TÁI DỰNG MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH LOÀI SỬ DỤNG DỮ LIỆU TRÌNH TỰ NHIỀU GEN ĐÃ BỘC LỘ SỰ ĐA DẠNG LOÀI CHƯA ĐƯỢC BIẾT ĐẾN CỦA GIỐNG MEGOPHRYS SENSU LATO, HỌ MEGOPHRYIDAE (ANURA)

Giới thiệu

Giống Megophrys sensu lato (s. l.) có quá trình tranh cãi phân loại kéo dài. Hiện tại, Megophrys s. l. được phân chia thành 3 giống (hoặc phân giống) bao gồm: Atympanophrys, Megophrys sensu stricto (s.s) và Xenophrys  (Dubois, 1986; Dubois and Ohler, 1998; Günther, 1864; Lathrop, 1997; Tian and Hu, 1983). Tính đến 2016, nhóm này có 57 loài. Mặc dù 3 giống trên đã được công nhận, tuy nhiên một số nhà nghiên cứu vẫn duy trì sử dụng tên Megophrys s. l. Sự bảo thủ này gây ra tranh cãi. Sự thiếu vắng một phân tích phân tử về mối quan hệ phát sinh loài đã cản trở việc giải quyết vấn đề này. Bên cạnh đó, các đánh giá mức độ đa dạng và lịch sử tiến hóa của Megophrys s. l. cũng gặp khó khăn do sự tiến hóa khá bảo thủ của hình thái. Các kết quả nghiên về cứu hình thái có sự sung đột lớn. Mức độ phân loại sâu hơn cũng yêu cầu cần có phân tích phân tử. Ngày nay, phương pháp nhận biết loài dựa trên cơ sở DNA càng trở nên quan trọng. Các đánh giá dữ liệu phân tử cùng với các nguyên liệu mới thu tại các khu vực chưa được khảo sát là cơ sở cho việc mô tả nhiều loài mới (e.g., Li et al., 2014; Mahony et al., 2013; Stuart et al., 2006). Điều này gợi ý rằng số lượng loài của nhóm này có thể đã bị đánh giá thấp hơn so với thực tế.

Mục đích của nghiên cứu là trả lời 3 câu hỏi: (1) Atympanophrys, BorneophrysXenophrys có phải là các giống có giá trị hay không? (2). Dữ liệu phân tử có tương ứng với hình thái các loài đã biết hay không? (3) Các loài có phân bố rộng có chứa các taxon phức không?

Vật liệu và phương pháp

177 mẫu đại diện cho các vùng địa lý khác nhau và các nhóm hình thái khác nhau đã được đọc trình tự gen 16S ty thể. 72 trình tự được lấy từ ngân hang GenBank để mở rộng số lượng loài và địa điểm mẫu. Tổng cộng, bộ dữ liệu chứa 45 loài/57 loài của Megophrys s. l. Các trình tự của giống BrachytarsophrysOphryophryne được lựa chọn làm taxa outgroup thứ nhất và LeptobrachiumLeptolalax được lựa chọn làm outgroup taxa thứ 2.

Xây dựng cây gen cho tất cả các mẫu sử dụng phương pháp suy luận MrBayes (BI). Biên giới loài được xác định bằng phương pháp GMYC (General Mixed Yulecoalescent).

Nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài (phylogeny) được tái dựng bởi 2 phương pháp BI (Bayesian Inference) và ML (maximum-likelihood) cho 2 bộ dữ liệu độc lập: mtDNA (gen COI + 16S) với chiều dài 1108bp và nuDNA (gen BDNF, RAG1 và RHOD) với chiều dài 2052bp.

Kết quả

Cả hai phân tích BI và GMYC đều chỉ ra một cách mạnh mẽ sự tồn tại của nhiều loài mới. Các phân tích cho thấy có 20 loài mới chưa được mô tả (hình 1) (trong số này Việt Nam có 6 loài). Các loài được xác định là loài phức như Megophrys major chứa 3 loài mới chưa được mô tả, Megophrys parva có chứa 5 loài mới. M. maosonensis được xác định là một loài nằm trong loài phức M. major. Các loài mới còn lại liên quan tới các loài có phân bố rộng bao gồm: M. boettgeri, M. brachykolos, M. minorM. spinata.

 

      Hình 1.  Cây BI dựa trên dữ liệu gen 16S mtDNA. Các loài mới được ký hiệu M. sp1-20.

             Phân tích mối quan hệ phát sinh loài cho thấy giống Megophrys s.l. không phải là monophyly với các đại diện là BrachytarsophrysOphryophryne (hình 2,3). Kết quả thừa nhận sự tồn tại của 3 giống(*): Atympanophrys (tương ứng clade D), Xenophrys (tươngtứngvới clade A –B) và Megophrys s.s. (tương ứng với Clade C).  Những giống này cũng cho thấy sự khác biệt hình thái rõ ràng. (Boulenger, 1908; Delorme et al., 2006; Fei et al., 2009; Günther, 1864; Lathrop, 1997; Li and Wang, 2008; Li, 2007; Rao and Yang, 1997; Tian and Hu, 1983; Wei et al., 2010). Kết quả cũng công nhận OphryophryneBrachytarsophrys là các giống có giá trị.

Chú thích: (*)Tuy nhiên, một phân tích khác gần đây nhất đã gộp tất cả các giống Atympanophrys, Ophryophryne, Megophrys s.s, Xenophrys, Barchitarsophrys thành một giống là Megophrys (tham khảo Mahony et al. 2017 https://doi.org/10.1093/molbev/msw267).

Hình 2. Mối quan hệ phát sinh loài của giống Megophrys sensu lato dựa trên dữ liệu mtDNA

Hình 3. Mối quan hệ phát sinh loài của giống Megophrys sensu lato dựa trên dữ liệu nuDNA.

Chi tiết bài báo đăng trên tạp chí: Molecular Phylogenetics and Evolution 106 (2017) 28–43

(https://doi.org/10.1016/j.ympev.2016.09.004).

 

Tin bài: Dương Văn Tăng, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, VAST.

Tin cùng loại