CHƯƠNG 1 HÌNH THÁI CÔN TRÙNG Giới thiệu Bài học giúp người học nắm được một số hình thái côn trùng cơ bản, các đặc điểm, cấu tạo Mục tiêu: - Sau khi học xong học sinh trình bày được đặc điểm cấu tạo hình dạng bên ngoài cơ thể côn trùng, hiện tượng lột xác của côn trùng. Nội dung bài: 1. Định nghĩa và nhiệm vụ môn hình thái học côn trùng Hình thái học côn trùng là môn học nghiên cứu về cấu tạo bên ngoài của cơ thể côn trùng. Song hình thái học không chỉ dừng lại ở việc quan sát mô tả phần biểu hiện bên ngoài của các cấu tạo để nhận diện và phân biệt các đối tượng côn trùng mà còn đi sâu tìm hiểu nguyên nhân hình thành của các cấu tạo đó.
Có nghĩa hình thái học phải chỉ ra được mối quan hệ giữa cấu tạo và chức năng để qua đặc điểm hình thái người ta có thể đọc được phương thức hoạt động, sinh sống của côn trùng. Như vậy kiến thức về hình thái học là cơ sở không thể thiếu để nghiên cứu hệ thống tiến hoá, phân loại côn trùng, mặt khác còn giúp chúng ta nắm bắt được phương thức hoạt động và đặc điểm thích nghi của chúng. Rõ ràng những hiểu biết như vậy là rất cần thiết khi nghiên cứu về lớp động vật đa dạng này 2. Đặc điểm cấu tạo cơ thể côn trùng.
Bộ phận đầu 2.1 Cấu tạo chung và chức năng của bộ phận đầu Đầu là phần trước nhất của cơ thể côn trùng, trên đó mang 1 đôi râu đầu, 1 đôi mắt kép, 2 - 3 mắt đơn và bộ phận miệng. Do đó đầu được xem là trung tâm của cảm giác và ăn. 9 Ở thời kỳ trưởng thành, đầu côn trùng được thấy là một khối đồng nhất. Tuy nhiên về nguồn gốc, đầu côn trùng là do một số đốt nguyên thuỷ ở phía trước cơ thể hợp lại mà thành.
Dấu vết này vẫn có thể nhìn thấy ở thời kỳ phát dục phôi thai của côn trùng. Theo một số tác giả, đầu côn trùng có thể là do 4, 5, 6 hoặc 7 đốt hình thành, song phần đông nhất trí với ý kiến của Snodgrass (1955) cho rằng đầu côn trùng chỉ do 5 đốt kể cả lá trước đầu (acron) hình thành. Khi quan sát bề mặt đầu côn trùng, có thể thấy một số ngấn trên đó. Đây không phải là dấu vết của các đốt cơ thể nguyên thuỷ mà chỉ là những ranh lõm vào phía trong để tạo nên gờ bám (aponem) cho cơ thịt đồng thời làm cho vỏ đầu thêm vững chắc.
Số lượng và vị trí của các ngấn khác nhau tuỳ theo loài song cũng có một số ngấn tương đối cố định như ngấn lột xác. Các đường ngấn này đã chia vỏ đầu côn trùng thành một số khu, mảnh, đặc trưng cho từng loài nên thường được dùng như một đặc điểm để phân loại côn trùng. Khu trán - Chân môi: Đây là mặt trước vỏ đầu côn trùng được chia làm 2 phần, phía trên là trán, phía dưới là chân môi bởi ngấn trán ư chân môi. Trên khu trán có một số mắt đơn, thường là 3 chiếc, xếp theo hình tam giác đảo ngược.
- Môi trên: Đây là một phiến hình nắp cử động được để đậy kín mặt trước miệng côn trùng, phiến này được đính vào mặt dưới khu chân môi. - Khu cạnh ư đỉnh đầu: Khu này bao gồm phần đỉnh đầu và phần tiếp nối 2 bên đỉnh đầu. Giới hạn phía sau của khu này là ngấn ót. Đôi mắt kép của côn trùng nằm ở khu này, ở 2 bên đỉnh đầu, còn phía dưới chúng là phần má Khu gáy - gáy sau: Khu này là mặt sau của đầu gồm 2 phiến hẹp hình vòng cung bao quanh lỗ sọ, chỗ nối thông giữa đầu và ngực côn trùng.
Phiến trong sát lỗ sọ là khu gáy sau còn phiến ngoài tạo nên gáy côn trùng. Hai bên gáy nơi tiếp giáp với phần má được gọi là má sau của côn trùng. Khu má dưới: Đây là phần tiếp theo về phía dưới 2 má được phân định bởi ngấn dưới má. Mép dưới khu dưới má là nơi có mấu nối với hàm trên và hàm dưới của côn trùng.
10 Đầu côn trùng là một khối rắn chắc nhưng được nối với ngực bằng một vòng da mỏng gọi là cổ, nhờ đó đầu có thể cử động linh hoạt.2 Các chi phụ và phần phụ của đầu côn trùng Râu đầu Râu đầu côn trùng (anten) là đôi phần phụ có chia đốt, có thể cử động được, mọc phía trước trán giữa 2 mắt kép. Râu đầu côn trùng có kích thước, hình dạng rất khác nhau tuỳ theo loài song đều có cấu tạo cơ bản Miệng Miệng côn trùng có cấu tạo khá phức tạp, gồm 5 phần là môi trên, lưỡi, hàm trên, hàm dưới và môi dưới. Trong đó hàm trên, hàm dưới và môi dưới là các phần chính của miệng có nguồn gốc cấu tạo từ 3 đôi phần phụ của 3 đốt cơ thể nguyên thuỷ tham gia hình thành miệng côn trùng. Bằng chứng là 3 bộ phận này vẫn còn giữ cấu tạo thành đôi đối xứng và phân đốt rõ ràng (5 đốt).
Hàm trên: Là một đôi xương cứng khá lớn và không phân đốt nằm sát dưới môi trên. Mặt trong hàm trên có nhiều khía nhọn hình răng. Những khía ngoài mỏng, sắc được gọi là răng gậm, các khía phía trong dầy chắc được gọi là răng nhai hoặc nghiền. Với cấu tạo này, đôi hàm trên của côn trùng rất chắc, khoẻ, giúp chúng gậm, nhai thức ăn rắn dễ dàng, đào khoét hang làm tổ và còn là vũ khí lợi hại để tự vệ hay tấn công con mồi.
Hàm dưới: Cũng là 1 đôi xương nằm phía sau hàm trên ở vị trí thấp hơn. Khác với hàm trên, hàm dưới phân đốt, chia làm 5 phần là đốt chân hàm, đốt thân hàm, lá trong hàm, lá ngoài hàm và râu hàm dưới. Hai đốt chân hàm và thân hàm khá phát triển làm chỗ dựa cho lá trong hàm và lá ngoài hàm. Lá trong hàm khá cứng, phía trong có khía răng nhọn để tham gia vào việc cắt, gậm thức ăn.
Lá ngoài hàm có dạng hình thìa không cứng lắm và cử động được, đậy kín hai bên miệng để giữ thức ăn. Râu hàm dưới mọc ở cuối đốt thân hàm, gồm 5 đốt cử động linh hoạt, có chức năng nếm hoặc ngửi thức ăn. Môi dưới: Thực chất là đôi hàm dưới thứ hai đa hợp làm một thành chiếc nắp đậy kín mặt dưới của miệng. Cũng như hàm dưới, môi dưới cùng gồm 5 phần tương 11 ứng là cằm sau, cằm trước, lá giữa môi, lá ngoài môi và râu môi dưới.
Cằm sau khá phát triển, còn chia làm cằm chính, cằm phụ song không cử động được. Trong lúc đó cằm trước, lá giữa môi, lá ngoài môi và râu môi dưới cử động linh hoạt. Râu môi dưới cũng có chức năng nếm hoặc ngửi thức ăn. Môi trên: Là một phiến da dày hình nắp, cử động được để đậy kín mặt trước miệng côn trùng.
Lưỡi: Là một mấu da hình túi nằm trong miệng sát với họng côn trùng. Dưới gốc lưỡi là miệng ống tiết nước bọt nên chức năng của lưỡi là trộn nước bọt vào thức ăn. Ngoài ra lưỡi cũng có chức năng nếm thức ăn. Không có nguồn gốc cấu tạo từ phần phụ của đốt nguyên thuỷ, môi trên và lưỡi chỉ là các cấu tạo phụ của miệng côn trùng, đơn lẻ và không phân đốt.
Bộ phận ngực 2.1 Cấu tạo chung và chức năng của bộ phận ngực Ngực là phần thứ 2 của cơ thể côn trùng, gồm 3 đốt là đốt ngực trước, đốt ngực giữa, đốt ngực sau. Mỗi đốt ngực đều có một đôi chân mang tên tương ứng là đôi chân ngực trước, đôi chân ngực giữa và đôi chân ngực sau (hoặc đôi chân ngực thứ nhất, thứ hai, thứ ba). ở phần lớn côn trùng trưởng thành, đốt ngực giữa và đốt ngực sau mang 2 đôi cánh, theo thứ tự là đôi cánh trước và đôi cánh sau. Với cấu tạo này, bộ phận ngực côn trùng được gọi là trung tâm của sự vận động.
Là chỗ dựa của chân và cánh, bộ phận ngực côn trùng rất phát triển, da hoá cứng vững chắc làm chỗ bám cho các cơ thịt to khoẻ bên trong đồng thời các đốt ngực thường gắn chắc với nhau thành một khối. Tuy nhiên đặc điểm này có thể thay đổi ở một số loài côn trùng, tuỳ thuộc ở sự hiện diện và mức độ hoạt động của chân và cánh. Nói chung các loài côn trùng có cánh bay khoẻ đều có phần ngực to lớn hơn. ở Dế dũi và Bọ ngựa do đôi chân trước là chân đào bới và chân bắt mồi, cần hoạt động nhiều nên đốt ngực trước của chúng rất phát triển, lại không gắn chắc vào các đốt ngực phía sau nên có thể cử động linh hoạt, thuận lợi cho hoạt động đào đất và săn mồi của chúng.
12 Ngực côn trùng phần lớn có dạng khối hộp nên mỗi đốt có thể chia làm 4 mặt là mặt lưng, mặt bụng và hai mặt bên. Các mặt này đều hoá cứng tạo nên các mảnh cứng mang tên tương ứng là mảnh lưng (tergum), mảnh bụng (sternum) và hai mảnh bên (pleurum) của mỗi đốt ngực. Trên các mảnh cứng của bộ phận ngực, hiện diện một số đường ngấn, tạo nên các phiến cứng đặc trưng cho từng loài côn trùng 2.2 Các chi phụ và phần phụ của ngực côn trùng - Chân ngực Chân ngực là cơ quan vận động chính của côn trùng. Mang đặc điểm của ngành chân đốt, chân ngực côn trùng chia đốt điển hình gồm 5 đốt là: Đốt chậu (coxa), đốt chuyển (trochanter), đốt đùi (femur), đốt ống (còn gọi là đốt chầy) (tibia) và đốt bàn chân (tarsis) - Cánh côn trùng Ngoài chức năng chủ yếu là bay, tuỳ theo loài, cánh còn có một số vai trò đặc biệt khác như làm tấm giáp bảo vệ cơ thể về phía lưng, là cơ quan phát âm thành (ở dế mèn, bọ muỗm, châu chấu) là túi dự trữ không khí của niềng niễng sống dưới nước, là công cụ điều tiết nhiệt độ, độ ẩm trong tổ của các loài ong mật v.
Có thể thấy đôi cánh đa góp phần tạo ra ưu thế vượt trội cho côn trùng, giúp côn trùng trở thành một trong những sinh vật thành công nhất trong tự nhiên. Trừ những côn trùng thuộc lớp phụ không cánh và một số loài thuộc lớp phụ có cánh nhưng đa thoái hoá về sau, hầu hết côn trùng trưởng thành đều có cánh. Cánh côn trùng có nguồn gốc cấu tạo khá đặc biệt, không xuất phát từ phần phụ của đốt cơ thể nguyên thuỷ mà là một cấu tạo được hình thành về sau do góc sau mảnh lưng ngực côn trùng lớn dần lên mà thành trong quá trình tiến hoá của chúng 2. Bộ phận bụng 2.