho người nghiên cứu là tìm cách giải thắch hiện tượng nàỵ Việc tìm cách giải thắch phải dựa trên các thơng tin đã biết kết hợp với các phán ựốn có cơ sở. Kết quả của q trình này là sự hình thành của một hoặc nhiều mơ hình lý thuyết khác nhau (xem vắ dụ 2.2). Sau đó là tiến hành kiểm chứng từng phần hoặc toàn bộ mơ hình lý thuyết nàỵ Lịch sử nghiên cứu khoa học ựã cho thấy nghiên cứu theo kiểu thử-sai (trial-and-error, tức là giả thuyết nghiên cứu không dựa trên một mơ hình lý thuyết) sẽ mất rất nhiều thời gian và ắt khi thành cơng. Khi xây dựng mơ hình lý thuyết Ờ tìm cách lý giải hiện tượng, người nghiên cứu phải bám sát vào ựiều kiện cụ thể mà quan sát ựã ựược thực hiện. Với vắ dụ về khả năng sinh sản kém của tôm Sú bố mẹ ni nhân tạo, ựó sẽ là: cơng trình ni, tuổi và kắch thước của tôm, nguồn gốc, qui trình chăm sóc, thức ăn, thông số dùng ựể ựánh giá khả năng sinh sản, kỹ thuật nuôi thành thụ, ựiều kiện môi trường, v.v. Thiếu những thông tin này, mọi lý giải ựều thiếu cơ sở và trở nên khập khiễng, thiếu tắnh thuyết phục. Chắnh mơ hình này sẽ ựược dùng làm xương sống cho phần Tổng luận trong báo cáo khoa học (xem chương 5).
Các hiện tượng sinh học thường phức tạp và việc sử dụng thuần tuý một trong các mơ hình trên ựể giải thắch thường ắt có khả năng thành cơng. Mỗi mơ hình sẽ có những hạn chế nhất ựịnh mà ở thời ựiểm hiện tại nó khơng thể giải thắch hết mọi chi tiết của quan sát. Vắ dụ như mơ hình mơi trường cịn yếu khi chưa nhận ựịnh ựược yếu tố sinh thái nào ức chế sinh sản của tôm trong mùa mưạ Trước mắt, người nghiên cứu sẽ phải tìm cách giải thắch về hạn chế nàỵ Giả thuyết có thể là biến ựộng về nguồn thức ăn cần thiết cho tắch luỹ phục vụ sinh sản trong mùa mưa hoặc ựơn giản là khoảng cách giữa 2 ựỉnh sinh sản trong năm chắnh là khoảng thời gian giữa 2 lần ựẻ của tôm trong ựiều kiện tự nhiên. Giả thuyết ựầu kết hợp 2 mơ hình Mơi trường và Dinh dưỡng. Giả thuyết thứ 2 kết hợp cả 2 mơ hình vừa nêu với những suy đốn về ựặc ựiểm sinh học của ựối tượng.
Như vậy ta có thể thấy ở giai ựoạn ựầu, người làm nghiên cứu cần tìm ra càng nhiều cách giải thắch càng tốt ựể ựảm bảo vấn ựề cần nghiên cứu ựược mổ xẻ, xem xét một cách tồn diện, dưới nhiều góc độ khác nhaụ điểm quan trọng cần lưu ý là mơ hình chỉ có thể ựược xây dựng nếu bạn
thu thập ựầy ựủ thơng tin hay nói cách khác là quan sát ựủ kỹ và sẽ có tắnh thuyết phục cao nếu ựược ựưa ra ựược cơ sở của các suy luận. Trong thực tế nghiên cứu, hạn chế về khả năng tiếp cận
thông tin (trong lĩnh vực quan tâm nghiên cứu) sẽ khiến cho mơ hình lý thuyết bạn xây dựng có rất nhiều hạn chế, thậm chắ là khơng hợp lý nếu bạn không tiếp cận với những thông tin quan trọng nhất. Thảo luận với các ựồng nghiệp có cùng quan tâm nghiên cứu ở giai ựoạn này rất có lợi vì bạn sẽ nhận ựược các ý kiến phê bình hoặc góp ý ựể hồn thiện (hoặc hủy bỏ) mơ hình. Bước tiếp theo sẽ phải so sánh các mơ hình, dùng phép loại suy để tìm một mơ hình có nhiều khả năng gần với