M ột số đặc điểm có liên quan tới cấu tạo, sinh lý và đời sống côn trùng Côn trùng là nhóm động vật có số loài lớn nhất trong giới động vật, hàng trăm ngàn loài đã được mô tả và cho đến
M ộ t s ố đặc điể m có liên quan t ớ i c ấ u t ạo, sinh lý và đờ i s ố ng côn trùng
sinh lý và đời sống côn trùng
Thực hành: Hướng dẫn phương pháp thu thập và tồn trữ mẫu côn trùng
2 Chương 2: Hình thái học côn trùng
1 Khái quát cấu tạo bên ngoài
2 Cấu tạo chi tiết cơ thể côn trùng
3 Chương 3: Phân lo ạ i côn trùng
1 Khái niệm chung và nguyên tắc trong phương pháp phân loại
4 Một số bộ côn trùng phổ biến trong nông nghiệp
4 Chương : Sinh lý h ọ c côn trùng
1 Hệ cơ của côn trùng
2.Thể xoang và các bộ máy bên trong cơ thể côn trùng
1 Các phương thức sinh sản của côn trùng
2 Sự biến thái ở côn trùng
3 Sự lột xác và sinh trưởng
4 Tính ăn của côn trùng trên thực vật
5 Hiện tượng ngừng phát dục
7 Sự kháng thuốc ở các loài côn trùng
6 Chương : Sinh thái h ọ c côn trùng
1 Tác động của các yếu tố phi sinh vật
2 Tác động của các yếu tố sinh vật
CHƯƠNG 1 CÔN TRÙNG VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI
Bài học cung cấp kiến thức về sự khác biệt giữa côn trùng và các loại động vật khác, giúp hiểu rõ vai trò của chúng trong đời sống và sản xuất nông nghiệp Côn trùng đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng và dịch bệnh Hiểu rõ tác động của côn trùng giúpnông dân đưa ra các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phù hợp Việc nắm vững kiến thức về côn trùng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trường.
+ Trình bày được vị trí của lớp côn trùng trong hệ thống phân loại
+ Cung cấp kiến thức về tầm quan trọng của côn trùng đối với đời sống con người và sản xuất nông nghiệp
+ Phân biệt được lớp côn trùng so với những lớp khác trong cùng ngành + Thu thập và tồn trữ mẫu côn trùng
Năng lực tự chủ và trách nhiệm giúp cá nhân có tinh thần học tập tích cực, chủ động trong việc cập nhật kiến thức mới Người có khả năng tự chủ thường áp dụng phương pháp làm việc khoa học, sáng tạo, góp phần nâng cao hiệu quả công việc Đồng thời, họ luôn chủ động học hỏi, mở rộng kỹ năng và kiến thức để thích nghi với những thay đổi nhanh chóng trong môi trường làm việc.
1 Vị trí của côn trùng trong giới động vật
Côn trùng thuộc ngành chân khớp (Arthropoda) hay còn được gọi là chân đốt, tiết túc Các lớp trong ngành có những đặc điểm chung như sau:
- Cơ thể phân đốt (2-3 đốt), thường kết hợp lại thành những vùng chuyên biệt, đối xứng song phương Trên mỗi đốt thường mang các chi phụ
Vách da cơ thể là bộ xương ngoài được cấu tạo bằng chitine, giúp bảo vệ nội tạng và hỗ trợ vận động cho côn trùng Khi côn trùng lớn lên, vách da này thường được thay thế bằng một lớp da mới nhờ hiện tượng lột xác Quá trình lột xác là quá trình quan trọng giúp côn trùng phát triển và trưởng thành một cách khỏe mạnh.
Hệ tuần hoàn hở cùng với hệ thần kinh, gồm có não nằm ở phần trên đầu và chuỗi thần kinh bụng, tạo thành hệ thần kinh trung ương hỗ trợ chức năng điều chỉnh hoạt động của cơ thể Hệ bài tiết chủ yếu dựa vào ống Malpighi để loại bỏ chất thải hiệu quả Trong hệ hô hấp, sinh vật sử dụng hệ thống khí quản và lỗ thở để trao đổi khí, đảm bảo cung cấp oxy cần thiết cho các quá trình sinh học.
2 Một sốđặc điểm có liên quan tới cấu tạo, sinh lý và đời sống côn trùng
Côn trùng là nhóm động vật có số loài lớn nhất trong giới động vật, với hàng trăm ngàn loài đã được mô tả, và vẫn còn nhiều loài chưa được khám phá Thành phần các cá thể trong từng loài côn trùng cũng vô cùng phong phú và đa dạng, góp phần vào sự đa dạng sinh học của hệ sinh thái tự nhiên.
Côn trùng là động vật không xương sống duy nhất có khả năng bay nhờ cánh, giúp chúng dễ dàng phát tán và phổ biến trên khắp mọi nơi trên trái đất Nhờ kích thước nhỏ từ 0,25 đến 330 mm, côn trùng có thể sinh sống ở những môi trường mà các loài động vật lớn hơn không thể tồn tại Kích thước nhỏ còn giúp chúng tiêu thụ lượng thức ăn ít hơn, tạo điều kiện cho sự sinh sôi nảy nở và duy trì sự đa dạng của các loài côn trùng.
Côn trùng là nhóm động vật máu lạnh có khả năng điều chỉnh nhiệt độ cơ thể theo nhiệt độ môi trường xung quanh, giúp chúng sống sót dễ dàng trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt Khi nhiệt độ môi trường giảm, nhiệt độ cơ thể của côn trùng cũng giảm theo, làm giảm hoạt động sinh lý và khả năng phát dục Vào mùa đông, nhiều loài côn trùng chuyển sang giai đoạn ngừng phát dục và chỉ có khả năng hoạt động trở lại khi điều kiện khí hậu trở nên phù hợp hơn.
Côn trùng có khả năng sinh sản cực kỳ cao, một con có thể đẻ từ vài trứng đến hàng nghìn trứng, giúp chúng nhanh chóng tăng số lượng Nhiều loài côn trùng có chu kỳ sinh trưởng ngắn, trong một năm có thể phát sinh hàng chục thế hệ, từ đó dễ dàng gia tăng mật số và gây dịch trong thời gian ngắn Tính sinh sản mạnh mẽ và chu kỳ phát triển nhanh khiến côn trùng trở thành nguyên nhân gây hại phổ biến trong nông nghiệp và đời sống.
Kết quả khảo sát ngành địa chất học và hóa thạch học cho thấy, côn trùng đã xuất hiện trên trái đất cách đây khoảng 350 triệu năm Trong suốt hơn 350 triệu năm, côn trùng liên tục tiến hóa và thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau, chứng tỏ sức sống mãnh liệt và khả năng thích nghi vượt trội của chúng.
Dù số lượng loài côn trùng rất lớn, chiếm từ 2/3 đến 3/4 tổng số loài trong giới động vật, nhưng sâu hại chỉ chiếm dưới 10% tổng số loài côn trùng và các loài sâu hại quan trọng không vượt quá 1% Bên cạnh những loài gây hại cho nông nghiệp, gây bệnh cho con người và các loài động vật cấp cao, một số loài côn trùng rất hữu ích, như giúp thụ phấn cho cây trồng, cung cấp thức ăn cho con người và các động vật khác, sản xuất các sản phẩm công nghiệp như tơ và sáp, đồng thời giúp phân hóa các chất mục nát để tạo chất dinh dưỡng cho cây, phối hợp với vi sinh vật để cung cấp dưỡng chất cần thiết Nhiều loài côn trùng còn được sử dụng trong nghiên cứu khoa học và y học, ví dụ như ruồi dấm và ong.
Vai trò của thiên địch trong việc kiểm soát và tiêu diệt các loài gây hại đã được nghiên cứu và chứng minh qua nhiều năm Những phát hiện này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) ngày càng được coi trọng như một chiến lược bền vững và thân thiện với môi trường để kiểm soát dịch hại hiệu quả.
3.1 Côn trùng và vấn đề thụ phấn
Các loài thực vật cấp cao chủ yếu dựa vào thụ phấn chéo, trong đó phấn hoa được vận chuyển từ hoa này đến hoa khác bằng gió hoặc côn trùng Họ Rosaceae như táo, lê, dâu tây chủ yếu phụ thuộc vào ong mật để thực hiện quá trình thụ phấn, trong khi nhiều loài thực vật khác cần sự giúp đỡ của nhiều loại ong và côn trùng như bướm, kiến, ruồi, và ngài Côn trùng thụ phấn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả thụ phấn và duy trì đa dạng sinh học của các loài cây trồng.
Ong mật Aphis mellifera đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình thụ phấn, giúp sản xuất nhiều loại thực phẩm như cam, quýt, bầu, bí, dưa và các loại trái cây khác Nhờ được thuần hóa và nuôi dưỡng với số lượng lớn trong tự nhiên, vai trò của ong mật ngày càng trở nên quan trọng trong nông nghiệp Thụ phấn do côn trùng thực hiện mang lại giá trị kinh tế khoảng 8 tỷ đô la Mỹ mỗi năm, góp phần đảm bảo năng suất và sự đa dạng của các loại cây trồng.
Côn trùng thụ phấn và phát tán giúp duy trì sự sinh trưởng và phát triển của các cây cỏ trong tự nhiên, đóng vai trò quan trọng trong ổn định thảm thực vật Nhờ đó, hệ sinh thái trở nên cân bằng, góp phần điều chỉnh khí hậu của Trái Đất.
3.2 Sản phẩm thương mại từ côn trùng a) Tơ tằm
Lụa tơ tằm được dệt từ nguồn sợi tự nhiên là tơ tằm, do ấu trùng của bướm tằm Bombyx mori L (Lepidoptera) tiết ra từ tuyến nước bọt của chúng Tơ tằm là loại sợi tự nhiên bền chắc nhất, có khả năng chịu được độ căng tương đương sợi thép và nylon, nhưng lại mềm dẻo hơn, mang lại cảm giác thoải mái khi sử dụng Lụa từ tơ tằm có khả năng giữ ấm trong mùa đông, mát mẻ vào mùa hè, không bị nhăn nheo và rất nhẹ, phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau Trước năm 1918, khi sợi nylon được phát hiện, tơ tằm là loại sợi duy nhất được dùng để sản xuất các loại vải như dù dành cho phi công, chỉ phẫu thuật và hàng dệt kim cho phụ nữ Ngoài ra, một số loài bướm thuộc nhóm Antherea spp., phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Trung Quốc và Nhật Bản, cũng tiết ra tơ, nhưng lụa dệt từ các loại tơ này thường dày, sậm màu và có giá trị thấp hơn so với lụa từ tơ tằm nuôi cấy.
Thực hành: Quan sát cấu tạo cơ thể côn trùng, nhận diện và phân biệt các dạng râu, miệng, chân và cánh của côn trùng
3 Chương 3: Phân lo ạ i côn trùng
1 Khái niệm chung và nguyên tắc trong phương pháp phân loại
4 Một số bộ côn trùng phổ biến trong nông nghiệp
4 Chương : Sinh lý h ọ c côn trùng
1 Hệ cơ của côn trùng
2.Thể xoang và các bộ máy bên trong cơ thể côn trùng
1 Các phương thức sinh sản của côn trùng
2 Sự biến thái ở côn trùng
3 Sự lột xác và sinh trưởng
4 Tính ăn của côn trùng trên thực vật
5 Hiện tượng ngừng phát dục
7 Sự kháng thuốc ở các loài côn trùng
6 Chương : Sinh thái h ọ c côn trùng
1 Tác động của các yếu tố phi sinh vật
2 Tác động của các yếu tố sinh vật
CHƯƠNG 1 CÔN TRÙNG VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI
Bài học giới thiệu kiến thức cơ bản về sự khác biệt giữa côn trùng và các động vật khác, giúp hiểu rõ đặc điểm nhận biết của chúng Ngoài ra, nội dung còn phân tích tác động của côn trùng đối với đời sống hàng ngày và hoạt động sản xuất nông nghiệp Hiểu rõ vai trò của côn trùng giúp xây dựng các biện pháp quản lý hiệu quả để bảo vệ cây trồng và nâng cao năng suất nông nghiệp.
+ Trình bày được vị trí của lớp côn trùng trong hệ thống phân loại
+ Cung cấp kiến thức về tầm quan trọng của côn trùng đối với đời sống con người và sản xuất nông nghiệp
+ Phân biệt được lớp côn trùng so với những lớp khác trong cùng ngành + Thu thập và tồn trữ mẫu côn trùng
Năng lực tự chủ và trách nhiệm đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tinh thần học tập chủ động và sáng tạo Người có khả năng tự chủ thường có phương pháp làm việc khoa học, đảm bảo hiệu quả và chất lượng công việc Họ luôn sẵn sàng cập nhật thông tin mới, không ngừng nâng cao kiến thức để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của công việc và cuộc sống Tinh thần trách nhiệm giúp mỗi cá nhân thể hiện cam kết thực hiện nhiệm vụ đúng hạn, góp phần xây dựng môi trường làm việc tích cực, chuyên nghiệp.
1 Vị trí của côn trùng trong giới động vật
Côn trùng thuộc ngành chân khớp (Arthropoda) hay còn được gọi là chân đốt, tiết túc Các lớp trong ngành có những đặc điểm chung như sau:
- Cơ thể phân đốt (2-3 đốt), thường kết hợp lại thành những vùng chuyên biệt, đối xứng song phương Trên mỗi đốt thường mang các chi phụ
Vách da cơ thể là bộ xương ngoài có cấu tạo bằng chitine, giúp bảo vệ các cơ quan nội bộ của côn trùng Khi côn trùng lớn lên, vách da này thường được thay thế bằng một lớp da mới nhờ hiện tượng lột xác Quá trình lột xác là quá trình quan trọng giúp côn trùng trưởng thành và phát triển một cách tự nhiên Vách da chitine cứng cáp nhưng linh hoạt, đảm bảo sự phù hợp với sự phát triển của cơ thể côn trùng qua các giai đoạn khác nhau.
Hệ tuần hoàn hở là hệ thống dễ chịu, không có mạch máu đóng kín, giúp vận chuyển chất dinh dưỡng và khí qua các khoang cơ thể Hệ thần kinh của sinh vật gồm có bộ não nằm trên đầu và chuỗi thần kinh bụng, đảm bảo chức năng điều khiển phản xạ và hoạt động sinh lý Hệ bài tiết chủ yếu dựa vào ống Malpighi, giúp loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể hiệu quả Hệ hô hấp hoạt động bằng hệ thống khí quản và lỗ thở, giúp sinh vật dễ dàng hít thở và trao đổi khí với môi trường.
2 Một sốđặc điểm có liên quan tới cấu tạo, sinh lý và đời sống côn trùng
Côn trùng là nhóm động vật có số loài lớn nhất trong giới động vật, với hàng trăm ngàn loài đã được mô tả, đồng thời vẫn còn rất nhiều loài chưa được khám phá Sự đa dạng về số lượng loài và thành phần cá thể trong mỗi loài côn trùng cho thấy vai trò quan trọng của chúng trong hệ sinh thái Với khả năng thích nghi cao và phân bố rộng khắp toàn cầu, côn trùng đóng vai trò thiết yếu trong chu trình sinh học và duy trì sự cân bằng của tự nhiên.
Côn trùng là động vật không xương sống duy nhất có cánh, giúp chúng dễ dàng phân tán và có mặt trên hầu hết mọi nơi trên trái đất Nhờ kích thước nhỏ, từ 0,25 đến 330 mm, côn trùng có thể sống ở những nơi mà các loài động vật lớn hơn không thể tồn tại Kích thước nhỏ còn giúp chúng tiêu thụ lượng thức ăn ít, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh sôi nảy nở và tồn tại lâu dài.
Côn trùng thuộc nhóm động vật máu lạnh, có khả năng thích nghi với nhiệt độ môi trường xung quanh, giúp chúng dễ dàng tồn tại trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt Khi nhiệt độ môi trường giảm, nhiệt độ cơ thể của côn trùng cũng giảm theo, làm giảm các quá trình sinh lý bên trong chúng Vào mùa đông, côn trùng thường nhập giai đoạn ngừng phát dục và chỉ hoạt động khi điều kiện khí hậu trở lại thuận lợi.
Côn trùng có khả năng sinh sản rất cao, với mỗi con có thể đẻ từ vài trứng đến hàng nghìn trứng Nhiều loài còn có chu kỳ sinh trưởng ngắn, chỉ trong vòng một năm có thể sinh ra hàng chục thế hệ Chính điều này giúp chúng tăng mật số đáng kể và dễ dàng phát sinh thành dịch trong thời gian ngắn.
Kết quả khảo sát của ngành địa chất học và hóa thạch học cho thấy, côn trùng xuất hiện trên trái đất cách đây khoảng 350 triệu năm Trong suốt hàng trăm triệu năm phát triển, chúng đã không ngừng tiến hóa và thích nghi trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau Điều này chứng tỏ rằng, côn trùng có sức sống mãnh liệt và khả năng thích nghi vượt trội, góp phần quan trọng vào sự đa dạng sinh học của hành tinh.
Mặc dù chiếm từ 2/3 đến 3/4 tổng số loài của giới động vật, nhưng số sâu hại chỉ chiếm dưới 10% tổng số loài côn trùng, trong đó các loài sâu hại quan trọng không quá 1% Bên cạnh những loài gây hại cho nông nghiệp và gây bệnh cho con người cùng các loài động vật cấp cao, còn có một lượng lớn côn trùng có lợi cho con người như những loài thụ phấn cho cây trồng, cung cấp thức ăn cho con người và các động vật khác, đồng thời sản xuất các sản phẩm công nghiệp như tơ, sáp Ngoài ra, côn trùng còn giúp phân hủy các chất mục nát của động, thực vật, tạo ra chất dinh dưỡng cho cây qua hợp tác với vi sinh vật, góp phần duy trì cân bằng sinh thái Nhiều loài côn trùng cũng được ứng dụng trong nghiên cứu khoa học và y học như ruồi dấm, ong, góp phần vào các lĩnh vực phát triển y học và công nghiệp sinh học.
Vai trò thiên địch của côn trùng trong việc kiểm soát và tiêu diệt các loài gây hại đã được nghiên cứu và ghi nhận rộng rãi trong những năm qua Đặc biệt, trong bối cảnh hiện nay, quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) là một phương pháp hiệu quả, giúp giảm thiểu sử dụng thuốc trừ sâu độc hại và bảo vệ môi trường Việc khai thác tự nhiên của thiên địch đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và hạn chế sự phát triển của dịch hại trên cây trồng.
3.1 Côn trùng và vấn đề thụ phấn
Hầu hết các loại thực vật cấp cao không tự thụ phấn, mà dựa vào thụ phấn chéo qua hai phương pháp chính là gió và côn trùng Các cây trồng như táo, lê, dâu tây thuộc họ Rosaceae phụ thuộc chủ yếu vào ong mật để thụ phấn hiệu quả Ngoài ong mật, nhiều loại côn trùng khác như ngài, bướm, kiến, ruồi cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ phấn của các loài thực vật Việc thụ phấn nhờ côn trùng không chỉ giúp duy trì đa dạng sinh học mà còn đảm bảo năng suất cây trồng và an toàn thực phẩm.
Ong mật Aphis mellifera giữ vai trò quan trọng nhất trong quá trình thụ phấn, giúp duy trì sự phát triển của các loại cây trồng như cam, quýt, bầu, bí, dưa, Nếu không có ong mật, sản xuất các loại thực phẩm này sẽ gặp nhiều khó khăn Nhờ quá trình thuần hóa và nuôi dưỡng quy mô lớn trong tự nhiên, tầm quan trọng của loài ong này ngày càng được nâng cao Thụ phấn do côn trùng thực hiện là yếu tố then chốt, góp phần tạo ra giá trị kinh tế khoảng 8 tỷ đô la Mỹ hàng năm cho ngành nông nghiệp.
Côn trùng thụ phấn và phát tán giúp duy trì sự sinh trưởng và phát triển của các cây cối trong tự nhiên, góp phần ổn định thảm thực vật Nhờ đó, quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và kiểm soát khí hậu của trái đất Côn trùng đóng vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái, thúc đẩy sự đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường tự nhiên.
3.2 Sản phẩm thương mại từ côn trùng a) Tơ tằm
Lụa tơ tằm được dệt từ nguồn sợi tự nhiên do ấu trùng của bướm tằm Bombyx mori L (Lepidoptera) tiết ra từ tuyến nước bọt của chúng, nổi bật với độ bền chắc và khả năng chịu lực tương đương sợi thép, nylon nhưng mềm dẻo hơn Tơ tằm có khả năng giữ ấm trong mùa đông, mát mẻ vào mùa hè, không bị nhăn nheo và rất nhẹ, making it a luxurious and practical textile Trước khi sợi nylon được phát hiện vào năm 1918, tơ tằm là loại sợi duy nhất dùng để làm các loại vải như dù, chỉ phẫu thuật và hàng dệt kim dành cho phụ nữ, chứng tỏ giá trị cao của nó trong ngành công nghiệp dệt may Ngoài tơ tằm, một số loài bướm thuộc nhóm Antherea spp., phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Trung Quốc và Nhật Bản, cũng tiết ra tơ, nhưng lụa dệt từ các loại tơ này thường dày, sậm màu và có giá trị thấp hơn so với tơ tằm, làm nổi bật sự độc đáo và đẳng cấp của lụa tơ tằm trong ngành thời trang và làm đẹp.