MỞ ĐẦU Côn trùng nước bộ Hemiptera (bộ Cánh nửa ở nước) có độ đa dạng cao, phân bố rộng trên toàn thế giới, gồm 2 phân bộ: Gerromorpha (gồm những loài sống trên màng nước), Nepomorpha (gồm những loài sống hoàn toàn dưới nước). Có thể bắt gặp chúng ở hầu hết các thủy vực nước ngọt (như ao, hồ, sông, suối, thác nước) và cả ở môi trường biển. Hiện nay trên thế giới, các nhà khoa học đã xác định được trên 4.400 loài thuộc 266 giống, 19 họ. Trong đó, phân bộ Gerromopha có khoảng 2.100 loài thuộc 152 giống, 8 họ; phân bộ Nepomorpha có khoảng 2.300 loài thuộc 114 giống, 11 họ [14, 20, 45, 46].
Côn trùng nước bộ Hemiptera có một số vai trò quan trọng trong các hệ sinh thái ở nước cũng như vai trò ứng dụng [14, 20, 30, 50, 64]. Các họ Hemiptera ở nước được cho là có những mức độ nhạy cảm khác nhau đối với điều kiện môi trường, do đó được sử dụng làm sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng nước [14, 20, 50]. Một số loài được sử dụng làm tác nhân kiểm soát sinh học các vector truyền bệnh do thức ăn của chúng chủ yếu là ấu trùng của các loài muỗi hoặc ấu trùng của một số loài khác thuộc bộ Hai cánh (Diptera) [14, 20, 50, 64]. Các loài Hemiptera ở nước chủ yếu ăn động vật, chỉ ít loài ăn thực vật, đồng thời chúng cũng là nguồn thức ăn của cá và nhiều nhóm động vật khác, do đó đóng góp vào các mắt xích của lưới thức ăn trong các hệ sinh thái ở nước [50].
Ở một số nước như Thái Lan, Campuchia, Trung Quốc, Việt Nam, một số loài còn được sử dụng làm thức ăn cho con người, ví dụ như loài Cà cuống (Lethocerus indicus) [50, 64]. Với tính đa dạng cao và những vai trò quan trọng như vậy, việc nghiên cứu đa dạng loài Hemiptera ở nước nhìn chung luôn là công việc cần thiết, góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học, tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bảo tồn và quản lý tài nguyên sinh vật và về kiểm soát sinh học hay sinh vật chỉ thị. Riêng ở Việt Nam, việc điều tra, nghiên cứu về thành phần loài Côn trùng nước bộ Hemiptera mới chỉ được tiến hành chủ yếu ở khu vực đất liền [1, 2, 25, 48, 52, 53, 56], trong khi đó các khu vực biển-đảo vẫn chưa được quan tâm thực hiện. Vì môi 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trường sống của Hemiptera ở nước là rất đa dạng nên để có được dữ liệu đầy đủ về thành phần loài của nhóm Côn trùng nước này ở nước ta cần có những điều tra trên các môi trường sống khác nhau, gồm cả môi trường nước ngọt và môi trường biển, cả khu vực đất liền và khu vực hải đảo.
Côn Đảo và Phú Quốc là những đảo lớn ở khu vực vùng biển phía nam của nước ta, có độ đa dạng sinh học cao và được khoanh vùng một phần cho Vườn Quốc gia Côn Đảo và Vườn Quốc gia Phú Quốc. Đã có nhiều đề tài, dự án nghiên cứu đa dạng sinh học của khu vực Côn Đảo và Phú Quốc, được thực hiện bởi các nhà khoa học trong và ngoài nước [3, 4]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào nhóm động thực vật trên cạn, hay nhóm động vật có xương sống ở nước, gần như chưa có dẫn liệu về động vật không xương sống ở nước [3, 4]. Cho đến nay, chưa có dẫn liệu nào về Côn trùng nước bộ Hemiptera tại các khu vực này.
Vì vậy, để góp phần tìm hiểu về thành phần loài và đa dạng sinh học của Côn Đảo và Phú Quốc, cũng như góp phần xây dựng dữ liệu về Côn trùng nước ở Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu thành phần loài Côn trùng nƣớc bộ Hemiptera ở Côn Đảo (tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) và Phú Quốc (tỉnh Kiên Giang)” với mục đích: - Tìm hiểu thành phần loài Côn trùng nước bộ Hemiptera tại hai khu vực nghiên cứu nói trên. - Đánh giá mức độ tương đồng về thành phần loài của hai khu vực này với các khu vực khác ở Việt Nam đã được nghiên cứu trước đây. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1. Tình hình nghiên cứu Côn trùng nƣớc bộ Hemiptera trên thế giới Côn trùng nước bộ Hemiptera (bộ Cánh nửa ở nước) có mặt ở hầu hết các lục địa ngoại trừ Nam Cực, bao gồm 2 phân bộ: Gerromorpha (gồm những loài sống trên màng nước), Nepomorpha (gồm những loài sống hoàn toàn dưới nước).
Cho đến nay, các nhà khoa học trên thế giới đã ghi nhận được trên 4.400 loài thuộc 266 giống, 19 họ và ước tính Côn trùng nước bộ Hemiptera có thể lên tới 7. Trong đó khu vực Á – Úc có trên 654 loài [45, 46]. Côn trùng nước bộ Hemiptera đã được quan tâm nghiên cứu nhiều về các mặt hình thái, sinh học, sinh thái, phân loại và tiến hóa. Những nghiên cứu đầu tiên về phân loại học Hemiptera ở nước được thực hiện từ khoảng thế kỷ 18.
Ví dụ, Fabricus (1775) đã mô tả loài đầu tiên thuộc Côn trùng nước bộ Hemiptera đó là “Cimex cursitans” (ngày nay gọi là Limnometra cursitans) cho khu vực Australia. Trong thế kỷ 19, dẫn liệu về Côn trùng nước bộ Hemiptera của Australia được bổ sung và mô tả bởi Erichson (1842), Fieber (1951). Nghiên cứu phân loại học Hemiptera ở nước bắt đầu phát triển hơn từ đầu thế kỷ 20. Cho đến nay, ở Australia đã có trên 261 loài được mô tả, thuộc 54 giống (trong đó, 14 giống là đặc hữu của khu vực này), 15 họ [14].
Ở Châu Á, các công trình nghiên cứu về Côn trùng nước bộ Hemiptera được bắt đầu khá sớm bởi các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973) [14, 26, 27, 28]. Côn trùng nước bộ Hemiptera được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Singapore, Philippine [10, 12, 11, 34, 35, 59]. Từ những năm 1920 – 1930, ở Trung Quốc, Hoffmann đã công bố nhiều nghiên cứu phân loại, sinh học của Côn trùng nước bộ Hemiptera [30]. Năm 1995, Andersen & Chen đã ghi nhận 9 loài thuộc giống Rhyacobates từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, Myanmar và Thái Lan [12].
Liu & Zheng (2000) đã 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đưa ra danh lục gồm 14 loài thuộc họ Aphelocheridae và mô tả 1 loài mới được ghi nhận đầu tiên: Aphelocheirus carinatus từ tỉnh Hồ Bắc (Trung Quốc) [29]. Tran et al. longicapitis, góp phần bổ sung thêm thành phần loài Côn trùng nước bộ Hemiptera ở đây [58]. Khu vực Đông Á và Đông Nam Á cũng có số lượng loài Côn trùng nước bộ Hemiptera chiếm ưu thế, đặc biệt có nhiều giống thậm chí là phân họ đặc hữu [30, 64].
Esaki (1923-1930) đã mô tả nhiều loài Côn trùng nước bộ Hemiptera ở khu vực này và các vùng lân cận, bổ sung thêm vào bậc phân loại cao hơn mà ngày nay tiếp tục được nghiên cứu. Các nghiên cứu về thành phần loài ở biển thuộc phân họ Haloveliinae của Singapore, Malaysia, Thái Lan, với 6 loài mới thuộc giống Xenobates được nghiên cứu bởi Andersen (2000) [11]. Năm 2002, Andersen đã đưa ra khóa phân loại 5 giống: Strongylovelia, Entomovelia, Haloveloides, Halovelia và Xenobates ở Đông Nam Á [15]. Fernando & Cheng (1974) ghi nhận 102 loài thuộc 12 họ ở khu vực bán đảo Malaysia.
Cho đến năm 2004, đã có có tổng cộng 167 loài nước ngọt thuộc 64 giống, 18 họ được biết đến ở khu vực bán đảo Malaysia và Singapore [15, 16, 21, 34, 35, 38]. Với mẫu vật thu được từ các suối ở phía đông và nam Thái Lan, Vitheepradit & Sites (2007, 2011) mô tả 3 loài mới thuộc giống Ptilomera (Gerridae), ghi nhận tổng cộng 7 loài thuộc giống này ở Thái Lan và mô tả 1 loài mới thuộc họ Naucoridae: Heleocoris mcphersoni [51, 62]. Cho tới nay, Côn trùng nước bộ Hemiptera ở Thái Lan có khoảng hơn 200 loài thuộc 17 họ [32, 33]. Zettel (2012) mô tả 3 loài mới thuộc họ Naucoridae ở Trung Quốc và Philiipine trong đó: 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ctenipocoris sinicus, Heleocoris jaechi ở Trung Quốc và Stalocoris freitagi ở Philippines [71].
Dữ liệu phân bố cập nhật của những loài thuộc họ Notonectidae ở Đông Nam Á và danh lục mô tả từng loài ở Philiipine và Brunei được đưa ra bởi Zettel et al. So với hai khu vực lân cận là Ấn Độ và Thái Lan, Côn trùng nước bộ Hemiptera ở Myanmar vẫn chưa được nghiên cứu nhiều, mới chỉ có một số dẫn liệu đơn lẻ trong các nghiên cứu phân loại như nghiên cứu về giống Metrocoris (Gerridae) của Chen & Nieser (1993) và Hydrometra (Hydrometridae) của Zettel (2006) [18, 68]. Nghiên cứu đầy đủ và hệ thống nhất về khu hệ Hemiptera ở nước là của Chen et al. Tại khu vực này, các tác giả đã ghi nhận khoảng 1.000 loài thuộc 100 giống, 17 họ, chiếm một phần tư tổng số loài Hemiptera ở nước đã biết trên thế giới [20].
Chen et al. Khu vực Malesia cũng là khu vực có tính đặc hữu cao, ví dụ khu hệ Hemiptera ở nước ở đảo Borneo có khoảng 80 loài đặc hữu [64]. Năm 2012, Polhemus & Polhemus đưa ra khóa phân loại đến loài của giống Ochterus (Ochteridae) và Nerthra (Gelasotocoridae) cùng với mô tả 3 loài mới: Ochterus pseudomarginatus từ Singapore và quần đảo Malaysia, Ochterus signatus từ Malaysia và Việt Nam và Ochterus singaporensis từ Singapore [38]. Tran & Polhemus (2012) mô tả thêm loài mới Ranatra raffelesi từ Singapore và Indonesia.
Cũng trong nghiên cứu này, tác giả đã tu chỉnh vị trí phân loại của phân loài Ranatra longipes thai Lansbury, và tách thành một loài riêng biệt, gọi là Ranatra 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thai Lansbury [54]. Nghiên cứu nói trên đã góp phần quan trọng trong việc xây dựng dữ liệu về Côn trùng nước bộ Hemiptera trên thế giới. Điều đáng chú ý là các khóa phân loại đến loài Hemiptera chỉ áp dụng được cho các cá thể trưởng thành, vì thiếu trùng không có đủ các đặc điểm hình thái để có thể phân biệt ở bậc loài. Hiện nay, mới chỉ định loại được đến bậc họ các mẫu thiếu trùng của Hemiptera ở nước [7, 64].
Cùng với việc nghiên cứu về phân loại học, nhiều nhà khoa học cũng quan tâm đến việc nghiên cứu các lĩnh vực sinh thái học, địa lý sinh vật, chủng loại phát sinh, tập tính hay sự thích nghi của Côn trùng nước bộ Hemiptera. Có thể kể đến công trình nghiên cứu của Cobben (1968, 1978) về tiến hóa của các họ thuộc bộ Hemiptera. Cả hai công trình này đều tập trung vào cấu trúc và sự phát triển của trứng và ấu trùng, cấu trúc của các phần phụ miệng và một số cấu trúc khác [20, 64].