Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4.4. Phương pháp định loại mẫu vật
Phương pháp phân loại mẫu vật dựa trên các đặc điểm hình thái ngoài của các cá thể trưởng thành là phương pháp cổ điển và phổ biến đã được hầu hết các nhà phân loại học từ trước đến nay áp dụng. Với phương pháp nghiên cứu này, các
37
tác giả dựa vào đặc điểm hình thái ngoài của cá thể trưởng thành như các cấu trúc trên đầu, ngực, bụng, hình dạng hàm trên, hình dạng đầu, đặc điểm phân cắt mắt, các gai trên chân, hình dạng tấm lưng đốt ngực trước, màu sắc và tỉ lệ của các phần đầu ngực bụng… để phân loại các loài trong họ Lucanidae.
Lucanidae (Insecta: Coleoptera) là một họ côn trùng cánh cứng thuộc liên họ bọ hung Scarabaeoidea với khoảng hơn 1.400 loài đã được mô tả trên thế giới [41, 73, 74, 172]. Đặc điểm phân loại hình thái ngoài điển hình của họ Lucanidae trưởng thành là: Cơ thể mập chắc, kích thước từ nhỏ hơn xấp xỉ 10 mm đến lớn hơn xấp xỉ 100 mm. Tấm lưng đốt ngực trước rộng. Bàn chân có 5 đốt và không đốt nào có thùy. Anten có 10 đốt, đốt thứ nhất có độ dài gần tương đương 9 đốt còn lại, anten có cấu tạo gấp khúc, các đốt anten cuối kéo dài và mở rộng theo chiều ngang tạo thành hình lược (lược anten). Lược anten được tạo thành từ 3 đến 8 đốt tùy đặc điểm của mỗi loài. Trừ đốt thứ nhất các đốt còn lại xếp liên tiếp nhau và không gập lại được [51, 76, 131, 137]. Mảnh gốc môi và mảnh môi trên hợp nhất và kéo dài về phía trước [104].
Đa số các loài côn trùng họ Lucanidae, cá thể đực và cá thể cái dễ dàng phân biệt nhau dựa vào đặc điểm dị hình giới tính. Cá thể đực đặc trưng bởi cặp sừng (hàm trên) to, dài, có hình dạng và kích thước nổi bật, dễ dàng phân biệt so với các họ côn trùng khác... Chính vì đặc điểm này nên tại một số nơi chúng có tên gọi là bọ sừng hươu hay kẹp kìm [51, 126].
Các đặc điểm hình thái của các loài côn trùng họ Lucanidae thường được dùng để định loại, mô tả được thể hiện ở Hình 2.6. như sau:
- Chiều dài cơ thể được đo trên một đường thẳng tính từ đầu mút xa nhất của hàm trên đến mép sau của cánh trước trong trạng thái các phần đầu, ngực và bụng áp sát vào nhau.
- Chiều rộng cơ thể được đo ở phần rộng nhất của cánh trước - Màu sắc được quan sát bằng mắt thường dưới ánh sáng tự nhiên;
- Hình dạng cơ thể nhìn chung, độ dày, mỏng, tỉ lệ chiều dài so với chiều rộng, mật độ và lông tơ bao phủ trên cơ thể (nếu có)…
38
- Cấu trúc, hình dạng đầu, mật độ chấm nhỏ phân bố trên bề mặt đầu, cấu tạo mắt, mức độ phân cắt mắt của đuôi mắt, độ lồi của cạnh sau mắt, số đốt tạo thành lược anten, cấu trúc mảnh môi trên , mảnh cằm…
Hình 2.6. Hình thái ngoài của họ Lucanidae (Nguồn: Holloway, 2007 [51])
Ghi chú: A). mặt lưng (loài Mitophyllus parrianus), B). mặt bụng (loài Geodorcus helmsi). I). đầu, 1.1). Hàm trên, 1.2). mảnh môi trên, 1.3). anten, 1.4). xúc biện hàm, 1.5). xúc biện môi, 1.6). mắt, 1.7). cựa đỉnh, 1.8). mảnh cằm, 1.9). hốc anten, 1.10). đuôi mắt, 1.11). má, 1.12). mảnh họng, II).
tấm lưng đốt ngực trước, 2.1). cạnh trước tấm lưng đốt ngực trước, 2.2). cạnh sau tấm lưng đốt ngực trước, 2.3). góc trước tấm lưng đốt ngực trước, 2.4). cạnh bên tấm lưng đốt ngực trước, 2.5).
góc sau tấm lưng đốt ngực trước, 2.6). đốt ống chân trước, 2.7). răng giữa lưng đốt ống chân, 2.8).
răng đỉnh đốt ống chân trước, 2.9). đốt bàn chân, 2.10). móng chân, 2.11). chân trước, 2.12). đùi, 2.13). bờ bên đốt ngực trước, 2.14). mảnh ức trước, 2.15). hốc gốc chân trước, PROSTERNUM.
mảnh ức đốt ngực trước, III). cánh trước, 3.1). mảnh mai, 3.2). vai, 3.3). chân giữa, 3.4). gai lưng chân giữa, 3.5). chân sau, 3.6). gai lưng chân sau, 3.7). các đốt đốt bàn chân sau, 3.8). đường nối cánh trước, 3.9). đỉnh cánh, 3.10). gốc cánh, 3.11). mảnh bên trước ngực giữa, 3.12). mảnh bên sau ngực giữa, 3.13). mảnh trên ức-ngực cuối, 3.14). mảnh bên hốc cánh ngực cuối, 3.15). hốc gốc chân giữa, 3.16). hốc gốc chân sau, 3.17). mặt dưới các đốt bụng I-V, MESOSTERNUM. mảnh ức đốt ngực giữa, METASTERNUM. mảnh ức đốt ngực sau.
39
- Cấu trúc hàm trên: chiều dài, độ dày, độ cong, số lượng, vị trí và hình thái các răng phân bố trên hàm trên…
- Cấu trúc và hình dạng của tấm lưng đốt ngực trước, đặc điểm hình dạng các cạnh (trước, bên và sau) và các góc (trước, bên và sau) của tấm lưng đốt ngực trước, đặc điểm cấu trúc của bề mặt (độ lồi, lõm, tỉ lệ chiều dài và chiều rộng) của tấm lưng đốt ngực trước…
- Chiều dài cánh trước, tỉ lệ chiều dài cánh trước so với chiều dài cơ thể, bề rộng vai…
- Hình dạng và cấu trúc của các chân (chân trước, chân giữa và chân sau), số lượng gai trên đốt ống chân (tibia), độ mảnh của các chân so với tỉ lệ cơ thể, cấu trúc đặc biệt nếu có…
a b
Hình 2.7. Cấu tạo cơ quan sinh dục đực của họ Lucanidae (Nguồn: Holloway, 2007 [51])
Ghi chú: loài Geodorcus novaezelandiae, a). đốt bụng thứ 9 nhìn mặt lưng, b). thể giao cấu đực nhìn mặt bụng, s). mảnh bụng, t). mảnh lưng, p). mảnh cứng bên, ss). cuống mảnh bụng, bp). tấm gốc, pal). thùy bên trái, par). thùy bên phải, pe). dương vật, l). thùy, pes). túi chứa ống phóng tinh, ej). ống phóng tinh, g). lỗ sinh sản.
40
Trong quá trình định loại, đặc điểm định loại của các mẫu vật thu thập được so sánh với đặc điểm định loại của các loài được mô tả trong tài liệu định loại nêu trên để định danh. Đối với các mẫu vật có đặc điểm hình thái ngoài khác với các đặc điểm của các loài đã được mô tả trước đây, chúng tôi kiểm tra và so sánh đặc điểm cấu tạo cơ quan sinh dục để khẳng định loài đang nghiên cứu khác với các loài đã được mô tả, từ đó chúng tôi tiến hành mô tả loài mới cho khoa học. Cấu tạo cơ quan sinh dục đực điển hình của các loài côn trùng họ Lucanidae được thể hiện ở Hình 2.7.
Các tài liệu dùng trong định loại mẫu vật gồm danh mục bằng hình ảnh các loài côn trùng họ Lucanidae của thế giới theo công bố của Fujita (2010) [41]. Thành phần loài họ Lucanidae ở Trung Quốc của các tác giả Huang và Chen (2010, 2013, 2017) [55, 58, 59], thành phần loài côn trùng họ Lucanidae ở Thái Lan của tác giả Pinratana và Maes (2003) [102]… Ngoài ra chúng tôi còn sử dụng các tài liệu mô tả gốc các loài của các tác giả trước đây như: Bomans (1971, 1978) [153, 154]; Didier (1925a, 1925b, 1926a, 1926b, 1927a, 1927b, 1928) [158-164]; Fairmaire (1888) [168]; Lacroix (1978) [170]; Pouillaude (1914) [174]; Vitalis (1919) [178]; Arrow (1935, 1938, 1950) [16, 17, 18]; Baba (2000) [20]; Benesh (1950) [26]; Ikeda (1997a, 1997b, 2000a, 2000b) [62, 63, 65, 66]; Katsura và Giang (2002) [69]; Nagai (1996) [90]; Schenk (2006, 2013b, 2016) [109, 113, 116]; Zilioli (1998, 2012) [142, 146]; Okuda (2009) [95]; Westwood (1855) [136]. Bên cạnh đó chúng tôi cũng sử dụng các kết quả nghiên cứu tu chỉnh bậc phân loại của một số tác giả như Bomans (1978) [154]; Mizunuma và Nagai (1991) [87]; Maes (1996) [171]; Huang và Chen (2010, 2013, 2017) [55, 58, 59]; Zhong et al. (2014) [141], Schenk (2014) [114]…
Chúng tôi sắp xếp các loài vào các giống theo quan điểm của Maes (1992) [172]. Đối với bậc phân loại cao hơn bậc giống, đặc biệt là bậc tộc, mặc dù trước đây đã có nhiều quan điểm phân loại của các nhà khoa học khác nhau [28, 48, 172], tuy nhiên hiện nay vẫn còn nhiều tranh cãi [123]. Trong nghiên cứu của mình, khi sắp xếp các giống thuộc họ Lucanidae vào bậc phân loại bậc tộc, Kim và Farell (2015) tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đây của Holloway (1968, 1997) [48,
41
50], Howden và Lawrence (1974) [53] và Maes (1992) [172] đã xếp các loài vào các tộc khác nhau theo cách được nhiều nhà khoa học chấp nhận nhất [71]. Do đó, chúng tôi phân loại các giống vào các tộc theo quan điểm của Kim và Farell (2015).