tiểu luận đa dạng sinh sản của côn trùng

tiểu luận đa dạng sinh sản của côn trùng, Côn trùng là lớp động vật hết sức phong phú, đa dạng về thành phần và đông đúc về số lượng loài, hơn thế nữa nó còn là lớp động vật đầy kì thú. Trong tự nhiên, côn trùng có từ 810 triệu loài với khoảng 1 triệu loài đã biết, chiếm 78% tổng số loài động vật được biết đến trên thế giới. Chúng có mặt ở mọi nơi trên trái đất, chúng tham gia vào các hoạt động sống của con người. Điều này đã chứng tỏ sự thích nghi đối với hoàn cảnh sống của lớp động vật này là rất cao và được thể hiện qua nhiều phương thức, tập tính sinh sản vô cùng đa dạng và phong phú. Trong hàng loạt các phương thức trên thì tập tính sinh sản được coi là phong phú và hoàn hảo nhất, các hình thức sinh sản giúp chúng phát triển và duy trì nòi giống 1 cách hiệu quả nhất trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt của thế giới tự nhiên.

Học viện nông nghiệp Việt Nam

-Khoa nông

học-Bài tiểu luận sinh thái côn trùng

Nhóm 16

Đề tài: Đa dạng sinh sản của côn trùng

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Đình Chiến

Quàng Thị Thu Hiền K59BVTVB 590143

Lê Thị Ngọc Hường K59BVTVB 590157

Nguyễn Thị Hưởng K59BVTVB 590159

Nguyễn Huyền Trang K60BVTVC 604965

A Đặt vấn đề:

Côn trùng là lớp động vật hết sức phong phú, đa dạng về thành phần và đông đúc về số lượng loài, hơn thế nữa nó còn là lớp động vật đầy kì thú Trong tự nhiên, côn trùng có từ 8-10 triệu loài với khoảng 1 triệu loài đã biết, chiếm 78% tổng số loài động vật được biết đến trên thế giới Chúng có mặt ở mọi nơi trên trái đất, chúng tham gia vào các hoạt động sống của con người Điều này đã chứng tỏ sự thích nghi đối với hoàn cảnh sống của lớp động vật này là rất cao và được thể hiện qua nhiều phương thức, tập tính sinh sản vô cùng đa dạng và phong phú Trong hàng loạt các phương thức trên thì tập tính sinh sản được coi là phong phú và hoàn hảo nhất, các hình thức sinh sản giúp chúng phát triển và duy trì nòi giống 1 cách hiệu quả nhất trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt của thế giới tự nhiên

Do tập tính sinh sản của côn trùng vô cùng đa dạng, phong phú, khiến cho con người luôn muốn tìm hiểu và nghiên cứu Chính vì thế có rất nhiều các nhà khoa học tham gia nghiên cứu về vấn đề này với mục đích khám phá thế giới côn trùng và có thể áp dụng được những tập tính sinh sản tiến hóa

để phục vụ cho đời sống loài người Trong tự nhiên côn trùng có khoảng từ 8-10 triệu loài vì thế cho nên cũng có rất nhiều các hình thức sinh sản khác nhau tùy vào loài và tùy vào môi trường Nếu chúng ta biết được các phương thức sinh sản của côn trùng thì ta có thể lợi dụng được những đặc tính phù hợp đó vào cuộc sống của con người trong nhiều lĩnh như: nông nghiệp, công nghiệp Từ đó phát triển được cuộc sống của con người và hiểu biết hơn về thế giới côn trùng

II Nội dung: Các phương thức sinh sản

Côn trùng là lớp động vật có khả năng thích ứng kì diệu với môi trường, hoàn cảnh sống, vì thế chúng có khả năng sinh tồn và phát triển một cách thuận lợi Lớp côn trùng đã hình thành những bản năng kì lạ giúp chúng luôn có cơ may sinh sản thành công và tạo ra một lượng cá thể đời sau

đủ lớn phù hợp với yêu cầu phát triển của loài, đồng thời cân bằng được với hoàn cảnh sống Điều này được thể hiện qua các phương thức sinh sản rất đa dạng ở côn trùng mà không có một lớp động vật nào có được vafsuwcs sinh sản kì lạ của chúng

1 Sinh sản hữu tính (Amphigenesis)

 Đây là phương thức sinh sản chủ yếu ở lớp côn trùng và được thực hiện hầu hết giữa hai cá thể đực và cái riêng biệt như thường thấy ở phần lớn các loài côn trùng ngoài tự nhiên

 Tuy nhiên, có một số ít các loài côn trùng sinh sản hữu tính nhưng xảy

ra trong cơ thể lưỡng tính được gọi là Hermaphroditism Hugnes và Scharader

 Ví dụ: (1927-1930) người ta thấy trong quần thể rệp sáp lông hại cây

có múi Icerya purchaxi có một số cá thể đực bình thường (có cánh) tuy nhiên chỉ là số ít và cá thể cái vẫn chiếm đa số (không có cánh),đây là những cá thể lưỡng tính Trong cơ thể loài rệp lưỡng tính này các tế bào của tuyến sinh dục hình thành trứng, còn các tế bào phía trong lại hình thành tinh trùng Vì mang cả hai giới tính nên khi

đẻ trứng rệp đã được thụ tinh

 Ví dụ:

 Con chuồn chuồn đực có một cơ quan nằm gần phía sau của ngực, bên trong có chứa túi tinh, chúng giao cấu bằng cách dùng các móc nằm ở phía đuôi của thân bụng con đực để giữ con cái ở phía sau đầu, con cái uốn cong thân bụng về phía trước để đón cơ quan giao cấu của con đực và nhận tinh Trứng chuồn chuồn được đẻ vào mặt nước hoặc trên cành, lá thủy sinh gần ao, hồ, và các khu vực ẩm ướt hoặc trong mô cây ở nước, và nở thành tiền ấu trùng sống bằng các chất dinh dưỡng

có trong trứng Sau đó chúng tiếp tục biến thái thành thiếu trùng với khoảng 9-14 lần lột xác (ở hầu hết các loài), và trở thành loài ăn thịt tham lam đối với các loài sinh vật sống trong nước, kể cả những loài

cá con Hô hấp bằng mang Thiếu trùng tiếp tục biến thái và lột xác, thường vào những lúc chập choạng hoàng hôn, và tiếp tục phát triển thành loài biết bay, tuy nhiên màu sắc vẫn chưa hình thành Những côn trùng này sau đó biến thành các con trưởng thành có khả năng sinh sản

 Loài kiến cũng là một trong những loài có hình thức sinh sản hữu tính Thông thường trong một đàn kiến có khoảng 100 000 con nhưng tất cả chúng chỉ có một mẹ (được gọi là kiến chúa) Những con kiến mà chúng ta hay thấy là nhưng con kiến thợ, công việc của chúng là tìm kiếm thức ăn, chăm sóc kiến chúa, bảo vệ tổ Và chúng không có khả năng sinh sản Trong khi đó kiến chúa sống trong phòng chúa ở giữa

tổ và có vai trò chuyên đẻ trứng suốt đời

 Vào những mùa ấm áp hoặc oi bức các con kiến đực và cái trưởng thành bay đầy trời để thực hiện quá trình giao phối Giao phối xong

thì con đực sẽ chết, cánh và phần cơ bắp của nó sẽ rơi xuống làm thức

ăn duy trì sự sống cho con cái để sản sinh ra những con kiến thợ đầu tiên, những con kiến thợ này đi kiếm thức ăn cho những con kiến đẻ sau và cho cả kiến chúa

2 Sinh sản đơn tính (Parthenogenesis)

Đây là hình thức sinh sản mà chỉ có tế bào sinh dục cái (tức là trứng) hình thành nên cơ thể mới hình thức sinh sản này khá phổ biến và đa dạng trong lớp côn trùng Có 3 hình thức chủ yếu như:

a Sinh sản đơn tính bắt buộc.

 Là hình thức sinh sản mà chỉ xảy ra ở những loài côn trùng không có giới tính đực hoặc nếu có cũng rất hiếm và không có vai trò gì trong hoạt động sinh sản của côn trùng Những loài đặc trưng cho hình thức này như rệp muội hay rệp sáp

 Ví dụ:

 Rệp sáp là loài sinh trinh, có thể sinh sản theo kiểu đơn tính và lưỡng tính (không cần con đực) Rệp sáp đẻ trứng thành ổ, một con cái có thể đẻ khoảng 300-400 trứng, tỷ lệ nở trứng khá cao khoảng 80% Rệp sáp đẻ trứng sớm, trứng nở sau 3-5 ngày, trưởng thành sau 25-30 ngày là bắt đầu đẻ trứng, từ khi đẻ đến lúc ngừng đẻ và chết khoảng 20-30 ngày Lí do vì sao loài rệp này lại có kiểu sinh sản này là do vòng đời ngắn cộng thêm không gian quá rộng lớn và phải đối mặt với nhiều kẻ thù nên việc gặp gỡ giữa con đực và con cái là không nhiều vì thế loài này có khả năng sinh sản đơn tính và lưỡng tính

b Sinh sản đơn tính ngẫu nhiên.

 Là kiểu sinh sản xảy ra một cách ngẫu nhiên ở những loài vốn dĩ đã có phương thức sinh sản hữu tính

 Ví dụ:

o Ở ong mật, một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới tuổi thọ của tổ ong

là số lượng tinh trùng có sẵn để thụ tinh cho trứng

 Trong mùa đông, một con ong chúa tạo một thuộc địa mới bằng cách đẻ trứng trong mỗi tế bào bên trong 1 tổ ong Trứng được thụ tinh sẽ nở thành ong thợ, trong khi trứng chưa thụ tinh sẽ nở thành ong đực Để cho 1 tổ ong có thể tồn tại, ong chúa phải đẻ được trứng đã thụ tinh để tạo ra những con ong thợ có khả năng kiếm thức ăn và chăm sóc được tổ của mình

 Mỗi đàn chỉ chứa 1 ong chúa, nó sẽ bay ra khỏi tổ để giao phối với con ong đực khỏe nhất và thu thập hơn 5 triệu tinh

trùng Khi con ong chứa này không còn khả năng đẻ trứng thì ngay sau đó sẽ có 1 con ong chúa khác thay thế có trách nhiệm giao phối và đẻ trứng

Kiểu sinh sản đơn tính này có hiện tượng có vẻ ngẫu nhiên song xét về bản chất thì chắc chắn có sự kiêm soát của ong chúa để đảm bảo 1 tỉ lệ số lượng thích hợp giữa ong đực và ong thợ vào từng thời điểm nhất định, có lợi cho sự phát triển của đàn ong

o Ở mối, chúng không lưu trữ một số lượng tinh trùng lớn như kiểu của ong mật, đứng đầu mỗi đàn mối là mối chúa và mối vua có nhiệm vụ giao phối và sinh sản Mối lính hay mối thợ dù là đực hay cái thì vẫn mang gen của cả mối vua và mối chúa, đây là sản phẩm của sinh sản hữu tính Phân tích di truyền về tổ mối do Vargo thực hiện cho thấy mối chúa thứ cấp có gen giống với mối chúa sơ cấp nhưng không giống với bộ gen của mối vua, điều này cho thấy có sự tồn tại của sinh sản vô tính

 Trong nghiên cứu này của các nhà khoa học đã thu thập được các con mối từ tổ mối ở Nhật Bản cho thấy rằng mối chứa sơ cấp không có mặt nhưng lại có rất nhiều mối chúa thứ cấp Mối vua luôn luôn có mặt ở tổ để cai trị Theo giáo sư ED Vargo điều này chứng tỏ rằng mối vua thường sống lâu hơn các mối chúa sơ cấp và mối chúa thứ cấp Theo đó cần thiết phải có những kẻ nối dõi mối chúa giống về mặt di truyền để cai trị và bảo về tổ

 Cách áp dụng cả 2 hình thức sinh sản hữu tính và sinh sản đơn tính nhằm giúp cho mối chúa sơ cấp tối đa hóa đầu ra tạo điều kiện cho tổ mối phát triển lớn hơn và nhanh hơn trong khi vẫn duy trì được tính đa dạng di truyền, tránh được những nhược điểm giao phối gần

(Nguồn: Internet)

c Sinh sản đơn tính chu kì.

 Đây là kiểu sinh sản khá đặc biệt do 2 phương thức sinh sản đơn tính

và sinh sản hữu tính diễn ra xen kẽ nhau theo một quy luật ổn định trong chu kỳ phát triển hàng năm của một số loài côn trùng, điển hình

là một số loài rệp muội (Aphididae) sống ở vùng ôn đới

 Ví dụ:

 Rệp vừng sinh sản mà không cần giao phối Sinh sản đơn tính là chìa khóa đầu tiên cho chuỗi gia đình Bởi vì rệp có rất nhiều kẻ thù, sự tồn tại của chúng của phụ thuộc vào số lượng của chúng Một con đường nhanh và dễ dàng để gia tăng số lượng cá thể là bỏ qua việc giao phối Rệp cái sinh sản đơn tính hay rệp cái tự đẻ trứng mà không cần thụ tinh, rệp đực là không cần thiết Một rệp cái có thể thực hiện phát triển trẻ Điều này sẽ rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển và gia tăng số lượng cá thể một cách nhanh chóng Không có thời gian để chờ đợi

cho việc trứng phát triển và nở Trứng của rệp ngay sau khi rụng trứng xảy ra, mà không cần bất kỳ sự thụ tinh

 Vào mùa xuân và mùa hè, tất cả rệp đều là rệp cái và không có cánh Những con rệp cái đầu tiên của một quần thể rệp nở vào đầu mùa xuân, trang bị cho sinh sản mà không cần bạn tình Trong vòng một vài tuần, những con rệp cái đó sản sinh là nhiều con rệp cái con, và không lâu sau đó, các thế hệ thứ ba sẽ xuất hiện Và cứ như vậy, số lượng rệp được mở rộng theo cấp số nhân mà không cần bất kỳ một con rệp đực nào

 Rệp thay đổi phương thức sinh sản khi cần thiết Trong một số trường hợp rệp chuyển sang phương thức sinh sản truyền thống Vào mùa thu và mùa đông, khi ngày trở nên ngắn hơn và nhiệt độ giảm, rệp bắt đầu sản sinh ra những con rệp cái có cánh và rệp đực Sau đó, chúng sẽ tìm bạn tình thích hợp để giao phối và đẻ trứng, những quả trứng này chịu được lạnh để có thể tồn tại trong mùa đông Sau khi thế

hệ này nở, chúng sẽ lại sinh sản đơn tính từ đầu mùa xuân cho đến mùa thu

 Một ví dụ khác cho sinh sản đơn tính chu kỳ là bọ chét nước Bọ chét nước sẽ sinh sản đơn tính một cách nhanh chóng cho đến khi nguồn thức ăn của chúng trở nên cạn kiệt, đến lúc đó chúng sẽ chuyển sang sinh sản hữu tính, sản sinh ra thế hệ tiếp theo mà có thể đi xâm chiếm các khu vực khác

3 Sinh sản nhiều phôi:

 Là kiểu sinh sản mà chỉ từ một quả trứng nhưng nhờ quá trình phân chia mầm phôi đặc biệt để tạo ra được từ 2 đến hàng trăm cá thể mới

 Năm 1935, hai nhà côn trùng học Balan là Noskiewicz và Poluszynki

đã phát hiện thấy một quả trứng của giống bọ cánh cuốn Halictoxeros

(thay vì cho ra một cá thể mới như ở phần lớn các loài côn trùng khác, lại nở ra thành nhiều bọ cánh cuốn non

 Thường gặp ở loài ong kí sinh như họ ong kén nhỏ Braconidae, họ ong nhỏ Chalcididae, họ ong cự Ichneumonida, Số lượng cá thể

sinh sản từ một trứng khác nhau tùy theo loài, một vài loài ong thuộc

họ Encyrtidae, từ một trứng có thể sản sinh trên 1000 cá thể

 Ví dụ:

 Loài ong cự Ichneumonida nó sẽ đẻ một quả trứng vào những con sâu

róm hại ổi, sau vài ngày từ một quả trứng sẽ tạo ra được rất nhiều cá

thể mới Khi trứng nở ra chúng sẽ phóng thích ra ngoài và vật chủ mà

nó kí sinh sẽ chết Vì vậy, những loài ong kí sinh này rất có ích trong việc phòng trừ sâu hại

 Loài ong bắp cày Shakira lựa chọn những con sâu bướm làm vật chủ

để nuôi lớn bào thai mới nở Những ấu trùng ký sinh này không ngay lập tức giết chết sâu bướm mà biến chúng thành những lá chắn, bảo vệ cho mình trong suốt một thời gian dài Trong lúc này, ấu trùng ký sinh

sẽ hút cạn các chất dinh dưỡng từ vật chủ để nuôi lớn bản thân Cuối cùng, ấu trùng của ong bắp cày sẽ tạo kén bên trong xác của vật chủ Khi đã hoàn toàn trưởng thành, cá thể sẽ tạo ra một lỗ thoát từ xác sâu bướm và bay đi để giao phối, tiếp tục chu kỳ về hành vi ký sinh của mình

 Vì là loài kí sinh nên cơ hội gặp được vật chủ của chúng rất hiếm, nên

từ một số trứng đẻ ra ít ỏi, chúng phải tạo ra được một số lượng cá thể

đủ lớn cho đời sau, phù hợp với nhu cầu phát triển của loài Từ một quả trứng do phân chia mầm phôi nên sẽ có nhiều phôi được hình thành cùng một lúc, khi nở sâu non sẽ rất nhỏ bé và yếu đuối , chỉ thích hợp với đời sống kí sinh bên trong Vì vậy, phương thức sinh sản này chủ gặp ở những loài kí sinh mà không gặp ở những loài côn trùng khác

4 Sinh sản trước lúc trưởng thành:

 Là phương thức sinh sản hết sức kì lạ, đặc biệt và vô cùng hiếm trong động vật và hầu như chỉ bắt gặp ở lớp côn trùng

 Nó xảy ra ở pha sâu non( hoặc một ít ở pha nhộng) khi mà cơ thể của chúng có cấu tạo khá đơn giản, chưa có bộ máy sinh sản hoàn chỉnh, nhất là chưa có lỗ sinh dục để thực hiện chức năng này, vì vậy hoạt động sinh sản này diễn ra theo cách vô cùng kì lạ

 Cách sinh sản trước lúc trưởng thành: Buồng trứng ở thời kì sâu non

đã chín Trứng không qua thụ tinh phát dục thành sâu non Sâu non phát dục trong cơ thể mẹ Sau khi hoàn thành giai đoạn phát dục sâu non đục cơ thể mẹ chui ra ngoài Tiếp tục phương thức sinh sản của sâu non mẹ Một số thế hệ có xuất hiện ở giai đoạn nhộng

 Ví dụ:

 Cơ thể sâu non loài cánh cứng Mycromalthus debilis ở Bắc Mỹ,

buồng trứng đã phát triển và sản sinh khoảng 4 đến 20 ấu trùng

nhỏ Các ấu trùng này sinh sống bằng cách ăn các chất dinh dưỡng trong cơ thể sâu non mẹ giống như cách sinh sống của bọn ấu trùng kí sinh bên trong Với kiểu sinh sống bằng cách ăn thịt mẹ như vậy chẳng bao lâu sâu non mẹ sẽ chết Lúc này lũ

ấu trùng sẽ thoát ra ngoài để tiếp tục phát triển bằng nguồn thức

ăn thực vật quen thuộc Sau đó, chúng có thể lặp lại phương thức sinh sản này thêm một vài thế hệ hoặc trở thành các con trưởng thành cái bình thường để sinh sản theo cách phổ thông Kiểu sinh sản này cũng được tìm thấy ở giống muỗi năn Miastor

(Nguồn : internet)

( Copyright © 2011 Alex Wild)

 Ngoài kiểu sinh sản ở giai đoạn sâu non, còn có hiện tượng đẻ

trứng ở giai đoạn nhộng muỗi chỉ hồng Chironomus Đây có thể

xem như hiện tượng đẻ sớm của giống muỗi này

 Khi tìm hiểu hiện tượng đẻ con ở họ rệp muội (aphididae) người ta phát hiện một điều kì lạ là phôi của lũ rệp muội con đã được hình thành từ rất sớm trong tuyển sinh dục của rệp muội non chứ không đợi đến lúc trưởng thành Hơn nữa ngay trong

cơ thê của lũ rệp con nằm trong bụng rệp mẹ non này cũng đã tìm thấy mầm phôi của một thế hệ rệp con tiếp theo nữa

 Sinh sản trước lúc trưởng thành cho phép côn trùng tạo ra các cá thể đời sau trong một thời gian ngắn Làm giảm sự rủi ro, tăng cơ hội thành công của loài trong việc bảo tồn nòi giống

Kết luận:

Trong thế giới động vật vô cùng phong phú thì côn trùng là lớp động vật có phương thức sinh sản khá đa dạng Lí do các phương thức sinh sản đa dạng

và phong phú vì đó là một yếu tố giúp chúng có thể tồn tại, phát triển, bảo tồn nòi giống Hoạt động sinh sản của côn trùng không hướng tới việc tạo ra một số cá thể tối đa như con người lầm tưởng mà chúng luôn biểu hiện một

sự thích nghi tinh tế với điều kiện sống để có thể tái tạo giống nòi một cách thuận lợi, với số lượng thích hợp nhằm bảo tồn và phát triển loài hiệu quả nhất, tạo ra một thế giới động vật sinh động