Giáo trình Côn trùng nông nghiệp (Nghề: Khoa học cây trồng - Cao đẳng): Phần 1 - Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp

Giáo trình Côn trùng nông nghiệp bao gồm 2 phần, nội dung của phần 1 tập trung những kiến thức về đặc điểm về hình thái và phân loại côn trùng làm nền tảng để nghiên cứu phần chuyên khoa. Mời các bạn cùng tham khảo, nội dung phần 1 giáo trình!

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP

(Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2017

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Côn trùng nông nghiệp là một môn học trong chương trình đào tạo nghề Khoa học cây trồng, hệ cao đẳng Giáo trình được xây dựng nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về côn trùng và thành phần sâu hại chủ yếu trên một

số cây trồng phổ biến ở Đồng Tháp

Nội dung của giáo trình bao gồm 2 phần:

- Phần đại cương tập trung những kiến thức về đặc điểm về hình thái và phân loại côn trùng làm nền tảng để nghiên cứu phần chuyên khoa

- Phần chuyên khoa, giáo trình được biên soạn và trình bày theo từng nhóm cây trồng bao gồm: thành phần loài côn trùng gây hại phổ biến trên từng cây trồng cụ thể, tình hình phân bố, đặc điểm hình thái, sinh học, triệu chứng gây hại

và thiên địch của chúng Riêng biện pháp phòng trừ trình bày chung theo từng nhóm cây trồng như: cây lương thực, cây ăn trái, cây rau màu, cây công nghiệp

và cây hoa kiểng Và cuối cùng là nội dung về phương pháp đánh giá sâu hại ngoài đồng cung cấp cho sinh viên các qui chuẩn quốc gia đánh giá côn trùng hại, chỉ tiêu theo dõi, phương pháp điều tra và cách tính toán các chỉ tiêu đánh giá tình hình côn trùng hại ngoài đồng Từ đó, sinh viên có khả năng điều tra, xác định được mật số các loài côn trùng hại trên từng loại cây trồng

Chân thành cảm ơn tất cả thành viên trong hội đồng thẩm định phản biện,

đã đóng góp và điều chỉnh nội dung giáo trình được hoàn chỉnh

Mặc dù đã cố gắng biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của quý thầy,

cô giáo, bạn đọc để giáo trình hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

Đồng Tháp, ngày… tháng năm 2017

Chủ biên

Lê Thị Kim Thoa

MỤC LỤC

Trang

LỜI GIỚI THIỆU iii

CHƯƠNG 1 1

HÌNH THÁI HỌC CÔN TRÙNG 1

1 Khái quát cấu tạo bên ngoài 1

1.1 Cấu tạo da côn trùng 2

1.2 Các vật phụ trên vách da cơ thể 3

1.3 Các tuyến của da côn trùng 4

2 Cấu tạo chi tiết cơ thể côn trùng 5

2.1 Đầu và cấu tạo đầu 5

2.2 Cấu tạo ngực côn trùng 18

2.3 Cấu tạo bụng 29

CHƯƠNG 2 33

PHÂN LOẠI CÔN TRÙNG 33

1 Khái niệm chung và nguyên tắc trong phương pháp phân loại 33

2 Hệ thống phân loại côn trùng 35

3 Khóa phân bộ côn trùng 37

4 Một số bộ phổ biến trong nông nghiệp 46

4.1 Bộ cánh thẳng Orthoptera 46

4.2 Bộ cánh cứng Coleoptera 49

4.3 Bộ cánh màng Hymenoptera 55

4.4 Bộ cánh vảy Lepidoptera 59

4.5 Bộ hai cánh Diptera 65

4.6 Bộ cánh tơ Thysanoptera 68

4.7 Bộ cánh nửa cứng Hemiptera 69

4.8 Bộ cánh đều Homoptera 72

CHƯƠNG 3 80

CÔN TRÙNG HẠI CÂY LƯƠNG THỰC 80

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại 80

1.1 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây lúa 80

1.2 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây bắp 96

1.3 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên khoai lang 101

2 Đặc điểm hình thái và sinh học 104

1.4 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên khoai môn 108

3 Biện pháp quản lý côn trùng hại trên cây lương thực 109

3.1 IPM trên cây lúa 109

3.2 IPM trên cây bắp 112

CHƯƠNG 4 115

CÔN TRÙNG HẠI CÂY ĂN TRÁI 115

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại 115

1.1 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây có múi 115

1.3 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây nhãn 142

2 Biện pháp quản lý côn trùng hại trên cây ăn trái 145

CHƯƠNG 5 149

CÔN TRÙNG HẠI CÂY RAU MÀU 149

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại 149

1.1 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây họ đậu 149

1.2 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây họ thập tự 160

1.3 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây họ bầu bí dưa 165

2 Biện pháp quản lý côn trùng hại trên cây rau màu 169

2.1 Biện pháp canh tác 169

2.3 Biện pháp sinh học 170

2.4 Biện pháp hóa học 170

CHƯƠNG 6 172

CÔN TRÙNG HẠI CÂY CÔNG NGHIỆP 172

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại 172

1.1 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây mía 172

1.2 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây dừa 177

2 Biện pháp quản lý sâu côn trùng hại trên cây công nghiệp 185

CHƯƠNG 7 187

CÔN TRÙNG HẠI CÂY HOA KIỂNG 187

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại 187

1.1 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây hoa hồng 187

1.2 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây hoa mai 190

1.3 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây hoa cúc 192

1.4 Thành phần côn trùng hại quan trọng trên cây hoa lan 195

TÀI LIỆU THAM KHẢO 199 PHỤ CHƯƠNG 200

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC

Tên môn học: CÔN TRÙNG NÔNG NGHIỆP

Mã môn học: CNN481

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:

- Vị trí: là một môn học cơ sở bắt buộc trong chương trình đào tạo Cao đẳng nghề Khoa học cây trồng, được bố trí sau khi sinh viên đã học xong các chương trình môn học như: sinh học đại cương, sinh thái môi trường

- Tính chất: môn học trang trị cho sinh viên kiến thức về đặc điểm về cấu tạo hình thái, sinh lý, sinh học, sinh thái và phân loại côn trùng, kiến thức về các loài sâu hại trên các loại cây trồng phổ biến trong tỉnh và Đồng bằng sông Cửu Long

- Ý nghĩa và vai trò của môn học: giúp sinh viên nhận diện được các loài gây hại cây trồng qua các đặc điểm hình thái và triệu chứng gây hại của chúng để đề xuất biện pháp phòng trừ hiệu quả

Mục tiêu của môn học:

- Về kiến thức:

+ Trình bày được đặc điểm cấu tạo hình thái bên ngoài, nguyên tắc trong phân loại côn trùng, đặc điểm sinh sống, phát sinh phát triển của côn trùng gây hại hoặc có lợi trong nông nghiệp

+ Trình bày được thành phần và biện pháp quản lý côn trùng gây hại quan trọng trên cây lương thực, cây ăn trái, rau màu, cây công nghiệp và cây hoa kiểng

và cây hoa kiểng

+ Vận dụng linh hoạt các biện pháp phòng trừ côn trùng gây hại cây trồng phù hợp và mang lại hiệu quả cao

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: có tinh thần trách nhiệm, chủ động học hỏi,

có phương pháp làm việc khoa học, sáng tạo và luôn cập nhật thông tin

Nội dung của môn học:

Kiểm tra (định kỳ)

1 Khái quát cấu tạo bên ngoài

2 Cấu tạo chi tiết cơ thể côn trùng

1 Khái niệm chung và nguyên tắc trong

phương pháp phân loại

2 Hệ thống phân loại

3 Khóa phân bộ côn trùng

4 Một số bộ côn trùng phổ biến trong

nông nghiệp

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại

2 Biện pháp quản lý sâu hại trên cây

lương thực

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại

2 Biện pháp quản lý sâu hại trên cây ăn

trái

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại

2 Biện pháp quản lý sâu hại trên cây rau

màu

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại

2 Biện pháp quản lý hại sâu hại trên cây

công nghiệp

1 Đặc điểm hình thái và cách gây hại

2 Biện pháp quản lý hại sâu hại trên cây

CHƯƠNG 1 HÌNH THÁI HỌC CÔN TRÙNG Giới thiệu:

Hình thái học côn trùng là môn học nghiên cứu về những đặc điểm cấu tạo bên ngoài của côn trùng Làm cơ sở cho những nghiên cứu về hệ thống tiến hóa

và phân loại, nghiên cứu đặc điểm cấu tạo bên ngoài còn giúp chúng ta nắm bắt được các phương thức hoạt động, phương thức sống và đặc điểm thích nghi của côn trùng với những điều kiện môi trường để từ đó có thể đề xuất những biện pháp quản lý thích hợp

1 Khái quát cấu tạo bên ngoài

Cơ thể của côn trùng do 18 – 20 đốt nguyên thủy tạo thành, sự phân đốt rõ rệt nhất là ở phần bụng nơi mà đốt có cấu trúc đơn giản nhất Mỗi đốt bụng do hai mảnh cứng (sclerite) là mảnh lưng (tergum) và mảnh bụng (sternum) liên kết với nhau bởi một lớp màng nằm hai bên cơ thể (pleural membrane) tạo thành Những đốt bụng lại được liên kết với nhau bằng một lớp màng giữa đốt (intersegmental membrane), phần màng này giúp cho cơ thể côn trùng có thể di động dễ dàng Phần ngực côn trùng do mang chân và cánh nên có độ hóa cứng cao, mỗi đốt ngực

có thể được cấu tạo bởi 4 mảnh cứng gồm mảnh lưng (notum), mảnh bụng

(sternum) và hai mảnh bên (pleura)

Một cách tổng quát, cơ thể côn trùng có dạng hình trụ dài hay ngắn, đối xứng hai bên (bên phải và bên trái giống nhau), phân đốt dị hình và chia thành ba vùng riêng biệt: đầu (head), ngực (thorax) và bụng (abdomen)

Ở côn trùng trưởng thành, phần đầu mang mắt, râu đầu và những bộ phận của miệng; phần ngực mang 3 đôi chân và 2 hoặc một đôi cánh (đối với những loài có cánh); ngoại trừ những loài thuộc nhóm côn trùng nguyên thủy không cánh (apterygota), bụng của hầu hết côn trùng thường không mang những phụ bộ di động, trừ phần cuối của bụng

Hình 1.1: Hình dạng cơ bản bên ngoài của côn trùng

1.1 Cấu tạo da côn trùng

Ở người và những loài động vật có xương sống khác, da chủ yếu đảm nhận chức năng bao bọc để bảo vệ cho cơ thể Ở côn trùng và những động vật thuộc ngành chân khớp (Arthropoda), ngoài nhiệm vụ bao bọc bảo vệ cho cơ thể, chống lại sự thất thoát nước và là bề mặt thụ cảm với môi trường, da (integument) còn

là nơi bám của hệ cơ và giữ cho cơ thể có hình dạng nhất định Vì vậy, vỏ da của côn trùng còn được gọi là bộ xương ngoài (exoskeleton) Về mặt cấu tạo, da của côn trùng là một cấu trúc nhiều lớp với 3 vùng chức năng bao gồm: biểu bì (cuticle), nội bì (epidermis) và lớp màng cơ bản (basement membrane)

a) Biểu bì là sản phẩm của tế bào nội bì là một lớp tương đối mỏng, không

có cấu trúc tế bào Biểu bì bao bọc mặt ngoài của cơ thể và của các bộ phận khác như khí quản, ruột trước và ruột sau của ống tiêu hóa, và của hệ thống sinh sản Biểu bì có màu trắng, mềm dẽo và dễ co giãn khi mới được thành lập, trạng thái này vẫn được giữa lại ở ấu trùng Ở hầu hết thành trùng lớp biểu bì trãi qua một tiến trình hóa học được gọi là sự sừng hóa (sclerotization) làm cho nó trở nên cứng

và sẫm màu

b) Nội bì, nằm ngay bên dưới biểu bì, là một loại mô tiết (secretory tissue) được thành lập bởi một lớp đơn tế bào biểu mô có dạng hình trụ, phía trong phần đỉnh của tế bào thường có tuyến lạp thể sắc tố Nhiệm vụ của nội bì là sản xuất ra một phần lớp màng cơ bản (còn gọi là màng đáy), toàn bộ lớp biểu bì ở bên ngoài (biểu bì trên và biểu bì dưới), cũng như tiết ra dịch lột xác để phân hủy tầng biểu

bì trong trước khi côn trùng lột xác, đồng thời hấp thu lại một số chất đã phân giải

Đầu

Ngực

Bụng

Chân trước

Chân giữa

Chân sau

Cánh trước

Cánh sau

để tái tạo lớp biểu bì mới Ngoài ra, lớp nội bì cũng là nơi sản sinh ra vật chất để hàn gắn các vết thương trên da côn trùng

Ở nhiều loài côn trùng một vài tế bào nội bì được chuyên biệt hóa thành những tuyến ngoại tiết (exocrine gland), tế bào cảm giác và tế bào oenocyte, là những loại tế bào lớn Tế bào tiết (secretory cell) của tuyến ngoại tiết có nhiệm

vụ sản xuất những chất ngoại tiết như chất hấp dẫn, chất xua đuổi … những chất này được tiết ra bề mặt của bộ xương ngoài thông qua những ống dẫn cực nhỏ (microscopic ducts) Tế bào oenocyte, là một trong những loại tế bào có kích thước lớn nhất của cơ thể côn trùng, có màu hổ phách giữ nhiệm vụ sinh tổng hợp

ra hydrocarbon

c) Màng cơ bản (basement membrane)

Màng cơ bản, nằm bên dưới lớp nội bì dày khoảng 0,5 µm, là một lớp màng đôi bổ trợ của những mucopolysaccharide không định hình (lớp cơ sở) và sợi collagen (lớp lưới) Màng cơ bản là nơi bám của những tế bào nội bì và là nơi ngăn cách khoang chính của cơ thể côn trùng (hemocoel)

+ Những dạng lông lớn hơn và vảy, được gọi là lông cứng (setae) hay macrotrichae, là sản phẩm của hai loại tế bào nội bì chuyên biệt, tế bào trichogen (có hình dạng lông) và tế bào tormogen (hốc) Những chỗ lồi đa bào này của bộ

Nội bì Màng

xương ngoài được bao phủ bởi lớp nội bì (epidermis), biểu bì giữa (procuticle) và biểu bì trên (epicuticle) (Hình 3.2)

- Vật phụ bên trong: hệ cơ xương là những chỗ lồi ở mặt trong của vách da được hình thành do các nếp gấp để làm chỗ bám cho các hệ cơ, giúp cho cơ thể vững chắc và có một hình dạng nhất định Mặc dù có kích thước cơ thể nhỏ, số lượng cơ của côn trùng là lớn hơn nhiều so với động vật có xương sống do vùng không gian để làm chỗ bám cho hệ cơ của bộ xương ngoài rộng hơn so với bộ xương trong

1.3 Các tuyến của da côn trùng

Tuyến ngoại tiết do tế bào nội bì chuyên hóa thành có nhiệm vụ tiết ra các chất ngoại tiết như nước bọt, chất hấp dẫn, chất xua đuổi …

Hình 1.3: Bốn kiểu vật phụ cơ bản bên ngoài của vách da côn

trùng (a) gai đa bào; (b) lông đơn bào; (c) acanthae; (d)

Biểu bì

Tế bào tormogen Tế bào

trichogen

Tế bào cảm giác

2 Cấu tạo chi tiết cơ thể côn trùng

2.1 Đầu và cấu tạo đầu

Ở hầu hết các loài côn trùng, đầu là một buồng cứng nằm ở phía trước nhất của cơ thể, bên trong chứa não, bên ngoài mang miệng, phần phụ của miệng và những cơ quan cảm giác chính (bao gồm râu đầu, mắt kép, và mắt đơn) Bề mặt của đầu được chia thành những vùng hay những phiến (mảnh, sclerite) khác nhau bởi những ngấn cạn (suture) Phiến trên cùng (mặt lưng) của đầu được gọi là đỉnh đầu (vertex) Phiến cứng hình tam giác nằm giữa hai ngấn trán được gọi là trán (Hình 2-2) Clypeus là một phiến cứng có dạng hình chữ nhật nằm ở vùng bờ dưới

Hình 1.4: Vật phụ trên bên trong vách da cơ thể côn trùng (theo John Myer)

Vùng cổ

Vùng miệng Phiến cổ

Vùng cổ

Vùng miệng Phiến cổ

Vùng sau

má Vùng chẩm

Bên trong đầu, một cấu trúc được gọi là khung xương trong (tentorium) đảm nhận nhiệm vụ như là một cái khung gia cố cho phần đầu, đỡ lấy não và tạo chỗ bám cho hệ cơ của hàm và những phần phụ khác của miệng

Đa số côn trùng có một đôi mắt kép khá lớn nằm ở hai bên lưng đầu; một hay nhiều mắt đơn nằm ở trán, ở đỉnh hoặc ở phần đầu giữa hai mắt kép; và một cặp râu đầu

a) Mắt kép (compound eyes)

Mắt kép là cơ quan thị giác chủ yếu của hầu hết côn trùng trưởng thành Tuy nhiên, mắt kép cũng hiện diện ở giai đoạn chưa trưởng thành của những bộ côn trùng không biến thái (ametabolous insect) hay biến thái một nửa (hemimetabolous insect) Ở nhiều loài côn trùng ký sinh, côn trùng sống trong đất

và ở những nơi tối tăm như hang động, mắt kép bị thoái hóa hay không hiện diện Giống như tên gọi của chúng, mắt kép được cấu thành từ nhiều đơn vị tương

tự nhau có cấu trúc và chức năng thích ứng cho sự nhìn gọi là mắt con (ommatidium) (Hình 2-5) Số lượng mắt con của mắt kép thay đổi tùy theo loài côn trùng, ví dụ: số lượng mắt con ở một vài loài kiến thợ là ít hơn 6, trong khi ở thành trùng đực của một vài loài chuồn chuồn số lượng mắt con có thể lên đến 28.000 Đường kính của mắt con (mặt cầu của thấu kính giác mạc) biến đổi tùy theo loài côn trùng và tùy theo vị trí của chúng trong mắt kép, thông thường mắt con có đường kính từ 5 – 40 micron (µm) Ở một vài loài chuồn chuồn, những mắt con nằm ở phía mặt lưng thường lớn hơn những mắt con nằm ở phía mặt bụng

Hình 1.6: Mắt kép của côn trùng

Mắt con Mắt kép

Râu dầu

Hầu hết các loài côn trùng chỉ có thể nhìn được tương đối rõ ràng trong khoảng cách <2 m Hình ảnh rõ ràng hay mờ nhạt tùy thuộc vào số lượng mắt con thu được hình ảnh, càng xa mục tiêu càng ít mắt con bắt được hình ảnh, do đó hình ảnh tổng thể càng mờ Ở một khía cạnh khác, mắt kép của côn trùng lại có khả năng cảm nhận sự di động, bằng cách bắt lấy mục tiêu từ mắt con đến mắt con, tốt hơn so với những loài động vật khác

Ở một vài loài ong và ruồi, mắt của chúng có thể thấy được hình ảnh nhấp nháy với tốc độ khoảng 200 ảnh/giây, trong khi ở người hình ảnh bị mờ đi chỉ với tốc độ nhấp nháy khoảng 30 ảnh/giây Côn trùng cũng có thể cảm nhận được những phần phân cực của ánh sáng mặt trời, và phân biệt được những độ dài sóng ánh sáng trong khoảng từ cực tím đến vàng (trừ màu đỏ)

Ưu điểm của mắt kép là giúp côn trùng có thể bay ở tốc độ cao mà không bị

va chạm trong điều kiện cây cối rậm rạp Một điểm bất lợi của mắt kép là côn trùng không thể nhận ra cá thể khác ở một khoảng cách tương đối xa vì vậy sự bắt cặp của chúng phải dựa vào những tín hiệu hóa học

b) Mắt đơn (Ocelli)

Có hai loại mắt đơn có thể được tìm thấy ở lớp côn trùng: mắt đơn lưng (dorsal ocelli) và mắt đơn bên (lateral ocelli = stemmata) Mặc dù hai loại mắt đơn này có cấu trúc giống nhau, chúng có nguồn gốc phát sinh loài (phylogenetic origin) và phôi thai học (embryological origin) khác nhau

Mắt đơn lưng: thường được tìm thấy ở thành trùng và chưa trưởng thành của

nhiều loài biến thái một nửa (hemimetabolous species) Chúng là cơ quan thị giác không độc lập và không hiện diện ở những loài không có mắt kép Khi có hiện diện, mắt đơn lưng thường gồm 2 hoặc 3 cái nhỏ, lồi lên trên vùng lưng hay vùng mặt của đầu Mắt đơn lưng khác với mắt kép ở chỗ nó chỉ gồm một thấu kính giác mạc bao phủ một lớp của vài chục cần cảm giác (sensory rod) tương tự như thể que (rhabdome) Mắt đơn lưng không nhận thấy được hình ảnh hay mục tiêu trong môi trường, nhưng chúng nhạy cảm với khoảng rộng của các bước sóng, phản ứng với sự phân cực của ánh sáng, và đáp ứng nhanh chóng với sự thay đổi của cường

độ ánh sáng Chức năng chính xác của mắt đơn lưng vẫn chưa được xác định rõ

Mắt đơn bên: là cơ quan thị giác chỉ hiện diện ở ấu trùng của những loài biến

thái hoàn toàn (holometabolous insect) và ở thành trùng xác thực của các bộ Collembola, Thysanura, Siphonaptera, và Strepsiptera Như tên gọi của chúng, mắt đơn bên luôn hiện diện ở hai bên đầu và số lượng có thể thay đổi từ 1 – 6 cái ở mỗi bên Về mặt cấu trúc, mắt đơn bên giống với mắt đơn lưng, nhưng thường có một nón tinh thể nằm dưới thấu kính giác mạc và có số lượng cần cảm giác ít hơn Ấu trùng sử dụng loại mắt đơn này để cảm nhận cường độ ánh sáng, nhận thấy hình

ảnh khái quát của những mục tiêu gần, và ngay cả nắm bắt sự chuyển động của kẻ thù hay con mồi

c) Râu đầu (Antenna)

Râu đầu là một cặp cơ quan cảm giác nằm gần phía trước đầu, bên cạnh mắt kép Mặc dù thường được gọi là “xúc tu”, chức năng của râu đầu thì lớn hơn nhiều

so với những cơ quan xúc giác đơn thuần Râu đầu luôn được bao phủ bởi những

cơ quan cảm nhận khứu giác, gọi là sensilla, dùng để nhận biết những phân tử mùi trong không khí Ngoài ra, nhiều loài côn trùng sử dụng râu đầu như là những cảm biến để nhận biết sự thay đổi hàm lượng nước bay hơi trong không khí; muỗi sử dụng râu đầu để nhận biết âm thanh; rất nhiều loài ruồi sử dụng râu đầu để đo tốc

độ gió trong khi bay

Mặc dù rất biến đổi trong hình dạng và chức năng, râu đầu của côn trùng được cấu tạo bởi 3 thành phần cơ bản như sau (Hình 2.4):

Hình 1.7: Cấu tạo cơ bản của râu đầu

- Chân râu (scape): Đốt cơ bản khớp với đầu

- Cuống râu (pedicel): Đốt râu thứ hai tính từ đốt cơ bản (chân râu)

- Roi râu (flagellum): Bao gồm tất cả các đốt còn lại của râu, có số lượng đốt và hình dạng thay đổi tùy theo loài côn trùng

Chân râu Cuống râu

Roi râu

Ngấn chân râu

Ổ chân râu

Bảng 2.1: Một số dạng râu đầu thường gặp của côn trùng

- Dạng lông cứng

(Setaceous): Nhỏ, nhọn

dần về phía cuối giống

như sợi lông cứng

Bộ chuồn chuồn (Odonata)

- Dạng răng cưa

(Serrate): Gồm những

đốt hình tam giác nhô về

một phía liên kết lại với

nhau trong giống như

răng cưa

Họ bổ củi - Bộ cánh cứng (Coleoptera)

- Dạng hình đầu/chùy

(Capitate): Các đốt cuối

của roi râu phình to và

đóng chặt lại với nhau

trông như nắm đấm

(Lepidoptera)

Lampyridae

- Dạng chổi/lông chim

(Plumose): Trừ 1 – 2 đốt

ở gốc râu, các đốt còn lại

mọc đầy lông và xòe ra

trông tựa như một cây

chổi lông

Bộ hai cánh (Diptera)

- Dạng đầu gối

(Geniculate): Đốt chân

râu khá dài kết hợp với

roi râu tạo thành hình

gấp trông tựa như đầu

gối

Ở những loài cánh cứng (Coleoptera) thuộc họ vòi voi và ở những loài kiến (Hymenoptera)

d) Miệng

Tương tự như hình dạng bên ngoài, kiểu miệng của côn trùng cũng rất thay đổi tùy theo loài Sự đa dạng của kiểu miệng giúp côn trùng có thể thu nhận được rất nhiều dạng thức ăn từ rắn cho đến lỏng, ở trên bề mặt hay bên trong dịch cơ thể,

và điều này đã có thể giải thích một phần tại sao côn trùng là nhóm động vật đa bào

cho phép xác định được tính ăn cũng như cách phá hại của chúng trên cây trồng Cấu tạo của miệng cũng là một tiêu chuẩn dùng để phân loại

Một cách tổng quát, kiểu miệng của côn trùng có thể được xếp vào hai nhóm chính: Miệng nhai (mandibulate) và miệng hút (haustellate)

Kiểu miệng nhai (mandibulate) (Hình 2.5) được cho là kiểu miệng nguyên

thủy nhất của côn trùng Tất cả những kiểu miệng khác bao gồm những kiểu miệng được xếp vào nhóm miệng hút (haustellate) là được tiến hóa từ miệng nhai Côn trùng có kiểu miệng nhai ăn thức ăn ở thể rắn, kiểu miệng này thường gặp ở ấu trùng của các bộ Lepidoptera và Coleoptera và thành trùng của các bộ Thysanura, Diplura, Collembola, Orthoptera, Dermaptera, Psocoptera, Mallophaga, Odonata, Plecoptera, Isoptera, Neuroptera, Mecoptera, Trichoptera, Coleoptera và Hymenoptera Bốn bộ phận nguyên thủy của miệng nhai là:

- Môi trên (labrum): là một mảnh cứng nằm giấu dưới clypeus và ngay phía trên các chi phụ khác của miệng, nó chuyển động theo chiều lên xuống

- Hàm trên (mandibles): gồm một đôi mảnh cứng không phân đốt, nằm ngay dưới môi trên Hình dạng của hàm trên thay đổi tùy theo loài côn trùng, ở một số loài (như cào cào) mặt trong hàm có những khía nhọn để cắn và nhai, ở một số loài khác (nhóm ăn thịt thuộc bộ Coleoptera) hàm trên kéo dài ra và có dạng lưỡi hái Hàm trên chuyển động theo hướng vuông góc với cơ thể

- Hàm dưới (maxillae): gồm một đôi mảnh cứng nằm ngay phía dưới hàm trên Khác với hàm trên, hàm dưới chia làm nhiều đốt: đốt chân hàm, đốt thân hàm, lá ngoài hàm, lá trong hàm và râu hàm dưới Lá trong hàm thường cứng và

có khía răng nhọn để cắt nghiền thức ăn Râu hàm dưới cũng gồm nhiều đốt, được dùng để nếm hoặc ngửi thức ăn Tương tự như hàm trên, hàm dưới cũng chuyển động theo hướng vuông góc với cơ thể

- Môi dưới (labium): là một mảnh duy nhất nằm ở phía dưới môi trên Môi dưới được chia thành hai phần bởi một đường nối ngang, hai phần này có tên gọi

là cằm trước và cằm sau Ở các loài cào cào, cằm sau lại chia làm hai phần: cằm phụ và cằm chính Cằm trước gồm có một đôi râu môi dưới, hai lá ngoài râu và hai

lá giữa môi Cằm sau thường không cử động được, phần cử động được là cằm trước với các chi phụ ở trên đó Môi dưới chuyển động theo hướng lên xuống

Tùy theo kiểu miệng mà hàm dưới và môi dưới có thể biến đổi thành những cấu trúc bao gồm: bao ngoài hàm (galea), mảnh bên lưỡi (paraglossa), lưỡi

(glossa), và râu (xúc tu) hàm dưới và râu môi dưới (maxillary and labial palps)

Hình 1.8: Kiểu miệng tổng quát của cào cào

Kiểu miệng hút (Haustellate): hiện diện ở những loài côn trùng ăn thức ăn

lỏng Có hai dạng miệng hút: dạng có kim (stylets) và dạng không có kim (lack

of stylets)

- Dạng miệng hút có kim (stylets): vòi hút có kim để đâm vào bên trong mô động vật hoặc thực vật để hút chất dịch, gặp ở những loài côn trùng thuộc bộ Heteroptera (bọ xít), Homoptera (rầy), Diptera (ruồi, muỗi) và Siphonaptera (bọ chét)

Ở nhóm chích hút thực vật như bọ xít (Heteroptera) và rầy (Homoptera), miệng chích hút bao gồm một vòi có phân đốt do môi dưới kéo dài ra tạo thành Môi trên là một thùy ngắn nằm ở phía trước vòi và lưỡi là một thùy nhỏ nằm trong vòi Bên trong vòi có bốn kim chích dài mảnh được giữ trong một rãnh sâu ở mặt trước của vòi Trong đó, hai kim chích do hàm trên kéo dài ra, khi hợp lại tạo thành rãnh hút thức ăn; hai kim chích do hàm dưới kéo dài ra, khi hợp lại làm tạo thành rãnh tiết nước bọt Khi ăn vòi sẽ bẻ cụp về phía sau, chỉ có kim chích đâm vào mô cây để hút thức ăn

Hầu Cằm

Râu đầu

Hàm dưới

Hàm trên

Vùng cắt (răng cửa)

Cardo

Râu hàm dưới Lacinia

Hàm dưới

Stipes

Má

Mắt đơn Mắt kép

Mắt đơn

Râu môi dưới

Mảnh bên lưỡi Cằm phụ Cằm trước

Hình 1.9: Kiểu miệng chích hút của côn trùng bộ Cánh nửa cứng (A) mặt bên của đầu và miệng; (B) mặt cắt ngang của vòi chích hút

Bơm

Đĩa hàm trên

Cổ Hàm dưới Đĩa hàm dưới

Môi dưới Vòi hàm trên

Vòi hàm dưới

Hầu Môi trên

Clypeus

Ống tiêu hóa Ống nước bọt

Hình 1.10: Kiểu miệng chích hút của ve sầu (Homoptera)

(A) nhìn từ bên; (B) nhìn từ trước; (C) mặt cắt khoang miệng cho thấy ống tiêu hóa và ống nước bọt

Ở nhóm chích hút động vật như muỗi (Diptera), lưỡi và môi trên cũng biến đổi thành kim chích, như vậy bên trong vòi có tổng cộng 6 kim chích Đầu mút của kim chích thường có những ngạnh nhỏ giúp cho chúng bám chắc vào vật chủ khi chích hút

Cơ giãn bơm

Bơm Cibarial Môi trên

1

2

3

Môi dưới Ống nước bọt

Hàm trên Hàm dưới

3

Hàm trên Hàm dưới Môi dưới Hàm dưới Hàm trên

Vòi hàm dưới

Ống tiêu hóa Ống nước bọt

Hình 1.11: Kiểu miệng chích hút của muỗi

Miệng giũa hút (rasping-sucking mouthpart): gặp ở bù lạch Miệng gồm

một vòi ngắn, thô, bất đối xứng, có dạng hình chóp nằm cúp về sau ở phần dưới của đầu Phần trước của vòi do môi trên biến đổi thành, phần bên của vòi do gốc của hàm dưới biến đổi thành và phần sau của vòi do môi dưới biến đổi thành Bên trong vòi có ba kim chích: hai do hàm dưới tạo thành, một do hàm trên ở phía bên trái kéo dài ra hình thành (hàm trên ở phía bên phải đã thoái hóa còn rất nhỏ) Cả râu môi dưới và râu hàm dưới đều hiện diện nhưng rất nhỏ Lưỡi là một thùy giữa nhỏ, nằm trong vòi Khi ăn bù lạch dùng các kim châm bên trong vòi để giũa rách

mô cây (chủ yếu là ở lá) để dịch cây tiết ra sau đó chọc vòi vào hút Kiểu miệng này chủ yếu ăn thức ăn ở dạng lỏng, tuy nhiên những bào tử nhỏ cũng có thể được tiêu thụ

C

B

A

Môi trên Hàm trên

Hầu

Lacinia Chót môi dưới

Râu đầu

Mắt

Râu hàm dưới Môi dưới

Râu đầu

Môi trên Lacinia Hàm trên

Râu hàm dưới Môi dưới

Hầu Lacinia Chóp môi dưới

Vách môi trên

Ống tiêu hóa Hàm trên

Lacinia

Hầu với ống dẫn nước bọt Dịch cơ thể trong

khoang cằm trước

Hình 1.12: Kiểu miệng giũa hút của bù lạch

- Dạng miệng hút không có kim (lack of stylets): côn trùng có kiểu miệng

này không thể chích vào mô động vật hay thực vật để hút thức ăn (chích hút) mà chỉ có thể ăn bằng cách hút hoặc liếm hút gặp ở bướm (Lepidoptera) và ruồi (Diptera)

Miệng liếm hút (sponging mouthpart): gặp ở nhóm ruồi, điển hình là ở họ

ruồi nhà Kiểu miệng này có hàm trên và hàm dưới thoái hóa, trong khi môi dưới phát triển thành một vòi thô ngắn có thể co duỗi linh hoạt Vòi có dạng lòng máng, khe hở phía trước được che bởi phiến môi trên, đồng thời môi trên cũng kết hợp với lưỡi tạo thành ống dẫn thức ăn Phần cuối của vòi phình to có dạng hình hai quả thận gọi là đĩa vòi Mặt dưới của đĩa vòi có nhiều ống nhỏ đàn hồi xếp theo chiều ngang tạo thành các vòng máng nhỏ thông với ống dẫn thức ăn Nhờ có tính chất đàn hồi này mà đĩa vòi có thể tiếp xúc và liếm sát bề mặt bám thức ăn Do vòi có tính chất co dãn nên khi không hoạt động nó có thể được xếp sát vào trong một khe hở ở mặt dưới của đầu

Hàm trên trái

Cơ hầu Clypeus

dưới

Môi trên Môi dưới

Râu môi dưới

Hình 1.13: Kiểu miệng liếm hút của ruồi nhà (A) mặt bên; (B) mặt trước

Miệng hút (siphoning mouthparth): kiểu miệng này điển hình ở thành trùng

của những loài thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) dùng để hút mật hoa và những thức ăn lỏng khác Ở kiểu miệng này, môi trên và hàm trên đã thoái hóa, râu môi dưới phát triển; đôi hàm dưới biến đổi, kéo dài ra và kết hợp lại thành một cái vòi giống như một ống xoắn bên trong có ống dẫn dùng để hút thức ăn Khi ăn máu được dồn vào trong vòi làm cho nó thẳng ra, lúc nghỉ vòi được cuộn lại dấu ở phía dưới đầu

Hình 1.14: Kiểu miệng hút của côn trùng Bộ Cánh vảy (A) vị trí cuốn lại của vòi hút; (B) Trạng thái mở ra của vòi hút; (C) mặt cắt ngang của vòi hút Đường đứt khúc diễn tả hình dạng thay đổi khi vòi hút mở cuốn

C

Mặt cắt của vòi hút Vòi hút

Môi dưới

Mắt kép

Râu hàm dưới Môi trên Chóp môi dưới

Hầu

Râu đầu

Miệng gậm hút (lapping mouthpart): kiểu miệng ăn thức ăn nửa rắn nửa

lỏng, thường gặp ở nhóm ong lớn trong bộ cánh màng (Hymenoptera), điển hình

là họ ong mật (Apidae) Môi trên và hàm trên vẫn giữ nguyên đặc điểm của miệng nhai gặm, môi dưới và hàm dưới lại kéo dài ra thành một vòi để hút thức ăn Râu hàm dưới và râu môi dưới gần như tiêu biến đi

Hình 1.15: Miệng gặm hút của ong mật (Hymenoptera) (A) mặt sau với các phần được mở ra; (B) mặt trước với các phần được xếp lại; (C) mặt cắt ngang của miệng với vị trí tương quan của ống tiêu hóa và ống nước bọt

2.2 Cấu tạo ngực côn trùng

Phần thứ hai (phần giữa) của cơ thể côn trùng được gọi là ngực (thorax) Đây

là vùng thích ứng chuyên biệt cho sự vận động, phần ngực mang 3 đôi chân và ở thành trùng của nhiều loài côn trùng, có một hoặc hai cặp cánh

Alaglossa Râu hàm dưới

Bao ngoài hàm

Ống tiêu hóa Bao ngoài hàm Ống nước bọt

Bao ngoài hàm Alaglossa

Râu môi dưới

thành một cái “hộp” bên trong chứa hệ cơ vận động của chân và cánh Tuy nhiên, đặc điểm này có thể thay đổi tùy theo loài côn trùng Nói chung ở các loài côn trùng có kiểu chân đào bới hay bắt mồi như dế nhũi (Gryllotalpidae) và bọ ngựa (Mantidae) đốt ngực trước thường rất phát triển và không gắn chặt vào các đốt ngực phía sau nên có thể cử động linh hoạt giúp cho chân trước thuận lợi trong việc đào đất hay bắt mồi

Mỗi đốt ngực do 4 mảnh cứng hợp lại tạo thành:

- Mảnh lưng (notum) có thể chia tiếp làm hai phần: phía trước là scutum và phía sau là scutellum Như vậy mảnh lưng của ngực trước được gọi là pronotum, của ngực giữa được gọi là mesonotum và của ngực sau được gọi là metanotum

- Mảnh bụng (sternum) Tương tự như mảnh lưng, mảnh bụng của của ngực trước được gọi là prosternum, của ngực giữa được gọi là mesosternum và của ngực sau được gọi là metasternum

- Hai mảnh bên, mỗi mảnh nằm ở một bên cơ thể được gọi là pleuron Mỗi mảnh bên thường lại được chia làm hai phần bởi ngấn mảnh bên (pleural suture), phần phía trước gọi là episternum và phần phía sau gọi là epimeron

Một cấu trúc đặc biệt của bộ xương ngoài gọi là furca (chạc), được hình thành trong quá trình phát triển khi một cặp mấu của mảnh bụng liên kết với gờ của mỗi ngấn mảnh bên ở bên trong giúp cho phần gốc bụng của mỗi đốt ngực cứng chắc và cung cấp vị trí cho sự bám vào của cơ chân và cơ dọc bụng Nhìn từ

Hình 1.16: Cấu tạo cơ bản phần ngực của côn trùng: (A) mặt cắt; (B) mặt ngang

(theo John Myer)

Mãnh bên

Ngực trước

Ngực giữa Ngực sau

Mãnh bụng

Ngấn bên Mãnh lưng

Chân

Cánh

Hố chạc Furca

bên ngoài có thể thấy được những chỗ lõm vào nằm gần đường giữa của mảnh bụng được gọi là những hố chạc (furcal pit), những hố chạc này thường liên kết với nhau bởi ngấn sườn bụng (sternalcostal suture) Cơ chế trụ chống bên trong của furca thì tương tự như của cấu trúc khung xương trong (tentorium) ở phần đầu của côn trùng

b) Chi phụ của ngực

* Chân ngực

Hầu hết côn trùng có mang ba đôi chân, mỗi đôi chân nằm ở hai bên của một đốt ngực nên được gọi là chân ngực Chân ngực là cơ quan vận động chính mang đặc điểm phân đốt điển hình của ngành chân khớp (Arthropod) Mỗi chân của côn trùng bao gồm 5 đốt (năm thành phần) khớp lại với nhau:

Hình 1.17: (A) cấu tạo cơ bản của chân côn trùng; (B) đốt trước (pretarsus) bàn chân của gián; (C) đốt trước bàn chân của ruồi

- Đốt chậu (Coxa): là đốt đầu tiên tính từ cơ thể ra ngoài, đính vào cơ thể ở phần màng mềm gọi là ổ chậu, nhờ đó chân côn trùng có thể cử động dễ dàng về mọi phía

- Đốt chuyển (Trochanter): là đốt thứ hai của chân thường có kích thước ngắn, nhỏ như là một khớp bản lề giữa đốt chậu và đốt đùi của chân Ở những loài

Đốt chuyển Đốt chậu

A

chồn chuồn, đốt chuyển có ngấn chia làm đôi trong giống như hai đốt dính chặt lại với nhau, nhưng thực chất chỉ là một đốt

- Đốt đùi (Femur): là đốt thứ ba to và mập hơn các đốt khác của chân, đặc biệt ở những loài có kiểu chân nhảy như dế mèn, châu chấu

- Đốt chày (Tibia): đốt thứ tư, dài mảnh song rất vững chắc Mặt sau của đốt chày thường có mang hai hàng gai cứng, đôi khi còn mang cựa có thể cử động được

- Bàn chân (Tarsus): thường phân thành 1 – 5 đốt nhỏ có thể cử động được Hình dạng và số đốt của bàn chân là những đặc điểm được sử dụng phổ biến trong phân loại Phần cuối cùng của đốt bàn chân (pretarsus) thường mang các cấu trúc sau:

+ Một cặp móng được gọi là ungues

+ Một thùy hoặc một tấm đệm dính nằm giữa hai móng gọi là arolium Ở một số loài côn trùng, đệm giữa móng được thay thế bằng một thùy hoặc một lông cứng và được gọi là empodium

+ Một cặp tấm đệm dính nằm ở gốc móng gọi là pulvilli

Chân ngực của ấu trùng nhìn chung có cấu tạo giống với thành trùng nhưng đơn giản hơn Bàn chân của ấu trùng thường chỉ có một đốt và cũng chỉ có một móng

Ở những động vật khác, chức năng chính của chân là vận động Ở lớp côn trùng, bên cạnh chức năng vận động, chân còn có hàng loạt biến đổi về cấu tạo và chức năng để thích nghi với những kiểu sống đa dạng của chúng

Có thể ghi nhận một số dạng chân phổ biến của côn trùng như sau:

- Chân đi/bò (ambulatory legs): đốt chân có cấu tạo đồng đều, thon gọn gặp

ở bọ rùa, bọ xít, xén tóc

- Chân chạy (cursorial legs): rất phổ biến ở các loài côn trùng Đốt chân có

cấu tạo đồng đều, thanh mảnh giống như kiểu chân bò nhưng thường dài và mảnh hơn giúp côn trùng có thể chạy rất nhanh như kiểu chân của kiến, gián, bọ chân chạy

- Chân nhảy (saltatorial legs): kiểu chân sau của cào cào, dế và một số loại

rầy Đốt đùi rất phát triển, đốt chày dài Ngoài chức năng giúp côn trùng bật nhảy

xa, chân nhảy còn được sử dụng như là vũ khí tự vệ

- Chân bắt mồi (raptorial legs): điển hình ở đôi chân ngực trước của bọ ngựa

(Mantodea) và cà cuống (Hemiptera) Đặc điểm của kiểu chân này là đốt chậu dài, vươn ra phía trước Đốt đùi rất phát triển, có ngấn lõm ở mặt dưới và hai hàng gai

sắc nhọn ở hai bên mép ngấn Đốt chày cũng có hai hàng gai ở mặt dưới và khi gập lại thì nằm lọt vào ngấn của đốt đùi Với kiểu chân này bọ ngựa có thể bắt giữ con mồi một cánh dễ dàng

Hình 1.18: Một số kiểu chân cơ bản của côn trùng: (A) chân bơi lội; (B) chân bắt mồi; (C) chân ôm; (D) chân giác bám; (E) chân đào bới

- Chân đào bới (fossorial legs): điển hình là kiểu chân trước của dế nhũi

(Orthoptera) hay của ấu trùng ve sầu (Hemiptera) Chân ngắn, to thô với đốt chày phình to có thêm hàng gai cứng ở mép ngoài giúp côn trùng có thể đào đất hoặc cắt đứt rễ cây dễ dàng

- Chân bơi (natatorial legs): kiểu chân này hiện diện phổ biến ở những loài

côn trùng sống dưới nước như niềng niễng (Coleoptera: Dytiscidae) hay bọ xít nước (Hemiptera) Chân giữa và chân sau thường dẹp, trên mép đốt chày và bàn chân có hai hàng lông dài có thể cử động được Khi bơi hai hàng lông này giương

ra giúp cho đôi chân sau có hình dáng mái chèo quạt nước

- Chân lấy phấn (pollen collecting legs): điển hình là kiểu chân của ong

mật Đốt chày chân sau phình rộng về phía cuối song dẹp và lõm ở giữa, bờ ngấn lõm có lông dài tạo thành một “giỏ” dùng để chứa phấn hoa (pollen brasket) Đốt

A

B

C

Bàn chân

Đốt đùi

Đốt chậu Đốt chuyển

Bàn chân

Đốt chày

Đốt chậu Đốt chuyển

Đốt đùi Đốt chày Bàn chân

Đốt chậu Đốt chuyển

Đốt đùi

Đốt chày Đốt chậu Đốt chuyển

Đốt đùi

Bàn chân

gốc của bàn chân trước cũng phình to, mặt trong có nhiều dãy lông cứng xếp thành hàng ngang dùng để chải phấn hoa dính trên cơ thể ong

Hình 1.19: Cấu tạo chân lấy phấn

- Chân ôm (clasping legs): kiểu chân điển hình của những loài chấy rận

Bàn chân chỉ có một đốt và ở cuối bàn chân có một móng cong khi gập lại sẽ hợp với mấu nhọn ở cuối đốt chày tạo nên một vòng khuyên ôm lấy sợi lông/tóc của vật chủ giúp cho sự di chuyển được dễ dàng và chắc chắn

- Chân giác bám (suctorial legs): gặp ở chân trước của niềng niễng đực

Đốt bàn chân phình to xếp khít nhau, mặt dưới hơi lõm tạo thành giác bám để có thể bám vào mặt lưng trơn nhẵn của con cái khi bắt cặp

b Cánh

Côn trùng là lớp động vật không xương sống duy nhất có thể bay Ghi nhận

từ những mẫu hóa thạch cho thấy, nhóm côn trùng có cánh (Pterygota) đã hiện diện rất nhiều vào kỷ carbon (Carboniferous period) Trừ những loài thuộc lớp phụ không cánh hoặc những loài có cánh thoái hóa, hầu hết côn trùng trưởng thành đều có mang một hoặc hai cặp cánh

Cặp cánh nằm ở phần ngực giữa (mesothorax) gọi là cánh trước và cặp cánh nằm ở phần ngực sau (metathorax) gọi là cánh sau Cánh không hiện diện ở phần ngực trước của côn trùng Cánh có thể chỉ hiện diện ở một giới tính, thông thường

Đốt bàn chân thứ nhất

Nơi chải râu Gai

Đốt chậu

Đốt chuyển

Đốt chày Túi chứa phấn (corbicula) Đốt đùi

Đốt đùi

Đốt bàn chân thứ nhất Đốt chuyển

Lược

là ở con đực, như ở họ ngài sâu bao, bộ cánh vảy Lepidoptera và một số loài thuộc

bộ Strepsiptera Ở một vài trường hợp khác cánh chỉ xuất hiện trong một thời điểm

cụ thể trong vòng đời của côn trùng như cánh của mối chúa và kiến chúa Màu sắc

và hình dạng của cánh cũng rất thay đổi tùy theo loài côn trùng

- Hình dạng của cánh côn trùng:

Một cách tổng quát, cánh côn trùng được xem như có dạng hình tam giác với 3 cạnh và 3 góc Cạnh phía trước gọi là mép trước cánh, cạnh phía sau gọi là mép ngoài cánh, cạnh phía trong gọi là mép trong cánh Góc cánh được tạo thành bởi mép trước cánh và mép ngoài cánh gọi là góc đỉnh; góc cánh được tạo thành bởi mép sau cánh và mép trong cánh gọi là góc mông; góc cánh được tạo thành bởi mép trước cánh và mép trong cánh gọi là góc vai

Ngoài ra ở nhiều loài côn trùng cánh sau có những nếp gấp giúp chúng có thể xếp lại bên dưới cánh trước khi đậu yên Những nếp gấp này có thể nhìn thấy trên bề mặt cánh và chia mặt cánh thành các khu như khu nách, khu đuôi, khu mông và khu chính cánh (Hình 2.17)

Hình 1.20: Hình dạng của cánh côn trùng

- Chức năng của cánh côn trùng:

Chức năng của cánh chỉ được hoàn chỉnh trong giai đoạn thành trùng, sau lần lột xác cuối, trừ một ngoại lệ duy nhất là ở bộ phù du (Ephemeroptera), ấu trùng tuổi cuối (penultimate instar) còn gọi là thành trùng phụ (subimago) có mang cánh đã phát triển với chức năng hoàn chỉnh

Mép trước cánh

Góc đỉnh

Góc

vai

Mép ngoài cánh

Góc mông Mép trong

cánh

Cánh của côn trùng có rất nhiều thay đổi trong cấu tạo và chức năng để có thể thích nghi với những phương thức sống khác nhau Ngoài chức năng bay, tùy theo loài côn trùng mà cánh còn đảm nhận những chức năng khác như:

- Cơ quan bảo vệ cho cánh sau và cơ thể ở những loài bọ cánh cứng (Coleoptera)

- Cơ quan phát ra âm thanh để hấp dẫn sự bắt cặp như ở dế mèn, châu chấu (Orthoptera)

- Cánh trước của niềng niễng (Dytiscidae: Coleoptera) được sử dụng làm túi chứa không khí giúp cho chúng có thể hô hấp được trong nước;

- Hai cánh sau của ruồi (Diptera) được giản lược thành dạng chùy giúp chúng cảm nhận với hướng bay và sự chuyển động, đồng thời cũng giúp chúng giữ thăng bằng trong khi bay (tương tự như ở hai cánh trước của những loài thuộc bộ Strepsiptera);

- Nhiều loài bướm (Lepidoptera) sử dụng màu sắc của cánh để ẩn thân nhằm tránh kẻ thù ăn thịt; rất nhiều loài côn trùng sử dụng những mảng phản chiếu tia cực tím trên cánh để chọn bắt cặp;

- Một số loài bướm sống ở vùng núi cao sử dụng những mảng đen trên cánh

để hấp thu bức xạ mặt trời;

- Ong mật (Hymenoptera) sử dụng sự quạt cánh để điều tiết nhiệt độ, ẩm độ trong tổ …

- Cấu tạo của cánh:

Về mặt cấu tạo, cánh là một cấu trúc phẳng bao gồm hai lớp màng áp sát nhau và được bổ trợ bởi hệ thống gân cánh là những ống được sừng hóa bên trong

có chứa huyết dịch, ống khí quản và sợi thần kinh

Khi côn trùng côn trùng mới vũ hóa (từ nhộng thành thành trùng), cánh rất mềm và không có hình dạng nhất định, nhưng ngay tức thì cánh sẽ phồng lên nhờ

áp lực của máu dồn vào gân cánh Sau đó, cánh trở nên cứng và đậm màu lại nhờ

sự sừng hóa do kết quả tiếp xúc giữa biểu bì cánh với không khí Ở nhiều loài côn trùng nhỏ như bù lạch (Thripidae) cánh chỉ gồm một gân giữa với hai hàng lông (tơ) ở hai bên mép trong giống như một lông chim nhỏ Tương tự như chức năng

sự cấu tạo của cánh cũng rất thay đổi tùy theo loài côn trùng

Bảng 2.2 Các kiểu cấu tạo khác nhau của cánh côn trùng

Cánh cứng (Elytron; số

nhiều = Elytra): cánh trước

được sừng hóa cứng, khi đậu

nằm bao phủ trên cánh sau

dạng màng

Ở những loài côn trùng thuộc bộ cánh cứng (Coleoptera) và cánh da (Dermaptera)

Cánh da (Tegmina): toàn bộ

cánh trước có cấu tạo giống

như da hoặc giấy da

Gặp những những loài côn trùng thuộc bộ Orthoptera, Homoptera

Cánh chùy (Halteres): cánh

sau giản lược nhỏ lại có hình

dạng giống như cái chùy, có

nhiệm vụ định hướng khi bay

Gặp ở những loài côn trùng thuộc bộ hai cánh (Diptera)

Cánh tua (Fringed wings):

cánh trước và cánh sau mảnh

với hàng lông mọc ở hai bên

cánh như tua

Gặp những loài côn trùng thuộc bộ cánh tơ (Thysanoptera)

Cánh lông (Hairy wings): cả

cánh trước và cánh sau được

bao phủ bởi một lớp lông nhỏ

Gặp ở những loài côn trùng thuộc bộ Trichoptera

Cánh vảy (Scaly wings): cánh

trước và cánh sau được phủ bởi

một lớp vảy (scale) nhỏ,

phẳng

Gặp ở những loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera)

Cánh màng (Hymenium

wings) hay còn gọi là Cánh

móc (Hamulus; số nhiều =

Hamuli): cánh trước và cánh

sau được cấu tạo bằng chất

màng Bờ trước của cánh sau

có một hàng móc nhỏ để gắn

cánh trước và cánh sau với

nhau trong khi bay

Gặp ở những loài côn trùng thuộc bộ cánh màng (Hymenoptera)

Hình 1.21: Sơ đồ sự phân bố cơ bản của gân cánh trên cánh (John Myer)

* Tên gọi và sự phân bố của gân dọc trên cánh:

+ Gân C (Costa): là gân dọc nằm ở mép trước cánh, tạo nên mép trước

cánh, lớn và không phân nhánh

+ Gân Sc (Subcosta): gân thứ hai tính từ mép trước của cánh, nằm sau gân

Costa Gân Sc đôi khi phân làm hai nhánh nhỏ gọi là gân Sc1 và gân Sc2

+ Gân R (Radius): gân thứ ba tính từ mép trước của cánh, nằm sau gân Sc

Gân R có thể phân làm 1 – 5 nhánh khi đến mép cánh

+ Gân M (Media): gân thứ tư nằm kế sau gân R Gân M có thể phân thành

từ 1 – 4 nhánh khi đến mép cánh

+ Gân Cu (Cubitus): gân thứ năm nằm kề ngay sau gân M Gân Cu có thể

phân thành 1 – 3 nhánh khi đi đến mép cánh

+ Gân A (Anal): nằm ngay phía sau gân Cu Thường có 3 gân A (A1, A2,

A3) không phân nhánh

+ Gân J (Jugalis): Có thể có từ 1 – 2 gân J (J1 và J2) nhỏ ngắn, không

nhánh nằm trong khu đuôi cánh Phần lớn các loài côn trùng không có gân cánh này

* Tên gọi và sự phân bố của gân ngang trên cánh:

+ Gân c-sc: Gân ngang nối giiữa gân C và gân Sc

+ Gân r: Gân ngang nối giữa những nhánh của gân R

+ Gân r-m: Gân ngang nối giữa gân R và gân M

+ Gân m-cu: Gân ngang nối giữa gân M và gân Cu

- Buồng cánh:

Là những vùng trên cánh được giới hạn bởi gân cánh Có hai loại buồng cánh: buồng cánh kính là buồng cánh được giới hạn các phía bởi gân cánh; buồng cánh hở là buồng cánh có một phía được

giới hạn bởi mép cánh

- Móc cánh:

Trừ những loài côn trùng thuộc bộ

cánh cứng (Coleoptera), khi bay cánh

trước dựng đứng lên như cánh buồm, hầu

hết những loài côn trùng có hai đôi cánh

thì khi bay cánh trước và cánh sau được

liên kết lại với nhau để đảm bảo sự chuyển

động cùng lúc Ở những loài ong hay rệp

mụi cánh trước và cánh sau liên kết lại với

nhau nhờ một dãy gai móc nằm ở khoảng

giữa mép trước của cánh sau và một gờ ở

mép sau của cánh trước; ở những loài

thuộc bộ Trichoptera, góc mép sau của cánh trước có một phiến chìa ra để kẹp lấy mép trước cánh sau khi bay Trong khi ở những loài bướm (Lepidoptera) thì ngược lại, mép trước của cánh sau có một dãi lông cứng chìa ra để kẹp lấy mép

sau cánh trước khi bay

2.3 Cấu tạo bụng

Bụng là vùng chức năng (tagma) thứ ba của cơ thể côn trùng, nằm ngay phía sau vùng ngực Ở hầu hết côn trùng phần nối giữa ngực và bụng có kích thước tương đương với đốt, nhưng ở một số nhóm như ong, kiến vùng nối này thắt nhỏ lại tạo thành dạng cuống (petiolate) được gọi là “thắt lưng ong” (Wasp-waist) Những nhà côn trùng học cho rằng côn trùng được tiến hóa từ tổ tiên chân khớp nguyên thủy với 11 đốt bụng Một vài nhóm côn trùng hiện tại như bọ ba đuôi (Thysanura) và phù du (Ephemeroptera) vùng bụng vẫn gồm 11 đốt Ở những nhóm côn trùng tiến hóa hơn, sự chọn lọc tự nhiên đã giảm dần số đốt bụng của chúng như ở ruồi (Diptera) vùng bụng chỉ gồm 5 đốt và đa số thành trùng của bọ cánh cứng (Coleoptera) vùng bụng chỉ gồm 6 đốt

Mỗi đốt bụng gồm một mảnh lưng (tergum) và một mảnh bụng (sternum) liên kết với nhau bởi vùng màng bên Thêm vào đó, bờ trước của mỗi đốt bụng thường lồng vào mảnh cứng của đốt phía trước bằng các vòng chất màng giúp cho vùng bụng côn trùng có thể co giãn và cử động linh hoạt về mọi phía

Hình 1.21: Móc cánh của Hippotion scrota (Lepidoptera) (A) ở ♂; (B) ở ♀

B

Retinaculum Gân R

Frenulum

A

Retinaculum

Frenulum Gân Cu

Ở thành trùng của rất nhiều loài côn trùng, từ đốt bụng thứ nhất đến đốt bụng thứ 8, mỗi mảnh lưng có mang một đôi lỗ thở (spiracle) nằm gần vùng màng bên (Hình 2-18)

* Phần phụ của bụng

Ở cuối bụng, vùng hậu môn của côn trùng được bảo vệ bởi 3 mảnh cứng: mảnh trên hậu môn (epioroct) và một cặp mảnh bên hậu môn (pararoct) Một cặp cơ quan xúc giác, đuôi (cerci), có thể nằm gần bờ trước của mảnh bên hậu môn

Lỗ sinh dục của côn trùng nằm ngay phía sau hậu môn được bao bọc xung quanh bởi những mảnh cứng chuyên biệt hình thành nên bộ phận sinh dục ngoài (external genitalia):

- Ở con cái, cặp phụ bộ của đốt bụng thứ

8 và thứ 9 hợp lại với nhau tạo thành một bộ

phận gọi là ống đẻ trứng (ovipositor) Ống đẻ

trứng rất thay đổi tùy theo loài côn trùng, có

thể có hình lưỡi kiếm hay kim chích Ống đẻ

trứng rất phát triển ở những loài thuộc bộ cánh

thẳng (Orthoptera) như cào cào, vạt sành, dế

… hoặc ở bộ cánh đều (Homoptera) như ve

sầu, rầy thân, rầy lá …và ở bộ cánh màng

(Hymenoptera) như các loài ong mật, ong

vàng và nhiều loài ong ký sinh

Lỗ thở

Mãnh bụng Màng bên

Mãnh lưng

I II

Hình 1.22: Cấu tạo chung của bụng côn trùng (Theo John Meyer)

Bộ phận đẻ trứng Đuôi

Mãnh trên hậu môn

Mãnh bên hậu môn

Valvifer Valvulae

Hình 1.23: Bộ phận sinh dục

ngoài của con cái

Ngoài ra ở nhiều loài côn trùng, ống đẻ trứng không hiện diện, trứng được đẻ trên những bề mặt khác nhau và bám dính trên các bề mặt này nhờ các chất dính

được tiết ra từ tuyến phụ sinh dục

- Ở con đực lỗ sinh dục thường được bao quanh trong một dương cụ (aedeagus) hình ống dùng để xâm nhập vào cơ thể con cái trong quá trình bắt cặp

Bộ phận sinh dục ngoài của côn trùng có thể cũng bao gồm những mảnh cứng khác như đĩa sinh dục phụ (subgenital plate), mấu bám sinh dục (clasper) và gai sinh dục (styli) … những bộ phận này giúp cho sự bắt cặp hay đẻ trứng thuận lợi hơn

Cấu trúc của những mảnh cứng sinh dục rất khác nhau tùy theo loài côn trùng Chính nhờ vậy mà chúng có thể ngăn chặn được sự giao phối khác loài, và được sử dụng như là một trong những đặc điểm phân loại quan trọng

Ngoài ra, tùy theo loài côn trùng mà ở phần bụng có thể hiện diện một số phụ bộ khác như:

- Càng (Pincer): ở loài bọ đuôi kìm (earwig) thuộc bộ cánh da (Dermaptera)

Đuôi được sừng hóa chắc chắn và có hình dạng giống như cái kẹp, dùng để tự vệ, bắt cặp và xếp cánh

- Dây đuôi giữa (Median caudal filament): dạng giống như một sợi chỉ mọc

ra từ giữa đốt bụng cuối cùng (giữa đuôi) Cấu trúc này thường gặp ở những bộ côn trùng nguyên thủy như Diplura, Thysanura, Ephemeroptera

- Tuyến sáp (Cornicles): một cặp cấu trúc tiết nằm ở vùng lưng bụng của

những loài rệp (Homoptera) Tuyến sáp tiết ra chất xua đuổi những loài ăn thịt hoặc thu hút sự chăm sóc của những loài kiến cộng sinh

- Chân bụng (Abdominal prolegs): dạng chân thịt, gặp ở ấu trùng của những

bộ Lepidoptera, Mecoptera và một số loài trong bộ Hymenoptera

- Ngòi chích (Sting): là vòi đẻ trứng biến đổi, chỉ gặp ở trên con cái của

những loài cánh màng (Hymenoptera) có ngòi đốt như kiến, ong và những loài ong ăn thịt

- Mang bụng (Abdominal gills): cơ quan hô hấp tìm thấy ở ấu trùng (nymph)

của những loài côn trùng sống dưới nước Ở bộ phù du (Ephemeroptera), mỗi đốt bụng có mang một cặp mang; ở bộ chuồn chuồn (Odonata), mang được gắn vào phần cuối của bụng

Hình 1.24: Bộ phận sinh dục

ngoài của con đực

Gai sinh dục