ĐA DẠNG về SINH sản ở côn TRÙNG

ĐA DẠNG VỀ SINH SẢN Ở CÔN TRÙNG “Thật đẹp đẽ những gì ta thấy và thú vị hơn là những gì ta hiểu, song tuyệt vời hơn cả là những gì ta chưa biết” - Steno - I. Đặt vấn đề Côn trùng – lớp động vật có số lượng cá thể đông đúc nhất và sinh sống được khắp mọi nơi trên trái đất với hơn một triệu loài chiếm gần 78% tổng số loài đã biết của cả thế giới động vật. Điều này chứng tỏ chúng là lớp động vật rất thành công trong việc thích nghi với hoàn cảnh sống thể hiện ở hàng loạt phương thức, tập tính sinh sống vô cùng đa dạng. Trong những tập tính như vậy, các tập tính về sinh sản ở côn trùng được xem là phong phú và hoàn hảo hơn cả, giúp chúng bảo tồn và phát triển nòi giống một cách hiệu quả trong những điều kiện sống đầy biến động và sự cạnh tranh quyết liệt giữa muôn loài. Sau đây chúng ta cùng tìm hiểu về sự đa dạng trong thế giới côn trùng. II. Nội dung 1. Các phương thức sinh sản II.1 Sinh sản hữu tính - Là phương thức sinh sản phổ biến nhất của côn trùng - Là phương thức trứng được kết hợp với tinh trùng (sau khi cá thể đực và cá thể cái giao phối) để hình thành quả trứng được thụ tinh, rồi đẻ ra ngoài để tiếp tục phát triển thành một cá thể mới. - Ưu điểm của phương thức này là cá thể con được mang nguồn gen của cả bố và mẹ nên có sức sống cao, khả năng thích nghi với điều kiện sống tốt nhất. - Nhược điểm của phương thức này là côn trùng là những động vật nhỏ bé có thời gian sinh sống không dài, phân bố trong không gian rộng lớn, lại luôn bị nhiều kẻ thù săn bắt, ăn thịt thì việc con đực và con cái gặp gỡ được nhau không phải lúc nào cũng dễ dàng. - Một trường hợp rất hiếm ở lớp côn trùng là chúng sinh sản hữu tính nhưng xảy ra trong một cơ thể lưỡng tính có tên gọi là kiểu Hermaphroditism. Ví dụ điển hình cho kiểu sinh sản này là rệp sáp Icerya purchasi (có tới 99% số cá thể). Trong tuyến sinh dục con cái có cả trứng và tinh trùng (một phần tế bào mặt ngoài của tuyến sinh dục phát triển thành trứng, phần tế bào phía trong hình thành nên tinh trùng). Trứng và tinh trùng của mỗi cá thể lưỡng tính có thể thụ tinh để trở thành hợp tử, do đó có khả năng tăng số lượng nhanh, đồng thời cá thể tính đực có thể giao phối với cá thể lưỡng tính đẻ trứng thụ tinh hình thành hợp tử, con được mang nguồn gen của cả hai cá thể bố mẹ nên có sức sống cao. 1.2 Sinh sản đơn tính - Khác với sinh sản hữu tính, ở sinh sản đơn tính chỉ có tế bào sinh dục cái tức trứng không thụ tinh vẫn tiếp tục phát triển để tạo ra một cá thể bình thường. - Ưu điểm của phương thức: đây là một hình thức thích nghi để vượt qua trở ngại do các cá thể đực, cái khó gặp gỡ nhau, tạo thêm cơ hội sinh sản nhằm bảo tồn nòi giống cho chúng. - Nhược điểm của phương thức : con chỉ mang nguồn gen của mẹ - Ở lớp côn trùng, phương thức sinh sản này tương đối phổ biến và khá đa dạng, có thể thấy 3 kiểu chính sau đây : a) Sinh sản đơn tính bắt buộc Kiểu sinh sản này xảy ra ở một số côn trùng không có giới tính đực, hoặc nếu có cũng rất hiếm và không có vai trò gì trong hoạt động sinh sản như ở một số loài rệp sáp, rệp muội. b) Sinh sản đơn tính ngẫu nhiên Kiểu sinh sản đơn tính này xảy ra một cách ngẫu nhiên ở những loài vốn dĩ có phương thức sinh sản hữu tính nhưng do một lý do nào đó những côn trùng cái lại chọn thêm cách đơn tính. Cụ thể là một số trứng không được thụ tinh và cho ra những cá thể đơn bội. Căn cứ vào giới tính của thế hệ con, kiểu sinh sản này được chia làm 2 dạng :  Kiểu sinh sản đơn tính ngẫu nhiên toàn đực : ví dụ một số loài rệp phấn, bọ trĩ, mọt đục cành Xyleborus, đặc biệt là một số đại diện thuộc bộ Cánh màng điển hình là họ ong mật phần lớn số trứng do ong chúa đẻ ra được thụ tinh nở ra ong thợ và cả ong chúa là ong cái còn ít trứng không được thụ tinh đều nở ra ong đực.  Kiểu sinh sản đơn tính ngẫu nhiên toàn cái : dạng này được phát hiện thấy ở một số ít loài côn trùng. Điển hình là loài rệp sáp nâu mềm hại cam quýt Coccus hesperidum. Ở đây những quả trứng được thụ tinh sẽ nở ra cả rệp cái và rệp đực còn những trứng không được thụ tinh lại chỉ nở ra toàn rệp cái. c) Sinh sản đơn tính chu kỳ Đây là kiểu sinh sản khá đặc biệt, bao gồm cả 2 phương thức đó là sinh sản hữu tính và sinh sản đơn tính diễn ra xen kẽ theo một quy luật ổn định trong chu kỳ phát triển hàng năm của một số loài côn trùng, điển hình là họ rệp muội (Aphididae). d) Sinh sản nhiều phôi - Là kiểu sinh sản chỉ từ một quả trứng nhưng nhờ quá trình phân chia mầm phôi đặc biệt để tạo ra được từ hai đến hàng trăm cá thể mới. Kiểu sinh sản này thường bắt gặp ở một số giống ong ký sinh như Litomastix, Cepidosoma … đây là những loài ong ký sinh mà cơ hội bắt gặp được vật chủ của chúng là rất hiếm, nên từ một số trứng đẻ ra ít ỏi chúng phải tạo ra được một số lượng cá thể cho đời sau đủ lớn phù hợp với nhu cầu phát triển của loài. - Kiểu sinh sản này chỉ thích hợp với đời sống ký sinh bên trong. Chính vì vậy, phương thức này hầu như không bắt gặp ở các nhóm côn trùng khác. e) Sinh sản trước lúc trưởng thành - Đây là phương thức sinh sản hết sức kì lạ ở côn trùng, vì nó xảy ra ở pha sâu non ( hoặc một ít ở pha nhộng). Khi mà cơ thể chúng chưa có bộ máy sinh sản hoàn chỉnh nhất là chưa có lỗ sinh dục để thực hiện chức năng này. - Kiểu sinh sản này đã được phát hiện thấy ở một số ít côn trùng cánh cứng giống Mycromallthus và giống muỗi Năn Miastor. - Trong cơ thể sau non loài cách cứng giống Mycromallthus ở Bắc Mỹ, buồng trứng đã phát triển và sản sinh khoảng 4- 20 ấu trùng nhỏ. Các ấu trùng này sinh sống bằng cách ăn thịt mẹ chúng trước lúc thoát ra ngoài tiếp tục phát triển với nguồn thức ăn thực vật quen thuộc. Sau đó chúng có thể lặp lại phương thức sinh sản kì dị này thêm một vài thế hệ hoặc trở thành các trưởng thành cái bình thường để sinh sản theo cách phổ biến. - Ngoài hiện tượng sinh sản ở sâu non như trên, người ta còn bắt gặp hiện tượng đẻ trứng ở nhộng giống muỗi chỉ hồng Chironomus. Có thể xem đây là hiện tượng đẻ sớm ở giống muỗi này. Trứng sau khi được đẻ vào nước đã phát triển thành ấu trùng bình thường giống như với trứng được đẻ ra từ muỗi cái bình thường. Có thể thấy sinh sản trước lúc trưởng thành cho phép côn trùng tạo ra các cá thể đời sau trong một thời gian ngắn. Điều này có nghĩa giảm bớt rủi ro, tăng cơ hội thành công của loài trong việc bảo tồn nòi giống. 2. Sức sinh sản ở côn trùng Sức sinh sản ở côn trùng khác nhau ở mỗi loài và sự chênh lệch ở đây rất lớn đến mức kỳ lạ Ví dụ : ruồi tse tse ở Châu Phi chỉ đẻ độc một quả trứng (Peter price 1997) hoặc các loài bọ rùa ăn rệp muội thường đẻ 40-50 trứng trong khi đó loài sâu xám hại rau có thể đẻ tới trên 1000 trứng .Với nhóm côn trùng xã hội thì chức năng sinh sản do con chúa đảm trách thì sức sinh sản của những con cái đặc biệt lớn như ong mật Apis mellifera ong chúa đẻ khoảng 2000 trứng mỗi ngày trong suốt mùa sinh sản tính ra mỗi năm nó đẻ 1,5 triệu quả trứng hay một con mối chúa Macrotermes natalensis có thể đẻ tới 36000 trứng mỗi ngày tương đương với 13000000 trứng mỗi năm Đặc biệt những cá thể đực của loài bọ nước lớn tại Bắc Mỹ mang theo khoảng 150 trứng trên lưng cho tới khi trứng nở. Sau khi giao phối, con cái đẻ trứng lên lưng con đực. Những quả trứng bám được trên lưng nhờ một chất keo tự nhiên. Trong vòng 3 tuần sau đó, con đực sẽ chăm sóc trứng rất chu đáo. Chúng tỏ ra cực kỳ hung dữ khi bảo vệ trứng và thường xuyên phơi mình ngoài không khí để ngăn chặn sự tấn công của nấm mốc. Để sinh tồn tốt nhất, mỗi loài sinh vật nói chung và côn trùng nói riêng cần tạo ra và duy trì cho được một số lượng cá thể phù hợp với yêu cầu phát triển của loài đó.Côn trùng được xem là lớp động vật có sức sinh sản lớn song tỷ lệ sống sót của lớp này là khá thấp và hoạt động sinh sản chịu tác động của nhiều yếu tố trong đó có tỷ lệ tử vong nên sức sinh sản của chúng cao hay thấp cũng dẫn đến kết quả duy trì một số lượng cá thể vừa đủ phù hợp với yêu cầu sinh tồn của loài và cân đối với môi trường sống của chúng 3. Khả năng tìm kiếm bạn tình của các loài Trong đời sống của động vật nói chung và côn trùng nói riêng nhu cầu giao tiếp giữa các cá thể cùng loài là một đòi hỏi sống còn với chúng.Với côn trùng nhỏ bé thì khả năng liên hệ được với nhau qua những khoảng cách không gian lớn là một thách thức nghiệt ngã .Trong hoàn cảnh như vậy côn trùng đã hình thành nên hàng loạt kênh giao tiếp sinh học vô cùng độc đáo trong đó hình thức giao tiếp bằng mùi cơ thể do chúng tiết ra là hiệu quả và phổ biến hơn cả .Những chất này được xem như là một thứ “ngôn ngữ” hóa học có tác dụng điều khiển hành vi các cá thể cùng loài và người ta gọi nó là pheromon. Côn trùng có nhiều loại pheromon để thông tin cho nhau về mọi hành động trong cuộc sống của chúng như pheromon đánh dấu đường đi, pheromon tập hợp, pheromon phân tán, pheromon xua đuổi, pheromon báo động … trong đó phổ biến và quan trọng nhất là pheromon sinh dục.Chính nhờ các loại thông điệp giới tính này mà hàng ngàn hàng vạn côn trùng đực cái dù ở xa nhau nhiều vạn dặm vẫn tìm được đến bên nhau Ngoài pheromon sinh dục thì âm thanh cũng là một kênh giao tiếp giới tính của côn trùng như ve sầu để lôi cuốn con cái thì con đực thường đậu ở một chỗ và dồn sức cất tiếng kêu hàng giờ ban ngày lẫn ban đêm từ ngày này qua ngày khác. Hay vào mỗi mùa sinh sản khi màn đêm buông xuống cũng là lúc các con dế đực cất tiếng gáy để thu hút con cái .Với ruồi giấm thì con đực bay sau ruồi cái dùng đôi cánh rung với tần số lớn để tạo ra thứ âm thanh đặc trưng của loài chỉ đủ để quyến rũ ruồi cái ở phía trước mà nó đang theo đuổi Với côn trùng cùng loài thì màu sắc cũng là một trong những kênh giao tiếp sinh học tạo nên sự hấp dẫn giới tính trong hoạt động sinh sản .Tuy nhiên so với kênh giao tiếp bằng mùi hoặc âm thanh thì sự giao tiếp bằng màu sắc hình ảnh ít phổ biến hơn Khi đã tìm được con cái thì lại xuất hiện sự cạnh tranh giành giật lẫn nhau đây là một cuộc chiến đấu gay go không khoan nhượng và đây cũng được coi là một biểu hiện khác trong chọn lọc sinh dục ở côn trùng Con đực nào giành chiến thắng thì sẽ xảy ra hiện tượng ghép đôi 4. Các kiểu ghép đôi ở côn trùng Có 7 tư thế ghép đôi chính : 4.1 Con đực trên lưng con cái : phổ biến ở các loài côn trùng như ở bọn ruồi, nhặng, bọ cánh cứng 4.2 Kiểu đực trên lưng cái giả : Các loài châu chấu cũng có kiểu ghép đôi con đực nằm trên lưng con cái, tuy nhiên bụng của con đực lại vòng xuống phía dưới bụng của con cái để tiếp xúc với lỗ sinh dục. 4.3 Cái trên lưng đực ở gián, dế, muỗm. 4.4. Tư thế giao phối của loài muỗi vằn Aedes aegypti, 2 con úp bụng vào nhau và con đực ở phía dưới. Ngoài ra còn có ở muỗi sốt rét. 4.5. Đực cái đấu đuôi bình thường như một số loài ong, ngài, bướm… khi giao phối con đực và con cái ở tư thế đấu đuôi với nhau một cách tự nhiên khi mặt bụng của chúng cùng hướng về một phía. 4.6. Đực, cái đấu đuôi với đực hướng bụng về phía khác ở loài muỗi và muỗm.Tuy cũng đấu đuôi vào nhau nhưng mặt bụng của con đực lại ngửa lên phía trên 4.7. Đực, cái đấu đuôi với đực bụng xoắn ở nhóm bọ xít, tuy mặt bụng của cả đôi đều ở cùng một phía song thực chất phần mút bụng mang cơ quan sinh dục của con đực đã vặn xoắn 180 0 để tiếp xúc với lỗ sinh dục của con cái. 5. Sinh đẻ và bảo vệ con cái 5.1. Sinh đẻ Không chỉ đa dạng về cách giao phối mà tập tính sinh đẻ của chúng cũng vô cùng phong phú cả về vị trí lẫn cách thức sinh đẻ. Trong số hàng trăm ngàn loài côn trùng quan sát được cho đến nay thì không một loài nào giống loài nào trong việc sinh đẻ. Có loài đẻ trứng rải rác, trần trụi trên bề mặt giá thể, song có loài lại đẻ trứng thành từng ổ và được con mẹ gập lá đậy kín hoặc phủ lông độc để bảo vệ , hoặc đẻ trứng trong một bọc kín. Có loài đẻ trứng vào đất, có loài đẻ vào nước, có loài đẻ vào mô của động thực vật sống, lại có loài đẻ trứng lên bề mặt cơ thể của bạn tình, và có loài đẻ trứng lên xác chết, hoặc các chất hữu cơ đang phân giải … Người ta thấy mọi kiểu đẻ trứng đa dạng và rắc rối này đều có ý nghĩa chuẩn bị điều kiện thức ăn, nơi ở cũng như khả năng trốn tránh kẻ thù tốt nhất cho đàn con tương lai Hoạt động sinh sản ở côn trùng chỉ được xem là thành công khi nó duy trì được giống nòi một cách ổn định. Để thực hiện được mục tiêu này, việc tìm kiếm cho được nơi sinh đẻ thích hợp là một thách thức đối với mỗi bà mẹ. Một số loài bướm phượng hại cam quýt thì chúng đẻ trứng lên các lá non ở ngọn vì đó là thứ ăn cần thiết cho bọn sâu non mới nở hay loài ngài sâu khoang hại rau lại không đẻ trứng lên ngọn non mà là mặt dưới các lá bánh tẻ, vì đây là vị trí thích hợp để đàn con đông đúc của nó có thể quần tụ bên nhau gặm ăn lá suốt nhiều ngày cho đến lúc đủ lớn đề phát tán sang cây khác. [...]...5.2 Bảo vệ con cái Ở động vật, một loại hành vi khiến chúng ta thích thú và cảm động nhất đó là những cử chỉ thương yêu, chăm sóc và che chở mà con mẹ luôn dành cho đàn con của nó và côn trùng cũng không nằm ngoài số đó III Kết luận Không một lớp động vật nào có nhiều phương thức sinh sản như ở lớp côn trùng Các phương thức sinh sản đa dạng cho phép côn trùng tồn tại, phát triển, trở thành một lớp động... hợp với yêu cầu phát triển của loài, đồng thời cân bằng được với hoàn cảnh sống IV 1 2 3 Tài liệu tham khảo Giáo trình Côn trùng học đại cương, NXB Nông nghiệp, GS.TS Nguyễn Viết Tùng Những điều kỳ lạ về sinh sản ở côn trùng, NXB Khoa học kỹ thuật, GS TS Nguyễn Viết Tùng Giáo trình Côn trùng Nông nghiệp, NXB Nông nghiệp,PGS.TS Nguyễn Đức Khiêm “ Những điều chúng ta biết chỉ là một giọt nước còn những... trùng tồn tại, phát triển, trở thành một lớp động vật vô cùng phong phú về loài và số lượng cá thể lớn Tất cả các phương thức sinh sản đều hướng tới việc tạo ra hậu thế nhiều và an toàn để cạnh tranh sinh tồn trong tự nhiên Để đáp ứng mục tiêu này, lớp côn trùng đã hình thành những bản năng kì lạ giúp chúng luôn có cơ may sinh sản thành công và tạo ra được một số lượng cá thể đời sau đủ lớn phù hợp với . chúng ta cùng tìm hiểu về sự đa dạng trong thế giới côn trùng. II. Nội dung 1. Các phương thức sinh sản II.1 Sinh sản hữu tính - Là phương thức sinh sản phổ biến nhất của côn trùng - Là phương thức. bảo tồn nòi giống. 2. Sức sinh sản ở côn trùng Sức sinh sản ở côn trùng khác nhau ở mỗi loài và sự chênh lệch ở đây rất lớn đến mức kỳ lạ Ví dụ : ruồi tse tse ở Châu Phi chỉ đẻ độc một. có nhiều phương thức sinh sản như ở lớp côn trùng. Các phương thức sinh sản đa dạng cho phép côn trùng tồn tại, phát triển, trở thành một lớp động vật vô cùng phong phú về loài và số lượng cá