M Ở ĐẦU
2.4.Thu thập và phân tích số liệu
2.4.1. Công thức tính các chỉ tiêu
Công thức tính số lượng ấu trùng (sức sinh sản hữu hiệu)
Công thức tính tỷ lệ sống
Công thức tính tỷ lệ chuyển giai đoạn của ấu trùng
2.4.2. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Toàn bộ số liệu thu từ các thí nghiệm được xử lý trên phần mềm SPSS 16.0. Sử dụng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (oneway – ANOVA) và Duncan test để kiểm định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P < 0,05) về tốc độ sinh trưởng, phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 2.3.3.1 và 2.3.3.2.
Số lượng ấu trùng =
SL AT trong 100 mL x Thể tích bể ương 100 mL
Tỷ lệ sống (%) =
Số ấu trùng khi kết thúc thí nghiệm x 100% Số ấu trùng thả ban đầu
Tỷ lệ giai đoạn i (%) =
Số ấu trùng ở giai đoạn i x 100% Số ấu trùng giai đoạn Zoea I
Sử dụng phương pháp phân tích phương sai hai yếu tố (twoway – ANOVA) để đánh giá ảnh hưởng đồng thời của mật độ ấu trùng và mật độ thức ăn lên sự phát triển và tỷ lệ sống của ấu trùng với mức ý nghĩa (P < 0,05). Sau khi có sự khác biệt, dùng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (oneway – ANOVA) và Duncan test để xác định sự ảnh hưởng riêng rẽ các yếu tố (mật độ ấu trùng hoặc mật độ thức ăn) lên tỷ lệ sống và sự chuyển giai đoạn của ấu trùng với mức ý nghĩa (P < 0,05).
Sử dụng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính (Linear regression) để xác định mối quan hệ giữa kích thước tôm mẹ với sức sinh sản hữu hiệu và chiều dài của ấu trùng với mức ý nghĩa (P < 0,05).
Số liệu được trình bày trong báo cáo được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình (TB) ± sai số chuẩn (SE).
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh sản của tôm Harlequin 3.1.1. Phân biệt đực cái 3.1.1. Phân biệt đực cái
Hình thái ngoài của tôm đực và tôm cái Harlequin có thể phân biệt thông qua hai dấu hiệu. Tôm cái có các đốm màu tím hay xanh tím ở dưới mặt bụng, trong khi đó, mặt bụng của tôm đực không có các đốm màu (Hình 3.1). Ngoài ra, trong cùng một cặp, tôm cái thường có kích thước lớn hơn tôm đực. Kết quả này tương tự như những mô tả ban đầu của Calado (2008) [64].
Hình 3.1. Tôm đực (trái) và tôm cái (phải) 3.1.2.Nghiên cứu và mô tả quá trình giao vỹ
Bảng 3.1. Các thông số môi trường bể nuôi tôm bố mẹ
Thông số môi trường Giá trị trung bình ± sai số chuẩn
Nhiệt độ (oC) 28,62 ± 0,7 Độ mặn (‰) 34,71 ± 2,05 pH 8,27 ± 0,05 TAN (mg/L) 0,05 ± 0,018 Hàm lượng NO2 (mg/L) 0,01 ± 0,009 Độ kiềm (mg CaCO3/L) 113 ± 22,78
Nhìn chung các yếu tố môi trường đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của tôm bố mẹ (Bảng 3.1). Các thông số môi trường cũng được duy trì ổn định nhờ vai trò lọc của rong biển và vi sinh vật kết hợp.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, chu kì lột xác trung bình của tôm Harlequin bố mẹ là 16,21 ± 1,55 ngày, thấp nhất là 13 ngày và cao nhất là 20 ngày. Khoảng cách từ thời điểm nở đến thời điểm lột xác trung bình là 1,68 ± 1,27 ngày. Tuy nhiên, cũng có những trường hợp quá trình lột xác diễn ra cùng ngày với quá trình nở hay kéo dài tới 6 ngày sau khi nở. Khoảng cách của thời gian lột xác đến giao vỹ thông thường 10 - 60 phút, cũng có thể kéo dài đến 3 giờ. Trong trường hợp con cái lột xác xong mà không có con đực, hay con đực không có khả năng giao vỹ, con cái vẫn có thể giao vỹ với con đực khác trong khoảng 6 giờ sau khi lột xác.
Chu kỳ lột xác của tôm Harlequin trong nghiên cứu này là 16,21 ± 1,55 ngày (13 – 20 ngày). Trong khi đó, theo nghiên cứu của Seibt (1973) và Fiedler (1994) là 18 – 20 ngày [115], [239], điều này có thể do sự khác biệt về nhiệt độ và chế độ dinh dưỡng trong quá trình nuôi (Saowapa & Vorathep, trao đổi riêng). Đây cũng là hai yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chu kỳ lột xác của giáp xác đã được nghiên cứu bởi nhiều tác giả [140], [99], [150], [14], [41], [132]. Trong khi đó, ở tôm càng xanh trưởng thành
M. rosenbergii, chu kỳ lột xác dao động trong khoảng 29 - 79 ngày [188]. Khoảng cách từ thời điểm nở đến thời điểm lột xác trung bình là 1,68 ± 1,27 ngày. Khoảng thời gian này cũng tương tự ở loài Stenopus hispidus [283]. Khoảng thời gian từ khi lột xác đến giao vỹ dao động 10 - 180 phút là ngắn hơn so với tôm càng xanh, ở đó, khoảng thời gian này là 1 – 22 giờ, thường là 3 – 6 giờ [2]. Con cái vẫn có khả năng giao vỹ trong khoảng thời gian 6 giờ sau khi lột xác, tuy nhiên, thời gian tối đa cho quá trình này chưa được xác định ở tôm Harlequin. Nghiên cứu của Zhang et al. (1998a) cho thấy, loài Stenopus hispidus có khả năng giao vỹ trong khoảng 24 giờ sau khi lột xác. Sau 36 giờ, tỷ lệ giao vỹ thành công của chúng giảm xuống chỉ còn 25% [283].
Quá trình lột xác tiền giao vỹ có vai trò quan trọng trong việc loại bỏ lớp vỏ cũ và chuẩn bị lớp “áo cưới” cho trứng sau khi thụ tinh gắn vào. Hoạt động này còn đảm bảo cho sự tăng trưởng của tôm, trong một số trường hợp, tôm cái đã chết khi không lột xác được.
Tập tính giao vỹ của tôm đực
Quá trình giao vỹ có thể được phân chia thành 4 [82], [2], 5 [283] hay 7 giai đoạn [24] tùy theo mức độ chi tiết của các tác giả. Ở đây, quá trình giao vĩ của tôm đực được chia làm bảy các giai đoạn.
Giai đoạn I, tiếp xúc (Hình 3.2). Sau khi tôm cái lột xác, tôm đực luôn ở cạnh tôm cái nhưng không có biểu hiện gì của quá trình giao vỹ cho đến khi tôm cái cứng vỏ. Tôm đực Harlequin và một số loài tôm khác có thể nhận biết tôm cái thành thục thông qua pheromone, các tín hiệu hóa học, màu sắc hay tập tính được phát ra từ tôm cái mới lột xác [239], [24], [25], [118], [286], [93], [70], [71], [72]. Sau đó, tôm đực tiếp cận tôm cái, dùng các đôi chân ngực, đặc biệt là đôi càng chạm liên tục vào tôm cái, ban đầu là các đôi càng và phần phụ đầu ngực, sau đó là đến phần bụng của tôm cái. Quá trình này diễn ra vài giây đến vài phút ở tôm Harlequin nhưng có thể kéo dài từ 10 phút đến 6 giờ ở tôm Stenopus hispidus [283].
Giai đoạn II, tôm đực trèo lên lưng tôm cái bằng cách dùng các đôi chân ngực bám vào mặt bên của phần bụng. Hoạt động này diễn ra tương đối dễ dàng và nhanh chóng ở tôm Harlequin. Tuy nhiên, ở tôm Heptacarpus pictus, khi tôm đực leo lên tôm cái từ phía phần đầu ngực thay vì phần bụng, thường xảy ra một số phản ứng chống lại của tôm cái thông qua đôi càng và các đôi chân ngực [24]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giai đoạn III, tôm đực cưỡi lên lưng tôm cái (Hình 3.2). Sau khi bám chặt vào tôm cái, tôm đực cưỡi lên lưng tôm cái theo hướng cùng chiều và song song với nhau. Điều này cho phép tôm đực và tôm cái sẵn sàng chuẩn bị cho các hoạt động tiếp theo và cũng là sự chấp thuận của tôm cái với tôm đực. Vị trí này đảm bảo cho quá trình giao vỹ của tôm đực và cái diễn ra thành công. Sự từ chối của tôm cái chủ yếu diễn ra trong hai giai đoạn đầu.
Giai đoạn IV, tôm đực đu đưa và di chuyển trên cả hai bên thân của tôm cái, định vị cho bước tiếp theo là áp phần bụng của tôm đực vào tôm cái. Trong quá trình này, tôm đực bám rất chặt nhưng linh hoạt để đảm bảo vị trí của nó trên lưng tôm cái.
Giai đoạn V, nhào xuống. Tôm đực nằm dưới mặt bụng của tôm cái sao cho phần đầu ngực của tôm đực nằm dưới và vuông góc với đốt bụng một về phía bên phải hay bên trái của tôm cái. Đối với những cặp tôm có kích thước chênh lệch lớn (con cái thường lớn hơn con đực), tôm đực thường không thể ôm trọn và tạo vuông góc với tôm cái trong quá trình gắn túi tinh được, mà thường nằm chéo và cùng chiều với tôm cái. Tuy nhiên, ở một số loài tôm Caridean khác, tôm cái có thể nằm dưới tôm đực trong quá trình gắn túi tinh [36]. Ở tôm càng xanh, trong quá trình giao vỹ, tôm đực lật ngửa tôm cái lên một góc 20 – 30o (cùng chiều) và ôm giữ chặt tôm cái bằng các đôi
chân ngực [2]. Trong khi đó, ở loài Stenopus hispidus, tôm đực ở vị trí 150 - 180o (ngược chiều) so với tôm cái [283].
Giai đoạn VI, gắn túi tinh (Hình 3.2). Ở vị trí trên, tôm đực chuyển và gắn túi tinh vào bộ phận nhận tinh của tôm cái nằm ở gốc của đôi chân ngực thứ ba. Thời gian cho quá trình này ở cả tôm Harlequin và nhiều loài tôm khác đều diễn ra nhanh chóng trong khoảng 10 – 30 giây [2], [283], [36]. Tuy nhiên, ở loài tôm Rhynchocinetes typus, quá trình này có thể kéo dài đến 3 giờ bởi sự lặp lại của quá trình gắn túi tinh [93]. Sự phù hợp về cấu trúc và chức năng của các đôi chân bụng, đặc biệt là nhánh trong và nhánh phụ trong của đôi chân bụng một và hai đảm bảo cho việc gắn túi tinh một cách nhanh gọn và chính xác [36].
Giai đoạn VII, tách rời ra. Sau khi gắn túi tinh, tôm đực và tôm cái rời nhau ra. Tôm đực thường chủ động (hoặc kết hợp với sự nâng lên của tôm cái) tách ra khỏi tôm cái từ phía mặt bụng sau khi quá trình giao vỹ hoàn tất. Khi quá trình gắn túi tinh kết thúc, tôm đực thường không hoặc ít tiếp xúc với tôm cái cho đến khi quá trình đẻ trứng và thụ tinh kết thúc. Điều này cũng được mô tả trên nhiều loài tôm Caridean khác [36].
Hình 3.2. Giai đoạn I - tiếp xúc, III - leo lên lưng, VI - gắn túi tinh
Khoảng thời gian cho toàn bộ quá trình giao vỹ ở tôm Harlequin dao động trong khoảng vài phút. Tuy nhiên, cũng có trường hợp dưới 1 phút (khi thả con đực vào bể con cái đã lột xác và cứng vỏ) hoặc trên 3 giờ (khi quá trình gắn túi tinh được lặp lại nhiều lần cho đến khi thành công). Những ghi nhận của Bauer & Abdalla (2001) trên loài Palaemonetes pugio cho thấy, khoảng thời gian này dao động 1 – 5 phút, cũng có những trường hợp dưới 1 phút [34]. Đa phần thời gian giao vỹ ở tôm Caridean diễn ra trong khoảng vài phút và không quá vài giờ [24], [25], [32]. Thông thường chỉ cần
giao vỹ một lần, tôm đực có thể gắn túi tinh thành công cho tôm cái. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, quá trình giao vỹ có thể lặp lại đến 3 lần mới hoàn tất. Sau khi giao vỹ, túi chứa tinh của tôm đực được gắn vào gốc của đôi chân ngực thứ ba. Túi tinh có dạng hình trụ, màu trắng, gắn chắc vào đó cho đến khi quá trình đẻ trứng và thụ tinh hoàn tất. Hầu hết tôm Caridean, túi tinh thường được gắn ở giữa gốc của các đôi chân bò cuối, tuy nhiên, ở tôm Heptacarpus sitchensis, túi tinh được gắn ở gốc của đôi chân bụng thứ nhất [36], [82].
Tập tính giao vỹ của tôm cái
Thông thường tôm đực và tôm cái Harlequin ít có sự cộng tác với nhau trong suốt quá trình sống trong bể nuôi mặc dù chúng sống theo cặp. Tập tính bảo vệ của tôm đực với tôm cái trong quá trình giao vỹ đã được ghi nhận trên nhiều loài tôm Caridean, trong đó có tôm Harlequin [34]. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, sự thể hiện là không rõ ràng có thể là do chúng được nuôi chung với nhau cách biệt với các cặp khác. Sự tương tác về tập tính sinh sản của của tôm đực và tôm cái trong quá trình giao vỹ thể hiện là quá trình tôm đực khống chế và bắt giữ tôm cái để thực hiện hoạt động giao vỹ. Do đó, một trong những biểu hiện về tập tính quan trọng trong quá trình giao vỹ của tôm cái đó là sự bị động và chấp nhận tôm đực. Tuy nhiên, trong một số trường hợp tôm cái không hoàn toàn bị động, chúng sẽ chống lại hoặc hất tôm đực ra bằng các đôi chân ngực trong khi tôm đực cố gắng leo lên lưng tôm cái. Đặc trưng của tôm cái Harlequin là sự cong gập chặt phần bụng lại để tôm đực không thể áp mặt bụng vào tôm cái được. Sự từ chối tôm đực, nguyên nhân chính dẫn đến thất bại trong quá trình giao vỹ, có thể là do tập tính bảo vệ của tôm cái đối với tôm đực [24]. Thực tế quan sát cho thấy, có những trường hợp tôm đực phải thực hiện quá trình giao vỹ tới ba lần mới thành công. Sự co lại của các đôi chân bụng và nâng cao cơ thể của tôm cái Harlequin là biểu hiện đặc trưng thể hiện sự tham gia và chấp thuận hoạt động giao vỹ. Hoạt động này sẽ tạo điều kiện cho tôm đực áp sát mặt bụng vào tôm cái để gắn túi tinh vào gốc của đôi chân bò thứ ba.
Sau khi quá trình giao vỹ hoàn tất, tôm cái thường dùng đôi chân ngực thứ nhất dạng kìm sắc nhọn vệ sinh toàn bộ mặt dưới của phần giáp đầu ngực, gốc của các đôi chân ngực, đặc biệt là đôi chân ngực thứ ba nơi mà túi tinh gắn vào. Điều này nhằm mục đích chỉnh lại túi tinh và vệ sinh lại đường đi của trứng từ gốc chân bò thứ ba
xuống phần bụng gắn vào các sợi lông tơ. Đồng thời, phần bụng và các đôi chân bụng cũng được vệ sinh liên tục và kỹ càng bởi sự phối hợp hoạt động của các đôi chân ngực, hoạt động quạt của các đôi chân bụng (10 - 30 giây/lần) và hoạt động cong gập và bật lại của tôm mẹ. Hoạt động này nhằm chuẩn bị cho quá trình gắn vào của trứng sau khi thụ tinh diễn ra ngay sau đó. Các tập tính này là đặc trưng của tôm Caridean đã được nghiên cứu và mô tả trên nhiều loài [2], [24].
3.1.3. Nghiên cứu và mô tả quá trình đẻ trứng và thụ tinh
Thời gian từ lúc giao vỹ đến lúc đẻ trứng thường dao động từ 20 phút đến 2 giờ, cá biệt có thể kéo dài đến 4 giờ. Nghiên cứu của Wicker & Seibt (1970) cũng trên tôm Harlequin cho thấy thời gian này là 1 – 2 giờ [24]. Trong khi đó, theo Nouvel & Nouvel (1937) hoạt động đẻ trứng diễn ra ngay sau khi giao vỹ ở đa số các loài thuộc họ Hippolytidae [24]. Thời gian này ở loài Stenopus hispidus là 15 – 20 phút [283],
tôm càng xanh là 2 – 5 giờ (có thể 6 – 24 giờ) [2], và một số loài tôm khác dao động vài phút đến vài giờ [24], [25], [32], [34].
Trước khi đẻ, tôm cái dùng đôi chân ngực thứ nhất để sắp xếp lại các lông tơ ở các đôi chân bụng và chỉnh lại túi chứa tinh. Ngay trước khi đẻ, tôm mẹ dùng đôi chân ngực này cắt xé và trải rộng túi tinh ra phần diện tích xung quanh nơi túi tinh gắn vào, đồng thời không ngừng vệ sinh chải chuốt xung quanh. Mặc dù không được quan sát một cách chi tiết, nhưng theo Bauer (2004), hoạt động này giúp phân tách túi tinh thành những phần nhỏ trên đường đi của trứng từ lỗ sinh dục đến dính vào các nhánh trong chân bụng [36].
Trong quá trình đẻ trứng, sự kết hợp của các đôi chân bụng đầu tiên dạng lá mảnh dài, có thể vươn tới gốc của các đôi chân ngực thứ ba, thậm chí là thứ hai, kết hợp với hoạt động cong gập thân chặt lại giúp tạo ra một buồng kín tạm thời để trứng thụ tinh với tinh trùng. Đặc điểm này cũng được mô tả trên nhiều họ thuộc bộ Caridean như: Hippolytidae, Pandalidae và Palaemonidae [36]. Thiếu vắng buồng thụ tinh này, trứng sẽ bị rơi khỏi tôm mẹ trước khi dính vào mặt bụng. Sự phù hợp về cấu tạo và chức năng của các đôi chân bụng và các nhánh phụ của nó đảm bảo cho quá trình thụ tinh và gắn của trứng vào các nhánh trong chân bụng được nhịp nhàng và chính xác. Trứng thụ tinh sẽ lần lượt dính từng chùm vào các lông tơ của các đôi chân bụng thứ tư, thứ ba, thứ hai và thứ nhất. Hoạt động này cũng tương tự ở tôm càng xanh
[2]. Trứng sẽ được dính với nhau và toàn bộ khối phôi được bảo vệ bởi chất tiết dạng keo sinh ra bởi các tuyến nằm dưới gốc chân bụng [36].