Bài giảng chỉ thị sinh học môi trường muỗi lắc – giun ít tơ GS TS nguyễn thế nhã

MUỖI LẮC CHIRONOMIDAE • ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA MUỖI LẮC • MUỖI LẮC LÀ SINH VẬT CHỈ THỊ 2.. GIUN ÍT TƠ OLIGOCHAETA  ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA GIUN ÍT TƠ  GIUN ÍT TƠ LÀ SINH VẬT CHỈ THỊ ĐẶC ĐIỂ

Trang 1

MUỖI LẮC – GIUN ÍT TƠ

NỘI DUNG CHÍNH

1 MUỖI LẮC (CHIRONOMIDAE)

• ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA MUỖI LẮC

• MUỖI LẮC LÀ SINH VẬT CHỈ THỊ

2 GIUN ÍT TƠ (OLIGOCHAETA)

 ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA GIUN ÍT TƠ

 GIUN ÍT TƠ LÀ SINH VẬT CHỈ THỊ

ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA MUỖI LẮC

1 Muỗi lắc/Muỗi chỉ hồng (Chironomidae), một họ côn trùng thuộc bộ Hai cánh (Diptera), bộ phụ

Muỗi (Nematocera) Có khoảng 5000 loài

Thường có kích thước rất nhỏ đến trung bình,

chiều dài thân từ hai đến 14mm

2 Muỗi lắc phân bố toàn thế giới, có thể sống

được cả ở những nơi có điều kiện sống khắc

nghiệt mà các loài côn trùng khác không sống

được Chúng ta có thể thấy giống Clunio ở biển

cả và loài Belgica antarctica ở Nam cưc

Clunio marinus Belgica antarctica

3 Do có sự xuất hiện hàng đàn lớn nên Muỗi lắc

có vai trò lớn trong chuỗi thức ăn Sâu non muỗi lắc là thức ăn chính của nhiều loài cá Muỗi lắc trưởng thành là thức ăn cho con non của nhiều loài chim Video Đàn muỗi lắc 01 Đàn muỗi lắc trên nước

Trang 2

MUỖI LẮC – CHIRONOMIDAE

4 Muỗi lắc có thân dạng mềm và mảnh Miệng muỗi

lắc không có khả năng hút máu, ở một số loài

thoái hóa Râu đầu có dạng chổi lông, có thể

cảm nhận rung động rất tốt Ngực phình to, cánh

phát triển tốt Tuy nhiên ở một số loài cánh có thể

thoái hóa, ví dụ giống Clunio

ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MUỖI LẮC

5 Đa số muỗi lắc ăn mật hoa và dịch ngọt Thời

gian sống của trưởng thành dài nhất là một vài

ngày Tên gọi „muỗi lắc“ do tập tính rung lắc của

muỗi khi đậu (chưa rõ ý nghĩa của cử động này)

Khi đậu cánh được xếp úp mái nhà trên lưng

Trang 3

6 Đa số tạo thành đàn vào mùa giao

hoan, đôi khi trông như là cột khói

dẫn đến báo động cứu hỏa nhầm

Đàn gồm chủ yếu là muỗi đực, xuất

hiện vào thời điểm đặc trưng cho

từng loài, thường ở nơi lặng gió

hoặc có gió nhẹ Trong đám bay

giao hoan, con đực bay lên bay

xuống Tần số vẫy cánh đặc trưng

tạo ra tiếng kêu hấp dẫn muỗi cái

cùng loài Muỗi cái được ghép đôi

trong khi bay

Đàn muỗi lắc đực trông như cột khói

7 Độ cao của đàn muỗi lắc phụ thuộc vào loài, độ

cao so với mặt nước biển, thời tiết, áp xuất không

khí, nhiệt độ và chế độ ánh sáng Khi ấm, lặng

gió, ít mây, nắng nhẹ ở một số loài đàn muỗi có

thể bay ở độ cao trên 100m Ngược lại khi thời

tiết xấu chúng chỉ bay gần mặt đất Vì vậy một số

muỗi lắc trở thành nhân vật dự báo thời tiết, theo

đó chim én khi bay cũng điều chỉnh độ cao do con

mồi của chúng là muỗi lắc

8 Xác định loài dựa trên sự xuất hiện theo mùa

của con trưởng thành Ví dụ vào đầu Xuân (tháng Ba/Tư) có các loài Chaetocladius và

Trissocladius grandis, vào mùa Xuân (Tư/Năm)

có Stietochironomus crassiforceps và

Microtendipes pedellus Các loài xuất hiện vào mùa Hè (Tháng Sáu - Tám) là Psectrocladius sordidellus và nhiều loài khác, đây là mùa vũ hóa chính của Muỗi lắc Loài xuất hiện vào đầu mùa

Thu (Chín/Mười) là Chironomus plumosus

Trang 4

9 Ghép đôi: Muỗi lắc cái bay tới đàn muỗi đực

khiến chúng bị kích động mạnh Muỗi cái bị một

con muỗi đực từ trên cao lao xuống tóm giữ bằng

chân trước, quá trình ghép đôi được thực hiện

ngay trên không, thường kết thúc ở dưới đất Ở

một số loài cả quá trình giao phối đều xảy ra trên

không, số khác lại chỉ bắt đầu trên giá thể Muỗi

cái có thể bay đến đàn muỗi đực khác loài nhưng

quá trình giao phối chỉ xảy ra trong cùng loài do

cấu tạo đặc trưng theo nguyên lý chìa-khóa của

cơ quan sinh dục Tinh trùng được chuyển giao

dưới dạng bó tinh (Spermatophore)

10.Đẻ trứng: Ngay sau khi ghép đôi, (một số loài

sinh sản đơn tính) Trứng thường được đẻ vào lúc hoàng hôn hoặc ban đêm, cách đẻ tùy theo loài

Ở loài Chironomus plumosus và Chironomus anthracinus khối trứng được thả xuống mặt nước, sâu non phát triển trong các tầng nước sâu nghèo ôxy Ở một sô loài khác khối trứng được gắn vào giá thể nào đó trên mặt nước hoặc vào vùng bờ của thủy vực Đôi khi trứng cũng được

đẻ vào chất nền bên ngoài thủy vực Khối trứng hình thành do vỏ trứng phồng lên, có tác dụng chống khô

10.Chironomus plumosus và Chironomus

Trang 5

11.Trứng Muỗi lắc

Sau năm ngày

Nhiều sâu non đã nở

Trứng chụp qua kính hiển vi

Một đoạn của đám trứng

chụp với độ phóng đại cao

hơn Đã thấy dải phôi

12 Sâu non Muỗi lắc

– Khá giống nhau, dạng giun với hộp sọ khá cứng

– Miệng ở các loài khác nhau ở cấu tạo môi dưới có

răng và hàm trên cứng chắc, dựa vào đặc điểm này

để phân loại muỗi lắc

môi dưới có răng hàm trên cứng

Trang 6

– Thân sâu non gồm ba đốt ngực và chín đốt bụng

– Đôi chân ngực trước ngắn, đôi chân đẩy ở cuối bụng

đều có móc và lông cứng, các loài sống trong suối

– Hô hấp qua da, hệ khí quản kín

– Ở loài sống nơi nghèo ôxy có thêm ống hô hấp

(Tubuli) ở cuối bụng

– Xung quanh hậu môn có thể thêm „mấu mông“ để

điều chỉnh quá trình thẩm thấu

Trang 7

chân bụng chân đẩy Ống hô hấp cuối

– Hỗ trợ cho quá trình hô hấp, sâu non chuyển động ngoằn ngoèo, tạo ra dòng nước chảy quanh thân – Các loài sống nơi nghèo ôxy cơ thể có màu đỏ do có chứa hồng cầu để tải và lấy ôxy hòa tan

– Một số loài như Chironomus riparius đôi lúc chịu

được điều kiện không có ôxy (Anaerobiose) (ảnh)

– Video sâu non muỗi lắc (6p)

– Video sâu non muỗi lắc (1p30s)

– Hai nhóm chính là muỗi lắc sống trong nước và

muỗi lắc sống trong đất

– Đa số trong nước, có khả năng thích nghi rất tốt

– Sống trong nước ngọt và nước mặn đến 37% muối

– Sống trong bờ, dưới hồ sâu, trong sông băng, suối

nước nóng đến 51 0 C, suối nước khoáng, trong hốc

chứa nước trên cây, trong đất, phân, nấm

– Một số chịu được khô hạn hoặc đóng băng do có

glycerin trong huyết tương

– Thường sống trong chất nền đáy hoặc trong phần nhô lên của đá hay cây Do xuất hiện hàng đàn nên là nguồn thức ăn của các loài chân đốt ăn thịt và cá

(100.000 cá thể muỗi chỉ hồng/m²)

– Nhiều loài sống trong lưới tơ do tuyến nước bọt tiết

ra, thường có lẫn chất nền

– Sâu non Lithotanytarsus emarginatus sống hàng đàn

trong suối giàu vôi bên trong các „ống vôi“

(Chironomiden-Tuff)

Trang 8

– Hang của Microtendipes chloris (trái) và

– Hang của Tribelos intextum (phải)

– Đa số sống nhờ gặm chất hữu cơ phân hủy và tảo

Chúng có thể dùng lưới tơ đơm thức ăn, cứ khoảng

2 phút lại ăn hết cả lưới rồi lại tạo ra lưới mới

– Một số loài thuộc giống Psectrocladius ăn sợi tảo

Spirogyra,

– Sâu non Cricotopus brevipalpis đục lá cây thuộc chi

rong mái chèo (Potamogeton), sâu non Cricotopus

trifasciatus đục lá nhiều loài cây

Lá rong mái chèo bị sâu non muỗi lắc đục

– Parachironomus tenuicaudatus ăn xác nhộng các loài muỗi lắc khác Tanypus sống kiểu bắt mồi ăn thịt – Xenochironomus xenolabis ăn mô bọt biển

– Parachironomus varus làm tổ trong vỏ ốc Physa fontinalis, ăn mô ốc Bịt miệng làm ốc sên bị chết

Trang 9

– Symbiocladius rhitrogenae bám dưới

mầm cánh ấu trùng Phù du, hút dịch cơ

thể ký chủ và cũng hóa nhộng tại đó

– Đôi khi trong một đoạn suối có tới hàng

trăm loài muỗi lắc sinh sống

– Sống trong đất là họ phụ Orthocladiinae Râu đầu ngắn, chân thoái hóa thành u mấu Nhu cầu độ ẩm khác nhau Nhiều loài sống ở nơi ẩm, đôi khi ở khu

đất rêu ngập nước như Pseudosmittia virgo và Bryophaenocladius subvernalis

– Paraphaenocladius impensus thấy ở bãi cỏ ven bờ,

đất rêu khô gần suối

13 Nhộng Muỗi lắc

– Cấu tạo giống nhau Hóa nhộng sau

4 tuổi sâu non

– Nhộng có „sừng“ là cơ quan hô hấp

ở ngực trước (Prothorakalhörner) =

ống hô hấp

– Các loài sống trong nước có nhiều

ôxy, Clunio sống ở biển và loài sống

trên cạn không có bọ phận này

hệ thống khí quản Ống hô hấp được thò lên mặt nước Khi có động được để rơi xuống dưới

– Để bơi nhộng dùng mái chèo bằng lông có ở cuối bụng họ phụ Tanypodinae

Trang 10

13 Nhộng Muỗi lắc

– Nhộng sống trong vỏ có ống hô hấp đơn giản hoặc

trông như mang khí quản, không thông với khí quản

– Hóa nhộng trong ống là hang của sâu non đã ngắn lại

và rộng ra Một số loài ống có nắp lọc nước để hô

hấp Nước chảy vào khi bụng cử động

– Nhộng chui ra khỏi hang trước khi vũ hóa thành

muỗi nhờ cử động của bụng, để nước đưa vào bờ

– Ở thủy vực nước tĩnh nhộng chủ động bơi lên mặt

nước hoặc nổi lên nhờ không khí tích giữa vỏ nhộng

và trưởng thành mới vũ hóa

– Đặc điểm sinh học của muỗi lắc

7 Hiệu quả xử lý nước

8 Khảo nghiệm độ độc (chuẩn và tập tính)

9 Đánh giá sinh học (sâu non, nhộng, hóa thạch)

SINH VẬT CHỈ THỊ MUỖI LẮC

Sử dụng đặc điểm gì của Muỗi lắc để đánh giá

1 Cấu tạo cơ thể (đầu )

2 Cấu trúc quần thể

3 Cấu trúc quần xã

4 Số thế hệ

5 Chỉ số hoại sinh

6 Tỷ lệ % giữa muỗi lắc với nhóm sinh vật khác

7 Khảo nghiệm độ độc (chuẩn và tập tính)

8 Đánh giá sinh học (sâu non, nhộng, hóa thạch)

1 Cấu tạo của Muỗi lắc – Ô nhiễm môi trường

 Thay đổi hình thái của sâu non muỗi lắc thường

được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm hóa chất (KWAK & LEE 2005, DI VEROLI et al 2010, PARK et al 2010)

 Nghiên cứu sự biến dạng bộ phận đầu như râu đầu

(BHATTACHARYAY et al 2005), hàm trên

(VERMEULEN et al 2000a), cằm (môi dưới) (NAZAROVA et al 2004), mảnh môi trên pecten

epipharyngis (WATTS et al 2003), và hàm premandible (JANSSENS DE BISTHOVEN et al 2005)

Trang 11

râu đầu Hàm trên

Trước hàm trên Cằm (Môi dưới) Mắt

Mảnh trước cằm

 Sâu non có bốn tuổi, mỗi quần thể có mức độ biến dạng đầu khác nhau (MARTINEZ et al 2002,

DI VEROLI et al 2008)

 Loài Chironomus sancticaroli Strixino & Strixino,

1981 phân bố ở Argentina và Brazil, đã được sử dụng làm sinh vật chỉ thị (PRINTES et al 2011)

 Các bộ phận của đầu được đánh giá: râu đầu, hàm trên, cằm, môi trên…

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ở Brasil

 Nuôi trên 20 thế hệ sâu non trong phòng dưới

đièu kiện 25ºC ± 2 và chế độ ánh sáng (12h

sáng:12h tối

 Phân tích đầu của 1.108 sâu non, từ tuổi 1 – 4,

làm mẫu ngâm trong cồn 70%, sau đó trong KOH

6% ở 50ºC Làm mẫu hiển vi trong suốt

 Đánh giá mẫu qua kính hiển vi

 Phân tích đầu của 1.108 sâu non, từ tuổi 1 – 4, làm mẫu ngâm trong cồn 70%, sau đó trong KOH 6% ở 50ºC Làm mẫu hiển vi trong suốt

 Đánh giá mẫu qua kính hiển vi

Sâu non tuổi

N = Bình thường A = Thay đổi

Chỉ có cằm (môi dưới của sâu non tuổi II và tuổi III có sự biến dạng Cằm

Trang 12

Kết quả nghiên cứu ở Brasil 2012

 Khe răng ở môi dưới Chironomus riparius do

tiếp xúc với cadmium suốt 9 thế hệ (JANSSENS

DE BISTHOVEN et al 2001) ở loài Chironomus tentans khi nuôi một năm (BIRD 1997) hoặc do

Kẽm và Chì (MARTINEZ et al 2001)

Nghiên cứu ở Tây Bengal 2013

 Bùn được đưa vào xô, rửa bằng vòi nước, rây có

lỗ 300-μm Đưa mẫu thu được vào khay nhựa trắng, cho thêm nước Sâu non được thu bằng ống nhỉ nước, chuyển sang lọ nhỏ

 Trứng được thu bằng cách chải khỏi giá thể

Trang 13

Nghiên cứu ở Tây Bengal 2013 – phương pháp

 Nuôi sâu non trong 30-40 đĩa petri (8-12cm), đậy

bằng túi trong suốt cao 20-25cm, rộng 8-12cm,

nắp có lưới

 8-10 sâu non tuổi 3 hoặc tuổi 4 được thu từ

ruộng và nuôi cho đến khi hóa nhộng…

Nghiên cứu ở Tây Bengal 2013 – phương pháp

 Điều kiện nuôi: 26,3 ºC

 Muỗi được bay tự do, thực hiện tập tính sinh sản

 Kỹ thuật nuôi dựa theo Pinder và Reiss (1983), Chaudhuri và Chattopadhyay (1990) và Epler (1992)

 Thông số lý-hóa được thu thập ngẫu nhiên tại ruộng lúa theo Bhattacharya et al 2006 và Chaudhuri và Chattopadhyay 1990

 Thông số như pH, nhiệt độ nước+không khí, DO, độ

ẩm được xác định tại điểm thu mẫu bằng các dụng

cụ chuẩn

 Xử lý mẫu theo phương pháp chuẩn kể trên

Trang 14

Nghiên cứu ở Tây Bengal 2013 – KẾT QUẢ

 Kết quả chính: Môi dưới sâu non biến dạng: A = Bình

thường.B-D: Biến dạng (xem vị trí theo mũi tên)

Nghiên cứu ở Tây Bengal 2013 – KẾT QUẢ

 26,63% sâu non bị biến dạng và

 Tỷ lệ biến dạng khác nhau ở ba khu vực nghiên cứu

Biến dạng miệng muỗi lắc Chironomus riparius

chỉ thị cho ô nhiễm trong trầm tích? NC ở Đức

Câu hỏi nghiên cứu:

1 Liệu các chất ô nhiễm với phương thức tác động

khác nhau khiến cho miệng của sâu non muỗi lắc C

riparius bị biến dạng?

2 Có mối quan hệ nào liên quan đến phản ứng nồng

độ giữa nồng độ chất ô nhiễm với sự biến dạng của

miệng muỗi lắc?

3 Mỗi chất ô nhiễm riêng lẻ có tạo ra phản ứng giống

như khi có tác động hỗn hợp nhiều chất ô nhiễm?

NC ở Đức, 2012 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Nuôi giữ muỗi lắc Chironomus riparius nguồn/gốc

– Nuôi giữ muỗi giống Chironomus riparius từ nhiều

xuất xứ (LimCo International, Đức; ĐH Joensuu,

Finland và ĐH Coimbra, Bồ Đào Nha) bằng cách nuôi

sâu non trong bể chứa cát thạch anh mịn và nước

máy khử trùng bằng clo và sục thông khí liên tục

Hàng ngày cho sâu non ăn thức ăn nuôi cá (50%

Tetramin, 50% Tetraphyll)

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	2,37 MB