SInh học Odonata

SInh học Odonata

Chuồn là nhóm sinh vật ăn thịt cả ở giai đoạn ấu trùng và giai đoạn trưởng thành. Chúng tấn công hầu hết các côn trùng khác trong khả năng có thể, ấu trùng chuồn chuồn đôi khi tất công cả cá nhỏ làm thức ăn. Và chính chuồn chuồn cũng là con mồi của nhiều sinh vật khác trong lưới thức ăn ở môi trường tự nhiên. Đôi khi người ta có thể ước lượng được số lượng cá trể trong các quần thể cá nước ngọt dựa vào số lượng ấu trùng chuồn chuồn khảo sát được trong các sông suối đó.
Giai đoạn ấu trùng sống ở các thuỷ vực nước ngọt là giai đoạn chiếm nhiều thời gian nhất trong vòng đời của chuồn chuồn. Giai đoạn ấu trùng có thể kéo dài dưới nước tù vài tháng đến vài năm. Trứng của chuồn chuồn sẽ được đẻ vào trong mô mềm của thực vật thuỷ sinh, trong gỗ mục hay thậm chí trong đất khô và có khi được thả tự do lên bề mặt nước. Các loài chuồn chuồn khác nhau thì có phương thức đẻ trứng khác nhau. Trứng sau khi được đẻ có thể không nở ngay lập tức, thời gian nở của trứng cũng tuỳ thuộc vào loài và vào điều kiện cũng như vị trí của trứng. Đôi khi trứng sẽ được nở sau vài tháng, và trứng lúc này được xem như tồn tại ở dạng nghỉ đông (diapause). Với khí hậu nhiệt đới có hai mùa, mùa khô và mùa mưa, trứng của chuồn chuồn có thể tồn tại qua mùa khô và sẽ nở vào đầu mùa mưa năm sau. Tuy nhiên cũng có loài có giai đoạn trứng rất ngắn, như loài Pantala flavescens trứng có thể được nở ngay sau năm ngày đẻ trứng, đây cũng là loài có phân bố rất rộng và thích nghi cao. Sau khi nở, giai đoạn đầu tiên là giai đoạn tiền ấu trùng (prolarva), ở giai đoạn này, chúng không có chân và giai đoạn này chỉ thường kéo dài từ vài giây cho đến vài phút. Sau giai đoạn này là bắt đấu của của giai đoạn ấu trung tuổi (lột xác) thứ hai, xuất hiện chân đơn giản và có anten gồm 3 đốt. Thông thường thì trong quá trình phát triển, một ấu trùng chuồn chuồn phải trai qua khoảng từ 8 đến 15 lần lột xác.
Sau khi hoàn tất các giai đoạn ấu trùng, chuồn chuốn sẽ tiến hành quá trình biến thái (lột xác lần cuối cùng ?" hoá vũ) để bước vào giai đoạn trưởng thành. Chuồn chuồn là nhóm côn trùng biến thái không hoàn toàn, có nghĩa là không có giai đoạn nhộng, con trưởng thành phát triển thẳng tù giai đoạn ấu trùng cuối cùng với mầm cánh đã phát triển hoàn thiện. Sau khi phát triển tới ngưỡng và thời tiết trở nên thuận lợi, con ấu trùng trưởng thành sẽ bò lên trên các cây thuỷ sinh, lên các mẩu gỗ mục, lên đá cuội ở các dòng suối v.v? để tiến hành lột xác, hoá vũ. Quá trình lột xác có thể diễn ra từ 30 phút đến vài giờ tuỳ thuộc vào loài. Chuồn chuồn trưởng thành sẽ chui ra khỏi vỏ xác của ấu trùng qua rãnh lột xác, máu sẽ được bơm vào các mao mạch khiến cơ thể phồng lên (các mao mạch cũng phồng lên đôi khi tạo thành các bóng mầu xanh luc, trong suốt). Các mao mạch ở cánh và ở các phần khác được bơm máu đến khiến chúng làm cho cánh và các phần khác (bụng, ngực v.v?) phồng và căng ra, cơ thể chuồn chuồn từ từ duỗi ra và có hình dạng của cơ thể trưởng thành. Phải mất một thời gian sau đó, chuồn chuồn vừa hoá vũ mới có được mầu sắc giống với mầu sắc của cơ thể trưởng thành. Mầu sắc của chuồn chuồn là do nhiều yếu tố quyết định, bao gồm cả mầu vật lý và hoá học. Những con chuồn chuồn mới hoá vũ thường có mầu sắc tươi và sáng hơn các con ở thời điểm cuối của giai đoạn trưởng thành. Chuồn chuồn là loài có thị giác phát triển, cả cho việc săn mồi lần phục vụ cho quá trình giao phối, vì vậy mầu sắc của cơ thể đôi khi đóng vai trò rất quan trọng. Thông thường, mầu sắc của con đực thường sặc sỡ hơn của con cái. Điều này được thấy rõ ở các loài thuộc họ Libellaginidae: các loài thuộc giống Rhinocypha, như loài R. perforata có mầu lam và đen xen kẽ, loài R. fenestrella có cánh màu ánh tím và đốt ngực mang mầu vàng, đen, tím. Điều này đặc biệt được thể hiện rõ ở các loài thuộc Calopterygidae như các loài: Vestalis gracilis có thân mầu ánh lục hay loài Nerobasis chinensis có thân mầu ánh lục, cánh mầu đen, ánh lục phía mặt trong của cánh, khiến chúng trở nên rất rực rỡ khi bay dưới nắng cùng với sự phản chiếu của mặt nước. Ngoài các loài thuộc Zygptera, các loài thuộc Anisoptera cũng có cánh và cơ thể rất sặc sỡ, các loài thuộc Libellulidae: Neurothermis, Rhyothermis, Rhodothemis, Tetrathemis, Bragchithermis, Accisoma v.v? hay các loài thuộc Aeschnidae, Gomphidae, Corduliidae cũng là những loài có mầu sắc rất sặc sỡ.

Mầu sắc là một nhân tố mang tính quyết định đến sự tồn tại cũng như cạnh tranh giao phối của chuồn chuồn ở dai đoạn trưởng thành. Đây cũng là một trong những đặc điểm khác biệt giữa cơ thể trưởng thành và ấu trùng. Với mầu sắc sặc sỡ nhu vậy, một cơ thể trưởng thành thuộc bộ Chuồn chuồn sẽ thường không số quá 2 tuần với đời sống trên cạn. Trong thời gian ngắn ngủi này, Chuồn chuồn trưởng thành sẽ săn mồi, kết đôi giao phối, đẻ trứng v.v? đây cũng là thời điểm để nhiều loài tiến hành sự di cư, chúng có thể di chuyển nới sống xa hơn và chủ động hơn so với giai đoạn ấu trùng. Chuồn chuồn là nhóm côn trùng bay khoẻ, đặc biệt là các nhóm Anisoptera, chúng có thể di chuyển rất xa khỏi nơi hoá vũ, và dường như trong giai đoạn này chúng ít phụ thuộc vào các thuỷ vực (đặc biệt là với nhiều loài thuộc họ Libellulidae). Tuy nhiên hầu hết trong số chúng thường di chuyển gần với các thuỷ vực, vì do đặc tính sinh sản của chuồn chuồn vẫn gắn chặt với các nguồn nước. Trong giai đoạn này, các loài thuộc Corrduliidae, Aeschnidae, Gomphidae, thường bay rất nhanh trên bề mặt nước và tiến hành hoạt động săn mồi. Loài Othertrum sabina thuộc Libellulidae cũng là một loài có hoạt động săn mồi rất mạnh, đôi khi chúng tấn công cả nhện và nhiều loài ăn thịt khác.
Song song với hoạt động săn mồi, tập tính tìm kiếm ********, kết đôi giao phối, cạnh tranh sinh sản cũng là các hoạt động đặc trưng của giai đoạn này. Chuồn chuồn là một nhóm côn trùng có hoạt động sinh sản và giao phối đặc biệt nhất trong những nhóm côn trùng. Thông thường cơ quan sinh dục của các côn trùng khác chỉ có duy nhất và thường nằm ở cuối của phận bụng (đốt thứ 9), với chuồn chuồn con đực có 2 cơ quan sinh sản: sơ cấp và thứ cấp. Cơ quan sinh sản thứ cấp của chuồn chuồn đực nằm ở đốt bụng thứ 2 và thứ 3, trong khi cơ quan sinh dục sơ cấp nằm ở đốt bụng 9. Cơ quan sinh dục sơ cấp của con đực có vai trò bắt con cái (với đôi phần phụ sinh dục dạng kìm nằm ở cuối cơ thể) và truyền tinh trùng từ lỗ tinh ở đốt bụng 9 vào túi chứa tinh ở cơ quan sinh dục thứ cấp thông qua cấu trúc dạng *********. Hoạt động ghép đôi bắt đầu với việc con đực bắt cặp với con cái bằng cấu trúc dạng kìm của con quan sinh dục sơ cấp, kẹp lấy đốt ngực trước của con cái từ phía lưng. Với tư thế này, cả con đực và con cái đều có cánh và chân tự do, vì vậy chúng có thể giao phối khi bay hoặc khi đậu nghỉ, hay thậm chí một con ở tư thê bay, con còn lại đậu nghỉ. Con cái sẽ vòng phần bụng của minh, áp cơ quan sinh dục của mình vào cơ quan sinh dục thứ cấp của con đực. Tinh trùng một lần nữa được truyền từ túi chứa tính, qua cấu trúc *********, vào cơ quan sinh dục của con cái. Việc ghép đôi như vậy khiến cho một cặp chuồn chuồn đực cái muốn giao phối với nhau phải thoả mãn được cả điều kiện về cấu trúc của phần ********* phù hợp với cấu trúc của cơ quan sinh dục cái, và phần phụ dạng kìm ở con đực phải tương ứng với cấu trúc của đốt ngực trước con cái. Cách thức giao phối đặc biệt này khiến đã xiết chặt tính chặt chẽ của loài trong quá trình bảo tồn và duy trì nòi giống. Và chính những đặc điểm của đốt ngực trước cũng như cơ quan sinh dục cũng là những đặc điểm khá quan trọng và nổi bật được sử dụng cho phân loại học bộ Chuồn chuồn, đặc biệt là các đơn vị loài và dưới loài.

Sau khi giao phối, chuồn chuồn cái sẽ tiến hành quá trình đẻ trứng, trứng sẽ được để vào môi trường thuỷ sinh, tuy nhiên một số loài Zygoptera, con đực chủ động giúp con cái đẻ trứng. Với việc vẫn kẹp phần ngực trước của con cái, con đực bay đến nơi thích hợp cho việc đẻ trứng, vì vậy chúng ?omang? con cái đi theo chúng, sau đó điều chỉnh đô cao sao cho con cái có thể đẻ trứng xuống nước hoặc vào phần mô mềm của thực vật thuỷ sinh. Điều này đảm bảo rằng không có một con đực nào khác có thể thụ tinh với số trứng đã được đẻ. Với nhiều loài thuộc Libellulidae (như loài Brachithermis contanminata), sau khi giao phối, con đực bay phía trên con cái và canh chừng cho con cái đẻ trứng, chúng sẽ đánh đuổi các con đực khác, không cho đến gần và giao phối với ******** của nó cho đến khi con cái kết thúc việc đẻ trứng. Sự cạnh tranh giao phối đôi khi xảy ra rất quyết liệt, ở nhiều loài thuộc họ Libellaginidae (ví dụ như Libelago lineata), các con đực đánh nhau rất quyết liệt ngay trong khi bay trên mặt nước. Chúng bay mặt đối mặt, với đôi cánh dài hơn cơ thể, chúng có thể dẽ dàng giữ thăng bằng ngay cả khi bay tại chỗ, phần phụ miêng nhô cao ra trước trở thành vũ khí lợi hại khi tấn công đối thủ. Hoạt động cạnh tranh giao phối ở chuồn chuồn rất đa dạng, với mỗi loài khác nhau, tập tính cạnh tranh cũng khác nhau, có những loài chỉ tìm cánh thu hút con cái bằng mầu sắc và cách thức bay như loài Neurothermis chinensis. Tuy rằng đa sô các nhà côn trùng đều cho răng không có việc sử dụng các pheromon hay hoá chất dẫn dụ, các vấn đề về tập tính sinh dục của chuồn chuồn thật ra rất phức tạp, và cho đến nay, đây vẫn là vấn đề hấp dẫn cho các nhà động vật học nghiên cứu về tập tính sinh sản của côn trùng. Đây cũng là một trong những nguyên nhân góp phần vào sự thành công và đa dạng của nhóm côn trùng được coi là cổ sinh này.


Odonata