MỞ ĐẦU Bộ Cánh cứng (Coleoptera) là bộ có số lƣợng loài lớn nhất trong lớp Côn trùng (Insecta), với khoảng 450,000 loài, chiếm 40% tổng số loài côn trùng Ďã biết [23]. Côn trùng cánh cứng có mặt ở hầu khắp các châu lục (trừ châu Nam Cực) và có mức Ďộ Ďa dạng loài cao nhất ở vùng nhiệt Ďới. Bộ Cánh cứng thuộc nhóm côn trùng có biến thái hoàn toàn, vòng Ďời gồm 4 giai Ďoạn: trứng, ấu trùng, nhộng, trƣởng thành. Phần lớn các loài cánh cứng sống ở môi trƣờng cạn, ngoài ra có khoảng 12.
Ví dụ nhƣ các họ Dytiscidae, Haliplidae, Gyrinidae sống cả vòng Ďời trong môi trƣờng nƣớc; họ Psephenidae có giai Ďoạn ấu trùng sống trong nƣớc nhƣng giai Ďoạn trƣởng thành ở trên cạn; ngƣợc lại, họ Dryopidae có ấu trùng chủ yếu sống trên cạn còn giai Ďoạn trƣởng thành ở dƣới nƣớc [40]. Cánh cứng ở nƣớc ăn các loài côn trùng nhỏ, thực vật, mảnh vụn hữu cơ, Ďồng thời, chúng cũng là thức ăn của cá và những loài Ďộng vật ăn thịt khác. Bởi vậy, Cánh cứng ở nƣớc là một mắt xích quan trọng trong lƣới thức ăn của hệ sinh thái ở nƣớc. Bên cạnh Ďó, họ Dytiscidae ăn ấu trùng muỗi nên có vai trò nhƣ một loại tác nhân kiểm soát muỗi [10].
Mô ̣t số loài Cánh cứng trƣởng thành còn Ďƣợc sử dụng làm thức ăn cho con ngƣời nhƣ các loài thuộc giố ng Hydrophilus (họ Hydrophilidae), Cybister (họ Dytiscidae) Ďƣợc sử dụng làm thức ăn ta ̣i Trung Quố c , loài Austrelmis condimentarius (họ Elmidae) Ďƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng làm thƣ́c ăn ta ̣i Nam Mỹ [29]. Ngoài ra, do Ďời sống của nhóm này chịu tác Ďộng trực tiếp bởi các yếu tố lí – hóa học của môi trƣờng nƣớc nên số lƣợng cá thể trong một loài hay số lƣợng loài trong quần xã cũng có những biến Ďộng nhất Ďịnh khi Ďiều kiện môi trƣờng thay Ďổi. Do Ďó, Cánh cứng ở nƣớc còn Ďƣợc sử dụng làm sinh vật chỉ thị Ďể Ďánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc [5]. Với vai trò và ứng dụng thực tiễn nhƣ vậy, nghiên cứu sự Ďa dạng của nhóm Cánh cứng ở nƣớc là Ďiều cần thiết.
1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tại khu vực Đông Nam Á, khu hệ cánh cứng ở nƣớc mới chỉ Ďƣợc nghiên cứu tƣơng Ďối kỹ ở một số nƣớc nhƣ Singapore và Malaysia. Các nƣớc còn lại, trong Ďó có Việt Nam, khu hệ cánh cứng ở vẫn chƣa Ďƣợc tập trung nghiên cứu, các dẫn liệu về nhóm này ở Việt Nam còn rất tản mạn, hạn chế trong một số tài liệu của Delève (1968) về họ Dryopidae và Elmidae [51], của Sato (1972) về Dytiscidae và Noteridae [41]. Ngoài ra còn có một số dẫn liệu về cánh cứng ở nƣớc tại Việt Nam Ďƣợc liệt kê sơ bộ trong các nghiên cứu về quần xã côn trùng nƣớc tại một số khu vực, tuy nhiên phần lớn chƣa Ďƣợc xác Ďịnh Ďến loài [2, 4, 35]. Cho tới nay, mới chỉ có nghiên cứu của Nguyễn Thanh Sơn và cộng sự (2015) là nghiên cứu riêng biệt về thành phần loài cánh cứng ở nƣớc tại một khu vực cụ thể [6].
Do Ďó, cần có các nghiên cứu riêng biệt về thành phần loài cánh cứng ở nƣớc ở từng khu vực của Việt Nam Ďể có thể Ďánh giá Ďƣợc mức Ďộ Ďa dạng của nhóm côn trùng này tại Ďây. Quảng Nam là một tỉnh thuộc khu vực miền Trung có Ďiều kiện tự nhiên Ďa dạng cùng với hệ thống sông ngòi dày Ďặc, thuận lợi cho việc phát triển của Cánh cứng ở nƣớc. Tuy nhiên chƣa có nghiên cứu nào về sự Ďa dạng của nhóm Cánh cứng ở nƣớc tại khu vực này. Dƣới sƣ̣ hỗ trơ ̣ của dƣ̣ án “Xây dựng cơ sở dữ liệu Ďa dạng sinh học tỉnh Quảng Nam” và Ďề tài nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ cấp Quốc gia: "Nghiên cứu, Ďề xuất và xây dựng mô hình ứng dụng giải pháp sinh thái, thủy lợi nhằm bảo tồn gắn với phát triển bền vững Khu di tích Mỹ Sơn, tỉnh Quảng Nam", Ďề tài luận văn “Nghiên cứu thành phần loài côn trùng bô ̣ Cánh cứng ở nƣớc (Insecta: Coleoptera) tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Nam” Ďƣợc thực hiện với mục tiêu: - Xác Ďịnh thành phần loài Cánh cứng ở nƣớc (Coleoptera) tại tỉnh Quảng Nam.
- Đánh giá mức Ďộ Ďa dạng và mức Ďộ tƣơng Ďồng về thành phần loài giữa các sinh cảnh ta ̣i khu di tích Mỹ Sơn , tỉnh Quảng Nam 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu đa da ̣ng sinh ho ̣c của nhóm Cánh cứng ở nƣớc tại Đông Nam Á và Đông Á Bô ̣ Cánh cứng (Coleoptera) Ďƣợc chia làm 4 phân bộ: Archostemata, Adephaga, Polyphaga và Myxophaga [11]. Nhóm Cánh cứng ở nƣớc chủ yếu thuộc 2 phân bộ Adephaga và Polyphaga trong số 4 phân bộ nói trên.
Phân bộ Myxophaga cũng có một số loài sống ở nƣớc nhƣng không phổ biến [18]. Theo Dudgeon (2000), chỉ có 2 họ thuộc phân bộ này là Saphaeriidae và Hydroscaphidae Ďƣợc tìm thấy tại các sông, suối nƣớc ngọt. Đây Ďều là họ hiếm gặp và số lƣợng giống, loài của mỗi họ cũng ít. Họ Saphaeriidae Ďƣợc tìm thấy trong các hốc, hố cát ven bờ dọc theo suối [18].
Họ này có duy nhất 1 giống Spaerius. Họ Hydrocasphidae Ďƣợc tìm thấy ở suối, nơi có dòng chảy mạnh, chúng thƣờng bám vào rong rêu mọc trên sỏi, Ďá. Họ Hydroscaphidae chỉ có giống Hydrocaspha Ďƣợc ghi nhận Châu Á [18]. Đến năm 2003, Jäch và Balke Ďã ghi nhận thêm họ Torridincolidae thuộc phân bộ Myxophaga tại Trung Quốc [28].
Phân bộ Adepaga có 6 họ: Amphizoidae, Gyrinidae, Haliplidae, Hygrobiidae, Noteridae và Dytiscidae có phân bố tại các sông, suối thuộc vùng nhiệt Ďới Châu Á [18]. Trong Ďó Dytiscidae là họ có số lƣợng giống và loài lớn nhất với 34 giống, sau Ďó Ďến Gyrinidae với 5 giống [18]. Họ Dytiscidae không chỉ có số lƣợng loài Ďa dạng nhất trong 6 họ thuộc phân bộ Adephaga mà so sánh với nhóm Cánh cứng ở nƣớc nói chung thì Ďây cũng là họ có số lƣợng loài lớn nhất. Năm 1998, Jäch Ďã thống kê Ďƣợc họ Dytiscidae có 233 loài/ 792 loài Cánh cứng ở nƣớc Ďã Ďƣơ ̣c ghi nhâ ̣n tại Trung Quốc [27].
Ngoài ra, trong khu vực Đông Nam Á, Ďã ghi nhận 31 loài tại Singapore [26] và 70 loài tại Malaysia [10]. Các nghiên cứu phân loại về họ Dytiscidae tại Đông Nam Á và Đông Á chủ yếu tập trung vào giống Laccophilus thuộc phân họ Laccophilinae. Điển hình là nghiên cứu của Takizawa (1932) tại Nhật Bản [47]. Tác giả nghiên cứu 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com về 2 phân họ: Noterinae và Laccophilinae.
Đối với phân họ Noterinae, tác giả Ďƣa ra khóa Ďịnh loại cho 2 giống, 5 loài. Còn phân họ Laccophilinae chỉ xây dựng khóa Ďịnh loại cho 1 giống với 6 loài. Khóa Ďịnh loại Ďƣợc xây dựng trên những loài Ďã Ďƣợc Ďịnh danh, không Ďƣa ra loài mới [47]. Đến năm 2015, Hájek bổ sung 7 loài mới thuộc giống Laccophilus tại Đông Nam Á: L.
stastnyi và 1 loài mới tại Trung Quốc: L. Giống Laccophilus là giống có số lƣợng loài lớn nhất trong phân họ Laccophilinae. Giống này phân bố ở khắp các vùng Ďịa lý Ďộng vật nhƣng Ďa dạng nhất ở vùng nhiệt Ďới, Ďiển hình nhƣ vùng Phƣơng Đông (Oriental) [26]. Ngoài các nghiên cứu về giống Laccophilus thì giống Hydrovatus cũng bắt Ďầu Ďƣợc quan tâm.
Giống này có phân bố rộng, tổng số lƣợng loài Ďƣợc Ďịnh danh là 210 loài trên thế giới trong khi số lƣợng loài ƣớc tính hàng nghìn loài [14]. Điển hình là nghiên cứu công bố loài mới: Hydrovatus wewalkai của Biström (1999) tại Thái Lan [13], H. sringeriensis của Manivannan (2011) tại Ấn Độ [36]. Đến 2016, Biström dựa trên công bố loài mới của Manivannan và các mô tả loài trƣớc Ďây Ďã xây dựng khóa phân loại cho 12 loài, Ďồng thời cũng công bố thêm 2 loài mới cho vùng Ďịa lý Ďộng vật Phƣơng Đông (Oriental region): H.
Họ Gyrinidae tại Châu Á có 4 giống Ďƣợc quan tâm nhiều nhất là: Orectochilus, Dineutus, Gyrinus, Porrohynchus. Tại Nhật Bản, Takizawa (1931) Ďã xây dựng khóa phân loại cho 3 giống: Orectochilus, Dineutes (Dineutus), Gyrinus và khóa Ďịnh loại tới loài cho từng giống này. Giống Orectochilus gồm 4 loài: O. regimbarti trong Ďó loài O.
formosanus do chính tác giả mô tả và công bố loài mới; giống Gyrinus gồm 4 loài: G. fulvescens với loài G. fulvescens là loài mới; giống Dineutes (Dineutus) gồm 3 loài: D. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đối với các họ có số lƣợng loài ít nhƣ họ: Noteridae và Haliplidae, các nghiên cứu thƣờng Ďƣợc thực hiện chủ yếu cùng với các nghiên cứu tổng quát về thành phần loài tại từng khu vực, số lƣợng công bố loài mới rất ít.
Nghiên cứu nổi bật về phân loại các nhóm này trong khu vực Đông Nam Á phải kể Ďến nghiên cứu Balke, Jäch và Hendrich (2004) tại Malaysia [10] và Hendric, Balke và Yang (2004) [26] tại Singapore. Hai nghiên cứu này Ďều xây dựng khóa phân loại tới họ và khóa phân loại tới giống cho khu vực nghiên cứu, ngoài ra nghiên cứu cũng Ďƣa ra danh sách loài có mặt và phân bố của chúng. Họ Noteridae là một họ khá nhỏ với khoảng 270 loài Ďƣợc mô tả và khoảng 23 loài Ďƣợc ghi nhận có mặt tại Đông Nam Á [26]. Các loài Ďƣợc tìm thấy chủ yếu thuộc 4 giống: Canthydrus, Hydrocanthus, Neohydrocoptus, Notomicrus.
Trong Ďó, giống Notomicrus chỉ có loài N. tellenus và giống Hydrocanthus chỉ có loài H. indicus Ďƣợc ghi nhận tại Ďây [10]. Tại Singapore, Ďã ghi nhận 4 loài thuộc giống Canthydrus là: C.
morsbachi, 3 loài thuộc giống Neohydrocoptus là: N. Tại Malaysia, ghi nhận 2 loài thuộc giống Canthydrus là: C. ritsemai và 6 loài thuộc giống Neohydrocoptus là: N. Họ Haliplidae tại Malaysia ghi nhận 2 giống: Peltodytes và Haliplus.
Tại Đông Nam Á, thuộc vùng Ďịa lý Ďộng vật Phƣơng Đông có 4 loài thuộc giống Peltodytes và 20 loài thuộc phân giống Haliplus (Liaplus) [10]. Họ Hygrobiidae và họ Amphizoidae là 2 họ rất nhỏ với số lƣợng loài ít, các nghiên cứu về nhóm này tại Châu Á chƣa Ďƣợc quan tâm, Ďặc biệt là Đông Nam Á. Trong Ďó, họ Hygrobiidae có 6 loài Ďƣợc mô tả, họ Amphizoidae có 5 loài Ďƣợc mô tả trên thế giới và tại Châu Á thì mới chỉ ghi nhận có mặt ở Trung Quốc [29]. Phân bộ Polyphaga có số lƣợng họ Ďƣợc Ďịnh danh nhiều nhất trong 3 phân bộ kể trên với 11 họ thƣờng Ďƣợc tìm thấy ở sông suối nƣớc ngọt Châu Á là Hydrophilidae, Elmidae, Dryopidae, Hydraenidae, Hydrochidae, Eulichadidae, Ptilodactilidae, Psephinidae, Scirtidae, Helophoridae, Heteroceridae [18].
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Họ Hydrophilidae gồm khoảng 2400 loài Ďã Ďƣợc mô tả, trong Ďó có khoảng 400 loài thuộc 60 giống ghi nhận tại vùng Ďịa lý Ďộng vật Phƣơng Đông.