Chuong 1 : hinh thai

1. Khái niệm
Hình thái côn trùng là phần nghiên cứu về cấu tạo hình dạng bên ngoài cơ thể côn trùng.
Hình thái là biểu hiện sự thích nghi của côn trùng đối với hoàn cảnh và là kết quả của cả một quá trình tiến hoá lâu dài.
Tìm ra mối quan hệ giữa cấu tạo hình thái côn trùng với môi trường
Sự liên quan giữa các hình thái cấu tạo với nhau
Phân loại côn trùng (Systematics) và quản lý côn trùng (Insect management)
ý nghĩa
2. Vị trí của lớp côn trùng trong giới động vật
Côn trùng
Sinh vật (Creature)
Động vật (Animal)
Động vật không xương sống invertebrate animal
Động vật Ngành chân đốt (Arthropoda)
Ngành Chân đốt là một ngành rất phong phú, chúng gồm các lớp sau:
1. Lớp tam diệp trùng (Trilobita)
2. Lớp đuôi kiếm (Xiphasura)
3. Lớp nhện (Arachnida)
4. Lớp khí quản nguyên thuỷ ( Protracheata)
5. Lớp nhện bể (Pantapoda)
6. Lớp hoàn bộ Tardignada)
7. Lớp giáp xác Crustacea)
8. Lớp đa túc (Myriopoda)
9. Lớp côn trùng (Insecta)
Trong đó, lớp côn trùng có quan hệ huyết thống với 3 lớp: Arachnida, Crustacea, Myriopoda.
Giáp xác
Hình nhện
Đuôi kiếm
Côn trùng
Tam diệp trùng
Đa túc
Thân thể chia làm nhiều đốt, mỗi đốt mang nhiều chi phụ, và các chi phụ cũng chia làm nhiều đốt.
Toàn thân được bao bọc bởi một lớp vỏ cứng - kitin hoá và được coi như bộ xương ngoài (Exoskeleton).
Đặc điểm chung của ngành Chân đốt
4. Cấu tạo chung của cơ thể côn trùng
1.1. Đầu (Caput)
Đầu là phần trước của cơ thể.
Được hợp lại từ một mảnh chỏm (đỉnh) gọi là Acron và 5 hoặc 6 đốt thành một cái hộp sọ.
Quan sát kỹ đầu của con Châu chấu voi (Chandaeris rosea) ta thấy đầu của nó chia ra nhiều khu nhỏ. Phía trước đầu từ trên xuống có:
Đỉnh đầu - Trán - Chân môi trên và lá môi.
Hai bên đỉnh đầu có: Hai mắt kép hình lưới (Oculi)- Ba mắt đơn (Ocelli) - Hai ổ chân râu.
Phía bên đầu có: Mắt kép - Hàm trên - Hàm dưới - Môi dưới
Trên đỉnh đầu của châu chấu có ngấn hình chữ Y in ngược.
Đầu là trung tâm cảm giác và ăn.
1.1. Đầu (Caput)
1.1.1. Râu đầu (Antennae)
Đốt chân râu đầu: Scapus = Fovea antennalis
Đốt cuống râu đầu: Pedicellus có cơ quan Johnston
Các đốt roi râu: Flagellum = Funiculus
Râu đầu là cơ quan cảm giác của côn trùng
Về cấu tạo Râu đầu gồm:
Các dạng râu đầu
Vai trò của râu đầu:
Thu nhận tín hiệu
Giữa cá thể đực và cái
Nhận biết đường đi
Nhận biết mùi vị thức ăn
Nhận biết sự chênh lệch nhiệt độ
Nhận biết sự chấn động của đất, nước
Kẹp nhau khi giao phối (Bọ nhảy)
1.1.2. Miệng (Mouth)
1.1. Đầu (Caput)
Chức năng:
Lấy thức ăn
Tự vệ
Xây tổ
Chăm sóc con cái
Các bộ phận của miệng:
Môi trên
Môi dưới
Hàm trên
Hàm dưới
Lưỡi
Môi trên (Labrum):
Là một mảnh bằng da, cử động được nhờ có bắp thịt nối với trán.
Chức năng vị giác và ngăn thức ăn không bị rơi ra phía trước.
Hàm trên:
Do chi phụ đốt thứ tư của đầu tạo thành. Nó là một mảnh nhỏ được kitin hoá rất cứng. Phía trong có Răng nhai (moda). Phía ngoài có Răng cắt (Incisivi).
Chức năng cắt và nghiền nát thức ăn. Một số côn trùng hàm trên phát triển rất dài và nhô về phía trước làm vũ khí chống kẻ thù như mối lính, hoặc gặm vỏ như xén tóc.
Hàm trên của miệng côn trùng
(Theo Weber)
Hàm dưới (Maxillae):
Do đốt phụ thứ 5 của đầu tạo thành.
Đốt chân hàm dưới (cardo).
Đốt thân hàm dưới (Stipes)
Râu hàm dưới (Palpus maxillaris): Mọc ra từ đốt thân hàm, có từ 1-5 đốt, dùng để sờ và nếm thức ăn.
Lá trong hàm dưới (Lacinia) (Lobus internus): Được kitin hoá cứng, phía cuối có ba răng nhỏ màu đen để cắt thức ăn đưa vào miệng,
Lá ngoài hàm dưới (Galea) (Lobus externus): Hình thìa, úp ở hai bên để giữ thức ăn khỏi rơi sang hai bên.
Môi dưới (Labium):
Do đốt chi phụ thứ 6 của đầu tạo thành, có cấu tạo tương tự như hàm dưới nhưng được dính liền nhau, từ trong ra ngoài có: Cằm phụ (Submentum) - Cằm (Mentum) - Lá trong môi dưới (Glossa) - Lá ngoài môi dưới (Paraglossa) - Râu môi dưới (Palpus labialis).
Lưỡi (Hypopharynx):
Lưỡi là một khối thịt nằm dọc xoang miệng
Chức năng di chuyển thức ăn vào hầu
Các kiểu miệng:
Miệng gặm nhai
Miệng gặm hút
Miệng chích hút
Miệng liếm hút
Kìm chích hút ở một số sâu non
Về hình thái giống như cấu tạo cơ bản.
Bộ phận để gặm nhai là hàm trên và lá hàm dưới.
Kiểu đặc biệt ở sâu non chuồn chuồn: Môi dưới biến thành mặt nạ bắt mồi lúc nghỉ gập lại với nhau được, khi bắt mồi được quăng ra. ở giống Stenus (cánh cứng ) cũng có cấu tạo tương tự.
Miệng gặm nhai
Miệng gặm hút: Ong mật
Làm nhiệm vụ vừa nhai phấn hoa, vê sáp làm tổ, vừa hút mật hoa, do đó cấu tạo có sự thay đổi .
Môi trên và hàm trên vẫn có dạng giống như kiểu miệng gặm nhai dùng để nhai phấn hoa và vê sáp làm tổ.
Hai lá hàm gắn với nhau tạo thành lưỡi dao để vạch cánh hoa.
Môi dưới có cằm phụ là một mảnh hình tam giác, cằm chính to trông giống bình hoa.
Hai lá môi ngoài ngắn, hai lá môi trong kéo dài thành ống để mật hoa.
Trên ống hút có nhiều lông nhỏ. Râu môi dưới có 5 đốt , đặc biệt đốt thứ 2 phát triển rất dài.
Miệng chích hút: Bọ xít
Môi trên là một mảnh rất nhỏ, dài.
Hai hàm trên và hai hàm dưới kéo dài thành 4 cái kim châm. Trong đó hai hàm dưới úp lại với nhau tạo thành ống hút.
Môi dưới kéo dài thành ống máng có phân đốt dùng để bao bọc lấy 4 cái kim lúc không hút nhựa và ở một số loài còn dùng để làm điểm tựa cho kim khi chích vào vỏ cây.
Cuối môi dưới có nhiều lông cảm giác dùng để tìm kiếm thức ăn.
Khi hút nhựa cây, nó dùng 4 cái kim chập lại chích vào vỏ, còn ống máng (vòi) để ở ngoài làm điểm tựa. Bọ xít hút được nhựa cây là nhờ có 1 cái túi dính vào nhau, nằm ở gần gốc râu. Túi này co bóp tạo nên áp lực hút nhựa.
Kiểu miệng này còn thấy ở các loài Muỗi. Nhưng ở các loài Muỗi còn có môi trên và lưỡi biến thành kim chích cùng với 2 hàm trên và 2 hàm dưới.
Miệng hút: Bướm
Về cấu tạo môi trên và hàm trên do không cần thiết nên tiêu giảm hoặc kém phát triển.
Môi dưới ngoài râu môi dưới có 3 đốt ra thì cũng kém phát triển.
Duy chỉ có 2 hàm dưới phát triển dài và dính lại với nhau tạo thành vòi hút.
Vòi hút là do vô số các vòng xoắn cứng xếp lại, giữa các vòng cứng là chất màng. Phía trong có nhiều bắt thịt xếp xiên nên khi bình thường vòi được cuộn tròn hình xoắn ốc ở dưới đầu.
Miệng liếm hút:
Kiểu miệng này chỉ còn lại môi dưới phát triển dài ra tạo thành vòi hút. ở đầu vòi loe ra thành đĩa liếm, phía dưới có nhiều khí quản giả dùng để lọc thức ăn. Râu hàm dưới còn tồn tại, còn các phân khác tiêu giảm hoàn toàn.
Kìm chích hút ở một số sâu non
Sâu non cà niễng (Dytiscidae). Hàm trên nhọn kéo dài để phun dịch tiêu hóa (tiêu hóa ngoài) vào con mồi và để hút thức ăn hóa lỏng, tất cả các phần còn lại ít nhiều thoái hóa, trừ râu hàm và râu môi. Lỗ miệng phía trước bít kín, chỉ mở ở hai bên chỗ gốc hàm trên.
Kìm hút của sâu non cánh lưới (Planipennia, thí dụ sư tử kiến) do hàm trên và hàm dưới kéo dài hợp lại mà thành, giữa đó là ống hút.
Sự thoái hóa của phần phụ miệng với mức độ khác nhau ở các loài sâu non khác nhau, rất rõ ở sâu non bộ hai cánh.
Trong lớp côn trùng, đa số các dạng sâu non thuộc loại biến thái hoàn toàn đều có kiểu miệng gặm nhai nhưng cấu tạo có đơn giản hơn: Miệng sâu non chỉ có hàm trên phát triển to khoẻ, dùng để nhai lá, gặm gỗ, còn hàm dưới môi dưới và lưỡi của một số loài thuộc bộ cánh phấn kết hợp lại và có bộ phận nhả tơ trước khi hoá nhộng. Tuyến tơ nằm 2 bên ống tiêu hoá là do tuyến môi dưới biến thành.
Vị trí của miệng so với đầu cũng tuỳ thuộc ở các loài. Các loài ăn lá miệng thường ở phía dưới đầu như Châu chấu, sâu non ăn lá, các loài Dế. Côn trùng ăn thịt như Hổ trùng (Cicindela), Mối lính, Kiến lính... miệng là phương tiện chiến đấu nên miệng hướng về phía trước đầu. Ngược lại, miệng của Ve sầu, Bọ xít để bảo vệ vòi, miệng lại hướng về phía sau.
Qua nghiên cứu cấu tạo các kiểu miệng, một điều rất rõ là không phải bất cứ một loài côn trùng nào cũng dùng một loại thuốc độc giống nhau để phòng trừ. Đối với loài có miệng gặm nhai phải dùng thuốc vị độc. Đối với loài có miệng chích hút phải dùng thuốc nội hấp. Và côn trùng có miệng hút hoặc liếm hút phải dùng thuốc ở dạng dung dịch hoà tan vào thức ăn mới có hiệu quả.
1.2. Ngực (Throax)
Là phận thứ 2 của cơ thể côn trùng.
Là trung tâm vận động.
Liên kết với đâu bằng phần cổ (Cervis).
Gồm 3 đốt:
Ngực trước : Prothorax
Ngực giữa : Mesothorax
Ngực sau : Metathorax
Các đốt này it nhiều đính liền vào nhau, có khi đốt bụng thứ nhất dính liền với đốt ngực sau tạo thành đốt trung gian (Mitlelsegnunt).
Mỗi đốt ngực gồm 4 mảnh chitin bọc ngoài:
Mảnh lưng: Tergum (Notum)
Mảnh bụng: Sternum
2 mảnh bên: Pleurae
Các mảnh khớp với nhau nhở màng da mềm. Dọc hai bên các đốt ngực (giữa và sau) có các lỗ thở.
1.2. Ngực (Throax)
1.2.1. Chân (Pedes)
Những đôi chi phụ của bộ phận ngực, phân đốt khá rõ ràng, khớp với ngực ở khoảng giữa mảnh bên và bụng. Ba đôi chân được gọi là:
Đôi chân trước
Đôi chân giữa
Đôi chân sau
Mỗi chân gồm các phần sau (tính từ mảnh bên trở ra):
Đốt chậu (háng) Coxa
Đốt chuyển: Trochanter
Đốt đùi: Femur
Đốt chày (ống): Tibia
Bàn chân: Tarsus
Cuối đốt ống thường có cựa(Calcaria), mép sau có gai (Spinae)
Phía dưới hay có lông bám hoặc giác bám (Euplantulae).
Ngoài ra có thể có cơ quan cảm giác ở đốt cuối cùng (Praetarsus) thường có một hoặc hai vuốt (Ungues) và phiến đệm đôi (Pulvillen) hoặc phiến đệm đơn (Arolium).
Chức năng của chân:
Di chuyển: Chạy, nhảy, leo, bơi .
Tự vệ
Phát âm
Lấy thức ăn
Làm tổ, đào hang (Chân đào bới ở Dế dũi)
Nghe
Sinh sản
Một số kiểu chân:
1.2. Ngực (Throax)
1.2.2. Cánh (Alae)
Cánh côn trùng gần như dạng tam giác với
Ba cạnh:
Cost = mép trước
Termen = mép sau
Porsum = mép trong
Ba góc:
Basis = Góc vai
Apex = Góc đỉnh
Tornus = Góc mông
Bốn khu: Tạo bởi hai ngấn:
Remigium = khu chính Vannus = khu mông
Neala = khu đáy
Khu nách
Diện tích cánh mỏng tựa trên bộ khung do các mạch cánh tạo nên.
Mạch dọc: Có khí quản, dây thần kinh và mạch máu.
Mạch ngang: Không có khí quản.
Mạch dọc, mạch ngang và mép cánh giới hạn những diện tích được gọi là buồng cánh.
Buồng kín: Xung quanh là mạch cánh.
Buồng hở: Có một cạnh là mép cánh.
Mạch cánh và sự phân bố của buồng cánh rất quan trọng đối với việc phân loại.
Hai nếp gấp Plica analis (ngấn mông) (Vannalis) và Plica jufalis (ngấn đáy) chia diện tích cánh ra làm ba khu: trước, mông và đáy cánh thường được gấp lại theo hai ngấn này.
Mắt cánh (Sterostizma): Mép trước cánh trước và mép cánh sau có mắt cánh màu đậm nét và hóa cứng hơn.
Móc cánh (Hamuli):
Các mạch cánh (Venae)
Mạch mép trước (V. Costalis) ký hiệu là C. Gốc mạch nối với phiến vai thường nằm sát mép trước của cánh.
Mạch phụ mép trước (V. Subcostalis) ký hiệu là Sc. Gốc mạch nối với phiến nách thứ nhất ra ngoài thường phân thành hai nhánh nên có Sc1, Sc2.
Mạch đường kính (V.radialis) ký hiệu là R. Gốc mạch nối với phiến nách thứ hai ra ngoài phân thành hai nhánh, riêng nhánh thứ hai lại phân thành bốn nhánh nên ta có từ R1 - R5.
Mạch giữa (V. Medialis) ký hiệu là M. Gốc mạch nối với phiến giữa ra ngoài phân thành hai nhánh, mỗi nhánh lại phân thành hai nhánh nữa nên có từ M1 - M4.
Mạch khuỷu (V. Cubitalis) ký hiệu là Cu. Gốc mạch cũng nối với phiến giữa ra ngoài phân thành hai hoặc ba mạch nên có từ Cu1 - Cu2.
Mạch mông (V. Analis) ký hiệu là A. Gốc mạch nối với phiến nách thứ ba. Thường có nhiều mạch nằm hoàn toàn ở khu mông nên có từ 1A - nA.
Mạch đuôi (V. Jugum) ký hiệu là J. Gốc mạch cũng nối với phiến nách thứ ba, thường có hai mạch nằm ở khu đuôi nên có 1J; 2J.
Phiến vai
Phiến nách thứ nhất
Phiến nách thứ 2
Phiến giữa
Phiến nách thứ 3
Những mạch dọc và mạch ngang nối với nhau tạo thành nhiều ô được gọi là buồng cánh (cellulae). Cách gọi tên mạch ngang lấy cả hai tên mạch dọc được nối với nhau và ký hiệu bằng chữ thường. Ví dụ mạch ngang r-m gọi là mạch đường kính giữa.
Ngoài ra một số loài côn trùng như Chuồn chuồn, Ong ăn lá, Ong ký sinh ở sát mép trước gần đầu cánh trước còn có một vùng dầy màu nâu hay nâu đen được gọi là mắt cánh (sterotigma). Tác dụng của mắt cánh là triệt tiêu tần số rung động của cánh trong khi bay đảm bảo côn trùng bay với tốc độ lớn vẫn an toàn. Một số loài như Ong mật, Bọ xít vải giữa cánh trước và cánh sau còn có các móc (Hamuli), móc với nhau để giương cánh cùng bay.
Cánh màng: ở các loài Ong ruồi, Muỗi... cánh mỏng trong suốt nhìn rõ các mạch.
Cánh vẩy, cánh phấn: ở các loài Bướm. Mặt cánh có nhiều vảy nhỏ do lông biến thành nằm xếp lên nhau như lợp ngói.
Cánh cứng như cánh trước của các loài Bọ hung, Xén tóc... cánh được kitin hoá cứng không nhìn rõ mạch có tác dụng bảo vệ cho cánh sau và dùng để lái khi bay.
Cánh nửa cứng ở cánh trước các loài Bọ xít. Cánh có gần 2/3 chiều dài kitin hoá cứng, còn phần ngoài là chất màng dùng để lái.
Cánh da như cánh trước của các loài Châu chấu, Cào cào. Cánh thường dài hẹp kitin hoá yếu trông như giấy bôi dầu, mạch cánh mờ. Cánh này chủ yếu dùng để nguỵ trang.
Cánh tơ ở bộ cánh lông (thysanoptera) giống như lông chim.
Các dạng cánh
3.4. Bụng và các bộ phận của bụng
3.4.1. Bụng (Abdomen)
Bụng là phần thứ ba của cơ thể, trong chứa các cơ quan đồng hoá, dị hoá và sinh sản của côn trùng.
Bụng được cấu thành bởi nhiều đốt, tối đa là 10 đốt.
Các đốt bụng nối với nhau bằng một màng mỏng nên có thể co dãn và quay được dễ dàng.
Mỗi đốt bụng cũng được hợp thành bởi 4 mảnh, nhưng 2 mảnh bên thường hẹp.
Liên kết rộng với ngực hoặc thắt eo.
Bụng rộng có đặc điểm đốt thứ nhất to, rộng bằng đốt ngực sau như ở loài Cánh cam, Ve sầu, Dế.-
Bụng hẹp có đặc điểm đốt thứ nhất nhỏ hẹp hoặc kéo dài, còn các đốt khác phình to như các loài Ong vàng, Tò vò...
Bụng có loại nhỏ dài như bụng Chuồn chuồn chỉ; có loại các đốt bụng xếp vào nhau như loài ký sinh trứng và có loại to gấp hàng trăm lần đầu như mối chúa...
Các dạng bụng
3.4.2. Các bộ phận của bụng
Cerci (lông đuôi): đôi chi phụ đốt bụng 11 phân đốt.
Lỗ thở: Một đốt có một đôi lỗ thở
Chân bụng ở sâu non.
Cơ quan sinh dục ngoàI (Ganapophyses):
Bộ phận sinh dục ngoài của con đực :
Chỉ có một phiến cứng nằm ở đốt thứ 9 của bụng, tạo thành một cái túi dùng để bảo vệ bộ phận sinh dục, thấy ở các loài Châu chấu.
Đặc biệt ở các loài Chuồn chuồn, bộ phận sinh dục đực nằm ở đốt thứ 2 của bụng nên tư thế giao phối ngược đầu nhau.
Bộ phận sinh dục ngoài của con cái thường tạo thành ống đẻ trứng.
Quan sát kỹ ống đẻ trứng của Châu chấu ta thấy từ dưới lên trên có 3 đôi phiến sinh dục, một đôi phiến sinh dục dưới cứng nằm ở đốt bụng thứ 8, đôi phiến sinh dục giữa ngắn, mềm nằm ở hai bên lỗ sinh dục và một đôi phiến sinh dục trên cứng nằm ở đốt bụng thứ 9.
Tuỳ theo phương thức đẻ trứng và tư thế giao phối của các loài côn trùng mà ống đẻ trứng có hình dạng khác nhau.
Đẻ trứng ở trong đất có dạng hình dùi ngắn, khoẻ ở các loài Châu chấu, hình ngọn giáo ở các loài Dế mèn, hình kiếm ở Sát sành.
Đẻ trứng trong lá có dạng hình răng cưa như ở Ong ăn lá mỡ. Đẻ trứng trong các cơ thể côn trùng khác có dạng hình kim ở Ong ký sinh nhộng...
Lông đuôi
ống phóng tinh
Thân dương cụ
Lá quặp âm cụ
Lông đuôi