Động vật không xương sống ( phần 8 ) Nguồn gốc và tiến hoá của động vật chân khớp pptx

Động vật không xương sống ( phần 8 )
Nguồn gốc và tiến hoá của động vật Chân khớp
Việc xác định nguồn gốc của chân khớp đã cho thấy chúng có nguồn gốc
từ giun nhiều tơ (trước đây người ta đã xếp chung động vật giun đốt và
chân khớp vào một nhóm chung được gọi là ngành phân đốt (Articulata).
Con đường chuyển từ giun đốt sang chân khớp là theo hướng phức tạp
hoá cấu tạo cơ thể, cụ thể là sự phân đốt từ đồng hình sang dị hình, phức
tạp hoá cấu trúc vỏ cơ thể như hoàn chỉnh biểu bì, phân hoá bao biểu mô
cơ thành bó cơ, hình thành thể xoang hỗn hợp, biến đổi chi bên thành
phần phụ phân đốt, hình thành tim từ mạch máu lưng, phát triển mắt kép
và nhất là quá trình đầu hoá (biến đổi các đốt phía trước thành đầu và
phần phụ của chúng thành phần phụ miệng). Về nội quan thì phát triển
ống khí và ống malpighi (ống malpighi vừa có khả năng bài tiết vừa có
khả năng tái hấp thu nước); hình thành quá trình thụ tinh trong Gần đây
người ta phát hiện loài giun nhiều tơ sống trong đất ẩm ở
Malaixia (Lycastis vivax, Lycastopsis amboinensis) có cấu tạo thích
nghi với điều kiện trên cạn như có vỏ cuticun dày, các hốc da giống
như mầm của các khí quản, nhánh bụng của chi bên phân đốt. Điều này
gợi cho ta bước chuyển từ tổ tiên giun đốt của động vật chân khớp đến tổ
tiên chân khớp của động vật có khí quản ở cạn là nhóm nhiều chân.
Động vật chân khớp đã sớm phân hoá thành nhiều nhánh khác nhau về
mức độ đầu hoá, sự phân đốt của trưởng thành và ấu trùng
Nhánh tiến hoá sớm nhất và thấp nhất là ngành Trùng ba thùy, xuất hiện
từ Đại cổ sinh. Khác với nhóm Có mang là không có đôi râu ngoài, phần
phụ đầu không phân biệt với phần phụ ngực. Trùng ba thùy chỉ tồn tại
đến cuối Đại cổ sinh, thế hệ con cháu của chúng hình thành nên động vật
Có kìm. Đôi râu thứ nhất mất đi, phần phụ đầu biến đổi thành đôi kìm,
đôi chân xúc giác và 2 đôi chân. Hai đôi phần phụ của thân thường hợp
với đầu làm thành phần phụ của khối đầu ngực. Phần phụ của các đốt
bụng trước thường làm nhiệm vụ hô hấp, các đôi sau tiêu giảm. Như vậy
Trùng ba thuỳ là nhóm trung gian để chuyển từ Giun nhiều tơ sang Có

kìm. Trong nhóm Có kìm thì động vật Giáp cổ còn giữ đặc điểm hô hấp
bằng mang, còn Hình nhện chuyển lên đời sống trên cạn.
Nhánh tiến hoá thứ 2 là động vật Có mang được đặc trưng là 4 đốt thân
trước hình thành đầu mang 4 đôi phần phụ là đôi râu ngoài và 3 đôi hàm.
Tuy nhiên mức độ đầu hoá ở giáp xác còn thấp: đầu của Chân mang
(Branchiopoda), giáp xác lớn còn là đầu nguyên thuỷ (protocephalon).
Nhánh thứ 3 là động vật Có khí quản. Khi chuyển lên trên cạn, chúng đã
mất đi một số đặc điểm của giun đốt và hình thành nên một số đặc điểm
mới về cấu tạo như phần phụ một nhánh, mất mang, ống dẫn thể xoang
còn lại ở một số loài, còn phần lớn được thay thế bằng ống malpighi, râu
tương ứng với râu trong của giáp xác. Bốn đốt đầu tập trung thành 1 khối,
phần phụ 3 đốt đầu sau hình thành phần phụ miệng.
Ba nhánh trên phân hoá rất sớm, mỗi nhóm chân khớp đều có đốt ấu
trùng đặc trưng cho từng nhóm. Đây cũng là luận điểm chứng minh
nguồn gốc của chân khớp là từ giun đốt. Chú ý là các nhóm động vật trên
phân hoá theo hướng song song và hạn chế về kích thước cơ thể do có bộ
xương ngoài.

Nguồn gốc và hướng tiến hoá của nhóm Có ống khí
Tổ tiên của chúng là giun đốt (nhóm giun nhiều tơ). Trong các nhóm
động vật chân khớp thì nhóm Có khí quản đã thích nghi với điều kiện trên
cạn từ rất sớm. Chúng sống trong đất ẩm, thảm mục hay trên bề
mặt đất. Tuy vậy chúng vẫn có nhiều đặc điểm có quan hệ với đời
sống dưới nước như phân đốt đồng hình, hô hấp qua bề mặt cơ thể, hệ bài
tiết biến đổi từ hậu đơn thận
Để thích nghi với điều kiện sống trên cạn, có ống khí đã hình thành đầu
có số đốt ổn định, hình thành cơ quan hô hấp là ống khí, cơ quan bài tiết
là ống malpighi Nhiều chân còn có nhiều đặc điểm cổ như phân đốt
đồng hình, nhiều đốt, chưa phân biệt phần ngực với phần bụng,
bụng còn phần phụ chuyển vận Ngược lại côn trùng thì tiến hoá theo

hướng ổn định phần ngực và phần phụ ngực (đặc biệt là xuất hiện cánh
giúp cho côn trùng phát tán nhanh chóng), phần phụ bụng tiêu giảm, số
đốt bụng thu gọn. Bên cạnh đó côn trùng còn hình thành nhiều đặc điểm
quan trọng như hoàn chỉnh ống khí, ống malpighi, tăng cường tầng
cuticun chống mất nước, thụ tinh trong Nhờ vậy côn trùng phát
triển rất mạnh và đã chiếm lĩnh hầu hết mọi sinh cảnh và nhanh chóng
thích nghi mà ít nhóm động vật nào sánh được.
Đối với lớp động vật nhiều chân thì nhóm động vật chân môi là nhóm cổ
hơn thể hiện số đốt nhiều, phân đốt đồng hình, còn nhóm chân kép thì
phân hoá xa hơn do cơ thể đã có hiện tượng tập trung từng đôi đốt.
Đối với lớp côn trùng thì nhóm Hàm trong (Hàm ẩn) còn gần với tổ tiên
hơn thể hiện các đặc điểm như chưa có cánh, chưa có biến thái, phần
bụng còn nhiều đốt và vết tích phần phụ. Tuy vậy phần phụ miệng ẩn kín
trong xoang miệng đã thể hiện sự gắn bó với môi trường đất và thảm
mục. Nhóm Hàm ngoài (Hàm lộ) phát triển theo hướng ổn định số đốt,
phát triển phần phụ miệng, hình thành cánh, xuất hiện biến thái Đầu
tiên xuất hiện nhóm biến thái không hoàn toàn, sau đó xuất hiện nhóm
biến thái hoàn toàn (sớm hơn 70 triệu năm).
Hoá thạch cổ nhất của động vật nhiều chân tìm thấy vào đầu kỷ Đevon,
cách đây khoảng 400 triệu năm, sau đó 20 triệu năm (Đevon giữa)
mới xuất hiện côn trùng cổ như bộ Đuôi bật (Collembola), Hàm cổ
(Archaetognatha). Nhóm côn trùng có cánh xuất hiện sau đó 80 triệu
năm (cuối cacbon) gần như đồng thời với các nhóm côn trùng cổ
còn tồn tại đến ngày nay như các bộ Gián, Chuồn chuồn, Phù du Thời
gian mà nhóm côn trùng có cánh chiếm lĩnh không gian ít nhất tới 100
triệu năm, khi mà bò sát hay chim chưa xuất hiện
Tầm quan trọng của nhóm Côn trùng - Nhóm có hại
Côn trùng đã gây những tổn thất rất lớn cho nền sản xuất nông nghiệp. Số
liệu công bố hàng năm của nhiều nước trên thế giới là thiệt hại do côn
trùng gây ra ngoài đồng ruộng lên đến 10 – 30% tổng giá trị, còn trong

kho tàng thì dao động từ 10 – 50%.
Thành phần loài và khả năng gây hại của côn trùng ở các quốc gia khác
nhau thì rất khác nhau. Ví dụ như ở nước ta ngoài đồng ruộng phổ biến
các loài sâu đục thân lúa Schoenobius incertellus, sâu đục thân hai chấm
Tryporyza incertulas, sâu đục thân lúa 5 vạch Chilo suppressalis,
sâu gai Hispa armigera, bọ rầy xanh Nephotettix apicalis, sâu năn
Pachydiphosis oryzae, sâu loang Earias fabia, mọt gạo Sitophilus oryzae,
mọt đậu xanh Callosobruchus chinensis.
Nhóm gây hại kiến trúc nhà cửa, kho tàng, đê đập, cây trồng ăn quả và
cây công nghiệp, đồ dùng len, dạ, thậm chí cả thực phẩm gồm
nhiều loài mối (Isoptera), mọt, gián Các loài côn trùng này nhiều lúc
đã tạo ra các thảm hoạ khôn lường như sụp đổ nhà cửa, cầu cống hay vỡ
đê
Nhóm côn trùng truyền bệnh cho người và gia súc: nhiều loài ruồi, muỗi
là đối tượng truyền các bệnh hiểm nghèo như kiết lỵ, thương hàn, tả, sốt
xuất huyết, sốt rét, ngủ li bì Bọ chét truyền bệnh dịch hạch, chấy rận
truyền bệnh sốt phát ban sốt chiến hào làm cho rất nhiều nạn nhân tử
vong trong các cuộc chiến tranh.
Tầm quan trọng của Côn trùng - Nhóm có lợi
Là lớp đông nhất trong ngành chân khớp, chúng sinh sản nhanh, số lượng
cá thể nhiều nên có vai trò rất quan trọng đối với con người và tự nhiên.
Khả năng phân bố của chúng rất rộng trên mọi sinh cảnh của lục địa,
tham gia tích cực vào chu trình chuyển hoá vật chất trong hệ sinh thái.
Chúng là thành viên không thể thiếu trong hệ sinh thái. Vai trò của côn
trùng phụ thuộc rất lớn vào đặc điểm hình thái, sinh học, sinh lý có thể
chia côn trùng thành 2 nhóm chính là nhóm gây hại và nhóm có lợi.
Nhóm côn trùng có lợi
Có khoảng 85% số lượng các cây có hoa thụ phấn nhờ côn trùng. Đây là
một vai trò rất to lớn, tác động quyết định đến năng suất và chất lượng
của sản phẩm cây trồng. Sự thích nghi của côn trùng với cấu trúc cơ quan

sinh sản thực vật được hình thành rất lâu đời và được gìn giữ, hoàn thiện
nhờ quá trình tiến hoá và chọn lọc tự nhiên. Nhiều loài thực vật không thể
tồn tại nếu không có các loài côn trùng thụ phấn cho nó. Ví dụ như thực
vật thuộc họ thập tự không thể thiếu côn trùng Cánh vảy thuộc họ
Pieridae. Các bộ côn trùng đóng vai trò thụ phấn cho cây chủ yếu là các
bộ Cánh màng, Cánh vảy, Cánh cứng
Tham gia cải tạo đất gồm nhiều nhóm côn trùng sống trong đất, trên mặt
đất và trong các lớp thảm mục cũng như trên thân cây. Chúng phân huỷ
xác thực vật, động vật, các mùn bã hữu cơ như chất thải của động vật
Một mặt chúng cung cấp chất mùn, khoáng cho đất, mặt khác chúng tạo
nên môi trường vi sinh vật phong phú gián tiếp cải tạo đất và khu hệ sinh
vật đất. Thuộc về các nhóm này có côn trùng sống gần đất như các bộ Bọ
nhảy, Ba đuôi, Đuôi nguyên thủy, Mối, mọt, bọ hung
Tiêu diệt côn trùng có hại gồm các nhóm côn trùng bắt mồi ăn thịt, côn
trùng ký sinh. Một mặt chúng làm giảm số lượng cá thể các loài gây hại,
mặt khác góp phần cân bằng hệ sinh thái. Thuộc các nhóm côn trùng này
có các bộ Chuồn chuồn, Cánh cứng, Cánh màng, Hai cánh, Bọ ngựa và
đặc biệt là ong ký sinh. Ví dụ như bọ rùa châu Úc Rdolia cardinalis ăn
rệp sáp hại cây Icerya purchasi, bọ rùa vằn Coccinella repanda, bọ rùa 7
chấm Coccinella septempunctata, bọ rùa 8 chấm Synpharmonia
octomaculata, hổ trùng Cicindella sexpuctata, ruồi ăn sâu (Asilidae),
ruồi ăn rệp (Syrphidae), ruồi ký sinh (Tachinidae), ong kén nhỏ
(Branconidae), ong đất bụng xanh (Scelionidae), ong mắt đỏ
(Trichogrammatidae) Nông dân Việt Nam thường dùng kiến
Oecophylla smaragdina phòng trừ sâu hại lá cam.
Một số loài được dùng làm nguyên liệu như tằm Bombyx mori được nuôi
để lấy tơ tằm dệt vải, lấy xác nhộng làm thực phẩm. Ong mật có các
loài Apis melifera, Apis cerana, được thuần hoá để nuôi phổ biến, lấy
mật, sữa chua và sáp. Loài ong muỗi, ong ruồi được khai thác mật tự
nhiên (trong rừng tràm, rừng rậm). Nhựa cánh kiến đỏ (do loài Laccifera

lacca tiết ra) rất có giá trị trong các ngành công nghiệp hiện đại (điện, vũ
trụ, hàng không) do tính chất ưu việt của nó mà không có nhựa tổng hợp
nào thay thế được (tính co giãn, đàn hồi không đáng kể khi nhiệt độ thay
đổi đột ngột, hằng số cách điện cao, chống tia tử ngoại, không thấm, ẩm,
chịu a xit, kết dính và tạo màng ). Ngoài ra nhựa cánh kiến đỏ còn được
sử dụng trong công nghiệp nhuộm, cao su, điện ảnh và mỹ nghệ.
Nhiều côn trùng tạo thành chuỗi thức ăn quan trọng trong hệ sinh thái,
chúng là thức ăn không thể thiếu của nhiều loài chim, ếch nhái, bò sát, cá
và thú. Có nghĩa là côn trùng đóng góp một phần rất quan trọng cho bảo
tồn đa dạng sinh học và cân bằng hệ sinh thái.