Bài học

Động vật không xương sống: bốn nhóm chính

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em xếp đúng một con vật cho trước vào một trong bốn nhóm động vật không xương sống — ruột khoang, giun, thân mềm, chân khớp — dựa trên hình dạng cơ thể và các phần phụ như chân, râu, xúc tu, và giải thích được lý do xếp loại đó.

Kiến thức nền cần nhớ

Hai khóa học trước đã đưa em qua giới Nấm và giới Thực vật (same-grade bridge). Bài này bước sang giới cuối cùng trong năm giới đã học ở khóa Phân loại thế giới sống — giới Động vật — và dùng lại đúng công cụ khi đó: chọn một đặc điểm rõ ràng, chia nhóm lớn thành nhóm nhỏ hơn, giống hệt cách một khóa lưỡng phân hoạt động (same-grade bridge). Đặc điểm được chọn đầu tiên cho giới Động vật là một câu hỏi rất dễ trả lời: con vật đó có xương sống hay không?

Khởi động

Con giun đất và con rắn đều có thân hình dài, không chân, hay bò trên mặt đất. Nếu chỉ nhìn hình dáng bên ngoài, em có nghĩ hai con vật này thuộc cùng một nhóm không? Thử hình dung khi sờ vào lưng một con rắn — bên trong nó còn có gì mà con giun không hề có?

Kiến thức trọng tâm

Động vật không xương sống là những loài không có cột sống — bộ khung xương chạy dọc lưng, gồm nhiều đốt sống nối tiếp nhau, mà em sẽ gặp ở chính con người. Đây là nhóm động vật đông đảo nhất hành tinh: hơn 95% số loài động vật đã được các nhà khoa học mô tả thuộc về nhóm này. Không có cột sống không có nghĩa là không có bộ khung nâng đỡ nào cả — nhiều loài không xương sống, như tôm hay cua, vẫn có một lớp vỏ cứng bọc ngoài cơ thể, chỉ là bộ khung đó nằm ở bên ngoài chứ không phải bên trong.

Trong nhóm không xương sống khổng lồ này, bốn ngành quen thuộc nhất với chương trình phổ thông là ruột khoang, giun, thân mềm và chân khớp — phân biệt nhau bằng hình dạng cơ thể và các phần phụ mọc ra từ cơ thể đó. Ruột khoang (như sứa, hải quỳ, san hô) có cơ thể đối xứng tỏa tròn — cắt qua tâm theo bất kỳ hướng nào cũng chia thành hai nửa giống nhau — và mang các tế bào gai để tự vệ hoặc bắt mồi, nhưng không có phần phụ nào phân đốt. Giun (như giun đất, giun đũa, sán lá gan) có cơ thể dài, đối xứng hai bên, không có chân thật sự — di chuyển bằng cách co duỗi cơ thể hoặc nhờ lông nhỏ trên da. Thân mềm (như ốc, trai, mực) có cơ thể mềm, không phân đốt, phần lớn được bọc trong một lớp vỏ cứng bằng đá vôi do chính con vật tiết ra — trừ mực và bạch tuộc, vốn đã tiêu giảm gần hết lớp vỏ đó qua quá trình tiến hoá. Chân khớp (như tôm, cua, nhện, châu chấu) có đặc điểm dễ nhận nhất trong bốn nhóm: một bộ xương ngoài cứng và các phần phụ phân đốt, cử động được ở từng khớp — đúng như cái tên của ngành này.

Xếp loại luôn dựa trên hình dạng cơ thể và phần phụ, không dựa trên kích thước hay môi trường sống của con vật.

Trong bốn nhóm trên, chân khớp bỏ xa phần còn lại về số loài. Riêng côn trùng — một lớp thuộc ngành chân khớp — đã có hơn một triệu loài được mô tả, nhiều hơn tổng số loài của mọi nhóm động vật khác cộng lại, kể cả nhóm động vật có xương sống mà em sẽ gặp ở bài sau. Vì sao chân khớp thành công đến vậy? Bộ xương ngoài vừa bảo vệ cơ thể vừa chống mất nước, còn các phần phụ phân đốt cho phép mỗi loài tiến hoá ra kiểu di chuyển hoặc kiếm ăn riêng — chân để bò, cánh để bay, càng để bắt mồi — nên chân khớp sống được ở gần như mọi môi trường trên Trái Đất, từ đáy biển sâu đến sa mạc khô cằn.

Số liệu là ước tính số loài đã được các nhà khoa học mô tả, theo thống kê sinh học phổ biến — chỉ riêng lớp côn trùng đã đông hơn hẳn tổng số loài của cả năm lớp động vật có xương sống em sẽ học ở bài sau.

Ví dụ

Phân loại con tôm, con ốc, con giun

1
Ba bạn học sinh mang đến lớp một con tôm sông, một con ốc sên và một con giun đất bắt được sau cơn mưa. Em hãy xếp mỗi con vật vào đúng nhóm động vật không xương sống và giải thích ngắn gọn.
2
Con tôm có một lớp vỏ cứng bọc ngoài cơ thể và nhiều đôi chân phân đốt, cử động được ở từng khớp — đúng đặc điểm của ngành chân khớp.
3
Con ốc sên có cơ thể mềm, không phân đốt, và mang theo một lớp vỏ xoắn bằng đá vôi trên lưng — đúng đặc điểm của ngành thân mềm, dù không có chân phân đốt như con tôm.
4
Con giun đất có cơ thể dài, mềm, chia thành nhiều đốt vòng giống nhau nhưng không có phần phụ nào phân đốt để bò — khác hẳn cách di chuyển bằng chân của con tôm, nên thuộc ngành giun chứ không phải chân khớp.
5
Vậy: con tôm thuộc chân khớp (vỏ ngoài cứng, chân phân đốt), con ốc sên thuộc thân mềm (thân mềm có vỏ đá vôi), con giun đất thuộc giun (thân dài phân đốt, không có chân).

Ví dụ

Phân loại bốn sinh vật gặp trong vườn (dạng đề thi)

1
Một bạn học sinh bắt gặp bốn sinh vật: (1) một con sên trần không vỏ, (2) một con rết nhiều chân, (3) một con sứa dạt vào bờ biển trong chuyến du lịch, (4) một con sán lá gan tìm thấy trong ruột một con ốc. Hãy xếp mỗi sinh vật vào đúng nhóm không xương sống, biết rằng sinh vật (1) đã tiêu giảm gần hết lớp vỏ qua quá trình tiến hoá.
2
Sên trần tuy không còn vỏ nhưng thân vẫn mềm, không phân đốt, không có chân phân đốt — vẫn thuộc thân mềm, chỉ là một loài thân mềm đã mất vỏ qua tiến hoá, giống mực và bạch tuộc. Con rết có nhiều đôi chân phân đốt rõ ràng và cơ thể chia đốt — thuộc chân khớp.
3
Con sứa có cơ thể đối xứng tỏa tròn, trong suốt, có tế bào gai để tự vệ — đặc điểm điển hình của ruột khoang. Con sán lá gan có thân dẹp, không phân đốt rõ, không có chân — thuộc ngành giun, dù hình dạng dẹp hơn giun đất.
4
Điểm mấu chốt của câu hỏi này là sinh vật (1): nếu chỉ nhìn 'không có vỏ' mà vội xếp sên trần vào một nhóm khác, sẽ bỏ qua đặc điểm quan trọng hơn — thân mềm, không phân đốt, không có chân — nên vẫn phải xếp vào thân mềm.
5
Vậy: (1) sên trần thuộc thân mềm, (2) rết thuộc chân khớp, (3) sứa thuộc ruột khoang, (4) sán lá gan thuộc giun — xếp loại luôn dựa vào hình dạng cơ thể và phần phụ, không dựa vào một đặc điểm phụ như có vỏ hay không.

Sai lầm thường gặp

Sai lầm thường gặp nhất là dùng đặc điểm 'có vỏ cứng hay không' để phân biệt các nhóm không xương sống — nhưng vỏ cứng chỉ là dấu hiệu của chân khớp khi nó gắn liền với các phần phụ phân đốt; ốc và trai cũng có vỏ cứng nhưng thuộc thân mềm, còn sên trần hay mực lại không hề có vỏ dù vẫn thuộc thân mềm. Một sai lầm khác là xếp giun đất và rắn vào cùng một nhóm vì cả hai đều dài và không chân — rắn có cột sống bên trong cơ thể, thuộc động vật có xương sống, sẽ được học ở bài sau.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Bốn nhóm không xương sống: ruột khoang (đối xứng tỏa tròn, tế bào gai), giun (thân dài, không chân), thân mềm (thân mềm, thường có vỏ đá vôi), chân khớp (bộ xương ngoài, chân phân đốt) — nhóm đông loài nhất trong cả giới Động vật.

Bài tiếp theo chuyển sang nhóm động vật ngược lại — những loài có cột sống bên trong cơ thể — và cách chia chúng thành năm lớp quen thuộc.