TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ
DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN
BÀI GIẢNG
CÔN TRÙNG NÔNG NGHIỆP
Người biên soạn: TS Trần Đăng Hoà
Huế, 08/2009
1
PHẦN LÝ THUYẾT
BÀI 1
MỞ ĐẦU
1.1. Khái niệ m chung về côn trùng và môn côn trùng học
1.1.1 Khái niệm về côn trùng
Côn trùng (Insecta) là những động vật thuộc ngành chân đốt hay gọi là ngành tiết
túc (Arthropoda) có những đặc điểm cơ bản như sau:
- Là động vật nhỏ bé (kích thước dao động 0,1 - 300 mm): cơ thể đối xứng, có chi
phụ, có lớp da bao bọc bên ngoài chứa kitin.
- Cơ thể chia làm 3 phần: đầu, ngực, bụng.
Thời kỳ trưởng thành:
+ Đầu: 1 đôi rau đầu, mắt kép, mắt đơn và miệng.
+ Ngực: có 3 đốt, mỗi đốt có một đôi chân, đây là đặc điểm chính của côn trùng
(Hexapoda); đốt ngực giữa và sau mỗi đốt có một đôi cánh, nhưng có một số loài côn
trùng cánh trước thóai hóa chỉ còn một đôi hoặc không có cánh.
+ Bụng: có 11 đôi (dạng điển hình), không có chân bụng (phân phụ chuyển vận).
- Hô hấp bằng hệ thống khí quản.
- Lổ sinh dục và hậu môn ở phía cuối bụng.
- Trong quá trình sinh trưởng và phát dục có biến thái bên trong và bên ngoài.
Ví dụ: Trứng - sâu non - nhộng - trưởng thành.
1.1.2. Côn trùng trong sinh giới
1.1.2.1. Vị trí của côn trùng trong hệ thống phân loại
- Giới động vật có 20 ngành, xếp theo thứ tự tiến hóa thì côn trùng ở vị trí thứ 9
(ngành chân đốt Arthropoda).
- Ngành chân đốt chia làm 4 ngành phụ:
+ Ngành phụ trùng 3 lá (Tricoditomorpha).
+ Ngành phụ có mang (Branchiata).
2
+ Ngành phụ có kìm (Chelibesata).
+ Ngành phụ có ống khí quản (Trachiata).
Côn trùng thuộc ngành phụ có ống khí quản, hô hấp bằng hệ thống khí quản.
1.1.2.2. Số loài và số lượng cá thể
- Có khoảng hơn 10 triệu loài, trong đó hơn 1 triệu loài đã được định danh. Hàng
năm trên thế giới phát hiện được 7000 - 10000 loài mới. Số loài côn trùng chiếm
khoảng 3/4 tồng số loài động vật. Số lượng cá thể 1 loài rất lớn. Số lượng cá thể rất
lớn khi thành dịch.
- Trong điều kiện bình thường có khoảng 250 triệu côn trùng/người, hơn 12 triệu cá
thể /m2 bề mặt đất.
1.1.2.3. Môi trường sống của côn trùng
Do số lượng loài, cá thể lớn nên côn trùng sinh sống ở khắp nơi, thậm chí trong
dầu mỏ cũng có loài ruồi nước Psilopia petrolei. Tập trung nhiều ở rừng nhiệt đới,
các cánh đồng hoa màu Vùng nhiệt đới có số lượng loài côn trùng nhiều hơn ôn đới,
nhưng số lượng cá thể của từng loài lại ít hơn. Ở biển thì côn trùng ít hơn vì dễ làm
mồi cho các loài khác.
1.1.3. Côn trùng học
1.1.3.1 . Định nghĩa
Côn trùng học (Entomology) là môn khoa học nghiên cứu về côn trùng.
1.1.3.2. Nhiệm vụ
- Nghiên cứu về cấu tạo hình thái, sinh lý giải phẫu, bào thai học, sinh thái, phân loại,
bệnh lý, khảo cổ học côn trùng, và các môn côn trùng chuyên khoa.
- Do đặc thù trong các lĩnh vực nghiên cứu chia côn trùng học thành: côn trùng nông
nghiệp, côn trùng lâm nghiệp, côn trùng thú y, côn trùng y học.
1.2. Vai trò của côn trùng trong đời sống cây trồng, con người và xã hội
Lịch sử côn trùng xuất hiện trên trái đất ít nhất qua 350 triệu năm. Côn trùng có
mối quan hệ mật thiết với thực vật, động vật và con người.
1.2.1. Lợi ích của côn trùng
- Hơn 90% các loài côn trùng là có ích hoặc không gây hại.
- Một số loài côn trùng là những loại thiên địch (kẻ thù tự nhiên: Natural Enemy)
3
- Thụ phấn cho cây trồng
- Tham gia vào quá trình chu chuyển vật chất trong tự nhiên.
- Sản phẩm của côn trùng có ích cung cấp dinh dưỡng cho con người
- Cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp.
- Cung cấp tài liệu cho các ngành khoa học khác.
1 2.2. Tác hại của côn trùng
Có khoảng 10% loài côn trùng gây hại và các loài gây hại nghiêm trọng chỉ nhỏ
hơn 1%. Tuy nhiên mức độ gây hại của chúng rất lớn trên nhiều lĩnh vực.
- Gây hại cây trồng
- Gây hại cây rừng, cây cảnh.
- Gây hại sản phẩm trong kho
- Phá hại các công trình giao thông, nhà cửa, kho tàng: mối, mọt, xen tóc
- Đối với động vật nuôi: thường bị côn trùng ký sinh làm giảm sức khoẻ, sản lượng
và phẩm chất thịt, sữa
- Đối với người: nhiều loài côn trùng như chấy, muỗi, bọ chết, rệp giường là môi
giới truyền bệnh hiểm nghèo như sốt rét, thương hàn, kiệt lỵ, tả, xuất huyết
4
BÀI 2
HÌNH THÁI HỌC CÔN TRÙNG
2.1. Khái niệ m chung
2.1.1 . Định nghĩa
Hình thái học côn trùng là môn khoa học nghiên cứu cấu tạo bên ngoài của cơ thể
côn trùng.
2.1.2. Nhiệm vụ
Hình thái học côn trùng có nhiệm vụ nghiên cứu về hình dạng, kích thước và cấu
trúc của từng bộ phận, nghiên cứu nguồn gốc và nguyên nhân hình thành các bộ phận
đó, nghiên cứu tương quan giữa các cấu tạo với nhau, giữa các cấu tạo với hoạt động
của các cơ quan bên trong, giữa cấu tạo và hoàn cảnh sống và những đặc tính sinh
học của loài. Từ đó tìm ra được tính quy luật của sự thích ứng giữa cấu tạo và điều
kiện ngoại cảnh trên cơ sở đó tạo điều kiện thuận lợi hoặc không thuận lợi cho sự
phát triển của côn trùng. Hình thái học còn là cơ sở để nhận biết và phân loại côn
trùng.
2.2. Khái quát chung về cấu tạo cơ thể côn trùng
Thời kỳ trưởng thành của côn trùng có những đặc điểm cấu tạo cơ bản sau:
Cơ thể chia làm 3 phần rõ rệt: đầu, ngực, bụng.
+ Đầu: có một đôi râu đầu, 2 mắt kép, 1 số mắt đơn và miệng.
+ Ngực: có 3 đốt, mỗi đốt có 1 đôi chân, đốt ngực giữa và đốt ngực sau mỗi đốt có
một đôi cánh.
+ Bụng: gồm nhiều đốt xếp lồng nhau.
Cơ thể côn trùng được bao bọc một lớp vỏ da được kitin hóa. Vỏ da này là chỗ dựa
(chỗ bám) của hệ cơ, tạo cho côn trùng có hình dáng nhất định. Chính vì vậy côn
trùng chống đỡ được tác động cơ giới bên ngoài.
2.3. Cấu tạo chi tiết từng bộ phận
2.3.1. Đầu và chi phụ của đầu
2.3.1.1. Cấu tạo cơ bản
5
- Đầu côn trùng có nhiều đốt ghép lại tạo thành hộp sọ. Đầu được bao bọc bởi một
lớp vỏ đầu rất cứng. Các mảnh và các đốt ở đầu kết lại với nhau rất khít chặt, khó
phân biệt ranh giới giữa các mảnh và các đốt.
- Ở đầu có các ngấn lột xác và các ngấn khác. Đây là các đường lõm xuống của da
đầu tạo nên. Các ngấn này chia đầu côn trùng làm nhiều khu vực và nhiều mảnh. Số
ngấn và vị trí của ngấn thay đổi tùy loài côn trùng. Ngấn quan trọng nhất là ngấn lột
xác hình chữ Y nằm ngay ở trên đầu.
- Ngoài ra các ngấn trán - chân môi (ngấn trên miệng), ngấn gáy, ngấn dưới môi
chia đầu thành nhiều khu vực: đỉnh đầu- trán- má - chân môi – gáy- gáy sau.
2.3.1.2. Các chi phụ của đầu
Gồm: râu đầu, miệng, mắt kép, mắt đơn. Đầu là trung tâm của cảm giác (râu đầu, mắt
đơn, mắt kép) và lấy thức ăn (miệng)
* Râu đầu
+ Chức năng: Chủ yếu là cơ quan xúc giác và khứu giác.
+ Cấu tạo: Râu đầu được cấu tạo từ nhiều đốt. Số lượng đốt thay đổi tùy loài, tùy
theo đực, cái của cùng loài. Có thể chia râu đầu làm 3 phần: Chân râu, cuống râu, roi
râu
+ Hình dạng của râu đầu: có nhiều dạng râu đầu, có thể chia thành các dạng chính
sau:
- Râu sợi chỉ: châu chấu, dán.
- Râu đầu gối: ong vàng, ong mật.
- Râu răng cưa: ban miêu đực, đom đóm.
- Râu chuỗi hạt: mối thợ.
- Râu răng lược kép: ngài đực sâu róm hại chè.
- Râu dùi đục: bướm.
- Râu dùi trống: chuồn chuồn râu dài.
- Râu hình lá lợp: bọ hung.
* Miệng
Do tính ăn của côn trùng rất phức tạp nên miệng côn trùng có nhiều thay đổi. Có 2
loại miệng cơ bản là miệng gặm nhai và miệng hút.
Miệng gặm nhai: Ăn thức ăn rắn như bộ cánh thẳng (Orthoptera), bộ cánh cứng
(Coleoptera), sâu non bộ cánh vảy (Lepidoptera).
+ Cấu tạo:
6
Có 5 phần hàm trên, hàm dưới, môi trên, môi dưới và lưỡi.
Miệng hút:Từ miệng gặm nhai biến hóa thành miệng hút. Đặc điểm chung của loại
miệng này là các chi phụ đều kéo dài để thích nghi cho việc lấy thức ăn ở dạng lỏng.
Loại này có nhiều kiểu biến dạng: miệng gặm hút, miệng chích hút, miệng hút,
miệng dũa hút, miệng liếm hút, miệng cứa liếm.
Căn cứ vào vị trí của miệng ở đầu mà chia đầu côn trùng thành các kiểu:
+ Đầu miệng trước: trục dọc của đầu thẳng hàng với trục dọc của cơ thể, thường kiểu
miệng gặm nhai, ăn thức ăn rắn, ăn thịt hoặc ăn thực vật; khi gây hại thường để vết
tích rõ ràng.
+ Đầu miệng dưới: trục dọc của đầu gần vuông góc với trục dọc của cơ thể; loại này
thường có kiểu miệng gặm nhai, ăn thức ăn rắn.
+ Đầu miệng sau: trục dọc của đầu và trục dọc của cơ thể tạo thành góc nhọn rất hẹp.
Thường là miệng kiêu chích hút, khi phá hại cây trồng thường để lại vệt thâm.Ví dụ:
ve sầu, bọ rầy.
2.3.2. Ngực và chi phụ của ngực
2.3.2.1. Cấu tạo cơ bản của ngực
Ngực là trung tâm của sự vận động. Ngực chia làm 3 đốt: Đốt ngực trước (gần
đầu), đốt ngực giữa, đốt ngực sau. Mỗi đốt ngực cấu tạo từ 4 mảnh cứng phép lại với
nhau: mảnh lưng, mảnh bụng, 2 mảnh bên . Phía dưới 2 bên (phía mảnh bên) mỗi đốt
ngực có 1 đôi chân, ở phía trên của mảnh 2 bên của đốt ngực giữa và đốt ngực sau
mỗi đốt có 1 đôi cánh.
2.3.2.2. Chi phụ của ngực
Ngực có 2 chi phụ: chân và cánh.
* Chân ngực gồm 5 đốt: đốt chậu, đốt chuyển, đốt chày, đốt bàn chân, đốt cuối bàn
chân (móng, vuốt)
- Chân côn trùng có thể thay đổi nhiều tùy loài phù hợp với chức năng cũng như điều
kiện sống.
- Chức năng: chủ yếu là vận động đi lại, bám đậu. Ngoài ra có loài dùng để bắt mồi,
lấy phấn .
- Dựa vào chức năng của chân ngực có thể chia các kiểu chân ngực sau:
- Chân bò: dán, bọ rùa.
- Chân nhảy: châu chấu, dế mèn.
7
- Chân bắt mồi: chân ngực trước của bọ ngựa.
- Chân đào bới: dế dũi, bọ hung.
- Chân bơi: chân sau của niềng niềng.
- Chân kẹp leo: rận, chấy .
- Chân bám hút: chân trước của niềng niễng.
- Chân lấy phấn: ong mật.
*Cánh côn trùng
+ Chức năng của cánh: Phát tán kiếm ăn, tìm đôi giao phối, trốn tránh kẻ thù. Ngoài
ra ở 1 số loài cánh còn có chức năng khác như: Điều chỉnh nhiệt độ cơ thể (ong mật),
phát ra tiếng kêu dẫn dụ sinh học (châu chấu), bảo vệ cơ thể (bọ cánh cứng), dự trữ
không khí (niềng niễng).
+ Cấu tạo
- Hầu hết côn trùng trưởng thành đều có cánh (trừ côn trùng lớp phụ không cánh
(Apterygota) và một số loài cánh thóai hóa).
- Cánh được hình thành là do da 2 bên của mảnh lưng ngực phát triển kéo dài ra.
- Cánh côn trùng cấu tạo bởi 2 tầng bằng biểu bì chất màng, cánh có hình tam giác.
- 3 cạnh: mép trước, mép ngoài, mép sau.
- 3 góc: góc đỉnh, góc mông, góc vai.
- Để thích nghi cho việc bay lượn và gấp cánh trên cánh có một số đường nếp gấp
chia cánh ra một số khu vực: khu nách, khu cánh, khu mông, khu đuôi.
- Trên cánh côn trùng có nhiều mạch cánh (gân cánh) nối với nhau có tác dụng làm
giá chống đỡ. Hai nhà khảo cổ côn trùng học Consta và Neetham căn cứ vào hóa
thạch của cánh côn trùng đã xây dựng nên một hệ thống mạch cánh. Cho đến nay
cánh côn trùng biến đổi, mỗi họ, loài đều có hệ thống mạch cánh riêng, đặc trưng. Hệ
thống mạch cánh là cơ sở phân loại côn trùng.
- Để đảm bào sự hoạt động nhịp nhàng, thuận lợi giữa 2 đôi cánh trong khi bay một
số loài ở cánh còn có cấu tạo đặc biệt đó là dãy gai móc cánh và gai cài.
- Cánh côn trùng khi không hoạt động thì xếp bằng hay chếch trên lưng, hoặc xếp
dựng đứng.
- Tùy thuộc vào chất cấu tạo nên cánh côn trùng mà chia các dạng cánh:
- Cánh màng: chuồn chuồn, ong.
- Cánh cứng: bọ hung, xén tóc.
8
- Cánh nửa cứng: bọ xít.
- Cánh da: dán, châu chấu.
- Cánh phấn (cánh vảy) là cánh màng nhưng trên cánh có lớp phấn: bướm.
- Cánh tơ: hẹp, dài, xung quanh có nhiều lông dài.
2.3.3. Bụng và chi phụ của bụng
2. 3.3.1. Bụng côn trùng
+ Cấu tạo: Bụng côn trùng có 6 - 12 đốt. Mỗi đốt bụng có mảnh lưng, mảnh bụng.
Hai bên là phần màng mỏng co giàn được. Các đốt bụng ghép với nhau theo nguyên
tắc đốt sau lồng vào trong đốt trước, giữa các đốt bụng có một vòng màng mỏng có
tính đàn hồi. Vì vậy bụng côn trùng có thể co ngắn, giản ra, phồng lên, xẹp xuống dễ
dàng, có lợi cho hô hấp, chứa đựng và phát triển trứng. Hình dáng, kích thước và số
đốt bụng thay đổi tùy loài. Bụng chứa các bộ máy, chủ yếu là bộ máy tiêu hóa, sinh
dục.
+ Các kiểu bụng côn trùng: 2 kiểu.
- Kiểu bụng thắt là kiểu bụng có đốt thứ 1 thắt lại. Ví dụ: bộ cánh màng.
- Kiểu bụng không thắt có đốt bụng 1 phát triển bình thường.
2.3.3.2. Chi phụ của bụng: gồm lông đuôi, bộ phận sinh dục ngoài và chân bụng
* Lông đuôi: là chi phụ của đốt bụng thứ 11 (đốt bụng cuối). Lông đuôi côn trùng
phần lớn là cơ quan cảm giác.
- Lông đuôi chia đốt, dài, mảnh: phù du.
- Lông đuôi ngắn, hình tham giác: châu chấu.
* Chân bụng: chỉ có ở thời kỳ ấu trùng, thời kỳ trưởng thành thi chỉ có ở côn trùng
nguyên thủy. Chân bụng của ấu trùng ở nhiều bộ khá phát triển. Thường có số lượng
từ 2-5 cặp. *Bộ phận sinh dục ngoài
+ Bộ phận sinh dục ngoài của con đực ở đốt bụng thứ 9, 10. Mảnh bụng của đốt bụng
thứ 9 lõm vào tạo thành 1 xoang sinh dục, chủ yếu gồm dương cụ và bộ phận cặp âm
cụ
+ Bộ phận sinh dục ngoài của con cái: bộ phận đẻ trứng, nằm ở đốt bụng 8, 9; cấu tạo
có các phần chính: một đôi phiến đẻ trứng dưới (phiến đẻ trứng bụng hoặc van đẻ
trứng 1) do chi phụ đốt 8 hình thành, một đôi phiến đẻ trứng giữa (phiến đẻ trứng
trong) do chi phụ của đốt 9 hình thành, một đôi phiến đẻ trứng trên (phiến đẻ trứng
lưng) do chi phụ của đốt thứ 10 hình thành. Bộ phận đẻ trứng thường do 2 trong 3
9
đôi phiến đẻ trứng cấu tạo nên gọi là ống đẻ trứng. Tùy thuộc vào từng loài côn trùng
mà ống đẻ trứng phát triển hoặc không phát triển.
2.3.4. Da và vật phụ của da
2.3.4.1 . Chức năng và cấu tạo
+ Chức năng: Bao bọc cơ thể, đảm bảo cho cơ thể có hình dạng nhất định vững chắc,
cung cấp chổ cho các cơ bám, ngăn ngừa sự bốc hơi nước, bảo vệ các cơ quan, bộ
máy bên trong, tránh được những tổn thương cơ giới và xâm nhập của vi sinh vật và
vật chất có hại. Ngoài ra trên da có nhiều cơ quan cảm giác.
+ Cấu tạo: có 3 lớp
Lớp biểu bì: là lớp ngoài cùng của cơ thể côn trùng.
- Là sản phẩm bài tiết của nội bì, không có cấu tạo tế bào nên không có sự sống. Đây
là lớp dày nhất của da côn trùng.
- Biểu bì chia làm 3 lớp: biểu bì trên, biểu bì ngoài, biểu bì trong.
Biểu bì trên (mỏng nhất) gồm có tầng men, tầng sáp, tầng polifenol, tầng culiculin có
tác dụng bảo vệ cơ thể côn trùng. Việc sử dụng thuốc hóa học phụ thuộc vào tầng này.
Độ dài mỏng của tầng này phụ thuộc vào loài côn trùng, giai đoạn phát dục. Trong
một loài thì sâu non mới nở hoặc mới lột xác chưa có lớp sáp và men - dùng thuốc
hóa học tiếp xúc để tiêu diệt.
Biểu bì ngoài: thành phần chính là kitin và protein biến tính. Protein chủ yếu là
scleotin, không tan trong nước. Đây là phần cứng nhất của da côn trùng.
Biểu bì trong: Thành phần chủ yếu là kitin và protein, protein phần lớn là actropochin
(có thể hòa tan trong nước).
Thành phần quan trong nhất của biểu bì là kitin. Kitin là đặc trưng của da côn
trùng và động vật chân khớp. Đặc điểm của kitin là rất bền vững, không tan trong
nước, trong dung môi hữu cơ, kiềm và axít loãng. Ngoài ra da côn trùng còn có
protein và một số chất hữu cơ khác.
Lớp nội bì
- Đây là một lớp tế bào đơn, có hình trụ, là một lớp tế bào sống. Xen kẻ có các tế bào
có chức năng đặc biệt như tế bào lông, tế bào hình thành các tuyến, tế bào màu.
- Chức năng: tiết ra dịch tiêu hóa lớp biểu bì cũ và hấp thu trở lại những chất đã tiêu
hóa để tạo ra lớp biểu bì mới; có khả năng hàn gắn vết thương; một số tế bào nội bì
phân hóa thành cơ quan cảm giác, các tuyến.
10
Lớp màng đáy: là màng mỏng dính sát ngay dưới đáy lớp tế bào nội bì, là nơi tập
trung các đầu mối thần kinh cảm giác.
2.3.4.2. Vật phụ của da và tuyến
Vật phụ của da: Bề mặt của da côn trùng không nhẵn, bằng phẳng mà có chổ lồi
lõm. Vật phụ ngoài da là những vật lồi lõm dài trên da. Có 2 loại vật phụ da: vật phụ
phi tế bào (sóng nổi, mấu lồi, gai ốc, các lông nhỏ trên cánh), vật phụ có cấu tạo tế
bào (lông cứng, vảy) Tuyến của côn trùng: Do 1 hoặc nhiều tế bào nội bì hình thành,
chúng phân bố rải rác trên da, trong cơ thể và tiết ra những chất khác nhau có tác
dụng nhất định. Dựa vào chức năng chia thành các tuyến: tuyến môi dưới, tuyến sáp,
tuyến lột xác, tuyến mùi.
Màu sắc da côn trùng: Do sự tác động qua lại giữa sóng ánh sáng và kết cấu của da,
da côn trùng có nhiều màu sắc. Dựa vào phương thức tác động tạo màu sắc chia
thành 3 loại màu sắc cơ bản: màu sắc hóa học (sắc tố), màu sắc vật lý (màu cấu trúc),
màu sắc hỗn hợp (màu sắc hóa học + vật lý).
* Màu sắc có ý nghĩa lớn đối với đời sống côn trùng: hấp dẫn các cá thể khác giới,
ngụy trang.
11
BÀI 3
SINH LÝ GIẢI PHẨU CÔN TRÙNG
3.1. Khái niệ m
Sinh lý giải phẫu côn trùng là nghiên cứu về cấu tạo và hoạt động của các bộ máy
bên trong cơ thể côn trùng.
3.2. Thể xoang côn trùng và vị trí của các bộ máy bên trong cơ thể côn trùng
Thể xoang côn trùng là khoảng không gian được giới hạn bởi vỏ cơ thể côn trùng,
bên trong có chứa các bộ máy và được lấp đầy máu. Thể xoang liên tục theo chiều
dọc. Khi cắt ngang cơ thể thì thể xoang được ngăn cách bởi 2 màng ngăn: màng ngăn
lưng (phía trên) và màng ngăn bụng (phía dưới). Hai màng ngăn này chia thể xoang
của côn trùng thành 3 phần: xoang máu lưng, xoang máu bụng và xoang máu ruột.
- Bộ máy tuần hoàn gồm 1 mạch máu chính và 1 chuỗi tim nằm ớ xoang máu lưng.
- Bộ máy thần kinh là một chuỗi hạch thần kinh gắn với vách dưới của xoang máu
bụng.
- Bộ máy tiêu hóa, bài tiết. sinh dục nằm xoang ruột.
- Bộ máy hô hấp là một hệ thống ống khí quản phân nhánh hình rễ cây đi lên lõi khắp
cơ thể và đi đến tận từng tế bào.
- Hệ cơ của côn trùng thường tập trung ở các cơ quan vận động như cánh, chân (tập
trung ở phần ngực).
- Ngoài ra xoang cơ thể còn chứa các thể mỡ, là cơ quan dự trữ và bài tiết.
3.3. Cấu tạo chi tiết của các hộ máy
3.3.1. Hệ cơ
- Cơ côn trùng gồm có cơ vỏ và cơ nội quan đều là cơ vân.
- Về sắp đặt: 1 đầu cơ bám vào 1 mấu cố định của vỏ kitin, đầu kia gắn vào cơ quan
vận động.
- Hệ cơ của côn trùng có khả năng hoạt động cùng một lúc, do đó lực tuyệt đối của
cơ côn trùng rất lớn, chúng có thể mang vật nặng hơn nó 14 - 25 lần, có nhiều trường
hợp côn trùng nhảy cao và dài gấp nhiều lần chiều dài cơ thể (châu chấu, rầy, bọ
xít ).Vì vậy côn trùng có thể trốn tránh kẻ thù, di chuyển, lây lan nhanh dễ gây
12
thành dịch.
3.3.2. Bộ máy tiêu hóa
3.3.2.1. Cấu tạo
Bộ máy tiêu hóa là một ống dài chạy dọc cơ thể từ miệng đến hậu môn. Căn cứ vào
cấu tạo chức năng, nguồn gốc chia làm 3 phần: ruột trước, ruột giữa, ruột sau.
+ Ruột trước: gồm từ miệng - hầu - thực quản - diều- dạ dày, có nguồn gốc ở lá phôi
ngoài. Ruột trước có 3 lớp, bên trong có chứa kitin, không cho các chất hòa tan trong
nước thấm qua ruột trước, không có khả năng hấp thụ thức ăn.
+Ruột giữa: có nguồn gốc từ lá phôi trong, là 1 ống thẳng hoặc túi phình to hoặc
dạng ống ngoằn ngoèo, không có cơ quan phụ. Phía trước có nhiều nhánh kéo dài gọi
là túi thừa (manh tràng). Trong túi thừa có nhiều vi sinh vật. Đây là những loài vi
sinh vật cộng sinh giúp đỡ côn trùng trong quá trình tiêu hóa. Trong ruột giữa có
màng mỏng và trên đó có nhiều sợi lông, tăng tiết diện hấp thu các chất dinh dưỡng.
Vách trong của ruột giữa không phủ kitin, do đó ruột giữa có nhiệm vụ tiêu hóa thức
ăn, hấp thụ và đẩy chất cặn bã ra ruột sau. Ruột giữa có chứa các loại men do các tế
bào vách ruột tạo nên, những tế bào này có khả năng chọn lọc, thẩm thấu hoặc hấp
thu các chất dinh dưỡng chuyển vào xoang cơ thể.
+ Ruột sau: có nguồn gốc lá phôi ngoài, gồm ruột non, ruột già và ruột thẳng. Ruột
sau không có chức năng tiêu hóa vì vách trong cửa ruột có lớp kitin bao phủ. Ruột
sau có chức năng: tạm giữ thức ăn đã tiêu hóa, gạn nước và muối khoáng trước khi
phân thải ra.
3.3.2.2. Những biến đổi của cơ quan tiêu hóa
- Cấu tạo bộ máy tiêu hóa như trên là đại diện cho côn trùng miệng gặm nhai, ăn thức
ăn rắn. Tuy nhiên trong tự nhiên cơ quan tiếu hóa của côn trùng có sự biến đổi lớn,
khác nhau tùy từng loài, từng pha phát dục trong loài, phương thức sinh sản và đặc
điểm dinh dưỡng. Ví dụ: sâu non, bướm
- Sự thay đổi rất lớn ở ống tiêu hóa của côn trùng chích hút, ăn thức ăn lỏng: dạ dày
cơ biến thành buồng lọc, cuống họng tạo thành bơm hút, khi thức ăn qua buồng lọc
thì sẽ lọc bớt nước làm tăng hàm lượng dinh dưỡng (đường, đạm) trong thức ăn.
- Đối với côn trùng sống trong nước, một số loài phần dạ dày phát triển thành túi khí,
tạo điều kiện thuận lợi cho côn trùng khi bơi lội.
- Các loài côn trùng ký sinh trong, trong thời kỳ sống trong ký chủ thì phần ruột giữa
thường phồng lên. Trong thời gian này không thải phân, kết thúc thời kỳ sâu non
13
phần ruột giữa thông với ruột sau, lúc này côn trùng thải một lượng phân rất lớn vào
cơ thể ký chủ làm cho ký chủ bị ngộ độc, chết.
- Đối với côn trùng sống thành xã hội thì ngoài diều riêng cho từng cá thể thì chúng
có diều chung và có hiện tượng mớm thức ăn lần nhau để bổ sung cho nhau men tiêu
hóa hoặc thức ăn cần thiết mà con khác không có.
3.3.2.3. Các tuyến tiêu hóa: có các loại men chính
- Men cacbohidraza có nhiều trong tuyến nước bọt, có tác dụng phân hủy đường đa
thành đường đơn (sacaroza, amilaza, mantoza ).
- Men proteaza do các tế bào vách trong của ruột giữa tiết ra, phân huỷ protein thành
axít amin.
- Men lipaza do ruột giữa tiết ra, phân hủy lipit thành glixerin và axít béo.
Ngoài ra tùy chế độ ăn uống mà một số loài côn trùng còn có men invectaza tiêu
hóa chất sáp, chất sừng
3.3.2.4. Quá trình tiêu hóa
- Sự tiêu hóa gluxit, lipit, protein chủ yếu ở ruột giữa. Nhóm men proteaza mà chủ
yếu là triptaza hoạt động ở môi trường kiềm.
- Một số loài côn trùng quá trình tiêu hóa được thực hiện là do các vi sinh vật cộng
sinh trong cơ thể côn trùng tiết ra các men đặc biệt để phân giải các thức ăn mà côn
trùng không sử dụng được.
- Một số loài tiêu hóa ngoài ruột
3.3.2.5. Ý nghĩa của việc nghiên cứu bộ máy tiêu hóa
- Có tác dụng trong việc lựa chọn thuốc trừ sâu nhất là thuốc trừ sâu vị độc.
3.3.3. Bộ máy hô hấp
3.3.3.1. Cấu tạo
- Côn trùng hô hấp bằng hệ thống ống khí quản. Một số bộ côn trùng (Collembola,
Protara) không có cơ quan hô hấp riêng biệt mà chúng thực hiện hô hấp qua da.
- Hệ thống ống khí quản được hình thành do tầng phôi ngoài tạo nên, phân nhánh,
phân bố khắp cơ thể. Ống khí quản thông ra ngoài bằng lỗ thở. Ở mỗi đốt cơ thể có
2 lỗ thở.
- Khí quản có cấu tạo giống vỏ da côn trùng, vách trong có màng intim bằng kitin,
mặt trong intim có gờ xoắn ốc có tác dụng co giản dễ dàng, không gãy bẹp khi côn
trùng vận động.
14
- Hệ thống khí quản phân nhánh tạo thành ống khí quản dọc bên, dọc lưng, dọc bụng.
Khí quản phân nhánh nhỏ đến tận từng tế bào gọi là vi khí quản. Vi khí quản có
đường kính nhỏ (khoảng 1µ), không có gờ kinh xoắn ốc.
3.3.3.2. Hoạt động của bộ máy hô hấp: 2 phương thức
+ Phương thức khếch tán (thụ động): Do sự chênh lệch về nồng độ O
2
và CO
2
bên
trong và bên ngoài cơ thể dẫn đến sự chênh lệch về áp suất riêng.
+ Phương thức thông gió (chủ động): Dựa vào sự co bóp của hệ thống cơ và các đốt
cơ thể làm cho máu thay đổi áp suất trong khí quản, thành ống khí quản phồng lên
xẹp xuống, lỗ thở mở ra, đóng vào, không khí được đưa vào hoặc đẫy ra cơ thể.
- Ở vi khí quản thi côn trùng hô hấp theo hình thức khác. Đó là hình thức mao dẫn
nhờ cột dịch, do nhà sinh lý học người Anh, W.B Wigglesworth (l953) phát hiện ra.
- Toàn bộ hoạt động hô hấp của côn trùng là do chuỗi hạch thần kinh ngực, bụng chi
phối.
3.3.3.3. Những biến đổi của bộ máy hô hấp
- Đối với côn trùng sống không hoàn toàn dưới nước, lấy không khí ở trên mặt nước.
Nhóm côn trùng sống hoàn toàn trong nước thì có khả năng lấy O
2
trong nước: hô
hấp bằng mang khí quản.
- Đối với côn trùng ký sinh ở bên trong thì có khả năng sử dụng O
2
của ký chủ
3.3.3.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của côn trùng
- Khi làm việc thì hô hấp mạnh hơn.
- Nồng độ O
2
và CO
2
: khi nồng độ CO
2
trong cơ thể tăng thì cường độ hô hấp tăng.
- Nhiệt độ: ở phạm vi nhiệt độ nhất định thì khi nhiệt độ tăng dẫn đến trao đổi chất
tăng, cần nhiều O
2
nên hô hấp tăng. Nhiệt độ cao thì lỗ thở phải mở nhiều để đưa
nhiệt ra ngoài. Nếu nhiệt độ quá cao thì ngừng hô hấp.
- Giai đoạn sinh trưởng và phát triển của côn trùng: Các giai đoạn hình thành các tổ
chức của cơ thể thì hô hấp mạnh. Các giai đoạn các tổ chức ở thời kỳ hòa tan thì hô
hấp giảm.
3.3.3.5. Ý nghĩa của việc nghiên cứu bộ máy hô hấp
- Áp dụng cho việc sử dụng các loại thuốc xông hơi diệt côn trùng
- Bịt lỗ thở của côn trùng. Ví dụ: dùng dầu hỏa trừ rầy nâu hại lúa.
3.3.4. Bộ máy tuần hoàn
3.3.4.1. Cấu tạo
- Cấu tạo đơn giản, thuộc kiểu hở: máu di chuyển trong một đoạn ống tuần hoàn, sau
15
đó tràn ngập ra khắp cơ thể, rồi vào đoạn tuần hoàn.
- Chủ yếu là mạch máu lưng ở xoang máu lưng và chia thành 2 phần: động mạch và
chuỗi tim.
3.3.4.2. Hoạt động tuần hoàn
- Sự tuần hoàn của máu côn trùng được thực hiện qua sự co bóp nhịp nhàng của
chuỗi tim và sự hoạt động của các cơ đính 2 bên buồng tim. Khi tim giản ra thì máu
từ trong xoang cơ thể đi vào buồng tim qua cửa tim và khi tim bóp lại thì máu ở
buông tim sau đổ vào buồng tim trước rồi đổ vào động mạch đi đến xoang đầu. Nhờ
sự vận chuyển gợn sóng của màng ngăn bụng máu từ xoang đầu chuyển về phía sau
cơ thể, lúc đó buồng tim lại giản ra và máu lại vào buồng tim qua cửa tim. Buồng tim
hoạt động cùng chu kỳ nhưng lệch pha với buồng tim bên cạnh, tức là buồng tim sau
bóp thì buồng tim trước giản. Máu được chuyên từ sau ra trước theo hình gợn sóng.
3.3.4.3. Chức năng của máu côn trùng
- Máu côn trùng là một chất lỏng hơi dính bao gồm huyết tương và tế bào máu. Máu
côn trùng thường không có màu đỏ. Chỉ riêng họ muỗi chỉ hồng (Chiromonidae) có
chứa các hạt protein màu hồng. Máu côn trùng có màu vàng, xanh nhạt hoặc không
màu.
+ Chức năng của máu:
- Chuyển vận các chất dinh dưỡng đi khắp cơ thể và đưa các chất cặn bã đến cơ quan
bài tiết. Máu chứa các hoormon, kích thích tố, nội tiết tố giữa vai trò trong điều chỉnh
sinh lý, bảo đảm sự liên hệ của côn trùng và ngoại cảnh.
- Chức năng hô hấp là không đáng kể vì thể tích chứa O
2
của máu ít và tính ít hòa tan
của máu đối với O
2
. Máu chỉ có tác dụng cơ giới trong hoạt động hô hấp (gây áp
lực).
- Chức năng cơ học: tạo nên nội áp suất cần thiết nên cơ thể sâu non giữ hình dạng
nhất định, cánh của côn trùng có thể duỗi ra, cơ thể có thể lột xác.
- Chức năng miễn dịch bằng các thực khuẩn thể hoặc miễn dịch thể.
- Chức năng bảo vệ: bằng cách tự loại bỏ ra ngoài những chất độc (châu chấu) hoặc
tiết ra các chất độc chống lại kẻ thù (họ ban miêu)
3.3.4.4. Độ nhiệt cơ thể côn trùng
- Thân nhiệt cơ thể côn trùng không ổn định. Côn trùng là động vật biến nhiệt. Thân
nhiệt thay đổi do trao đổi chất sản sinh ra năng lượng hoặc do môi trường bên ngoài
(mặt trời, nhà cửa, kho tàng ), trong đó môi trường bên ngoài là quan trọng nhất.
16
- Côn trùng hoạt động trong giới hạn nhiệt độ từ 10 – 45
o
C, thích hợp nhất là 25 –
35
o
C.
3.3.4.5. Các nhân tố ảnh hưởng
- Ở các loài côn trùng khi tuổi nhỏ thì nhịp đập và lưu thông máu càng lớn.
- Một số chất hóa học có ảnh hưởng đến hoạt động tuần hoàn. Ví dụ: cyanhydric làm
nhịp tim đập chậm lại, nicotin thì làm tim đập hỗn loạn.
3.3.5. Bộ máy bài tiết
- Nhiệm vụ của bộ máy bài tiết là gạn lọc và thải các chất cặn bã khó hòa tan ở trong
máu ra ngoài hoặc bài tiết những chất cần thiết cho hoạt động sinh lý của cơ thể.
- Bộ máy bài tiết chia làm 2 nhóm: ngoại tiết và nội tiết.
3.3.5.1. Nhóm ngoại tiết
- Đào thải các chất cặn bã trong máu ra ngoài, đảm bảo cho cơ thể có trạng thái sinh
lý ổn định. Chất bài tiết ra ngoài chủ yếu là hợp chất trung gian có đạm sản sinh ra
trong quá trình đồng hóa và dị hóa protein, ví dụ: axit uric (C
5
H
4
NO
3
), muối urat,
muối oxalat,. muối cacbonat Các chất này nếu tích lũy trong cơ thể thì sẽ gây độc.
Quá trình này xảy ra liên tục trong cơ thể và được thực hiện nhờ hệ thống ống
manpighi thể mỡ và tế bào quanh tim.
+ Bài tiết qua hệ thống ống manpighi
- Cấu tạo: là những ống dài, một đầu bịt kín lơ lững trong xoang ruột, một đầu gắn
vào đoạn chuyển tiếp giữa ruột giữa và ruột sau.
- Vị trí, số lượng và cấu tạo của ống manpighi thay đổi tùy theo loài.
- Đặc điểm quan trọng nhất là ống này có tính bán thấm, nhờ thế nó quyết định quá
trình bài tiết.
- Ngoài khả năng thải axit uric thì ống manpighi còn có chức năng thải H
3
PO
4
,
H
2
SO
4,
HNO
3
, hoặc một số axit khác
+ Bài tiết qua thể mỡ
- Các thể mỡ nằm rải rác trong xoang cơ thể, thường phân bố quanh ruột hoặc dưới
da. Nhiệm vụ của thể mỡ là hấp thu lượng chất có hại trong máu (vi dụ: axít uric,
muối urat ) và giữ cho đến khi nào trong máu hết các chất có hại thì nó tự giải
phóng đưa chất có hại vào máu để thải ra ngoài bằng ống manpighi hoặc loại bỏ khi
sâu non hóa nhộng.
+ Tế bào quanh tim cũng tham gia vào quá trình bài tiết, có chức năng hấp thụ và
17
tích lũy chất cặn bã và đưa các chất cặn bã này ra ngoài nhờ ống manpighi.
+ Ngoài ra côn trùng có thể bài tiết qua quá trình lột xác chất kitin cũ và các sắc tố
melanin.
+ Các tuyến bài tiết ngoại tiết: Tuyến ngoại tiết có nguồn gốc từ tầng phôi, có thể
tham gia vào việc tiêu hóa (tuyến nước bọt, tuyến ruột giữa), tiết chất bảo vệ cơ học
(tuyến sáp, tuyến tơ), các chất bảo vệ hóa học (châm độc, chất có mùi hôi xua đuổi
kẻ thù), các chất hấp dẫn đực cái. Tiết ra ngoại tiết tố (pheromone) giúp cho việc ổn
định hành vi của côn trùng.
3.3.5.2. Nhóm nội tiết
Bài tiết nội tiết chỉ xẫy ra theo yêu cầu hoạt động sinh lý của cơ thể và được hoạt
động nhờ các tuyến nội tiết. Có 4 loại tuyến nội tiết đã được nghiên cứu:
- Tế bào thần kinh tiết của não thùy tiết ra hoocmon não điều hòa và kích thích hoạt
động của các tuyến ngực trước. Khi tuyến này ngừng hoạt động ở sâu non thì sự phát
triển ngừng lại và côn trùng ngừng phát dục.
- Tuyến ngực trước là đôi tuyến nằm ở mặt bụng của ngực trước. Tuyến này tiết ra
hoocmon Ecdizon (C
18
H
30
O
4
) làm mất đình dục và làm sâu non lột xác, điều hòa phát
triển của sâu non.
- Tuyến não (tuyến thể cạnh hầu) ở phía trước ruột trước, dưới não thùy, là đôi tuyến
tiết hoocmon sinh trưởng, kìm hãm sự biến thái.
- Thể cacdiaca (tuyến thể cạnh tim) có ở sâu non và trường thành. Chức năng chưa
được nghiên cứu rõ.
3.3.6. Bộ máy thần kinh
3.3.6.1. Nhiệm vụ
Nhiệm vụ của bộ máy thần kinh là điều hòa và khâu nối các hoạt động của cơ thể
thành một thể thống nhất và là môi giới trung gian giữa cơ quan cảm giác và các cơ
quan khác.
3.3.6.2. Cấu tạo
- Có 3 hệ thống: thần kinh trung ương, thần kinh ngoại vi và thần kinh giao cảm. Cả
3 hệ thống đều được cấu tạo từ các tế bào thần kinh hay gọi là nơron thần kinh (thần
kinh nguyên). Thùy thần kinh có một nhánh chính và nhiều nhánh phụ, chúng dẫn
truyền các kích thích và hình thành các dây thần kinh. Nhờ có chúng mà có mối liên
hệ giữa hệ thần kinh và các cơ quan khác.
- Các tế bào thần kinh được tiếp xúc với nhau ở sinapse. Sự dẫn truyền các xung
động thần kinh từ tế bào này sang tế bào khác xảy ra ở sinapse.
18
+ Thần kinh nguyên có 3 loại: thần kinh cảm giác, thần kinh vận động và thần kinh
liên hệ.
- Tế bào thần kinh cảm giác nằm ở ngoài hệ thần kinh trung ương, thường ở ngoại vi
cơ thể và là thành phần của các cơ quan nhận cảm.
- Tế bào thần kinh vận động nằm ở hệ thần kinh trung ương. Nhiệm vụ truyền mệnh
lệnh của thần kinh trung ương đến cơ quan vận động (cơ quan đáp ứng).
- Tế bào thần kinh liên hệ nằm ở các trung tâm. Nhiệm vụ là truyền các kích thích từ
tế bào thần kinh này đến tế bào thần kinh khác.
+Thần kinh trung ương
Gồm hai hệ thống: hạch thần kinh đầu và hạch thần kinh bụng.
- Hạch thần kinh đầu: hạch trên hầu (hạch não) và hạch dưới hầu (hạch hầu). Hạch
trên hầu gồm hạch não trước, hạch não giữa và hạch não sau. Hạch não trước là trung
tâm thần kinh mắt đơn, mắt kép. Hạch não giữa là trung tâm thần kinh râu đầu. Hạch
não sau là trung tâm thần kinh vùng trán và chân môi. Hạch dưới hầu hình thành do
sự kết hợp của 3 hạch thần kinh hàm, chi phối phần phụ miệng và phần trước của
ống tiêu hóa.
- Hạch thần kinh bụng được nối với nhau bằng các dây hạch dọc và ngang. Ở côn
trùng nguyên thủy hạch thần kinh bụng có 3 hạch ngực và 8 hạch bụng, nhưng ở côn
trùng tiến hóa thì số lượng hạch ít hơn.
+ Thần kinh ngoại vi
- Gồm các dây thần kinh nối hệ thần kinh trung ương và hệ thần kinh giao cảm, và
các tế bào thần kinh cảm giác, rải rác có các đầu mút thần kinh tự do rải khắp cơ thể.
+ Thần kinh giao cảm
- Điều hòa hoạt động của các nội quan và hệ cơ. Cấu tạo phức tạp, chia làm 3 phần:
miệng, dạ dạy, bụng và đuôi. Ở mỗi phần có các dây thần kinh và hạch, hạch cuối
cùng là giao cảm.
3.3.6.3. Hoạt động thần kinh của côn trùng
Bao gồm hiện tượng hưng phấn và kìm hãm.
- Cung phản xạ: đường dẫn truyền kích thích từ cơ quan nhận cảm đến trung tâm và
từ trung tâm đến cơ quan đáp ứng.
- Cung phản xạ gồm một quá trình cơ quan cảm giác nhận kích thích phát sinh hưng
phấn. Nơron cảm giác truyền hưng phấn thần kinh về thần kinh trung ương dưới
dạng các xung động thần kinh. Thần kinh trung ương nhận tín hiệu và phát sinh
19
mệnh lệnh, nơron thần kinh vận động truyền các mệnh lệnh xuống cơ quan vận động
(cơ quan đáp ứng). Cơ quan vận động phát sinh phản ứng trả lời lại kích thích đó.
Phản ứng đáp lại gọi là phản xạ (bản chất là phản ứng của các cơ).
- Hưng phấn có bản chất điện hóa học, thực hiện được qua sự biến đổi điện thế ở tế
bào thần kinh và dây thần kinh. Do đó hưng phấn truyền theo làn sóng, tế bào thần
kinh hưng phấn bài tiết một số chất trong đó có axetincolin. Nhờ có axetincolin hưng
phấn mới truyền qua được sinapse và các tế bào bên cạnh và xa hơn. Axetincolin chỉ
xuất hiện trong thời gian rất ngắn khi có rung động thần kinh. Sau đó lượng dư thừa
sẽ được khử nhanh bởi men colinestaraza.
- Kìm hãm là hiện tượng ngược lại. Hưng phấn và kìm hãm là thống nhất, khi hưng
phấn quá mạnh thì xẫy ra hiện tượng kìm hãm.
Tóm lại: các cung phản xạ hay hoạt động thần kinh của côn trùng chỉ thực hiện
khi có xung động thần kinh tức là khi cơ quan cảm giác nhận được kích thích.
3.3.6.4. Hoạt động cảm giác
+ Cơ quan thị giác: phân bố ở đầu, gồm mắt đơn, mắt kép, mắt bên (có ở sâu non bộ
cánh vảy)
* Mắt kép: Cấu tạo từ nhiều đơn vị mắt nhỏ xếp sít nhau.
- Một đơn vị mắt nhỏ gồm: giáp mạc, tế bào giáp mạc, thủy tinh thể và trụ thị giác.
- Nhờ mắt kép mà côn trùng phân biệt được hình dạng, màu sắc chuyển động:
khoảng cách và ánh sáng phân cực.
- Cấu tạo mắt của côn trùng hoạt động ban ngày khác với côn trùng hoạt động ban
đêm,
mắt côn trùng ăn đêm có thu thu nhận được nhiều ánh sáng hơn.
*Mắt đơn:Thường giữa hai mắt kép, ở trán hoặc ở đỉnh.
- Cấu tạo: chỉ có một thủy tinh thể bằng cutin.
- Chức năng: điều hòa chuyển động, kích thích mắt kép tăng cường phản ứng quang
động.
- Có loài mắt đơn phát triển (chuồn chuồn), có loài không có mắt đơn.
+Cơ quan khứu giác: Phân bố ở râu đầu, môi trên, môi dưới.
- Nhờ có cơ quan khứu giác mà côn trùng tìm được thức ăn, tìm đôi giao phối, tìm
nơi đẻ trứng
- Lợi dụng làm bẫy bả để tiêu diệt côn trùng.
+ Cơ quan xúc giác
20
- Là cơ quan cảm thụ các kích thích cơ giới. Phân bố rải rác khắp cơ thể, trên bề mặt
da, các lông cảm giác, râu đầu, cánh
- Nhờ cơ quan xúc giác phát triển côn trùng có thể di chuyển, trốn tránh, đảm bảo
điều kiện sống.
+ Cơ quan vị giác
- Tập trung chủ yếu ở miệng, nhưng có 1 số côn trùng có ở nơi khác (ở đốt bàn chân:
ong, bướm).
- Dùng để tìm thức ăn.
+ Cơ quan thính giác và phát âm
- Chỉ có ở một số loài côn trùng phát âm thanh. Ví dụ: ve sầu, một số loài bọ xít
- Thu nhận hoặc phát ra âm thanh của các cá thể cùng loài để hấp dẫn giới tính, báo
hiệu nguồn thức ăn, tiếp nhận các âm thanh để trốn tránh kẻ thù.
3.3.6.5. Hành vi của côn trùng
Là tất cả các phản ứng đáp lại những kích thích của côn trùng trong đời sống của
chúng. Thường rất phong phú và đặc trưng cho từng loài. Hành vi bao gồm hoạt
động phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.
+ Phản xạ không điều kiện: Có tính chất bẩm sinh, di truyền từ đời này sang đời khác,
là cơ sở cho mọi hoạt động thần kinh của côn trùng. Phản xạ này thay đổi tùy côn
trùng phụ thuộc nguồn kích thích hoạt động sinh lý bên trong. Có 2 loại phản xạ
không điều kiện:
- Phản xạ hướng động (phản xạ xu tính) :
Phản xạ côn trùng tránh xa hoặc vận động đến nguồn kích thích. Đây là những
hành vi bắt buộc, máy móc không thể cưỡng được. Phản xạ tránh xa nguồn kích thích
gọi là phản xạ hướng động âm hay xu tính âm. Phản xạ vận động đến nguồn kích
thích gọi là phản xạ hướng động dương hay xu tính dương. Dựa vào nguồn kích thích
mà chia phản xạ hướng động làm nhiều loại: hướng động hóa học, sinh học, cơ học,
dinh dưỡng, ánh sáng, ẩm độ, áp suất, nhiệt độ
Ví dụ: Trưởng thành họ ngài sáng (Pyralidae), bộ cánh vảy (Lepipidoptera) có xu
tính dương với ánh sáng; họ ngài đêm (Noctuidae) có xu tính dương với mùi chua
ngọt; dán có xu tính âm đối với chất repleten; phản ứng giả chết của côn trùng là xu
tính âm đối với kích thích cơ học.
- Phản xạ bản năng:
Bản năng của côn trùng là một chuỗi phản xạ không điều kiện xảy ra theo một
21
trình tự nhất định, phản xạ trước là tiền đề cho phản xạ sau để giải quyết những yêu
cầu hoạt động sinh lý của cơ thể. Biểu hiện rõ nhất là phản xạ tìm mồi, tìm nơi đẻ
trứng, xây tổ, phản xạ về thông tin Ví dụ: Một số sâu non bộ cánh vảy có thói quen
làm kén trước khi hóa nhộng; ong đất Specoidae làm cho các côn trùng khác tê liệt
bằng cách châm vào hạch của chuỗi thần kinh bụng.
Nếu một trong những khâu trong chuỗi phản xạ không điều kiện bị mất đi hoặc
không được thực hiện thì bản năng không được hình thành. Ví dụ: ong đất Specoidae
sau khi làm tê liệt con mồi thì nó dùng miệng cắn râu con mồi kéo về tổ để nuôi sâu
non, nếu sau khi ong làm tê liệt con mồi ta cắt râu con mồi thì ong bỏ con mồi đó và
đi tìm con mồi khác.
+ Phản xạ có điều kiện: Phản xạ có điều kiện được hình thành khi mới đầu phải có 2
nguồn kích thích cùng tồn tại là kích thích của phản xạ không điều kiện và kích thích
của phản xạ có điều kiện, trong đó kích thích của phản xạ có điều kiện phải được lặp
đi lặp lại nhiều lần, nếu không phản xạ có điều kiện sẽ mất. Phản xạ có điều kiện có
tính chất cá thể và tạm thời, hình thành trong quá trình sống, có thể mất đi, không di
truyền cho thế hệ sau. Cơ sở của phản xạ có điều kiện là mối liên hệ tạm thời của các
trung tâm khác nhau trong hệ thần kinh trung ương.
3.3.7.8. Bộ máy sinh dục
- Nhiệm vụ: bảo tồn nòi giống, làm cho loài tồn tại thông qua sinh sản
- Bộ máy sinh dục dùng để phân biệt đực cái.
3.3.7.1. Bộ máy sinh dục cái
- Bộ máy sinh dục cái của côn trùng gồm các phần sau: 2 buồng trứng, 2 ống dẫn
trứng đơn, 1 ống dẫn trứng chung, túi chứa tinh, tuyến phụ sinh dục, máng đẻ trứng.
- Hai buồng trứng là phần phát triển nhất và là bộ phận chủ yếu của bộ máy sinh dục
cái. Nó có hình dạng và kích thước khác nhau tùy theo từng loài côn trùng và được
cấu tạo bởi các ống dẫn trứng. Số ống dẫn trứng khác nhau tùy loài, thay đổi từ 1 tới
2500 ống. Ví dụ: bộ cánh vảy có 4 ống; ong chúa, mối có 2400- 2500 ống
3.3.7.2. Bộ máy sinh dục đực
- Bộ máy sinh dục đực của côn trùng có cấu tạo gồm: 2 tinh hoàn, 2 ống dẫn tinh, túi
chứa tinh, ống phóng tinh, thân dương cụ và tuyến phụ .
- Tinh hoàn là bộ phận chủ yếu của cơ quan sinh dục đực và thường có hình cầu hay
hình thận. Tinh hoàn được cấu tạo bởi nhiều ống tinh hợp lại với số lượng khác nhau
tùy theo từng loại côn trùng .
22
BÀI 4
SINH VẬT HỌC CÔN TRÙNG
4.1. Các phương thức sinh sản của côn trùng
4.1.1. Phương thức sinh sản hữu tính (lưỡng tính)
Là phương thức sinh sản thông thường và phổ biển của côn trùng, thể hiện sự tiến
hóa của côn trùng. Là sự kết hợp của 2 cơ thể đực cái. Trứng được đẻ ra ngoài tiếp
tục phát dục để thành cá thể mới mang 2n NST.
4.1.2. Sinh sản đực cái cùng cơ thể
Là một phương thức sinh sản hữu tính trong 1 cơ thể lưỡng tính. Đây là một sự
biểu hiện thích nghi với điều kiện ngoại cảnh bất lợi (Ví dụ: rệp sáp bông Incerya
purchasi). Trong tuyến sinh dục cái có cả trứng và tinh trùng, mặt ngoài là các tế bào
trứng, mặt trong là tinh trùng, chúng thụ tinh và sinh ra thế hệ mới.
4.1.3. Phương thức sinh sản đơn tính
Là phương thức sinh sản không có quá trình thụ tinh, chỉ có 1 giao tử cái tham gia.
Con cái sinh ra chỉ có 1n NST. Hiện tượng này do trong quần thề không có cá thể
đực, hoặc cá thể đực quá ít, hoặc cá thể đực không có sức sinh sản.
Có 3 phương thức sinh sản đơn tính: sinh sản đơn tính ngẫu nhiên, chu kỳ và bắt
buộc.
- Đơn tính ngẫu nhiên: thực chất là có quy luật nhưng con người chưa quan trắc được,
chưa nắm được bản chất.
- Đơn tính chu kỳ: sinh sản theo mùa, theo khí hậu. Đây là một hình thức thích nghi
với môi trường sống.
- Đơn tính bắt buộc: loại sinh sản này hoàn toàn không có sự tham gia của cá thể
đực.
Sinh sản đơn tính thường gặp ở họ rệp muội Aphidae.
4.1.4. Sinh sản trước lúc trưởng thành (thời kỳ sâu non)
Quá trình sinh sản xảy ra trong cơ thể chưa trưởng thành, ống sinh dục chưa phát
triển. Buồng trứng ở thời kỳ sâu non đã chín và trứng không cần qua thụ tinh phát
dục thành sâu non. Sâu non phát dục trong cơ thể mẹ. Sau khi hoàn thành phát dục
thi sâu non đục cơ thể mẹ ra ngoài. Đây là một dạng thích nghi để tăng khả năng bảo
tồn nòi giống. Kiểu sinh sản này thường có ở họ muỗi năn (Cecidomyidae) và họ
muỗi chỉ hồng (Chironomidae).
23
4.1.5. Hiện tượng thai sinh
Đa số côn trùng thường đẻ trứng rồi từ trứng mới nở ra ấu trùng. Tuy nhiên, ở một
số cá thể đẻ trực tiếp ra ấu trùng, thậm chí đôi khi là các ấu trùng tuổi lớn sắp hóa
nhộng. Hiện tượng này thường gặp ở họ rệp muội (Aphididae), họ ruồi ký sinh
(Tachinidae), họ ruồi nhà (Muscidae), bộ cánh tơ (Thysanoptera) và một số loài
thuộc bộ cánh cứng (Coleoptera). Đối với hiện tượng thai sinh, sự phát dục bào thai
xảy ra ở trong cơ thể mẹ.
4.1.6. Sinh sản đa phôi
Sinh sản đa phôi thường gặp ở các côn trùng ký sinh thuộc bộ cánh màng
(Hymenoptera). Phương thức sinh sản nhiều phôi này cho phép côn trùng tăng cao
khả năng sinh sản của chúng. Số lượng cá thể sinh ra từ 1 trứng rất khác tùy theo
từng loại côn trùng, ít nhất là hai và nhiều nhất có thể lên tới 3000.
4.2. Biến thái của côn trùng
Là sự thay đổi về đặc điểm cấu tạo bên ngoài và bên trong của cơ thể côn trùng
trong quá trình sinh trưởng và phát dục. Có 2 dạng biến thái: biến thái hoàn toàn và
biến thái không hoàn toàn.
4.2.1. Biến thái hoàn toàn
Quá trình sinh trưởng và phát dục của cơ thể trải qua 4 giai đoạn: trứng - sâu non-
nhộng - trưởng thành. Ở loại hình này trưởng thành và sâu non hoàn toàn khác nhau
về đặc điểm hình thái, đặc điểm cấu tạo mỗi cơ quan và phương thức sinh sống. Vì
vậy cần qua giai đoạn nhộng để hoàn thành sự thay đổi mạnh mẽ đó. Ngoài ra về tập
quán sinh sống của sâu non và trưởng thành cũng khác nhau. Ví dụ: sâu non bộ cánh
vảy ăn các bộ phận của cây còn trưởng thành chỉ hút mật hoa hoặc không ăn; tuy đều
có kiểu miệng nhai nhưng sâu non bọ hung chủ yếu phá hại phần dưới mặt đất còn
trưởng thành phá hại trên mặt đất.
Biến thái hoàn toàn thường gặp ở côn trùng thuộc bộ cánh cứng (Coleoptera), bộ
cánh vảy (Lepidoptera), bộ cánh màng (Hymenoptera), bộ hai cánh (Oiptera). . .
Nhóm biến thái hoàn toàn có nhiều dạng sâu non:
- Sâu non không chân: cơ thề hoàn toàn không có chân, di chuyển được nhờ có sự co
giản của các đốt bụng. Vì dụ: dòi, ong…
- Sâu non ít chân: chỉ có 3 đôi chân ngực.Ví dụ: sùng đất (sâu non của bọ hung), sâu
non của bọ rùa . . .
- Sâu non nhiều chân: ngoài 3 đôi chân ngực còn có 4- 6 đôi chân bụng. Ví dụ: tằm,
sâu cắn gié lúa, sâu keo hại lúa. . .
24
- Sâu non dạng mầm chân: ở đốt ngực và đốt bụng có mầm chân. Ví dụ: sâu non xén
tóc hại cam chanh, bore hại cà phê . . .
4.3.3.2. Biến thái không hoàn toàn
Quá trình sinh trường và phát dục của cơ thể côn trùng có 3 giai đoạn: trứng- sâu
non – trưởng thành. Ở loại hình này sâu non và trưởng thành chỉ khác nhau về kích
thước và sự phát triển thuần thục của cơ quan sinh dục và cánh, giai đoạn trưởng
thành không còn lột xác, sâu non có 3 đôi chân ngực.
Trong loại hình này có 3 dạng biến thái:
- Biến thái dần dần: hình thái, tập quán sống, nơi cư trú, thức ăn của trưởng thành và
sâu non giống nhau, chỉ khác nhau về độ lớn cơ thể, phát triển cánh, số đốt râu và
mức độ phát triển của cơ quan sinh dục. Ví dụ: bộ cánh thẳng (Orthoptera), bộ cánh
nửa (Hemiptera).
- Biến thái một nửa: hình thái của sâu non và trưởng thành khác nhau, sâu non sống
dưới nước trường thành sống trên cạn. Ví dụ: bộ chuồn chuồn (Odonata), bộ cánh úp
(Plecoptera)
- Biến thái quá độ: trước khi sâu non chuyển thành trường thành có giai đoạn nhộng
giả, không ăn, không hoạt động. Đây là một dạng quá độ từ biến thái không hoàn
toàn và biến thái hoàn toàn. Vi dụ: rệp Diaspidae, bộ cánh đều (Homoptera), một số
loài thuộc bộ cánh tơ (Thysanoptera).
Hiểu rõ và xác định đúng côn trùng có biến thái hoàn toàn hay không hoàn toàn có ý
nghĩa lớn trong việc phòng trừ sâu hại
4.3. Trứng và sự phát dục của trứng côn trùng
4.3.1. Cấu tạo, hình dạng và kích thước
+ Cấu tạo: trứng côn trùng là một tế bào lớn, từ ngoài vào trong gồm:
- Vỏ trứng: cấu tạo bởi protein và sáp, bề mặt có nhiều dạng vân, khía và màu sắc
khác nhau, có tính không thẩm thấu, có tác dụng bảo vệ. Trước khi thụ tinh thì vỏ
trứng thường có lỗ trứng để cho tinh trùng đi vào trứng.
- Màng lòng đỏ trứng: là màng rất mỏng bao bọc lấy nhân trứng và tế bào chất.
- Tế bào chất: gồm lòng trắng và lòng đỏ.
- Nhân: khi chưa thụ tinh thì nằm giữa, sau khi thụ tinh thì di chuyển ra phía ngoài.
+ Hình dáng và kích thước trứng tùy theo loài côn trùng.
- Các hình dạng trứng:
- Hình cầu: sâu xa hại khoai lang, bướm phượng. . .