2.3.1. Cấu tạo chung
Bụng là phần thứ 3 của cơ thể côn trùng. Bụng gồm nhiều đốt nh−ng không mang cơ quan vận động, chứa phần lớn các bộ máy bên trong, chủ yếu là tiêu hoá và sinh sản vì vậy bụng đ−ợc xem là trung tâm của trao đổi chất và sinh sản. Khác với các bộ phận đầu và ngực, các đốt bụng côn trùng không gắn chắc với nhau mà xếp lồng lên nhau từ tr−ớc ra sau bằng các vòng chất màng, hơn nữa ở mỗi đốt, chỉ có mảnh l−ng và mảnh bụng hoá cứng còn hai mảnh bên là da mềm. Cấu tạo này cho phép bộ phận bụng côn trùng có thể phồng lên, xẹp xuống, co giJn và cử động linh hoạt về mọi phía rất cần thiết cho các hoạt động hô hấp, ghép đôi và sinh sản. Số đốt bụng ở côn trùng nhiều nhất là khoảng 10 - 12 đốt song thực tế có thể ít hơn nh− ở ruồi nhà chỉ còn 5 đốt, ở bộ Cánh đều còn 8-9 đốt do một số đốt đJ thoái hoá, kết hợp với nhau hoặc biến đổi thành ống đẻ trứng (Hình 2.24). Do không mang cơ quan vận động nên hình thái các đốt bụng không có biến đổi đáng kể. Riêng ở bộ Cánh màng, các đốt bụng phía tr−ớc của ong và kiến t−ờng thắt nhỏ lại thành hình cuống.
Hình 2.24. Cấu tạo chung bụng côn trùng
1. Mảnh l−ng của bụng; 2. Mảnh bên của bụng; 3. Mảnh bụng của bụng; 4. Lỗ thở; 5. Lông đuôi; 6. Mảnh trên hậu môn; 8. Mảnh bên hậu môn
(theo Snodgrass) 2.3.2. Các phần phụ của bụng côn trùng
Bụng côn trùng không mang cơ quan vận động, chỉ có 2 loại phần phụ là cơ quan sinh dục ngoài và lông đuôi.
2.3.2.1. Cơ quan sinh dục ngoài
ở lớp Côn trùng, bộ máy sinh sản kể cả cơ quan sinh dục ngoài đJ khá hoàn chỉnh và phân biệt rõ ràng giữa hai giới tính đực và cái. ở cá thể cái, lỗ sinh dục phần nhiều ở đốt bụng thứ 8 hoặc thứ 9, còn với con đực phần lớn ở giữa đốt bụng thứ 9 và thứ 10. Cơ quan sinh dục ngoài của côn trùng chính là phần phụ của các đốt bụng này biến đổi mà thành. ở con cái, cơ quan sinh dục ngoài có khi biến đổi thành ống đẻ trứng. Đó là một
4 3 3 2 1 I 5 6 7
cấu tạo do 3 đôi máng đẻ trứng bó sát vào nhau mà thành. Theo thứ tự từ tr−ớc ra sau, 3 đôi máng đẻ trứng có tên gọi là đôi máng đẻ trứng thứ 1, thứ 2 và thứ 3, hoặc đôi máng đẻ trứng d−ới, giữa và trên (Hình 2.25).
Hình 2.25. Cơ quan sinh dục ngoài của con cái
I-X. Các đốt bụng từ 1 đến 10; XI. Phiến trên hậu môn; XI’. Phiến bên hậu môn (tức mảnh l−ng và mảnh bụng của đốt bụng 11); 1. Lông đuôi; 2. Hậu môn; 3. Lỗ sinh dục;
4, 5. Phiến đẻ trứng; 6, 7, 8. Máng đẻ trứng d−ới, giữa và trên (theo Snodgrass)
ống đẻ trứng ở côn trùng vừa là công cụ khoan vừa là máng dẫn trứng vào nơi chúng cần đẻ vì vậy cấu tạo này cũng thay đổi khá nhiều tùy theo loài côn trùng (Hình 2.26A).
Hình 2.26A. Một số kiểu ống đẻ trứng ở côn trùng
Hình mũi khoan ở Châu chấu; B. Hình l−ỡi kiếm ở Muỗm; C. Hình kim dài ở Ong cự (theo Snodgrass, Hebard và Peter Farb)
Ví dụ để có thể khoan sâu và đẻ trứng vào trong đất, ống đẻ trứng của châu chấu do 2 đôi máng thứ 1 và thứ 3 tạo nên có dạng 1 mũi khoan tù rất cứng. Còn với ve sầu, rầy xanh chúng lại có ống đẻ trứng hình búp đa sắc nhọn do 2 đôi máng thứ 1 và thứ 2 tạo nên, còn đôi máng thứ 3 làm thành vỏ bọc bên ngoài để có thể chọc sâu và đẻ trứng vào mô cây. Đặc biệt nhất là ở một số loài ong ký sinh thuộc Họ Ong cự (Ichneumonidae) để có thể đẻ trứng lên cơ thể vật chủ ẩn sâu trong thân cây, ống đẻ trứng của chúng đJ biến đổi thành dạng ngòi châm rất dài (có khi dài hơn cả cơ thể) và duỗi ra đ−ợc khi đẻ trứng (Hình 2.26B). Cũng cần thấy rằng không phải tất cả côn trùng đều có kiểu ống đẻ trứng nói trên. Với những loài côn trùng đẻ trứng trên bề mặt hoặc vào giá thể mềm nh− nhóm cánh vẩy và hai cánh thì bộ phận đẻ trứng của chúng do một số đốt bụng cuối thu nhỏ và kéo dài ra mà thành. Riêng với họ Ruồi quả (Trypetidae) để có thể chọc thủng vỏ quả đẻ trứng vào bên trong, các đốt bụng cuối đJ biến đổi thành một dạng ngòi châm sắc nhọn, song cấu tạo này chỉ đ−ợc gọi là ống đẻ trứng giả. Cũng có tr−ờng hợp ống đẻ trứng thay đổi chức năng nh− ở các loài ong có nọc độc, ngòi đốt của chúng chính là ống đẻ trứng đJ biến đổi mà thành.
Hình 2.26B. Tác dụng ống đẻ trứng ở côn trùng
A. Đẻ trứng lên vật chủ trong thân cây ở Ong cự; B. Đẻ trứng thành ổ trong lòng đất ở Châu chấu (theo Passarin d’ Entrèves)
So với giống cái, cơ quan sinh dục ngoài của con đực có cấu tạo phức tạp hơn, gồm có d−ơng cụ là cơ quan để giao phối và lá giữ âm cụ để giữ chắc bộ phận sinh dục cái khi ghép đôi do chúng th−ờng phải di chuyển để trốn tránh kẻ thù săn bắt (Hình 2.27). Nh− đJ nói ở trên, cơ quan sinh dục ngoài của côn trùng có nhiều biến đổi và rất đặc tr−ng cho từng loài, do đó chúng đ−ợc xem là những dấu hiệu rất tin cậy trong việc phân loại côn trùng. Cũng do sự khác biệt lớn về cấu tạo nên ở lớp Côn trùng không thể xẩy ra hiện t−ợng tạp giao khác loài.
Hình 2.27. Cơ quan sinh dục ngoài ở con đực
A. Nhìn từ mặt bên; B. Nhìn từ phía sau
VIII, IX, X. Các đốt bụng 8,9,10; 1. Lông đuôi; 2. Mảnh trên hậu môn; 3. Hậu môn; 4. Mảnh bên hậu môn; 5. Lỗ sinh dục đực; 6. Thân d−ơng cụ; 7. Gốc d−ơng cụ; 8. Lá bên d−ơng cụ; 9. Lá giữ âm cụ; 10. ống phóng tinh; 11. Mảnh l−ng đốt bụng thứ
9; 12. Mảnh bụng đốt bụng thứ 10; 13. Xoang sinh dục (theo Snodgrass)
2.3.2.2. Lông đuôi
Là đôi phần phụ của đốt bụng thứ 11 đ−ợc mọc từ mảnh trên hoặc mảnh bên hậu môn. Lông đuôi côn trùng dài, mảnh và chia đốt nh− ở bọn phù du, nhậy sách, hoặc thô ngắn, không chia đốt nh− ở châu chấu. Lông đuôi côn trùng có chức năng chính là cảm giác, song cũng có loài mang chức năng khác. Nh− ở bọ Đuôi kìm thuộc bộ Cánh da, lông đuôi của chúng đJ làm chức năng tự vệ d−ới dạng 1 đôi vọng kìm lớn (Hình 2.28).
Hình 2.28. Một số dạng lông đuôi ở côn trùng
A. Dạng gọng kìm (lông đuôi bộ Dermaptera); B. Dạng sợi (lông đuôi nhậy sách
Ctenolepisma); C. Dạng phiến (lông đuôi Gián Blatta); D. Dạng mấu (lông đuôi châu chấu) 1. Lông đuôi; 2. Bộ phận sinh dục ngoài; 3. Phiến l−ng kéo dài thành lông đuôi giả
Khác với pha tr−ởng thành, bộ phận bụng của pha sâu non mang nhiều đôi chân để vận động. Những đôi chân này đ−ợc gọi là chân bụng. Sâu non bộ cánh vẩy th−ờng có 5 đôi chân bụng ở các đốt bụng 3, 5, 6 và ở đốt cuối cùng thứ 10. ở họ Ong ăn lá có 6 đôi, riêng họ ong Xyelidae có tới 10 đôi. Nói chung chân bụng sâu non có cấu tạo khá thô sơ. Nh− chân bụng sâu non cánh vẩy chỉ có 3 đốt là đốt chậu phụ, đốt chậu và đốt bàn chân. Ngoài chân bụng nói trên, ở một số nhóm côn trùng nh− sâu non phù du và sâu non bộ Cánh rộng hai bên đốt bụng từ 1-7 hoặc 1-8 có mang khí quản dạng hình lá hoặc hình chùm lông, hoặc sâu non muỗi Chỉ hồng có các đôi huyết mang.
Câu hỏi gợi ý ôn tập
1. ý nghĩa sinh học và thực tiễn của việc nghiên cứu Hình thái học côn trùng? 2. Nêu đặc điểm tổng quát và chức năng sinh học của 3 phần cơ thể côn trùng?
3. Vì sao ở lớp Côn trùng lại có sự đa dạng đến kỳ lạ về cấu tạo hình thái của các phần phụ cơ thể?
4. Sự biến đổi về cấu tạo bộ phận miệng côn trùng đJ nói lên điều gì về chiều h−ớng tiến hóa của lớp động vật này?
5. Hiểu thế nào về câu nói “Trong hình thái học không có gì là hoàn toàn bên ngoài, cũng không có gì là hoàn toàn bên trong”?
6. Những đặc điểm hình thái nào đ−ợc dùng nhiều, đặc điểm nào có độ tin cậy cao nhất trong công việc phân loại côn trùng?