Bài giảng Sinh học - Chương 8: Ngành chân khớp (Arthropoda)

Chương 8. Ngành chân khớp - Arthropoda 
Có số lượng loài đông nhất trong giới động vật, khoảng 1,5 triệu loài (80%) 
Thành công nhất về mặt sinh học 
Đặc điểm xác định : 
Cơ thể và phần phụ phân đốt 
Có bộ xương ngoài 
Nhóm ở cạn hô hấp bằng ống khí và bài tiết nhờ ống malpighi 
I. Đặc điểm cấu tạo chung 
1. Hình dạng, cấu tạo ngoài 
Cơ thể phân đốt đồng hình (rết, cuốn chiếu, sâu bướm); phân đốt dị hình, hình thành các phần cơ thể: Đầu, ngực, bụng (ong, nhện, gián..) 
Có bộ xương ngoài = lớp cuticun (tầng sáp/tầng cứng/tầng kitin). Có vai trò bảo vệ,chống mất nước, chỗ bám cho hệ cơ, nhưng hạn chế sinh trưởng cần lột xác ở mỗi giai đoạn phát triển. Lột xác được điều tiết bởi cơ chế thần kinh-thể dịch 
Mỗi đốt có 1 đôi phần phụ phân đốt, dạng điển hình thực hiện chức năng vận động, dạng biến đổi: phần phụ miệng, phần phụ sinh dục... 
2. Hệ cơ và cơ quan vận chuyển 
Cơ vân khả năng vận động cao, phân hóa hình thành các bó cơ riêng biệt 
Phần phụ vận chuyển phân đốt khớp động với nhau, hoạt động linh hoạt. Phần phụ 1 nhánh; 2 nhánh → 
Cánh là cơ quan vận động của côn trùng 
3. Thần kinh và giác quan → 
Hệ thần kinh dạng hạch phân đốt: 
- Chân khớp bậc thấp tương tự như giun đốt gồm: hạch não, vòng thần kinh hầu,chuỗi hạch bụng. 
- Chân khớp bậc cao: hạch não biến đổi hình thành não: não trước, não giữa, não sau là các trung khu điều khiển các h/đ sống, chuỗi hạch bụng có xu hướng tập trung để hình thành khối hạch lớn 
Cơ quan cảm giác của chân khớp có nhiều loại: mắt kép,mắt đơn, xúc giác, hóa học, thính giác → 
4. Xoang cơ thể : là xoang hỗn hợp do có sự pha trộn giữa xoang nguyên sinh và thứ sinh. Trong xoang chứa đầy máu – xoang huyết, trao đổi chất diễn ra trực tiếp không qua hệ thống mao mạch. Thể xoang thực sự chỉ còn xoang sinh dục 
5. Cơ quan tiêu hóa : 
Có sự phân hóa cao các phần ruột, đa dạng cấu tạo miệng và các phần phụ miệng thích hợp thu nhận các loại thức ăn khác nhau → 
Phát triển các tuyến tiêu hóa: Tuyến nước bọt, tuyến gan tụy 
6. Hệ hô hấp → 
Chân khớp ở nước c/q hô hấp là mang (nhánh ở gốc phần phụ ở giáp xác); mang sách (tấm xếp chồng lên nhau có ở Sam) 
Chân khớp ở cạn: c/q hô hấp là phổi sách (là những tấm mỏng xếp chồng lên nhau); c/q hô hấp là ống khí phân nhánh nhiều, thông ra ngoài qua lỗ thở có van đóng mở 
7. Hệ tuần hoàn → 
 - Hệ tuần hoàn hở, gồm: tim dạng ống gồm các túi tim do mạch máu lưng biến đổi thành. Hệ mạch không phát triển. 
Tim co bóp đẩy máu vào động mạch lên đầu rồi qua hệ khe hổng đến các phần cơ thể, sau khi qua hệ hô hấp, bài tiết trở về xoang bao tim vào tim qua lỗ tim 
Máu có màu xanh, màu vàng hoặc màu đỏ 
8. Hệ bài tiết: → 
- Biến đổi của hậu đơn thận : tuyến râu, tuyến hàm (giáp xác), tuyến háng (hình nhện) 
Các ống malpighi là những ống nhỏ nằm ngập trong dịch xoang và đổ vào ranh giới ruột giữa-ruột sau 
9. Sinh sản – phát triển 
- Đơn tính, thụ tinh trong, đa số phát triển qua biến thái kèm theo hiện tượng lột xác ở mỗi giai đoạn 
 ← 
b/t ← → 2nhanh 
II.Hệ thống chân khớp Có 4 phân ngành: Trùng ba thùy, có kìm, có mang và có ống khí 
Phân ngành trùng ba thùy → 
Nguyên thủy, sống ở biển, đã bị tuyệt chủng 
Phân đốt đồng hình, phần phụ chưa phân hóa 
Cơ thể hình bầu dục, chia 3 phần: đầu có 1 đôi râu và 1 đôi mắt kép; thân gồm nhiều đốt khớp động với nhau; đuôi gồm một số đốt thân cuối gắn lại với nhau 
Cơ thể chia 3 thùy: thùy giữa và 2 thùy bên 
Mỗi đốt có 1 đôi phần phụ phân đốt, có 2 nhánh làm chức năng vận động và hô hấp 
Ý nghĩa: là nhóm chỉ thị địa tầng 
Trùng ba thùy c/t ← b/t ← 
2. Phân ngành có kìm- chelicerata 
Đặc điểm chung 
Phần lớn sống ở cạn, nhưng còn giữ nhiều liên hệ với môi trường nước 
Cơ thể: đầu ngực 7 đốt với 6 đôi phần phụ (kìm, chân xúc giác, 4 đôi chân bò); Phần bụng 12 đốt gồm 6 đốt bụng trước còn phần phụ biến đổi, 6 đốt bụng sau. Tận cùng là đốt cuối 
b. Phân loại : Có 3 lớp: Giáp cổ, hình nhện và nhện biển 
Lớp hình nhện – Arachnida Sống trên cạn, nhiều loài chỉ sống ở nơi ẩm hoặc chỉ hoạt động về đêm 
&. Đặc điểm cấu tạo và sinh lý → 
- Hình dạng, cấu tạo ngoài 
+ Có xu hướng giảm số đốt, rút ngắn cơ thể 
+ Cơ thể chia 2 phần: đầu ngực và bụng 
+ Có 6 đôi phần phụ đầu ngực (1 đôi kìm, 1 đôi chân xúc giác,4 đôi chân bò) 
- Da và tuyến da : tầng cuticun mỏng; Tuyến da: tuyến độc, tuyến tơ 
- Các hệ cơ quan: 
+ Hệ tiêu hóa: Ăn thịt, hệ t/h phát triển. Ruột trước hút và tiêu hóa thức ăn; hầu có tuyến nước bọt tiết dịch t/h protein. Ruột giữa có ruột tịt tăng khả năng hấp thu. Phần lớn có tuyến gan đổ vào ruột giữa. 
+ Hệ TK dạng hạch phân đốt, mức độ tập trung của chuỗi hạch bụng phụ thuộc mức độ tập trung đốt 
+ Giác quan phát triển: 1-5 đôi mắt đơn, xúc giác, vị giác, khứu giác phân bố trên chân và thân 
+ Hệ hô hấp là phổi hoặc ống khí 
+ Hệ bài tiết là tuyến háng, ống malpighi 
+ Sinh sản phát triển: Thụ tinh nhờ bao tinh, bầu tinh, thụ tinh trong; đẻ trứng, phần lớn phát triển trực tiếp, riêng ve bét phát triển có biến thái 
& Phân loại : Một số bộ chính là bọ cạp, nhện, ve bét. → 
Cấu tạo của hình nhện → 
Bộ bọ cạp - scopiones 
Sống trong rừng nhiệt đới ẩm, h/đ về đêm, ăn thịt 
Chân xúc giác dạng kìm phát triển, bụng dài, tuyến độc nằm ở cuối bụng 
Bộ nhện - Aranei 
Cơ thể gồm 2 khối đầu ngực và bụng 
Đôi kìm dạng móc có tuyến độc, chân xúc giác có tấm nghiền ở gốc (con đực biến thành cơ quan giao cấu), chân bò có 7 đốt. 
Bụng có lỗ sinh dục, lỗ thở, nhú tơ 
Có tuyến tơ, có vai trò quan trọng với đời sống của nhện 
Hô hấp = phổi, ống khí hoặc cả hai 
Nhện ăn thịt, chủ yếu là sâu bọ nên có vai trò bảo vệ mùa màng 
Bộ ve bét - Acarina 
Chuyên hóa với đời sống ký sinh 
Cơ thể tập trung thành một khối. Phần phụ miệng (kìm + chân xúc giác) có cấu tạo thích hợp để cắn,nghiền hay đốt hút 
Phân tính, đẻ trứng, phát triển có biến thái (ấu trùng 6 chân, thiếu trùng 8 chân thiếu c/q hô hấp và sinh dục, trưởng thành) 
Ký sinh, gây bệnh và lan truyền bệnh nguy hiểm 
Đại diện: Cái ghẻ - Acarus siro, mò bao lông Demodex canis, mạt gà Dermanyssus gallinaekys, ve Ixodidae 
Một số đại diện của bộ ve bét 
Cái ghẻ 
Ve cứng 
Mạt gà 
Mò bao lông chó 
3. Phân ngành có mang  Chủ yếu sống ở nước, một số ít sống ở trên cạn, hô hấp = mang, có 2 đôi râu, có hàm, mắt kép.Chỉ có 1 lớp giáp xác - Crustacea 
Đặc điểm cấu tạo và sinh lý → 
* Hình dạng, cấu tạo ngoài 
Phân đốt dị hình, gồm: đầu, ngực, bụng → 
Phần đầu ngực được bọc trong giáp đầu ngực 
Phần đầu 5 đốt, mang 2 đôi râu (cảm giác, vận động, bắt mồi),1 đôi hàm trên, 2 đôi hàm dưới (nghiền thức ăn) 
Phần ngực 8 đốt, có 3 đôi phần phụ phía trước biến thành chân hàm, các đôi khác là cơ quan di chuyển 
Phần bụng 7 đốt, có các phần phụ là chân bơi, có thể biến đổi thành chân ôm trứng ở con cái, chân giao phối ở con đực 
*Da : Vỏ kitin có thể màu, zooerythrin có màu đỏ, cyanocristalin có màu xanh. Vỏ thấm đá vôi, cứng có vai trò bảo vệ; mấu lõm là chỗ bám hệ cơ → bộ xương trong 
*Các hệ cơ quan 
Hệ thần kinh: Dạng nguyên thủy: chuỗi hạch bụng hình bậc thang, dạng cao tập trung thành 1 chuỗi, cua có 2 hạch lớn (hạch não và khối hạch ngực) → 
Giác quan có mắt đơn, mắt kép nằm trên cuống mắt, bình nang, lông xúc giác, vị giác (râu, phần phụ) 
Hệ tiêu hóa: phát triển, dạ dày chuyên hóa có gờ cuticun, các tuyến tiêu hóa phát triển (tuyến ruột, gan, tụy) tiết enzim t/h protein, lipit, gluxit, dịch tiêu hóa đổ vào ruột giữa → 
 Thức ăn của giáp xác là đ/v, t/v, tảo nhỏ, mùn bã hữu cơ 
Hệ hô hấp: Giáp xác thấp không có cơ quan hô hấp, giáp xác cao cơ quan hô hấp là mang (dạng tấm hoặc sợi nằm gốc các đôi chân ngực hoặc chân bụng) → 
Hệ tuần hoàn: giáp xác thấp hệ tuần hoàn không phát triển, giáp xác cao có mạng lưới mạch khá phức tạp 
 Máu có màu xanh, đỏ hoặc không màu 
Hệ bài tiết: tuyến râu (gốc râu 2), tuyến hàm (hàm dưới 2) 
Tuyến nội tiết: tuyến lột xác (sinh trưởng tích cực), tuyến xoang (sinh trưởng tiêu cực), tuyến sinh tinh (sinh tinh) 
*Sinh sản – phát triển 
 Đẻ trứng, thụ tinh trong, trứng phát triển qua biến thái phức tạp. AT giáp xác là thức ăn quan trọng của cá ăn nổi 
 Một số giáp xác thấp có khả năng sinh sản xử nữ sinh thì có hiện tượng xen kẽ thế hệ. 
Ý nghĩa : Vai trò trung gian trong quá trình chuyển hóa vật chất; giáp xác lớn là đối tượng khai thác hải sản (tôm cua); một số là VCTG truyền bệnh giun sán 
b. Phân loại : 20.000 loài, 6 Phân lớp: Chân chèo; Giáp đầu; Chân mang; Chân hàm; Giáp trai; giáp xác lớn 
Cấu tạo của giáp xác ← → t/h 
← ← 
Sơ đồ cấu tạo hệ thần kinh của giáp xác ← 
4. Phân ngành có ống khí có 2 lớp: nhiều chân và côn trùng 
Lớp côn trùng – Insecta 
Đây là lớp phong phú nhất trong giới động vật, khoảng 1 triệu loài, có vai trò quan trọng đối với giới động vật và thực vật. Đây là nhóm thích ứng cao với đời sống trên cạn 
Đặc điểm cấu tạo → 
Cơ thể gồm 3 phần: Đầu, ngực, bụng 
+ Đầu: tách riêng khỏi ngực, phía dưới có miệng, 2 bên có mắt kép, giữa có mắt đơn. Có 1 đôi râu với chức năng khứu giác, xúc giác, vị giác 
+ Bao quanh miệng có các phần phụ miệng có vai trò thu nhận thức ăn. Phần phụ miệng kiểu nghiền là nguyên thủy nhất (Đôi hàm trên, đôi hàm dưới, môi trên, môi dưới), từ đó biến đổi sang dạng khác tương ứng với lối ăn khác nhau → 
(Tiếp) → 
+ Ngực: gồm 3 đốt (ngực trước, ngực giữa, ngực sau). Mỗi đốt được bọc 4 tấm kitin, có 1 đôi chân di chuyển. Phần lớn có 2 đôi cánh có nguồn gốc từ biểu mô 
+ Bụng: 11-12 đốt, chứa các nội quan (hệ hô hấp, hệ tuần hoàn, hệ tiêu hóa, hệ sinh dục). Mỗi đốt bọc bởi 2 tấm kitin lớn 
Vỏ cơ thể có tầng cuticun bề mặt phát triển, có lông tơ, vẩy; màu sắc đa dạng. Ở vỏ có nhiều tuyến (tuyến hôi, tuyến bảo vệ, tuyến lột xác) 
Hệ tiêu hóa: ruột trước/giữa/sau. Có nhiều tuyến tiêu hóa. Các phần phụ miệng giúp thu nhận thức ăn hiệu quả 
+ Ruột trước: miệng/hầu/thực quản/dạ dày. Có 1-3 đôi tuyến nước bọt đổ vào xoang miệng (muỗi, bọ xít tuyến nước bọt tiết ra dịch axit; ấu trùng bướm tuyến nước bọt biến đổi thành tuyến tơ). Cuối thực quản phình thành diều; Một số côn trùng có khả năng nhả thức ăn từ trong diều (ong, kiến). 
+ Ruột giữa: tiêu hóa và hấp thu; có nhiều nhánh ruột tịt, thành ruột có nhiều tuyến tiết enzim t/h 
+ Ruột sau: hấp thu nước, muối NaCl 
- Hệ bài tiết : ống malpighi (4-100) 
(Tiếp) → 
Hệ hô hấp: hệ thống ống khí phát triển phức tạp và thông ra ngoài bằng các lỗ thở có van đóng mở xếp dọc 2 bên cơ thể. Các nhánh của hệ thống ống khí phân bố đến từng tế bào. H/đ hô hấp được thực hiện nhờ cơ chế co dãn cơ lưng bụng 
Hệ tuần hoàn:hở, tim dạng ống nằm ở mặt lưng, đầu trước ống tim kéo dài thành động mạch đầu. ĐM này lên tới não loe hình miệng phễu tỏa máu vào khe hổng, máu xuôi về sau tới các nội quan rồi về tim qua lỗ tim 
Hệ thần kinh: phát triển ở mức độ cao → 
+ Não gồm 3 phần: não trước, giữa, sau 
+ Chuỗi hạch bụng (Khối hạch dưới hầu, 3 đôi hạch ngực, tối đa 8 đôi hạch bụng) 
+ Hệ thần kinh giao cảm điều khiển các hoạt động dinh dưỡng, sinh dục 
(Tiếp) 
Giác quan: Rất phát triển 
 Cơ quan thị giác (mắt đơn, mắt kép);Xúc giác (lông, tơ); thính giác (chỉ có ở một số côn trùng); khứu giác;vị giác.. 
Tuyến nội tiết: tuyến giáp (duy trì g/đ ấu trùng), tuyến tim (đ/k các tuyến khác),tuyến ngực trước (sinh trưởng), các t/b Tk tiết 
b. Đặc điểm sinh sản – phát triển 
Sinh sản: Phần lớn côn trùng sinh sản hữu tính, đẻ trứng 
Phát triển: có 2 g/đ là phát triển phôi và phát triển hậu phôi. 
+ Phát triển phôi:Trong q/t phát triển phôi có sự hình thành màng phôi (màng ngoài và màng trong) tạo thành xoang bao phôi bảo vệ phôi tránh tác động cơ học và khỏi bị khô trong môi trường cạn. Đặc điểm này giúp chúng thích nghi với môi trường cạn 
Có 3 kiểu phát triển hậu phôi (trực tiếp, biến thái không hoàn toàn, biến thái hoàn toàn) → 
c. Tầm quan trọng của côn trùng 
Côn trùng có lợi 
Thụ phấn cho cây chủ yếu là ong, bướm 
Côn trùng ăn thịt và giết côn trùng có hại như bọ rùa ăn rệp, ong sét mắt đỏ tiêu diệt trứng của sâu đục thân 
Côn trùng thuần hóa: ong, tằm 
Côn trùng có hại 
Nhóm có hại ở thực vật: sâu đục thân, bọ rầy rệp, mọt, mối 
Nhóm gây hại động vật: ruồi, muỗi, chấy, rận.. 
Cấu tạo của côn trùng ← t1 ← 
Các dạng phần phụ miệng c/t ← c/tr ← 
Cấu tạo hệ tuần hoàn và hô hấp ở côn trùng ← ← 
Cấu tạo hệ thần kinh và giác quan của côn trùng c/t ← c/tr ← 
III. Chủng loại phát sinh của ngành chân khớp 
Có nguồn gốc từ giun nhiều tơ của ngành giun đốt; tiến hóa theo hướng phức tạp hóa cấu tạo (cuticun → bộ xương ngoài, bao cơ → bó cơ, chi bên → phần phụ phân đốt, mạch lưng → tim, các đốt trước → đầu và phần phụ thành cơ quan miệng) 
Từ dạng tổ tiên ban đầu phân hóa thành các nhánh 
Hình thành trùng ba thùy, con cháu của chúng biến đổi hình thành có kìm 
Nhánh tiến hóa thứ 2 hình thành có mang 
Nhánh thứ 3 hình thành có ống khí, thích ứng cao với đời sống trên cạn 
← 
→