Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Biến thái hoàn toàn, biến thái không hoàn toàn và không qua biến thái
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em phân biệt được ba kiểu phát triển ở động vật — không qua biến thái, biến thái hoàn toàn, biến thái không hoàn toàn — dựa vào số giai đoạn và mức khác biệt hình dạng giữa con non với con trưởng thành.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã học sinh trưởng, phát triển ở thực vật diễn ra liên tục, không tách thành những giai đoạn hình dạng khác hẳn nhau (same-grade bridge). Ở nhiều loài động vật, phát triển lại tách hẳn thành các giai đoạn rất khác nhau về hình dạng — bài này gọi tên và phân loại các kiểu phát triển đó.
Khởi động
Một con sâu bướm trông chẳng giống một con bướm chút nào: không cánh, không râu dài, di chuyển bằng cách bò chứ không bay. Sâu và bướm có phải hai loài khác nhau không? Nếu không phải, điều gì đã xảy ra ở giữa hai hình dạng đó?
Kiến thức trọng tâm
Ở động vật có ba kiểu phát triển. Không qua biến thái: con non có hình dạng gần giống hệt con trưởng thành ngay từ đầu, chỉ khác về kích thước và vài chi tiết chưa hoàn thiện, lớn dần lên mà không trải qua giai đoạn hình dạng khác hẳn. Biến thái hoàn toàn: con non — gọi là ấu trùng — có hình dạng khác hẳn con trưởng thành, phải trải qua một giai đoạn trung gian gọi là nhộng, cơ thể biến đổi mạnh bên trong lớp vỏ nhộng trước khi trở thành con trưởng thành. Biến thái không hoàn toàn: con non đã mang hình dạng gần giống con trưởng thành nhưng còn thiếu vài bộ phận, thường là cánh chưa phát triển đủ; con non lớn dần và lột xác nhiều lần cho tới khi trưởng thành, không trải qua giai đoạn nhộng.
Bướm là ví dụ kinh điển của biến thái hoàn toàn, cũng như nhiều loài cánh cứng khác. Trứng nở ra sâu (ấu trùng) — ăn lá cây liên tục, lớn nhanh và lột xác nhiều lần để thay lớp vỏ chật chội. Đủ lớn, sâu ngừng ăn và biến thành nhộng — giai đoạn gần như bất động, cơ thể biến đổi hoàn toàn cấu trúc, hình thành cánh, chân, râu mới. Cuối cùng, bướm trưởng thành chui ra khỏi vỏ nhộng, có cánh, biết bay, tìm mật hoa để sống — một cơ thể gần như hoàn toàn khác con sâu ban đầu.
Có giai đoạn nhộng trung gian là dấu hiệu nhận biết biến thái hoàn toàn.
Châu chấu phát triển theo kiểu biến thái không hoàn toàn. Trứng nở ra con non đã mang hình dạng khá giống châu chấu trưởng thành — đủ đầu, ngực, bụng, chân — nhưng cánh chưa phát triển đầy đủ. Con non lớn dần, lột xác nhiều lần, mỗi lần cánh hoàn thiện thêm một chút, tới lần lột xác cuối cùng thì có cánh bay được. Khác với bướm, con non châu chấu không trải qua giai đoạn nhộng — hình dạng thay đổi dần qua từng lần lột xác, không biến đổi đột ngột trong một giai đoạn trung gian bất động.
Không có giai đoạn nhộng — hình dạng con non thay đổi dần qua mỗi lần lột xác, khác hẳn quá trình ở bướm.
Ếch là ví dụ quen thuộc của biến thái ở một loài có xương sống, khác hẳn hai ví dụ côn trùng ở trên. Trứng ếch đẻ dưới nước, nở ra nòng nọc — có đuôi để bơi, chưa có chân, hô hấp bằng mang giống cá. Nòng nọc lớn dần, mọc chân sau rồi chân trước; đuôi ngắn dần và tiêu biến, mang được thay bằng phổi, cuối cùng thành ếch trưởng thành: bốn chân, không đuôi, hô hấp bằng phổi và da, sống được cả trên cạn lẫn dưới nước. Nòng nọc khác hẳn ếch trưởng thành về hình dạng, cách hô hấp và nơi sống — giống quan hệ sâu với bướm hơn là con non với con trưởng thành ở châu chấu, nên ếch cũng xếp vào biến thái hoàn toàn.
Ngược lại, gà là ví dụ quen thuộc của phát triển không qua biến thái. Gà con nở ra đã có đầy đủ hình dạng cơ bản của một con gà: mỏ, hai chân, lông tơ che phủ toàn thân — chỉ khác gà trưởng thành ở kích thước và vài chi tiết như mào, lông đuôi chưa phát triển đủ. Gà con lớn dần qua nhiều tuần tuổi, không trải qua giai đoạn hình dạng nào khác hẳn — khác hẳn con sâu phải qua nhộng mới thành bướm. Người cũng phát triển không qua biến thái: trẻ sơ sinh đã có đầy đủ bộ phận cơ bản như người trưởng thành, những thay đổi tiếp theo chủ yếu là lớn lên về kích thước, cùng một số biến đổi ở tuổi dậy thì.
Dấu hiệu nhận biết: có giai đoạn nhộng hoặc thay đổi hình dạng triệt để → biến thái hoàn toàn; con non gần giống trưởng thành, lột xác dần → biến thái không hoàn toàn; con non giống hệt trưởng thành ngay từ đầu → không qua biến thái.
Ví dụ
Xác định kiểu phát triển của bướm
1
Vòng đời bướm trải qua bốn giai đoạn: trứng, sâu, nhộng, bướm trưởng thành. Đây là kiểu phát triển nào?
2
Sâu và bướm trưởng thành khác hẳn nhau về hình dạng, cách di chuyển, cách ăn — mức khác biệt rất lớn.
3
Giữa sâu và bướm trưởng thành có một giai đoạn nhộng — cơ thể biến đổi cấu trúc bên trong trước khi thành bướm.
4
Có giai đoạn nhộng và con non khác hẳn con trưởng thành — đúng hai dấu hiệu của biến thái hoàn toàn.
5
Vậy bướm phát triển qua biến thái hoàn toàn.
Ví dụ
Xác định kiểu phát triển của châu chấu
1
Vòng đời châu chấu trải qua trứng, con non (chưa có cánh hoàn chỉnh), rồi lột xác nhiều lần thành châu chấu trưởng thành có cánh, không có giai đoạn nào giống nhộng. Đây là kiểu phát triển nào?
2
Khác với bướm, châu chấu không có giai đoạn nhộng — con non lớn dần và hoàn thiện cánh qua từng lần lột xác, không biến đổi đột ngột trong một giai đoạn trung gian bất động.
3
Con non châu chấu đã mang hình dạng khá giống con trưởng thành ngay từ đầu, chỉ thiếu cánh hoàn chỉnh — mức khác biệt nhỏ hơn nhiều so với sâu và bướm.
4
Không có giai đoạn nhộng, con non gần giống con trưởng thành — đúng hai dấu hiệu của biến thái không hoàn toàn.
5
Vậy châu chấu phát triển qua biến thái không hoàn toàn.
Ví dụ
Xác định kiểu phát triển của ếch (dạng đề kiểm tra)
1
Ếch đẻ trứng dưới nước, trứng nở ra nòng nọc có đuôi, sống dưới nước, hô hấp bằng mang. Nòng nọc dần mọc chân, rụng đuôi, mang được thay bằng phổi, cuối cùng thành ếch trưởng thành sống được cả trên cạn. Xác định kiểu phát triển của ếch và giải thích.
2
Nòng nọc có đuôi, không chân, hô hấp bằng mang — khác hẳn ếch trưởng thành có bốn chân, không đuôi, hô hấp bằng phổi và da. Mức khác biệt này gần giống quan hệ sâu với bướm hơn là con non với con trưởng thành ở châu chấu.
3
Mọc chân, rụng đuôi, thay mang bằng phổi là một chuỗi biến đổi cấu trúc sâu sắc, không đơn thuần "lớn lên và hoàn thiện dần" như ở châu chấu.
4
Con non khác hẳn con trưởng thành cả về hình dạng, hô hấp lẫn nơi sống, và trải qua chuỗi biến đổi cấu trúc sâu sắc mới thành con trưởng thành — ếch được xếp cùng nhóm với bướm.
5
Vậy ếch phát triển qua biến thái hoàn toàn, dù là động vật có xương sống chứ không phải côn trùng như bướm.
Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ châu chấu cũng có giai đoạn nhộng giống bướm, chỉ vì cả hai đều gọi là "biến thái". Thực ra dấu hiệu phân biệt nằm ở chỗ có hay không có giai đoạn nhộng và mức khác biệt hình dạng con non với con trưởng thành — châu chấu không có giai đoạn nào giống nhộng. Một nhầm lẫn khác là đánh đồng "biến thái" với "lột xác": lột xác chỉ là thay lớp vỏ ngoài để lớn lên, xảy ra ở cả hai kiểu biến thái, tự nó không phải dấu hiệu phân biệt.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Không qua biến thái: con non giống hệt trưởng thành, chỉ nhỏ hơn (gà, người). Biến thái không hoàn toàn: con non gần giống trưởng thành, không có giai đoạn nhộng, lột xác dần (châu chấu, ve sầu). Biến thái hoàn toàn: con non khác hẳn trưởng thành, có giai đoạn nhộng hoặc biến đổi cấu trúc sâu sắc (bướm, ếch).
Bài tiếp theo hỏi: điều gì khiến các giai đoạn này diễn ra nhanh hay chậm ở động vật?
Ở động vật có ba kiểu phát triển. Không qua biến thái: con non có hình dạng gần giống hệt con trưởng thành ngay từ đầu, chỉ khác về kích thước và vài chi tiết chưa hoàn thiện, lớn dần lên mà không trải qua giai đoạn hình dạng khác hẳn. Biến thái hoàn toàn: con non — gọi là ấu trùng — có hình dạng khác hẳn con trưởng thành, phải trải qua một giai đoạn trung gian gọi là nhộng, cơ thể biến đổi mạnh bên trong lớp vỏ nhộng trước khi trở thành con trưởng thành. Biến thái không hoàn toàn: con non đã mang hình dạng gần giống con trưởng thành nhưng còn thiếu vài bộ phận, thường là cánh chưa phát triển đủ; con non lớn dần và lột xác nhiều lần cho tới khi trưởng thành, không trải qua giai đoạn nhộng.
Bướm là ví dụ kinh điển của biến thái hoàn toàn, cũng như nhiều loài cánh cứng khác. Trứng nở ra sâu (ấu trùng) — ăn lá cây liên tục, lớn nhanh và lột xác nhiều lần để thay lớp vỏ chật chội. Đủ lớn, sâu ngừng ăn và biến thành nhộng — giai đoạn gần như bất động, cơ thể biến đổi hoàn toàn cấu trúc, hình thành cánh, chân, râu mới. Cuối cùng, bướm trưởng thành chui ra khỏi vỏ nhộng, có cánh, biết bay, tìm mật hoa để sống — một cơ thể gần như hoàn toàn khác con sâu ban đầu.
Châu chấu phát triển theo kiểu biến thái không hoàn toàn. Trứng nở ra con non đã mang hình dạng khá giống châu chấu trưởng thành — đủ đầu, ngực, bụng, chân — nhưng cánh chưa phát triển đầy đủ. Con non lớn dần, lột xác nhiều lần, mỗi lần cánh hoàn thiện thêm một chút, tới lần lột xác cuối cùng thì có cánh bay được. Khác với bướm, con non châu chấu không trải qua giai đoạn nhộng — hình dạng thay đổi dần qua từng lần lột xác, không biến đổi đột ngột trong một giai đoạn trung gian bất động.
Ếch là ví dụ quen thuộc của biến thái ở một loài có xương sống, khác hẳn hai ví dụ côn trùng ở trên. Trứng ếch đẻ dưới nước, nở ra nòng nọc — có đuôi để bơi, chưa có chân, hô hấp bằng mang giống cá. Nòng nọc lớn dần, mọc chân sau rồi chân trước; đuôi ngắn dần và tiêu biến, mang được thay bằng phổi, cuối cùng thành ếch trưởng thành: bốn chân, không đuôi, hô hấp bằng phổi và da, sống được cả trên cạn lẫn dưới nước. Nòng nọc khác hẳn ếch trưởng thành về hình dạng, cách hô hấp và nơi sống — giống quan hệ sâu với bướm hơn là con non với con trưởng thành ở châu chấu, nên ếch cũng xếp vào biến thái hoàn toàn.
Ngược lại, gà là ví dụ quen thuộc của phát triển không qua biến thái. Gà con nở ra đã có đầy đủ hình dạng cơ bản của một con gà: mỏ, hai chân, lông tơ che phủ toàn thân — chỉ khác gà trưởng thành ở kích thước và vài chi tiết như mào, lông đuôi chưa phát triển đủ. Gà con lớn dần qua nhiều tuần tuổi, không trải qua giai đoạn hình dạng nào khác hẳn — khác hẳn con sâu phải qua nhộng mới thành bướm. Người cũng phát triển không qua biến thái: trẻ sơ sinh đã có đầy đủ bộ phận cơ bản như người trưởng thành, những thay đổi tiếp theo chủ yếu là lớn lên về kích thước, cùng một số biến đổi ở tuổi dậy thì.
Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ châu chấu cũng có giai đoạn nhộng giống bướm, chỉ vì cả hai đều gọi là "biến thái". Thực ra dấu hiệu phân biệt nằm ở chỗ có hay không có giai đoạn nhộng và mức khác biệt hình dạng con non với con trưởng thành — châu chấu không có giai đoạn nào giống nhộng. Một nhầm lẫn khác là đánh đồng "biến thái" với "lột xác": lột xác chỉ là thay lớp vỏ ngoài để lớn lên, xảy ra ở cả hai kiểu biến thái, tự nó không phải dấu hiệu phân biệt.