Thần kinh côn trùng

Bài Thảo Luận
Tổ 2
BỘ MÁY THẦN KINH
Là động vật bậc thấp nhưng bộ máy thần kinh và cơ quan cảm giác của côn trùng đã phát triển khá hoàn chỉnh, điều khiển sự điều hòa, thống nhất của toàn bộ hoạt động sống trong cơ thể đồng thời cân bằng và thích nghi với môi trường.
Giống như các động vật khác, bộ máy thần kinh của côn trùng được cấu tạo từ các tổ chức cơ bản là thần kinh nguyên hay neuron thần kinh. Thần kinh nguyên là tế bào đặc biệt gồm có một TB thần kinh và dây thần kinh do TB này phân ra. Dây thần kinh gồm có nhánh chính, nhánh phụ và các nhánh ngọn. Căn cứ vào số lượng nhánh chính người ta phân ra thần kinh nguyên một cực, hai cực hay nhiều cực.
I. Cấu tạo của bộ máy thần kinh.
Hình 1: Các loại Neuron thần kinh ở côn trùng.
A- Neuron 2 cực
B- Neuron 1 cực
C- Neuron nhiều cực
TB thần kinh
Sợi trục
Sợi nhánh
Đầu mút dây thần kinh
Bộ máy thần kinh côn trùng là một thể thống nhất, song căn cứ vào vị trí phân bố và chức năng bộ máy này được chia làm 3 hệ: Hệ thần kinh trung ương, Hệ thần kinh giao cảm, Hệ thần kinh ngoại vi, trong đó Hệ thần kinh trung ương giữ vai trò điều hòa toàn bộ hoạt động của cơ thể.
1. Hệ thần kinh trung ương.
Thần kinh trung ương có tính phân đốt. Đó là chuỗi hạch kép nối với nhau bằng những nhánh ngang. Vậy mỗi đốt có hạch thần kinh riêng và có hệ thần kinh riêng.Hệ thần kinh trung ương côn trùng gồm 3 nhóm hạch thần kinh là Hạch não, Hạch dưới cuống họng và Chuỗi thần kinh bụng.
Hạch não. Nằm ở trong đầu do 3 đôi hạch thần kinh của 3 đốt trước miệng hợp thành ở thời kì phôi thai nên có thể chia làm 3 phần là não trước, não giữa va não sau.
+ Não trước có kích thước lớn nhất, là trung tâm thần kinh của mắt kép và mắt đơn.
+ Não giữa là trung tâm thần kinh của râu đầu.
+ Não sau gồm 2 thùy, mút dưới kéo dài và nối với nhau bằng dây thần kinh vòng quanh cuống họng. Cũng từ 2 đầu mút này còn có đôi dây thần kinh môi – trán và đôi dây thần kinh hai bên cuống họng thông với hạch thần kinh dưới cuống họng. Não sau được xem la trung tâm thần kinh của môi và vùng trán.
Có thể thấy chức năng của não côn trùng khá hạn chế, tuy nhiên nó vẫn có vai trò chi phối, điều khiển các hạch thần kinh khác trong cơ thể.
Hạch thần kinh dưới cuống họng.
Hạch này cũng có 3 đôi hạch thần kinh 3 đốt miệng hợp lại mà thành ở thời kì phôi thai. Đây là trung tâm thần kinh của bộ phân miệng, phần trước ống tiêu hóa, tuyến nước bọt và các cơ ở cổ.
Chuỗi hạch thần kinh bụng.
Là một chuỗi các đôi hạch thần kinh của 3 đốt ngực và 8 đốt bụng của côn trùng nối với nhau bằng các dây thần kinh dọc và ngang. Vậy số hạch nhiều nhất ở chuỗi thần kinh bụng là 11, nhưng trong quá trình tiến hóa một số đôi hạch đã kết hợp lại với nhau.
2. Hệ thần kinh giao cảm.
Đây là hệ thần kinh điều khiển sự hoạt động của các bộ máy bên trong cơ thể nên còn được gọi là Hệ thần kinh nội tạng. Hệ thần kinh này phân bố rải rác, gồm hạch thần kinh trán, đôi dây thần kinh ngược chiều điiều khiển sự hoat động của phần trước bộ máy tiêu hóa, ngoài ra tại khoảng giữa từng đôi hạch của chuỗi thần kinh bụng có dây thần kinh hình chữ Y ngược kéo dài về 2 bên của mỗi đốt để điều khiển sự đóng mở của lỗ thở. Riêng hạch cuối cùng của chuỗi thần kinh bụng điiều khiển sự hoạt động của phần sau bộ máy tiêu hóa và bộ máy sinh sản.
Hệ cơ của thần kinh giao cảm có cấu tạo phức tạp và chia lam 3 phần: Miệng – dạ dày; Bụng; Đuôi.
3. Hệ thần kinh ngoại vi (ngoại biên ).
Hệ thần kinh này nằm ở phía ngoài, gồm ngọn của các thần kinh nguyên cảm giác, như một mạng nhện phân bố ngay dưới lớp nội bì đẻ nối với các cơ quan cảm giác có trên bề mặt cơ thể côn trùng. Có thể thấy chức năng chủ yếu của hệ thần kinh ngoại vi là truyền đạt các thông tin cảm thụ được từ môi trường về thần kinh trung ương.

II. Hoạt động của bộ máy thần kinh.
Hoạt động của thần kinh bao gồm hưng phấn và kim hãm.
+ Sự chuyền dẫn hưng phấn từ bộ phận này của cơ thể sang bộ phận khác thực hiện được nhờ 2 loại dây thần kinh:
Dây thần kinh vận động là chuyền di hoặc li tâm các nguồn thông tin.
Dây thần kinh cảm giác là chuyền đến hoặc hướng tâm các nguồn thông tin.
- Đường dẫn chuyền của kích thích từ cơ quan nhận cảm đến trung tâm và từ trung tâm đến cơ quan đáp ứng gọi là cung phản xạ, còn phản ứng đáp lại gọi là phản xạ.
Hưng phấn.
Có bản chất điện hóa học và thực hiện qua sự biến đổi điện thế ở thần kinh nguyên
và dây thần kinh đó hưng phấn dẫn chuyền theo làn sóng với tốc độ 5m/s.
2. Kìm hãm.
Là hiện tượng ngược lại của hưng phấn, nếu hưng phấn quá thì trở thành kìm hãm.
Trong hệ thần kinh trung ương có những trung tâm kìm hãm mới phát hiện được chức năng
kìm hãm của dây thần kinh phản hồi hệ giao cảm.

III. Cơ quan thụ cảm.
Thụ cảm cơ học.
Các cơ quan thụ cảm cơ học thường chỉ có một tế bào thụ cảm, chúng tiếp thu các cảm
giác về xúc giác, chấn động, thăng bằng,…Cơ quan thụ cảm cơ học phân bố ở các bộ phận
khác nhau của cơ thể côn trùng như: Râu, chân, cánh thường có vị trí đối xứng và phân về
từng đốt. Không phải bất cứ loài côn trùng cũng có cơ quan thính giác phát triển. Hoạt động
của cơ quan thính giác có 2 ý nghĩa:
- Thu thập những âm thanh của cá thể cùng loài phát ra như: Tiếng ve kêu, tiếng dế, châu
chấu cọ mép cánh phát ra. Đó là những dấu hiệu giới tính.
- Tiếp nhận các âm thanh khác để lẫn trốn kẻ thù hoặc tìm kiếm nguồn thức ăn.
2. Thụ cảm hóa học.
Cơ quan thụ cảm hóa học giữ một vai trò quan trọng trong hệ thống cảm giác ở côn trùng,có liên quan đến nhiều hành vi của côn trùng, có liên quan đến nhiều hành vi của côn trùng như
gây hại, bắt cắp, lựa chọn chỗ trú, quan hệ ký sinh chủ.
- Cơ quan thụ cảm hóa học: Là thụ cảm mùi và vị.
+ Cơ quan thụ cảm mùi thường phân bố ở râu đầu và thu nhận các kích thích dưới dạng khí.
Số lượng Sensil nhiều hay ít phụ thuộc vào từng loài nhưng trong một loài thì con đực nhiều hơn con cái.
+ Cơ quan thụ cảm vị: thường nằm ở phần miệng tuy nhiên ở một số loài( kiến, ong, ong vò vẽ) cơ quan thụ cảm vị nằm ở râu đầu; và ở một số loài bướm, ngài, ruồi cơ
quan này lại nằm ở đốt bàn chân.
3. Cảm giác về độ ẩm và nhiệt độ.
Giúp cho côn trùng điều hòa, cân bằng độ
ẩm và nhiệt độ môi trường để quyết định hành vi.
Các cơ quan thụ cảm loại này phân bố rãi rác ở
râu đầu, râu hàm và ở đốt bàn chân.
4. Thị giác.
Côn trùng có 2 loại mắt là mắt kép và mắt đơn.
Mắt kép.
- Mắt kép có 1 đôi, mỗi mắt kép gồm nhiều ô mắt
(omatidium). Số lượng ô mắt thay đổi tùy nhóm
côn trùng. Ví dụ ở chuồn chuồn mỗi mắt
kép có tới 28000 ô mắt, còn ở mắt kép của
kiến thợ chỉ có 8-9 ô mắt.
Omatidium do 3 loại TB hình thành
3 bộ phận:
+ Bộ phận quang học
+ Bộ phận nhận cảm
+ Bộ phận sắc tố
Mắt của côn trùng hoạt động ban đêm có thể tập trung ảnh của nhiều ô mắt nên hình ảnh rõ nét hơn. Khả năng cảm nhận ánh sáng rất khác nhau tùy nhóm côn trùng: Chuồn chuồn nhìn xa được 2m, bướm ngày nhìn xa 1.5m còn khả năng nhìn gần tới 1mm. Khả năng phân biệt màu sắc và cường độ nánh sáng cũng rất khác nhau, phổ ánh sáng mà chúng nhận biết được thiên về phổ sóng ngắn do vậy nhiều chi tiết chúng nhận biết được mà mắt người không phân biệt được. Ví dụ: ong khộng nhìn được màu đỏ nhưng có thể nhìn được tât cả các màu còn lại (kể cả tía tử ngoại). Côn trùng có thể nhận nhanh ảnh của vật tới 300 lần trong 1(s), nhằm thích nghi với sự di chuyển nhanh khi bay.
Cơ quan thụ cảm của côn trùng nổi bật về sự phong phú và độ nhạy cảm. Đơn vị cơ sở của TBTK cảm giác ở côn trùng là các Sensil (thể thụ cảm). Mỗi Sensil gồm 2 phần: phần cấu trúc da và TB cảm giác nằm bên dưới. Người ta chia thành 2 loại Sensil là nổi và chìm: Sensil nổi là lồi ra khỏi cơ thể, Sensil chìm thì ẩn dưới lớp vỏ mỏng.
Mắt ruồi
Mắt chuồn chuồn
Mắt bọ ngựa
b. Mắt đơn.
Mắt đơn bao gồm mắt lưng và mắt bên. Mắt bên chỉ có ở giai đoạn ấu trùng. Mắt lưng cũng tương đồng với mắt kép có ở giai đoạn trưởng thành. Số lượng mắt lưng thường là 2 hay 3 và xếp thành hình tam giác. Mắt lưng có cấu tạo như sau: Bên ngoài có màng cứng, trong suôt, bên trong có các TB thị giác và thường có cả TB sắc tố.
5. Hành vi côn trùng.
- Hành vi là tất cả các hoạt động sinh học của côn trùng.
Hành vi bao gồm các hoạt động phản xạ :
+ Phản xạ không điều kiện:
Có tính bẩm sinh, truyền từ đời này sang đời khác và là cơ sở cho mọi hoạt động thần kinh của côn trùng. Phản xạ này thay đổi tùy loài, họ, bộ. Các tập tính ở côn trùng thuộc vào 3 nhóm hành vi sau đây:
Phản xạ đơn giản: là phản ứng trả lời trực tiếp của côn trùng trước một nguồn kích thích từ môi trường bên ngoài. Đây thường là các phản ứng tự vệ tức thời của côn trùng.
Xu tính: Cũng là loại phản ứng trả lời lại các nguồn kích thích từ bên ngoài của côn trùng song dạng phản ứng này rất mạnh mẽ, dai dẳng, bản thân côn trùng không thể tự kìm chế chừng nào nguồn kích thích vẫn còn tồn tại.



Bản năng: là dạng hành vi của côn trùng xảy ra dưới sự tác động của tác nhân sinh lý bên trong như các loại Hormon thông qua bộ máy thần kinh của côn trùng.
Ví dụ:
Giả chết ở vòi voi, bổ củi…
Tiết chất độc, mùi hôi (bọ xít, sâu hôi,…)
+ Phản xạ có điều kiện.
Là cơ sở của hoạt động thần kinh cao cấp, có tính chất cá thể và tạm thời, nghĩa là hình thành trong quá trình sống rồi có thể mất đi. Muốn có phản xạ có điều kiện phải có 2 yếu tố:
* Kích thích của phản xạ không điều kiện (VD: thức ăn)
* Kích thích của phản xạ có điều kiện (VD: tín hiệu), kích thích có điều kiện phải nhắc lại luôn nếu không phản xạ có điều kiện sẽ mất.
Cơ sở của phản xạ có điều kiện là mối liên hệ tạm thời của các trung tâm khác nhau của hệ thần kinh trung ương.