Đầu (head): là một trong 3 phần chính (đầu, ngực, bụng) của cơn trùng. Đầu
có các giác quan chính giúp Lucanidae tiếp xúc với môi trƣờng xung quanh nhƣ mắt, ăngten, các Palp…
Râu đầu (antena): Ở hầu hết các loài thuộc họ Lucanidae, râu đầu của
chúng gấp khúc (Elbowed) đây là một đặc điểm đặc trƣng của họ Lucanidae trong liên họ bọ hung [16]. Râu đầu gồm 10 đốt trong đó đốt đầu tiên kéo dài có độ dài tƣơng đƣơng tổng chiều dài các đốt còn lại, 3- 7 đốt cuối cùng tạo thành một nhóm có hình chùy khơng gắn chặt lại đƣợc với nhau (White 1983; Lawrence and Britton 1991; Triplehorn and Johnson 2005). Tuy nhiên, ở phân họ nhỏ Aesalinae đốt râu đầu đầu tiên khơng kéo dài, các đốt cuối có thể đóng lại với nhau một cách lỏng lẻo làm cho một số tác giả cho rằng chúng là thành viên của họ Trogidae (Scarabaeoidea e.g., Kikuta 1986).
Hình 2.9. Râu đầu của Lucanus angusticornis (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Mắt là dạng mắt kép (compose eyes) không thấy tồn tại mắt đơn (ocilli) ở
dạng trƣởng thành. Mắt ở các giống khác nhau có khác nhau ở đặc điểm của khóe mắt (canthy). Khóe mắt có thể phân chia mắt hoàn toàn (tộc Odontolabini) hoặc không hồn tồn (Tộc Cladognathini) hoặc khơng hề phân chia (Tộc Cyclommatini) [35].
Hình 2.10. Đầu của Neolucanus nitidus với mắt bị phân cắt hoàn toàn (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012) (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Gốc môi (clypeus) và môi trên (labrum) cùng hƣớng ra phía trƣớc, khác
nhau về hình dạng, kích thƣớc ở mỗi lồi.
Hàm trên (Mandibles) là đặc điểm điển hình của họ Lucanidae, chúng kéo
dài vƣợt quá đỉnh của môi trên một cách nổi bật. Ở hầu hết các lồi Lucanidae (đặc biệt phân họ Lucaninae) con đực có kìm mở rộng, cong, có gai và kéo dài giúp đánh nhau để tranh giành con cái khi giao phối, khơng bao giờ dùng để tìm kiếm hay đào bới thức ăn (ở ấu trùng chúng sử dụng hàm trên nhƣ cái nạo để ăn gỗ). Đối với con cái thì mandibles thƣờng ngắn hơn nhƣng nhọn và khỏe hơn giúp chúng dễ dàng đào hang trong hốc cây để đẻ trứng, đây là đặc điểm khác biệt rất lớn giữa hai giới đực và cái [11], [24].
Hàm dƣới (Maxillae) có 2 Palp (Maxillae palp), mỗi palp có 4 đốt, và mơi
dƣới (labium) có 2 palp (labium palp) mỗi palp có 3 đốt [20].
Đôi cánh trƣớc (elytra) cứng che phủ hoàn toàn các đốt bụng có tác dụng
bảo vệ phần bụng và cánh sau, có hay khơng có các khía (stria). Cánh trƣớc đóng vai trị nhƣ là bánh lái trong khi bay [20], [24].
Đôi cánh sau (hind wings) có dạng màng mỏng xếp gọn gàng phía trong
cánh trƣớc. Chỉ đƣợc giang rộng ra khi bay và là cánh đóng vai trò tạo động lực nâng cơ thể chúng lên [20], [35].
Tấm scutellum là tấm nhỏ ở mặt lƣng, chúng nằm trên đốt ngực thứ 2 ở
phần gốc cánh trƣớc. Ở Lucanidae tấm scutellum lộ rõ hình tam giác hay dạng parabol, hình dạng của nó cũng là một đặc điểm quan trọng trong phân loại [35].
Tấm hậu môn (Pygidium) thƣờng bị cánh trƣớc che hoặc chỉ lộ ra một ít. Ba đơi chân, mỗi đôi nằm trên một đốt ngực. Mỗi chân gồm có các đốt: gốc
(coxa – hip), chuyển (trochantor), đùi (femur), cẳng (tibia) và bàn (tarsa). Các đốt gốc (coxa) nằm ngang, đốt gốc chân sau (metacoxa) không cắt đốt bụng thứ nhất, ống chân trƣớc (protibia) có một cựa (spur) ở đỉnh. Ống chân giữa (mesotibia) và ống chân sau (metatibia) có hai cựa ở đỉnh; có hoặc khơng có các gai nhỏ, đây là đặc điểm quan trọng dùng trong định loại các giống của Lucanidae; ngồi ra cịn có đƣờng lằn chạy dọc ống chân, có hai cựa ở đỉnh; cựa liền sát nhau và không bị phân cách nhau bởi đốt bàn chân sau. Bàn chân 5-5-5 tức là mỗi bàn chân đều có 5 đốt, đầu mút đốt cuối của mỗi bàn chân có hai vuốt (claw), kích thƣớc tƣơng đƣơng nhau, cấu trúc đơn giản, có tấm đệm vuốt (empodium), đầu đốt bàn thứ 5 hơi mở rộng gần bằng một nửa chiều dài của vuốt, có 2 đến nhiều lơng [16], [20], [35].
Ngực: có 3 đốt mỗi đốt mang một đôi chân.
Tấm lƣng đốt ngực trƣớc (pronotum) thƣờng lồi nhẹ, theo nhiều hình thức
khác nhau, chiều ngang thƣờng hẹp hơn bề ngang của cánh trƣớc (khi đo ở điểm dài nhất), có hoặc khơng có các lỗ điểm.
Phần bụng (abdomen) thƣờng nhìn thấy 5 đốt tấm bụng, đốt bụng đầu tiên
không bị phân cắt bởi đốt gốc chân sau, đốt bụng cuối (pygidium) hầu hết đƣợc che phủ hoàn toàn bởi đôi cánh trƣớc. Đốt bụng thứ 9 nằm sâu trong cơ thể và là cơ quan chứa bộ phận sinh dục (còn gọi là Aedeagus) [16], [18].
Cơ quan sinh dục đực có ba thuỳ (trilobed) (Theo Didier et al.,1953;
Scholtz, 1990), hai thuỳ đối xứng (Parameres) và một thuỳ giữa (median lobe). Đầu mút thùy giữa thƣờng có một sợi dài (flagellum)…. [20], [35]
Hình 2.11. Cấu tạo Cơ quan sinh dục của Prosopocoilus crenulidens (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
2.7. Phƣơng pháp nghiên cứu và định loại
Đặc điểm hình thái của Lucanidae dùng trong nghiên cứu đƣợc thống nhất nhƣ sau: Chiều dài đƣợc đo từ đỉnh của hàm trên đến điểm cuối cùng của đôi cánh trƣớc; chiều rộng đƣợc đo ở điểm rộng nhất của đôi cánh trƣớc; màu sắc đƣợc xác định dƣới ánh sáng tự nhiên; hàm trên đƣợc miêu tả là dài khi chiều dài của nó tính từ đỉnh tới gốc dài hơn chiều dài của đầu, hàm trên ngắn nếu ngắn hơn hoặc bằng chiều dài của đầu [40]; canthus miêu tả là dài nếu phân chia hơn một nửa mắt, miêu tả là trung bình nếu phân chia một nửa mắt và ngắn nếu phân chia ít hơn một nửa mắt, phân cắt hồn tồn mắt và hồn tồn khơng phân chia mắt thành hai nửa mắt trên và mắt dƣới [35]
Định loại chủ yếu dựa trên danh mục bằng hình ảnh các lồi Lucanidae của thế giới do tác giả Hiroshi Fujjita năm 2010 [21]. Q trình phân tích mẫu vật chủ yếu là q trình định danh, dựa vào các mơ tả gốc, mơ tả lại và dựa trên các tài liệu tổng hợp khác. Dựa vào các đặc điểm hình thái ngồi, nhƣ màu sắc hình dạng, kích thƣớc và đặc biệt là cấu tạo của bộ phận sinh dục để so sánh đánh giá đƣa ra kết luận về tên loài [35].
Các số liệu đƣợc lƣu trữ trích xuất thống kê và tính tốn với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft office excel trên Window XP.
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Thành phần lồi cơn trùng họ Lucanidae thu thập ở Tam Đảo
Trong quá trình điều tra thu thập vật mẫu tại Vƣờn Quốc gia (VQG) Tam Đảo chúng tôi đã thu đƣợc 296 cá thể côn trùng thuộc họ Lucanidae. Phân tích định loại dựa vào hình thái ngồi chúng tơi thu đƣợc kết quả trình bày trong Bảng 2. Đã có 30 lồi thuộc 11 giống đƣợc chúng tôi ghi nhận trong nghiên cứu này. Các giống
bao gồm Prosopocoilus; Serrognathus; Dorcus; Lucanus; ; Rhaetulus;
Odontolabis; Neolucanus; Cyclommatus; Katsuraius; Nigidius. Trong số các lồi
đã đƣợc phát hiện có 28 lồi đã định đƣợc tên, cịn 2 lồi chƣa định đƣợc tên, ở dạng sp., đó là Neolucanus sp. 1 và Neolucanus sp.2.
Bảng 3.1. Thành phần loài Lucanidae tại VQG Tam Đảo
STT Danh sách loài thu giữ đƣợc Số cá thể
thu đƣợc
Tỉ lệ phần trăm (%)
1 Prosopocoilus suturalis (Olivier, 1789) 6 2,03
2 Prosopocoilus oweni (Boileau,1901) 8 2,70
3 Prosopocoilus crenulidens (Fairmaire, 1895) 22 7,43
4 Prosopocoilus denticulatus (Boileau, 1901) 7 2,36
5 Prosopocoilus gracilis (Saunders, 1854) 51 17,23
6 Prosopocoilus confucius (Hope, 1842) 4 1,35
7 Prosopocoilus spineus ( Didier, 1927 ) 11 3,72
8 Prosopocoilus elegans (Boimans, 1978) 1 0,34
9 Prosopocoilus doris Kriesche, 1921 3 1,01
10 Serrognathus platymelus (Saunders, 1854) 2 0,68
12 Dorcus curvidens (Hope, 1840) 2 0,68
13 Dorcus negrei (Lacroix, 1978) 3 1,01
14 Lucanus angusticornis Didier, 1925 10 3,38
15 Lucanus planeti Planet, 1899 7 2,36
16 Hexarthrius vitalisi Didier, 1925 4 1,35
17 Rhaetulus speciosus Boileau, 1911 4 1,35
18 Odontolabis siva (Hope et Westwood, 1845) 4 1,35
19 Odontolabis cuvera Boileau, 1901 8 2,70
20 Odontolabis platynota (Hope et Westwood, 1845) 39 13,18
21 Neolucanus fuscus Didier, 1926 40 13,51
22 Neolucaus parryi Leuthner, 1885 24 8,11
23 Neolucanus sinicus Boileau, 1899 10 3,38
24 Neolucanus nitidus Boileau, 1914 11 3,72
25 Neolucanus sp. 1 1 0,34
26 Neolucanus sp. 2 1 0,34
27 Cyclommatus strigiceps (Westwood, 1848). 1 0,34
28 Cyclommatus tamdaoensis Fujita, 2010 1 0,34
29 Katsuraius ikedaorum Nagai, 1996 2 0,68
30 Nigidius laoticus De lisle, 1964 1 0,34
∑ 296 100
Thơng thƣờng những lồi cơn trùng có số lƣợng cá thể chiếm > 5% thì đƣợc xem là những lồi ƣu thế (Kuznetsova, 1994). Trong tổng số 30 lồi Lucanidae có mặt ở Tam Đảo có 5 lồi có số lƣợng cá thể khá cao: Prosopocoilus gracilis có số lƣợng cá thể nhiều nhất (51 cá thể chiếm 17,23% tổng số cá thể thu đƣợc) tiếp theo
là các loài Neolucanus fuscus (40 cá thể chiếm 13,51%); Odontolabis platynota (39 cá thể chiếm 13,18%), Neolucaus parryi (24 cá thể chiếm 8,11%) và Prosopocoilus
crenulidens (22 cá thể tƣơng đƣơng 7,34%). Đó là những lồi Lucanidae chiếm ƣu
thế trong tập hợp các loài cùng bậc taxon ở khu vực Tam Đảo. Ngƣợc lại, có tới 6
lồi mới chỉ thu đƣợc 1 cá thể: Cyclommatus strigiceps (Westwood, 1848),
Cyclommatus tamdaoensis Fujita, 2010, Nigidius laoticus De lisle, 1964,
Prosopocoilus elegans (Boimans, 1978), Neolucanus sp.1 và Neolucanus sp.2. Có thể xem chúng là những lồi hiếm trong khu vực điều tra.
Bảng 3.2. Số lƣợng loài trong các giống của họ Lucanidae tại VQG Tam Đảo
STT Tên giống Số loài
trong giống Tỷ lệ phần trăm %
1 Prosopocoilus 9 30,00 2 Serrognathus 1 3,33 3 Dorcus 3 10,00 4 Lucanus 2 6,67 5 Hexarthrius 1 3,33 6 Rhaetulus 1 3,33 7 Odontolabis 3 10,00 8 Neolucanus 6 20,00 9 Cyclommatus 2 6,67 10 Katsuraius 1 3,33 11 Nigidius 1 3,33 ∑ 30 100
Xét ở bậc phân loại giống, chúng tôi thấy trong số 11 giống, Prosopocoilus
chiếm số lƣợng loài lớn nhất (9 loài, chiếm 30% tổng số loài); tiếp sau là giống
Neolucanus có 6 lồi chiếm 20%; giống Dorcus và giống Odontolabis cùng có 3
lồi chiếm 10% tổng số lồi; giống Lucanus và giống Cyclommatus có 2 lồi chiếm 7% tổng số lồi. Có 5 giống: Serrognathus; Nigidius; Katsuraius; Rhaetulus; cùng chỉ có 1 lồi, chiếm 3% tổng số loài của cả khu hệ (Bảng 3.2). Mức độ khác biệt về
tỉ lệ % của số loài trong các giống có thể hình dung một cách rõ ràng hơn trong Hình 3.1. Serrognathus 3% Dorcus 10% Lucanus 7% Hexarthrius 3% Rhaetulus 3% Odontolabis 10% Neolucanus 20% Cyclommatus 7% Katsuraius 3% Nigidius 3% Prosopocoilus 31%
Hình 3.1. Tỷ lệ phần trăm số lƣợng loài trong mỗi giống
Lucanidae tại Vƣờn Quốc gia Tam Đảo
Theo kết quả các điều tra trƣớc đây của các tác giả khác đã đƣợc công bố bởi Fujita (2010) thì VQG Tam Đảo đã ghi nhận có 39 lồi thuộc họ Lucanidae. Nhƣng trong điều tra này chỉ thu đƣợc 30 loài. Mặc dù nghiên cứu này đã cố gắng sử dụng phối hợp linh hoạt các phƣơng pháp thu thập khác nhau cũng nhƣ thay đổi thời gian và địa điểm nhƣng kết quả có 12 lồi đã từng đƣợc ghi nhận đã khơng thu đƣợc. Nhƣ vậy chúng ta có thể thấy phần nào các quần thể của các lồi đang có dấu hiệu suy giảm. Nguyên nhân của kết quả này, ngoài nguyên nhân do hạn chế về thời gian và địa điểm thu thập trong khn khổ đề tài chúng ta cũng có thể thấy mối liên hệ giữa vấn đề sinh cảnh sống của chúng đang bị hủy hoại đã làm suy giảm số lƣợng loài bắt gặp trong tự nhiên.
Theo Fujita (2010) thì Vƣờn Quốc gia Hồng Liên Sơn (Lào Cai) ghi nhận có 32 lồi cơn trùng thuộc họ Lucanidae; Rừng đặc dụng Phia Oac (Cao Bằng) đã ghi nhận có 18 lồi; tổng hợp các điều tra trƣớc đây của tác giả Fujita (2010) khu
vực Đà Lạt (Lâm Đồng) đã ghi nhận đƣợc 18 loài; núi Ba Nam, huyện Ba Tơ tỉnh Quảng Ngãi thu đƣợc 11 lồi; huyện đảo Phú Quốc ghi nhận có 1 lồi. Với 42 lồi có mặt ở vƣờn Quốc gia Tam Đảo (39 loài đã đƣợc ghi nhận bởi Fujita) cho thấy tiềm năng đa dạng cùa nhóm cơn trùng này tại khu vực nghiên cứu. Có thể thấy rõ hơn đa dạng lồi của nhóm cơn trùng này, nếu so với khu hệ Lucanidae của Việt Nam (132 loài) [19] quần xã Lucanidae chiếm khoảng 31,82%, bằng gần 1/4 số loài số loài đã đƣợc phát hiện trong cả nƣớc.
3.2. Một số lồi có giá trị khoa học đƣợc ghi nhận ở Tam Đảo
Trong q trình phân tích mẫu của 30 lồi Lucanidae ghi nhận ở VQG Tam Đảo, chúng tôi nhận thấy có những lồi lần đầu tiên đƣợc ghi nhận cho khu vực
nghiên cứu nhƣ Nigidius laoticus De lisle, 1964; Katsuraius ikedaorum Nagai,
1996; có những lồi có những biến đổi đáng lƣu ý về hình thái nhƣ Prosopocoilus
denticulatus (Boileau, 1901); một số loài trong tài liệu phân tích chƣa mơ tả đặc
điểm về cơ quan sinh dục đực ngoài v.v.. Do vậy, trong kết quả nghiên cứu chúng tôi đƣa ra một số dẫn liệu bổ sung cho một số loài đáng lƣu ý trong khu vực nghiên cứu.
3.2.1. Nigidius laoticus De lisle, 1964 (Hình 3.2)
Trong số 30 loài thu thập đƣợc, so sánh với các tài liệu đã công bố đây là lần
đầu tiên ghi nhận đƣợc loài Nigidius laoticus ở Tam Đảo [21]. Loài này đƣợc De
Lisle mô tả lần đầu tiên vào năm 1964 ở Lào. Từ đó đến nay đây là lần đầu tiên loài này đƣợc ghi nhận ở VQG Tam Đảo.
Hình 3.2. Hình dạng ngồi của lồi Nigidius laoticus De lisle, 1964
(Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Loài Nigidius laoticus De lisle, 1964 có đặc điểm: Kích thƣớc nhỏ 8-12 mm; cơ thể màu đen tuyền; đơi cánh trƣớc có các rãnh xẻ sâu; Canthus rộng phân cắt hồn tồn mắt; hàm trên ngắn và có đoạn vểnh ngƣợc lên vng góc với mặt phẳng chứa đầu; clypeus kéo dài, xẻ đơi; Tấm ngực trƣớc có một tấm da ở giữa kéo dài lên phía trƣớc tạo thành một cái gai lớn [33].
3.2.2. Prosopocoilus crenulidens (Fairmaire, 1895) (Hình 3.3)
Synonym:
Cladognathus crenulidens Fairmaire, 1895: 173 [Tonkin] Prosopocoelus tonkinensis Pouillaude, 1913 [Tonkin]
Phân bố: Trung Quốc, Thái Lan và Lào. Ở Việt Nam loài này đã đƣợc ghi nhận chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam: Lạng Sơn, Hịa Bình, Chiêm Hóa, và Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Tác giả cũng đã tìm thấy lồi này ở huyện Ba Tơ tỉnh Quảng Ngãi.
Hình 3.3. Hình thái ngồi của Prosopocoilus crenulidens (Fairmaire, 1895) (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Đặc điểm hình thái: Cá thể đực có cơ thể màu nâu đỏ, màu sáng hơi bóng. Phần đầu khá vng và bằng phẳng ở phần giữa trán. Các hàm trên hơi cong theo hƣớng lƣng và hƣớng vào trong (theo hƣớng hai bên), có hai răng gộp lại ở gốc (đối với con đực lớn). Ở cạnh trong hàm trên có một hàng răng khơng đều kéo dài từ gốc tới ngọn. Kích thƣớc: con đực dao động từ 20-49 mm, con cái 17-23 mm [33].
Loài Prosopocoilus crenulidens (Fairmaire, 1895) đƣợc mô tả lần đầu tiên
vào năm 1895 tuy nhiên trong tài liệu mô tả gốc, tác giả Fairmaire mới chỉ mô tả hình thái ngồi mà chƣa mơ tả đề cập đến hình dạng và cấu tạo cơ quan sinh dục của cá thể đực. Vì thế nghiên cứu này đƣa ra hình ảnh minh họa chi tiết một số đặc điểm hình thái ngồi của lồi và hình ảnh cơng bố lần đầu tiên về cơ quan sinh dục đực của chúng mà chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ tài liệu nào trƣớc đây (Hình 3.6 và hình 3.7). Qua hình ảnh minh họa ta thấy đặc điểm của Parameres rất nổi bật với mỗi thùy kéo dài thành dạng gai. Đây là một đóng góp hữu ích cho các nhà phân loại học sử dụng để phân loại loài này trong tƣơng lai.
Hình 3.4. Hình dạng đầu và hàm trên
của P. crenulidens
(Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Hình 3.5. Hình dạng tấm ngực trƣớc
và đơi cánh trƣớc của P. crenulidens
(Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Hình 3.6. Mặt bụng Cơ quan sinh dục
đực của P. crenulidens
(Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Hình 3.7. Mặt lƣng Cơ quan sinh dục
đực của P. crenulidens
(Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
3.2.3. Prosopocoilus denticulatus (Boileau, 1901) (Hình 3.8)
Phân bố thế giới: Thái Lan (Chiang Rai)
Phân bố Việt Nam: Bảo Lạc (Cao Bằng); Tam Đảo (Vĩnh Phúc); Hà Giang. 1 mm
Hình 3.8. Hình thái ngồi của Prosopocoilus denticulatus (Boileau, 1901) (Nguồn: Nguyễn Quang Thái, 2012)
Loài Prosopocoilus denticulatus rất giống loài Prosopocoilus crenulidens về
hình thái ngồi. Tuy nhiên giữa chúng có nhiều đặc điểm khác nhau nhƣ sau: Lồi
P. denticulatus có hàm trên hơi thẳng ở sát gốc và cong hơn ở sát ngọn, ở gốc hàm
trên có một gai lớn, thon, mặt trong có một số gai nhỏ, gai tận cùng ở ngọn thƣờng
dài và lớn, mở một góc rộng từ 45-80o. Trong khi lồi P. crenulidens có hàm trên
cong dần đều đều từ gốc đến ngọn, gai ở gốc thƣờng lớn hơn nhƣ là hai gai nhập làm một, trong khi gai ở đỉnh thƣờng bé, ngắn và tạo góc nhỏ hơn 45o. Ngoài ra phần đầu của P. denticulatus có vết lõm sâu hơn. Cơ thể P. denticulatus có màu nâu sẫm, cơ thể nhẵn nhƣng khơng bóng. Canthus nhơ cao và dày hơn so với lồi P. crenulidens. Kích thƣớc: con đực 24-52mm, con cái 19-23mm [33].
Khi phân tích so sánh cơ quan sinh dục đực của hai lồi có hình thái ngồi
giống nhau là P. crenulidens và P. denticulatus nghiên cứu đã chỉ rõ sự khác nhau
về cấu tạo cơ quan sinh dục đực của hai loài gần giống nhau này. Cụ thể ở loài P.
crenulidens có parameres kéo dài thành dạng gai, trong khi đó parameres của P. denticulatus lại khơng kéo dài thành gai mà có dạng tấm với nhiều vết xẻ sâu hình
răng cƣa (Hình 3.9 và hình 3.10). Nhƣ vậy bằng việc so sánh cấu tạo bộ phận sinh dục của từng lồi trong họ Lucanidae chúng ta có bằng chứng phân biệt đƣợc chính
xác các lồi khác nhau đặc biệt các lồi dễ nhầm lẫn về mặt hình thái. Mặt khác việc