Bài giảng Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
ThS. PHẠM THANH LIÊM
ThS. TRẦN ĐẮC ĐỊNH GIÁO TRÌNH
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
SINH HỌC CÁ
học quần thể, đánh giá trữ lượng cá
Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này: Sinh học đại c
ương
Đã xuất bản chưa, nếu có thì nhà xuất bản nào : Chưa xuất bản
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
3
MỤC LỤC
THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2
1. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2
2. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG 2
MỤC LỤC 3
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 6
I. GIỚI THIỆU CHUNG 6
1. Khái quát 6
2. Lịch sử phát triển của nghiên cứu cá 6
3. Tầm quan trọng của phương pháp nghiên cứu và mục tiêu của giáo trình 6
II. NỘI DUNG CỦA GIÁO TRÌNH 7
CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP THU VÀ XỬ LÝ MẪU 8
I.1. GIỚI THIỆU 8
I.2. PHƯƠNG PHÁP THU MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU 8
I.2.1. Nguyên tắc trong thu mẫu 8
I.2.1.1. Định danh chính xác mẫu thu 8
I.2.1.2. Chọn địa điểm thu mẫu 9
I.2.1.3. Chuẩn bị biểu mẫu 9
I.2.2. Thu mẫu phân tích ở phòng thí nghiệm 9
I.2.3. Kỹ thuật bảo quản mẫu 10
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
4
III.2.5.3. Cách chuẩn bị các dung dịch để dán mẫu như sau: 30
III.2.6. Nhuộm màu (Staining) 30
III.3. CÂU HỎI ÔN TẬP 32
III.4. TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DINH DƯỠNG CÁ 34
IV.1. THỨC ĂN TỰ NHIÊN CỦA CÁ 34
IV.1.1. Sinh vật phù du (plankton) 34
IV.1.2. Sinh vật tự bơi (Nekton) 34
IV.1.3. Sinh vật đáy (Benthos) 34
IV.1.4. Chất vẩn (Detritus) 34
IV.2. PHỔ DINH DƯỠNG 35
IV.3. CÁC CHỈ SỐ SINH TRẮC 36
IV.3.1. Tương quan chiều dài ruột 36
IV.3.2. Chỉ số no (index of fullness) của ống tiêu hóa và cường độ bắt mồi (feeding
intensity) 37
IV.3.3. Phương pháp phân tích thức ăn trong ruột cá 37
IV.3.3.1. Phương pháp số lượng 38
IV.3.3.2.Phương pháp thể tích 39
IV.3.3.3. Phương pháp trọng lượng 39
IV.3.4. Sự phát triển các cơ quan tiêu hóa và mối liên hệ với tập tính dinh dưỡng 39
IV.3.5. Hệ số chọn lựa thức ăn 40
IV.3.5.1.Chỉ số ưu thế (index of preponderance): 40
IV.3.5.2.Chỉ số tương quan (index of Relative importance): 40
IV.3.6. Các chỉ tiêu đánh giá nhu cầu dinh dưỡng của cá 41
IV.4. CÂU HỎI ÔN TẬP 42
IV.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 42
CHƯƠNG V:PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC SINH SẢN 44
VII.3.1. Mục đích 61
VII.3.2. Các phương pháp đánh dấu 61
VII.3.2.1.Dùng hóa chất và thuốc nhuộm: 61
VII.3.2.2. Cắt một phần của cơ thể cá: 61
VII.3.2.3. Gắn trên cá một vật có ký hiệu riêng: 61
VII.4. SỰ BIẾN ĐỔI QUẦN THỂ VÀ CÁC MÔ HÌNH DỰ BÁO QUẦN THỂ 62
VII.5. SỰ KHAI THÁC BỀN VỮNG QUẦN THỂ 63
VII.6. CÂU HỎI ÔN TẬP 64
VII.7. TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
CHƯƠNG VIII: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CÁ 65
VIII.1. MỤC TIÊU CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG 65
VIII.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH DẤU VÀ BẮT LẠI 65
VIII.2.1. Điều kiện áp dụng 65
VIII.2.2. Nguyên lý 65
VIII.3.1. Điều kiện áp dụng 65
VIII.3.2. Nguyên lý 65
VIII.4. PHƯƠNG PHÁP DÙNG SÓNG ÂM 66
VIII.4.1. Điều kiện áp dụng 66
VIII.4.2. Nguyên lý 66
VIII.5. PHƯƠNG PHÁP DỰA TRÊN DIỆN TÍCH QUÉT CỦA LƯỚI KÉO 66
VIII.5.1. Điều kiện áp dụng 66
VIII.5.2. Nguyên lý 67
VIII.5.2.1.Xác định diện tích quét của lưới 67
VIII.5.2.2. Ước tính trữ lượng 67
VIII.6. PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO SỰ SUY GIẢM 68
VIII.6.1. Điều kiện áp dụng 68
VIII.6.2. Nguyên lý 68
VIII.7. PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT 68
VIII.7.1. Điều kiện áp dụng 68
VIII.7.2. Nguyên lý 69
(Day, 1878), sau đó là hàng loạt các báo cáo viết về hình thái cá như Hamilton (1822),
Cuvier và Valenciennes (1824-1849).
Đến đầu thế kỷ 20 thì các nghiên cứu về ngư loại học phát triể
n nhanh về nhiều lĩnh
vực như (i) hình thái và phân bố; (ii) phân loại; (iii) sinh lý và sinh hóa; (iv) sinh thái; (v)
bệnh học; (vi) cấu trúc quần thể; (vii) di truyền; và (viii) bảo tồn, hàng loạt các nghiên
cứu về sinh học cá đã được tiến hành như nghiên cứu về sinh học sinh sản của nhiều loài
cá khác nhau như của Hickling (1930), Clark (1934),… về tuổi và sinh trưởng của các
loài các biển và cá nước ngọt như của Van Oosten (1929), Hickling (1933), Ford (1933),
Pillay (1958),… về đánh giá trữ lượng quần thể như
Ricker (1954, 1975), Welcomme
(1975, 1979),…
3. Tầm quan trọng của phương pháp nghiên cứu và mục tiêu của giáo trình
Trong nghiên cứu các vấn đề về thức ăn, sinh trưởng, sinh sản, biến động quần
thể,… của cá đều cần có một phương pháp phù hợp và chuẩn mực để có thể đưa ra các
nhận định hay đánh giá chính xác và có thể so sánh kết quả giữa các nghiên cứu.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp nghiên cứu sinh học cá được viết trong nhiề
u tài
liệu khác nhau ở các cấp độ khác nhau. Nhiều nhà nghiên cứu làm việc ở các quốc gia
phát triển (Tây Âu, Nhật Bản, Mỹ, ) luôn sử dụng các phương pháp mới, phức tạp và
ứng dụng công nghệ thông tin hay thiết bị hiện đại, tất nhiên sẽ tiết kiệm thời gian, cho
kết quả chính xác hơn, nhưng chi phí có thể cao hơn.
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
7
Ở một số quốc gia, hay đối với một số đối tượng bắt đầu tiếp cận với phương pháp
nghiên cứu cá (như sinh viên) thì rất cần các phương pháp đơn giản và dễ ứng dụng. Trên
ý tưởng đó, giáo trình nầy được biên soạn trên cơ sở tổng hợp nhiều phương pháp đã ứng
dụng trong nghiên cứu cá và trình bày có tính logic và dễ hiểu nhằm phục vụ cho sinh
viên chuyên ngành thủy sản bậ
c
vào nội dung của nghiên cứu, ví dụ thu mẫu để xác định giống loài, thành phần loài hay
là thu để đánh giá trữ lượng,… Có những nội dung nghiên cứu đòi hỏi người thu mẫu
phải có công cụ đánh bắt riêng, nhưng có nội dung có thể dựa vào thu mẫu từ ngư dân,
trao đổi để ghi nhận thông tin từ ngư dân, thu từ chợ hay từ những người có liên quan
khác ở địa bàn nghiên cứu. Tuy nhiên, trong thực tế thì việc thu thậ
p các thông tin qua
ngư dân không phải lúc nào cũng đầy đủ hoặc nhận được các trả lời chính xác hoàn toàn,
bởi lẽ ngư dân không có ghi chép các thông tin, hoặc đôi lúc vì một lý do nào đó mà họ
không thể nói thật hết những điều họ làm hay biết. Trong trường hợp nầy, người thu mẫu
phải tạo ra một sự thân thiện nhất định và biết cách trao đổi để có thể khai thác được
thông tin chính xác nhất về mẫu thu của mình.
Bên cạnh đó, không phải lúc nào các mẫu thu đều có thể xử lý (phân tích) ngay tại
chỗ mà phải mang về phòng thí nghiệm để phân tích. Vì thế, vấn đề xử lý mẫu thu cũng đòi
hỏi phải được thực hiện nghiêm túc và khoa học để có thể có được kết quả phân tích chính
xác. Phương pháp xử lý vào bảo quản mẫu vì thế tùy thuộc vào từng nội dung nghiên cứu.
I.2. PHƯƠNG PHÁP THU MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU
I.2.1. Nguyên tắc trong thu m
ẫu
I.2.1.1. Định danh chính xác mẫu thu
Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong nghiên cứu sinh học cá là phải xác
định chính xác loài cá nghiên cứu. Nhưng đây không phải là công việc dễ dàng, nhất là
khi mẫu thu là các loại cá trong giai đoạn con non. Thỉnh thoảng người nghiên cứu không
phân biệt được 2 loài có quan hệ gần nhau và gọi chúng với cùng một tên loài. Tùy theo
địa phương, mỗi loài cá có thể có những tên gọi khác nhau, cho nên việc sử dụng tên
khoa học của loài là thuận tiện và chính xác nh
ất.
Định danh loài thường được tiến hành bằng cách xác định một loạt các đặc điểm
hình thái bao gồm: (i) mô tả hình thái của loài như hình dạng cơ thể, các loại vi, vị trí
1. Nơi khai thác (tên sông, hồ, ngư trường,…)
2. Địa điểm thu mẫu
3. Loại tàu khai thác
4. Ngư cụ khai thác và kích thước mắc lưới
5. Độ sâu ngư trường khai thác
6. Diện tích khai thác (nếu được)
7. Loài khai thác, tỉ lệ thành phần loài,
Nếu cần có thể
ghi nhận nhanh kích cỡ về chiều dài và trọng lượng của cá tại nơi
thu mẫu. Thông thường thì có thể phân nhóm theo kích cỡ cá để đo đạt, trong trường hợp
cá có kích thước lớn hơn 30 cm chiều dài thì có thể đo độ chính xác là 1 cm, cá kích cỡ
nhỏ hơn 30 cm thì độ chính xác là 0,5 cm và đối với cá nhỏ có thể đo ở độ chính xác 1
mm (Holden và Rait, 1974).
I.2.2. Thu mẫu phân tích ở phòng thí nghiệm
Thu mẫu cho các phân tích ở phòng thí nghiệm yêu cầu phải có tính đại diện cho
qu
ần thể. Mẫu thu cần phải được giữ càng tươi càng tốt. Tùy theo yêu cầu mà mẫu thu
cũng có thể khác nhau, nếu như thu mẫu cho nghiên cứu mô học phải là mẫu sống thì thu
mẫu phân tích tính ăn của cá phải thu vào buổi sáng (5:00-7:00 giờ) để không bị ảnh
hưởng bởi chu kỳ ăn trong ngày (diurnal rhythm) và khả năng tiêu hóa thức ăn của cá.
Theo Robotham (1977) đối với mẫu phân tích dinh dưỡng thì sau khi thu phải cho ngay
vào dung dịch Chloral hydrate 10%, sau khi gây mê (narcotization) thì cố định trong
formol trung tính 40% và sau
đó pha loãng còn 5% để bảo quản lâu dài. Với cách nầy
ông cho rằng sẽ giữa được tốt các thành phần trong dạ dày và ngăn cản sự biến mất một
số thành phần.
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
10
Hầu hết các nghiên cứu về sinh học cá được tiến hành trên một số ít mẫu thu được từ
kiến cho rằng số lượng mẫu nên dao động từ 1-25% kích cỡ quần thể. Khi số lượng mẫu
quá nhỏ có thể sẽ không đại diện được cho toàn bộ quần thể, trái lạ
i số lượng mẫu quá
lớn sẽ tốn rất nhiều thời gian để phân tích và làm gia tăng chi phí. Số lượng mẫu thu cũng
phụ thuộc vào từng nghiên cứu, tuy nhiên số lượng từ 80-100 mẫu với các kích cỡ khác
nhau cho mỗi tháng là thích hợp cho các nghiên cứu thông thường về sinh học cá.
I.2.3. Kỹ thuật bảo quản mẫu
Yêu cầu mẫu cho nghiên cứu sinh học phải còn tốt, những mẫu hư sẽ rất khó cho
các phân tích vì thế mẫu cần được bảo quản càng nhanh càng tốt. Mẫu sau khi thu cần
được rửa ngay bằng nước ngọt để mẫu được sạch đồng thời loại bỏ các vi sinh vật có thể
bám theo mẫu, nhất là mẫu thu từ ngư dân. Mẫu sau khi rửa sạch thì cần đánh dấu và cân
trọng lượng và chiều dài, và tất nhiên chi tiết của mẫu cần được ghi chép cẩn thận trong
sổ. Đối vớ
i các mẫu cá có kích cỡ lớn rất cần thiết phải gắn các thẻ hay phiếu có ghi các
chi tiết như nơi đánh bắt, chiều dài, trọng lượng và giới tính. Mẫu không ghi rõ sẽ khó sử
dụng trong nghiên cứu.
Mẫu thu có thể cố định ngay trong dung dịch formol. Mẫu dùng cho phân tích dạ dày
cần phải được cố định ngay sau khi thu. Dung dịch cố định mẫu thường dùng là formol
10% (1 phần formol và 9 phần nước) cho những mẫu có kích thước lớ
n (lớn hơn 15 cm) và
5% cho các mẫu có kích thước nhỏ. Dung dịch được dùng cho cố định mẫu phải là dung
dịch trung tính, thông thường borax sẽ được thêm vào trong formol (1:1000).
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
11
Phần bụng của mẫu cá có kích thước lớn nên được mổ và cắt sâu vào trong cơ hai
bên thân cá để dung dịch cố định có thể thấm vào bên trong. Những cá nhỏ hơn 15 cm dài
chỉ cần mổ phần dụng cá là đủ. Mẫu cá thường được cố định khoảng 7-10 ngày, sau đó
rửa sạch và cố định lại trong dung dịch formol 10% hay cồn 70% (ethyl alcohol). Nếu
như giữa mẫu trong dung dịch cồn thì trước tiên nên giữ trong cồn 50% t
cố định trong dung dịch formal-calcium ít nhất 24 giờ. Cách chuẩn bị dung dịch này như sau:
40% formaldehyde 10 mL
Calcium chloride khan 10 g
Nước cất 80 mL
Bột CaCO
3
thêm vào quá mức bão hòa
Sau khi cố định, mẫu được rửa sạch bằng nước cất và chuyển vào dung dịch khử
canxi trong thời gian từ 6-12 giờ tùy thuộc vào chiều dài của gai vi. Dung dịch khử canxi
được chuẩn bị bằng cách trộn lẫn 2 loại dung dịch A và B (Perry, 1967). Dung dịch A
gồm 50 g sodium citrate và 250 mL nước cất, dung dịch B gồm 125 mL acid formir và
125 mL nước cất.
Các phần khác của bộ xương như xương nắp mang, cột sống, xương gố
c vi đuôi,
có thể được thu bằng cách đun mẫu trong nước sôi khoảng 5 phút, khi đó các cơ bám vào
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
12
xương sẽ dễ dàng tách ra. Mẫu xương được làm khô ở nhiệt độ phòng trong thời gian
khoảng 24 giờ. Sau đó giữ mẫu trong các túi có dán nhãn với các thông tin về mẫu cá.
Cố định tuyến sinh dục đúng phương pháp là khâu rất quan trọng cho các nghiên
cứu về sinh học sinh sản. Theo Gibson và Ezzi (1978) thì sau khi thu mẫu tinh sào cần
phải đo chiều dài (tính bằng mm), cân trọng lượng và cho vào cố định trong cồn 70%.
Buồng trứng sau khi thu cũng cần phải cân và đo sau
đó xẻ dọc để cho dung dịch cố định
thấm vào. Để cố định trứng thì Simpson (1951) đề nghị dùng dung dịch “Gilson’s fluid”.
Dung dịch nầy không những có tác dụng cố định trứng mà còn giúp phá vỡ các mô liên
kết trong buồng trứng và làm tách rời trứng. Để tách rời trứng khỏi các mô liên kết có thể
cần giữ mẫu vài tuần trong dung dịch Gilson, lắc nhẹ lọ chứa trứng đến khi thấy hầu hết
các tr
ứng tách ra khỏi các mô của buồng trứng. Loại bỏ các mô của buồng trứng và nếu
12 giờ sau đó chuyển sang bảo quản trong cồn 70%, với cá bột hay cá hương thì có thể cố
định bằng dung dịch formol trung tính 10%. Đối với mẫu buồng trứng thì cố định bằng
dung dịch Bouin ít nhất 24 giờ sau đó chuyển sang bảo quản trong cồn 70%. Mẫu c
ố định
bằng dung dịch Bouin, khi bảo quản trong cồn 70% cần thay cồn nhiều lần cho đến khi
màu vàng của dung dịch bảo quản được loại bỏ. Một loại dung dịch cố định cũng thường
được sử dụng (nhất là trong các nghiên cứu mô học trên tôm) là dung dịch AFA
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
13
(alcohol–formalin–acid acetic), hàm lượng formalin và acid acetic có thể thay đổi tùy
thuộc vào loại mẫu.
- Dung dịch Bouin được chuẩn bị như sau:
Dung dịch axit picric bão hòa 750 mL
Formol 40% 250 mL
Acid acetic 50 mL
- Cách chuẩn bị dung dịch formol trung tính:
Sodium phosphate (NaH
2
PO
4
.H
2
O) 4 g
Sodium phosphate (Na
2
HPO
4
) 6,5 g
Hòa tan trong 750 mL nước cất, thêm vào 100 mL formol (37- 40%); sau đó thêm
nước vào cho đủ 1000 mL
Nghiên cứu hình thái cá là một khía cạnh quan trọng trong nghiên cứu cá, nó cung
cấp nguồn thông tin chủ yếu cho các nghiên cứu về phân loại và tiến hóa của cá. Mặc dù
các kết quả nghiên cứu đạt được về di truyền, sinh lý, tập tính, và sinh thái cũng phục vụ
cho mục đích này, hệ thống phân loại cá vẫn phụ thuộc rất nhiều vào hình thái học.
Những đặc điểm của loài như hình dáng, kích cỡ, màu sắc, sự sắp xế
p của vi, vảy và các
chỉ tiêu hình thái khác là tiêu chuẩn trợ giúp cho việc nhận dạng, định danh và phân loại
cá. Các phương pháp đo đếm các chỉ tiêu hình thái và sự tương quan của các chỉ tiêu sẽ
được trình bày trong chương này.
II.1. NGUYÊN LÝ TRONG ĐO MẪU CÁ
Đo mẫu cá là một trong các phương pháp của nghiên cứu hình thái cá, tùy theo kích
cỡ cá mà có các phương pháp đo thích hợp để có được các số liệu chính xác. Phương
pháp căn bản dùng bàn đo (board) (Hình 2.1), bàn đo được thiết kế gồm bàn bằng gỗ
hay
kim loại, bên trên bàn có gắn cố định một thước và phần đầu của bàn đo có một tấm chắn
để khi đo đầu cá đặt chạm vào tấm chắn nầy. Chiều dài của bàn đo tùy vào kích thước cá
dự kiến sẽ đo.
Đối với các mẫu có lớn (lớn hơn 50 cm) thì có thể dùng thước để đo, tuy nhiên đối
với cá có kích thước nhỏ có thể dùng thước đo (caliper) hay thước có phân cỡ
cũng phải tùy vào tình trạng của cá (tươi hay đã qua cố định), trong trường hợp cá đã được
cố định thì thường bị mất nước nên khối lượ
ng thực của cá bị thay đổi và trong trường hợp
nầy phải tìm hệ số qui đổi để có thể chuyển từ khối lượng cá đã cố định sang cá tươi. Ngoài
ra, trong một số trường hợp khi cân khối lượng cá cũng phải xem xét tính đồng nhất của
mẫu cá cân (mức độ ẩm chẳng hạn) để giảm sai số. Trong trường hợp không thể cân trực
tiếp khối lượng cá thì có th
ể cân qua dụng cụ chứa cá, chẳng hạn dùng một dụng cụ chứa
cá và cân khối lượng dụng cụ trước, sau đó cho cá vào cân lại. Trọng lượng cá chính là
phần chênh lệch giữa khối lượng dụng cụ và cá so với khối lượng dụng cụ.
II.3. CÁC CHỈ TIÊU HÌNH THÁI
Các chỉ tiêu đo theo đề xuất của Lowe-McConnel (1971) và Grant & Spain (1977)
trong nghiên cứu sinh học các gồm:
1. Chiều dài tổng cộng (total length): thể hi
ện giá trị lớn nhất của chiều dài cơ thể
cá từ đầu đến cuối cơ thể. Nó là khoảng cách được xác định theo đường thẳng từ
mút đầu (miệng cá) đến cuối của vi đuôi. Trong trường hợp cá có vi đuôi dạng
phân thùy thì đo đến điểm mút cuối cùng của vi đuôi.
2. Chiều dài chạc (fork length): chiều dài chạc được tính từ mút đầu (miệng cá)
đến gi
ới hạn ngoài (điểm giữa) khía chữ V hoặc vị trí phân thùy của vi đuôi cá.
3. Chiều dài chuẩn (standard length): chiều dài chuẩn được đo từ mút đầu của cá
(miệng) đến cuống vi đuôi (khớp vi đuôi và cơ thể cá). Vị trí này có thể nhận
biết rõ khi bẻ đuôi cá sang 2 bên, một rãnh nhỏ sẽ được hình thành.
4. Chiều dài đầu (head length): chiều dài đầu được xác định từ
mút đầu mõm
(xương trước hàm) đến điểm cuối của xương nắp mang.
5. Chiều dài trước vi lưng (pre-dorsal fin): chiều dài nầy được tính từ mút đầu
(miệng cá) đến gốc tia (gai) vi lưng đầu tiên.
17. Chiều cao vi lưng (dorsal fin height): chiều dài của tia vi lưng lớn nhất hay của
gai vi lưng.
18. Chiều dài gốc vi lưng (dorsal fin base): khoảng cách gi
ữa giới hạn trước và sau
của vi lưng dọc theo chiều dài của cơ thể.
19. Chiều dài vi ngực (pectoral fin length): chiều dài lớn nhất của tia vi ngực.
20. Chiều rộng gốc vi ngực (pectoral fin base): khoảng cách giữa điểm trên và
dưới gốc vi ngực nơi các tia vi ngực đính vào.
21. Chiều dài vi hậu môn (anal fin length): chiều dài tia vi hậu môn dài nhất.
22. Chiều dài gốc vi hậu môn
(anal fin base): khoảng cách từ điểm trước đến
điểm sau gốc vi hậu môn.
23. Chiều dài vi bụng (ventral fin length): Chiều dài tia vi bụng dài nhất
24. Rộng gốc vi bụng (ventral fin base): khoảng cách giữa 2 giới hạn ngoài gốc
vi bụng.
25. Chiều cao qua miệng (depth at mouth): khoảng cách giữa mặt lưng và mặt
bụng của đầu, xác định tại đường kẻ thẳng đứng qua góc sau mi
ệng.
26. Chiều cao qua mắt (depth at eye): khoảng cách giữa mặt lưng và mặt bụng
của đầu, xác định tại đường kẻ thẳng đứng qua mắt.
27. Chiều cao thân qua vi lưng (depth at dorsal fin): chiều rộng cơ thể xác định
bằng đường kẻ thẳng đứng qua giới hạn trước gốc vi lưng.
28. Chiều cao thân qua vi ngực (depth at pectoral fin): chiều rộng cơ thể
qua
gốc vi ngực.
29. Chiều cao thân qua hậu môn (depth at anus): chiều rộng cơ thể tại đường kẻ
thẳng đứng qua hậu môn.
30. Chiều cao vi đuôi (caudal fin height): chiều rộng khi kéo căng các thùy của
vi đuôi ra.
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
hãy xét trường hợp đơn giản là đếm số lượng tia vi (công thức vi) và vảy.
Có 2 dạng tia vi – tia vi đơn hay gai vi và tia vi kép (phân nhánh) hay tia vi mềm.
Với các mẫu cá lớn, có thể dễ dàng phân biệt các gai và tia vi, tuy nhiên với các mẫ
u cá
nhỏ việc quan sát bằng kính hiển vi là cấn thiết để phân biệt tia vi mềm và gai cứng. Các
ký tự như D, P, V, A, C, Ll, L.tr. được sử dụng để biểu thị cho vi lưng, vi ngực, vi bụng,
vi hậu môn, vi đuôi, vảy đường bên, và vảy ngang đường bên. Dấu gạch chéo (/) được
dùng để tách biệt giữa gai vi cứng và tia vi mềm. Thỉnh thoảng những gai cứng được biểu
thị bằng chữ số La mã và tia vi mềm được biể
u thị bằng chữ số A rập. Thông thường
phần phân nhánh của tia vi cuối cùng của vi lưng và vi hậu môn kéo dài đến tận gốc vi,
như vậy cả 2 nhánh này phải được tính như 1 tia vi. Hãy xem một số thí dụ minh họa về
công thức vi được trình bày dưới đây:
i) D. 2/9 – 11: nghĩa là vi lưng có 2 gai cứng và có từ 9-11 tia vi mềm
ii) D
1
. 1/4, D
2
5: nghĩa là vi lưng thứ I có 1 gai cứng và 4 tia vi, vi lưng thứ II có 5
tia vi và không có gai cứng
iii) D. 2/15/0: Nghĩa là vi lưng thứ nhất có 2 gai cứng và 15 tia vi trong khi vi lưng
thứ II thì không có gai và tia vi.
iv) P. 12 – 14: nghĩa là vi ngực có từ 12 đến 14 tia vi nhưng không có gai cứng.
Vảy đường bên (Ll) là các vảy có lỗ (hoặc răng cưa) nằm dọc theo đường bên (từ
góc trên nắp mang đến gốc vi đuôi). Thông thường vảy đường bên không liên tục, trong
trường hợp này L.r. sẽ được dùng biểu th
ị công thức vảy thay thế cho Ll. Vảy ngang
đường bên (L.tr.) được đếm như sau: các vảy bên trên đường bên được đếm từ trên xuống
và về phía sau bắt đầu từ khởi điểm gốc vi lưng cho đến vảy đường bên; các vảy dưới
đường bên được đếm từ dưới lên trên và về phía trước bắt đầu từ khởi điểm gốc vi hậu
sự phát triển của chỉ tiêu khảo sát trong mối liên hệ với chiều dài là một tương quan đồng
đẳng (Hình 2.4).
Trong đó:
A: Tương quan thuận (+)
B: Tương quan nghịch (-)
C: Tương quan đồng đẳng
Khi nghiên cứu về trắc lượng hình thái và các chỉ tiêu số lượng, phương pháp hồi
qui sẽ được sử dụng với phương trình hồi qui dạng:
y = a + b x
Trong đó:
y: là sự biến động của chỉ tiêu khảo sát như chiều dài thân, dài đầu,
a: là hằng số
b: là hệ số tương quan
x: là chiều dài tổng cộng
Giá trị a và b được xác định bằng công thức sau:
A
C
B
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
20
a = y - b x
Σ xy - n xy
b =
Σ x
2
- n (x)
2
- n (x)
2
Trong đó:
n: tổng số nhóm chiều dài khảo sát
x: giá trị chiều dài trung bình
y: giá trị trọng lượng trung bình
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
21
Vì thế khi biết được giá trị của a và b có thể tìm được khối lượng của cá và ngược
lại. Đường hồi qui của log W theo log L phải được tính bằng phương pháp bình phương
nhỏ nhất (least squares) bằng cách chia các số liệu khảo sát thành các nhóm nhỏ theo các
nhóm kích cỡ. Số lượng nhóm phụ thuộc vào sự biến động về kích cỡ của mẫu thu được.
Tuy nhiên số lượng nhóm không được dưới 10 nhóm. Số liệu phải được thu tr
ọn năm và
sự phân chia có thể theo nhóm chiều dài, nhóm giới tính và mùa vụ,… để có thể thấy
được sự thay đổi.
Hệ số tương quan r được dùng để kiểm tra mức độ chặt chẽ của đường hồi qui và
được tính bằng công thức sau:
Σ x y - Σ x y
r =
√{(Σ x
2
- n x
2
) (Σ y
2
- n y
2
)}
) và dạ dày (W
s
):
W
n
= W – (W
g
+ W
s
)
Hệ số điều kiện nên được tính toán theo mùa, theo giới tính và theo nhóm kích cỡ
để xem có hay không sự biến động về giá trị của hệ số K.
II.7. CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Các phương pháp được sử dụng để định danh (phân loại) cá. Nêu các chỉ tiêu đo (hình
thái) và đếm (số lượng) thường được sử dụng khi nghiên cứu hình thái cá.
2. Thế nào là chỉ số sinh trắc? Khi nào thì một chỉ số sinh trắc được cho là có mối tương
quan thuận, nghịch hay đồng đẳng?
Phương pháp nghiên cứu sinh học cá
22
3. Nêu phương trình biểu diễn sự tương quan chiều dài và khối lượng. Đại lượng nào
dùng để đánh giá mức độ tương quan của phương trình trên.
4. Thế nào là hệ số điều kiện? Ý nghĩa của hệ số điều kiện
II.8. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Biswas, S.P., 1993. Manual of Methods in Fish Biology. South Asian Publishers, Pvt
Ltd., New Delhi. 157 pages.
2. Lagler, K.F., 1978. Freshwater fishery biology. Second Edition, WM. C. Brown
Company Publishers. Iowa. 421 p.
3. Pravdin, I.F., 1963. Hướng dẫn nghiên cứu cá (chủ yếu cá nước ngọt). Nhà Xuất bản
tạo và hoạt động của các mô, các cơ quan, các bộ máy củ
a cơ thể. Mô học có quan hệ qua
lại với nhiều môn học khác trong ngành Sinh học như Hình thái học, Sinh lý học, Phôi
học Trong chương này giới thiệu những kỹ thuật cần thiết để nghiên cứu mô, và mức độ
nhỏ hơn là tế bào.
III.2. PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU MÔ
Tế bào và mô phải được quan sát bằng các loại kính hiển vi, do đó khi nghiên cứu
mô và tế bào cần phải cắt mẫu với các độ
dầy thích hợp đảm bảo cho ánh sáng xuyên qua
trong quá trình quan sát dưới kính hiển vi. Qui trình xử lý mẫu và tạo tiêu bản bắt đầu từ
cố định mẫu, cắt tỉa định hướng mẫu, khử nước, ngấm mẫu trong paraffin, đúc khối và
cắt lát mỏng, dán lát cắt vào lam và nhuộm màu. Phủ lamelle lên tiêu bản, lúc này lát cắt
có thể quan sát được dưới kính hiển vi. Tương tự, qui trình xử lý mẫu bằng kỹ thuật lạnh
cũng có thể
được áp dụng. Qui trình này tương đối đơn giản hơn, mẫu được đông lạnh
nhanh, cắt, nhuộm, phủ lamelle lên tiêu bản. Phương pháp này được ứng dụng trong các
nghiên cứu về các enzyme nội tiết vì các enzyme dễ bị mất đi trong phương pháp xử lý
mẫu thông thường, nhưng kết quả xử lý mẫu thường không ổn định và khó nhận biết
được các cấu trúc chi tiết, qui trình xử lý mẫu vì thế phụ thuộ
c vào từng trường hợp
nghiên cứu cụ thể.
III.2.1. Cố định mẫu (Fixation)
Cố định mẫu là kỹ thuật làm chết tế bào nhưng vẫn giữ chúng trong tình trạng giống
như khi chúng còn sống.
Mẫu mô hay cơ quan của cá hoặc tôm sau khi tách ra khỏi cơ thể sẽ chết đi và trải
qua quá trình hoại tử (tự phân hủy) và nhanh chóng tan rã (Trump và ctv, 1980) vì vậy
cần phải ngăn chặn sự hoại t
ử và tan rã đó bằng việc cố định nhanh và ít gây ra sự thay Hình 3.1: Sơ đồ các bước trong qui trình xử lý mẫu (Hinton, 1990)
III.2.1.1. Các loạ
i hóa chất cố định mẫu
Có thể cố định tế bào và mô bằng nhiều cách như phương pháp vật lý (bằng nhiệt
độ), phương pháp hóa học (bằng hóa chất). Cố định tế bào và mô bằng hóa chất là tốt hơn
cả. Có nhiều loại dung dịch hóa chất dùng để cố định mẫu, trong đó một số dung dịch hóa
chất thường sử dụng là:
QUI TRÌNH XỬ LÝ MẪU
THÔNG TH
Ư
ỜNG
QUI TRÌNH XỬ LÝ MẪU
L
Ạ
NH
Cố định mẫu
Cắt tỉa và định hướng mẫu
Khử nước
Đông lạnh
Đông khô mẫu
Làm trong mẫu
Định hướng mẫu
Đúc khối
Dán tiêu bản
Cắt mẫu
Kích thước của mẫu mô có ảnh hưởng đến kết quả cố định. Đối với loại dung dịch
cố định có khả năng ngấm kém, chiều dầy mẫu mô không quá 1-2 mm. Nếu dung dịch có
khả năng ngấm mạnh và sâu thì chiều dài của mô cũng không quá 5 mm. Theo Gabe
(1976) chiều dầy của mẫu mô tốt nhất là nhỏ hơn 3 mm. Diện tích bề mặt mẫu mô không
ảnh hưởng tới sự
cố định.
Khối lượng dung dịch cố định: thể tích dung dịch cố định cần lớn hơn nhiều lần so
với thể tích mẫu mô (ít nhất 50 lần).
Thời gian cố định: Thời gian cố định phụ thuộc vào từng loại dung dịch, thường dao
động từ 4-24 giờ. Trên nguyên tắc kéo dài thời gian cố định tốt hơn rút ngắn. Đối với
dung dịch làm giòn mô thì phải đúng th
ời gian cố định. Cố định quá dài làm thay đổi tính
bắt màu của tế bào. Cố định lâu quá làm nhân kém bắt màu.
Nhiệt độ cố định: Nhiệt độ cao làm tăng và lạnh làm chậm khả năng ngấm của dung
dịch cố định. Đối với loại dung dịch cố định dễ bay hơi nên tiến hành ở nhiệt độ thấp
Khi thực hiện các bước của qui trình mô học cần phải có sự
cẩn thận để đảm bảo sự
an toàn. Quá trình cố định, pha chế hóa chất và nhuộm mẫu tốt nhất thực hiện trong tủ
hút. Cần mang găng tay, khẩu trang trong suốt quá trình làm việc trong phòng thí nghiệm.
Acid piric, thành phần chủ yếu trong dung dịch cố định Bouin, là chất dễ nổ khi ở trạng
thái khô vì vậy cần giữ trong điều kiện ẩm ướt, tốt nhất là là bảo quản trong nước cất
(Brown 1969).
Copyright: Tài liệu đại học ©