COPEPODA: ĐẶC ĐIỂM, MÔI TRƯỜNG SỐNG, VÒNG ĐỜI VÀ CÁC ỨNG DỤNG - SINH HỌC - 2026

Động vật chân đốt (Copepoda) là động vật giáp xác nhỏ, thường là nước (lớp Maxillopoda), sống ở nước mặn và nước ngọt. Một số loài có thể sống ở những nơi rất ẩm ướt trên cạn như rêu, mùn, mùn, rễ cây ngập mặn, trong số những loài khác.

Copepods thường có chiều dài vài mm hoặc nhỏ hơn, có thân dài, hẹp hơn ở phía sau. Chúng tạo thành một trong những nhóm đông đảo nhất hành tinh với khoảng 12.000 loài được mô tả. Sinh khối tổng thể của nó vượt quá hàng tỷ tấn trong môi trường sống ở biển và nước ngọt toàn cầu.

Hình 1. Cá đuôi ngựa Calanoid (túi trứng có màu xanh lam). Nguồn: flickr.com/photos//3390084439

Hầu hết là sinh vật phù du (chúng sống ở các vùng bề mặt và trung gian của các vùng nước), trong khi một số khác là sinh vật đáy (chúng sống ở đáy các vùng nước).

Đặc điểm chung

Kích thước

Copepod rất nhỏ, với kích thước thường từ 0,2 đến 5 mm, mặc dù đặc biệt một số có thể đo tới vài cm. Các râu của chúng thường dài hơn các phần phụ khác của chúng và chúng sử dụng chúng để bơi và cố định trên giao diện nước-không khí.

Động vật chân đốt lớn nhất thường là loài sống ký sinh, chúng có thể dài tới 25 cm.

Hình 2. Sự đa dạng của các loài chân chèo, hình ảnh được minh họa bởi nhà động vật học lỗi lạc Ernst Haeckel. Nguồn: Ernst Haeckel

Động vật chân đốt đực thường nhỏ hơn con cái và ít xuất hiện hơn con cái.

Thân hình

Hình dạng gần đúng của hình dạng cơ bản của hầu hết các động vật chân đốt, nó tương tự như hình cầu ellipsoid ở phần trước (cephalothorax) và hình trụ ở phần sau (bụng). Anténula gần giống hình nón. Những điểm tương đồng này được sử dụng để tính thể tích cơ thể của những loài giáp xác này.

Cơ thể của hầu hết các loài chân chèo được phân chia rõ ràng thành ba tagmata, tên của chúng khác nhau giữa các tác giả (tagmata là số nhiều của tagma, là một nhóm các phân đoạn trong một đơn vị hình thái-chức năng).

Vùng đầu tiên của cơ thể được gọi là cephalosome (hoặc cephalothorax). Bao gồm năm đoạn đầu hợp nhất và một hoặc hai đốt ngực hợp nhất bổ sung; ngoài các phần phụ thông thường và các hàm trên của đầu.

Tất cả các chi khác phát sinh từ các đoạn lồng ngực còn lại, chúng cùng nhau tạo thành bệnh u quái.

Bụng hoặc urosome không có chi. Các vùng của cơ thể mang các phần phụ (cephalosome và metasome) thường được gọi chung là u tinh.

Copepods có thói quen ký sinh thường có cơ thể bị biến đổi rất nhiều, đến mức thực tế không thể nhận ra là động vật giáp xác. Trong những trường hợp này, các bao trứng trứng thường là dấu tích duy nhất nhắc nhở chúng rằng chúng là động vật chân đốt.

Các dạng phân loại cơ bản

Trong số các động vật chân đốt sống tự do, ba dạng cơ bản được công nhận, làm phát sinh ba thứ tự phổ biến nhất của chúng: Cyclopoida, Calanoida và Harpacticoida (chúng thường được gọi là cyclopoids, calanoids và harpacticoide).

Calanoids được đặc trưng bởi một điểm uốn cong chính của cơ thể giữa metasome và urosome, được đánh dấu bằng sự thu hẹp đặc biệt của cơ thể.

Điểm uốn của cơ thể theo thứ tự Harpacticoida và Cyclopoida, nằm giữa hai phân đoạn cuối (thứ năm và thứ sáu) của u quái. Một số tác giả định nghĩa urosome trong harpacticoid và cyclopoid, là vùng của cơ thể sau điểm uốn này).

Hình 3. Các dạng cơ bản của các lệnh quan trọng nhất của chân chèo, điểm uốn được tô màu đỏ. (A) Cyclopoida (B) Calanoida (C) Harpacticoida. Nguồn: tự làm.

Harpacticoid nhìn chung có dạng vermiform (hình con sâu), với các đoạn phía sau không hẹp hơn nhiều so với các đoạn phía trước. Cyclopoids thường thuôn dốc ở điểm uốn chính của cơ thể.

Cả anten và anténules đều khá ngắn ở harpacticoid, kích thước trung bình ở cyclopoid và dài hơn ở calanoid. Ăng-ten của các xyclopoid là đơn nguyên (chúng có một nhánh), trong hai nhóm còn lại chúng là lưỡng cực (có hai nhánh).

Môi trường sống

Khoảng 79% các loài chân chèo được mô tả là sống ở đại dương, nhưng cũng có một số lượng lớn các loài nước ngọt.

Copepods cũng đã xâm chiếm một loạt các môi trường lục địa, thủy sinh và ẩm ướt và môi trường sống vi sinh. Ví dụ: các vật thể phù du của nước, các suối nước nóng và axit, nước ngầm và trầm tích, phytotelmata, đất ẩm ướt, thảm mục, môi trường sống nhân tạo và nhân tạo.

Hầu hết các calanoids là sinh vật phù du, và theo nhóm, chúng cực kỳ quan trọng với tư cách là sinh vật tiêu thụ chính trong lưới thức ăn, cả nước ngọt và biển.

Harpacticoid đã thống trị tất cả các môi trường nước, thường là sinh vật đáy và thích nghi với lối sống phù du. Ngoài ra, chúng cho thấy hình dạng cơ thể được sửa đổi cao.

Cyclopoids có thể sống trong nước ngọt và nước mặn, và hầu hết đều có thói quen sinh vật phù du.

Vòng đời

Sinh sản

Trứng phát triển tạo ra ấu trùng không phân đoạn được gọi là nauplii, rất phổ biến ở động vật giáp xác. Dạng ấu trùng này rất khác với con trưởng thành, đến nỗi trước đây người ta cho rằng chúng là các loài khác nhau. Để phân biệt những vấn đề này, người ta phải nghiên cứu toàn bộ quá trình phát triển từ trứng đến trưởng thành.

Hình 4. Ấu trùng Nauplius của động vật chân đốt. Nguồn: Lithium57, qua Wikimedia Commons

Chu kỳ lột xác

Copepod có thể thể hiện một trạng thái phát triển bị bắt, được gọi là độ trễ. Trạng thái này được kích hoạt bởi các điều kiện môi trường không thuận lợi cho sự tồn tại của chúng.

Trạng thái của thời gian chờ được xác định về mặt di truyền, do đó khi các điều kiện bất lợi phát sinh, chân chèo sẽ nhất thiết phải đi vào trạng thái này. Nó là phản ứng đối với những thay đổi có thể dự đoán và theo chu kỳ trong môi trường sống, và bắt đầu ở một giai đoạn di truyền cố định phụ thuộc vào loài chân chèo được đề cập.

Độ trễ cho phép các loài chân chèo vượt qua những thời điểm không thuận lợi (nhiệt độ thấp, thiếu tài nguyên, hạn hán) và xuất hiện trở lại khi những điều kiện này đã biến mất hoặc được cải thiện. Có thể coi đây là hệ thống “đệm” vòng đời, cho phép tồn tại trong những thời điểm không thuận lợi.

Ở các vùng nhiệt đới, nơi thường xảy ra các thời kỳ khô hạn và mưa dữ dội, các động vật chân đốt thường biểu hiện một hình thức ngủ đông, trong đó chúng phát triển thành nang hoặc kén. Kén này được hình thành từ một chất tiết nhầy có các hạt đất bám vào.

Là một hiện tượng lịch sử sự sống trong lớp Copepoda, độ trễ thay đổi đáng kể liên quan đến đơn vị phân loại, giai đoạn phát sinh, vĩ độ, khí hậu, và các yếu tố sinh vật và phi sinh học khác.

Giấy sinh thái

Vai trò sinh thái của động vật chân đốt trong hệ sinh thái dưới nước là vô cùng quan trọng, vì chúng là sinh vật phong phú nhất trong động vật phù du, có tổng sản lượng sinh khối cao nhất.

Dinh dưỡng

Chúng thống trị mức độ dinh dưỡng của sinh vật tiêu thụ (thực vật phù du), trong hầu hết các cộng đồng thủy sinh. Tuy nhiên, mặc dù vai trò của động vật chân đốt là động vật ăn cỏ về cơ bản ăn thực vật phù du đã được công nhận, nhưng hầu hết chúng cũng thể hiện tính ăn tạp và cơ hội dinh dưỡng.

Chu kì dinh dưỡng

Copepods thường chiếm thành phần lớn nhất trong sản xuất thứ cấp trên biển. Người ta tin rằng chúng có thể đại diện cho 90% tất cả các loài động vật phù du và do đó tầm quan trọng của chúng trong động lực học dinh dưỡng và thông lượng carbon.

Động vật chân đốt sống ở biển đóng một vai trò rất quan trọng trong chu trình dinh dưỡng, vì chúng có xu hướng kiếm ăn vào ban đêm ở khu vực nông hơn và xuống vùng nước sâu hơn vào ban ngày để đào thải (hiện tượng được gọi là “di cư hàng ngày theo chiều thẳng đứng”).

Hình 5. Sự đa dạng của các dạng ở động vật chân chèo ký sinh. Nguồn: Scott, Thomas; Xã hội Ray; Scott, Andrew, qua Wikimedia Commons

Ký sinh trùng

Một số lượng lớn các loài giáp xác chân lông là ký sinh trùng hoặc chung của nhiều sinh vật, bao gồm cả porifers, động vật có xương sống, annelids, động vật giáp xác khác, da gai, động vật thân mềm, áo dài, cá và động vật có vú biển.

Mặt khác, các động vật chân đốt khác, hầu hết thuộc bộ Harpacticoida và Ciclopoida, đã thích nghi với cuộc sống vĩnh viễn trong môi trường thủy sinh dưới lòng đất, đặc biệt là môi trường kẽ, mùa xuân, hạ âm và tĩnh mạch.

Một số loài động vật chân đốt sống tự do đóng vai trò là vật chủ trung gian cho ký sinh trùng ở người, chẳng hạn như Diphyllobothrium (một loại sán dây) và Dracunculus (một loại giun tròn), cũng như các động vật khác.

Động vật ăn thịt

Nuôi trồng thủy sản

Copepods đã được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản làm thức ăn cho ấu trùng cá biển, vì thành phần dinh dưỡng của chúng có vẻ phù hợp (tốt hơn Artemia thường được sử dụng), với các yêu cầu của ấu trùng.

Chúng có lợi thế là chúng có thể được sử dụng ở các hình thức khác nhau, như nauplii hoặc giun đầu đuôi, khi bắt đầu cho ăn, và như là động vật chân chèo trưởng thành cho đến cuối thời kỳ ấu trùng.

Chuyển động ngoằn ngoèo điển hình của chúng, sau đó là giai đoạn lướt ngắn, là một yếu tố kích thích thị giác quan trọng đối với nhiều loài cá thích chúng hơn luân trùng.

Một ưu điểm khác của việc sử dụng giáp xác chân chèo trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là đối với các loài sinh vật đáy, chẳng hạn như các loài thuộc chi Thisbe, là các loài giáp xác chân chèo không thuần dưỡng giữ cho thành bể chứa ấu trùng cá luôn sạch sẽ bằng cách chăn thả tảo và mảnh vụn.

Một số loài thuộc nhóm calanoid và harpacticoid đã được nghiên cứu để sản xuất và sử dụng hàng loạt cho những mục đích này.

Kiểm soát sâu bệnh

Copepods đã được báo cáo là kẻ săn mồi hiệu quả của ấu trùng muỗi liên quan đến việc truyền bệnh cho người như sốt rét, sốt vàng da và sốt xuất huyết (muỗi: Aedes aegypti, Aedes albopictus, Aedes polynesiensis, Anopheles farauti, Culex quinquefasciatus, và những loài khác ).

Một số động vật chân đốt thuộc họ Cyclopidae ăn ấu trùng muỗi một cách có hệ thống, sinh sản với tốc độ tương tự như những loài này và do đó duy trì số lượng quần thể của chúng giảm liên tục.

Mối quan hệ động vật ăn thịt - con mồi này đại diện cho một cơ hội có thể được khai thác để thực hiện các chính sách kiểm soát sinh học bền vững, vì bằng cách áp dụng các loài giáp xác chân chèo, việc sử dụng các tác nhân hóa học có thể gây ảnh hưởng xấu đến con người được tránh.

Người ta cũng báo cáo rằng động vật chân đốt giải phóng các hợp chất dễ bay hơi vào nước, chẳng hạn như monoterpenes và sesquiterpenes, thu hút muỗi đến oviposit, tạo thành một chiến lược săn mồi thú vị để sử dụng thay thế cho việc kiểm soát sinh học đối với ấu trùng muỗi.

Ở Mexico, Brazil, Colombia và Venezuela một số loài động vật chân đốt đã được sử dụng để kiểm soát muỗi. Trong số các loài này có: Eucyclops Speratus, Mesocyclops longisetus, Mesocyclops aspericornis, Mesocyclops edax, Macrocyclops albidus, trong số những loài khác.

Chất tích tụ sinh học

1. Allan, JD (1976). Các mô hình lịch sử sự sống ở động vật phù du. Am. Nat. 110: 165-1801.
2. Alekseev, VR và Starobogatov, YI (1996). Các loại diapause ở Giáp xác: định nghĩa, phân bố, tiến hóa. Thủy sinh học 320: 15-26.
3. Dahms, HU (1995). Dormancy in the Copepoda - một cái nhìn tổng quan. Hydrobiologia, 306 (3), 199–211.
4. Hairston, NG, & Bohonak, AJ (1998). Các chiến lược sinh sản của Copepod: Thuyết lịch sử sự sống, mô hình phát sinh loài và sự xâm nhập của các vùng nước nội địa. Tạp chí Hệ thống biển, 15 (1–4), 23–34.
5. Huys, R. (2016). Harpacticoid chân quỳ - các hiệp hội cộng sinh của chúng và các tầng sinh vật sinh học: Một đánh giá. Zootaxa, 4174 (1), 448–729.
6. Jocque, M., Fiers, F., Romero, M., & Martens, K. (2013). CRUSTACEA TRONG PHYTOTELMATA: TỔNG QUAN TOÀN CẦU. Tạp chí Sinh học Giáp xác, 33 (4), 451–460.
7. Reid, JW (2001). Một thách thức đối với con người: khám phá và tìm hiểu môi trường sống của động vật chân đốt lục địa. Thủy sinh học 454/454: 201-226. RM Lopes, JW Reid & CEF Rocha (eds), Copepoda: Phát triển trong Hệ sinh thái, Sinh học và Hệ thống học. Nhà xuất bản Báo chí Học thuật Kluwer.
8. Torres Orozco B., Roberto E. Estrada Hernández, Monica. (1997). Các mô hình di cư theo chiều dọc ở sinh vật phù du ở hồ nhiệt đới Hidrobiológica, vol. 7, không. 1, tháng 11, 33-40.