Phát triển qua biến thái 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 không hoàn toàn, biến thái hoàn toàn — theo mức độ thay đổi hình thái qua các giai đoạn, và phân loại được một số động vật quen thuộc vào đúng kiểu phát triển của chúng.
Kiến thức nền cần nhớ
Ở lớp 7, em đã biết vòng đời một số loài như bướm, ếch trải qua nhiều giai đoạn hình thái khác nhau (prior-grade review). Bài này gọi tên chính xác ba kiểu phát triển đó và nêu rõ tiêu chí để phân biệt chúng, thay vì chỉ nhớ từng ví dụ riêng lẻ.
Một em bé sơ sinh lớn dần thành người trưởng thành mà không hề "biến" thành một dạng cơ thể khác ở giữa chừng. Nhưng một con sâu bướm lại phải trải qua giai đoạn nhộng bất động, im lìm trong kén, trước khi biến thành con bướm có hình dạng hoàn toàn khác. Cùng gọi là "phát triển", vì sao hai con đường lại khác nhau đến vậy?
Kiến thức trọng tâm
Phát triển ở động vật là quá trình biến đổi bao gồm sinh trưởng, phân hoá tế bào và mô, cùng phát sinh hình thái các cơ quan, tính từ hợp tử tới cơ thể trưởng thành có khả năng sinh sản. Dựa vào mức độ thay đổi hình thái giữa con non và con trưởng thành, động vật chia thành ba kiểu phát triển.
Biến thái không hoàn toàn: con non, thường gọi là ấu trùng, có hình thái gần giống con trưởng thành nhưng còn thiếu một số cấu trúc như cánh hay cơ quan sinh dục hoàn chỉnh. Qua nhiều lần lột xác, ấu trùng dần lớn lên và hoàn thiện thêm những cấu trúc còn thiếu, không hề trải qua giai đoạn nhộng. Châu chấu, chuồn chuồn, gián là những ví dụ quen thuộc.
Một điểm đáng chú ý: ở loài biến thái hoàn toàn, ấu trùng và con trưởng thành thường sống khác môi trường hoặc ăn khác loại thức ăn — sâu bướm ăn lá cây, bướm trưởng thành hút mật hoa. Sự tách biệt đó giúp hai giai đoạn trong cùng một loài không phải cạnh tranh cùng một nguồn thức ăn với nhau.
- 1
So sánh quá trình phát triển ở người, châu chấu và bướm theo ba tiêu chí: hình thái con non so với trưởng thành, có hay không giai đoạn nhộng, và kiểu phát triển tương ứng.
- 2So sánh ba loài giúp thấy rõ ranh giới giữa ba kiểu phát triển: | Tiêu chí | Người | Châu chấu | Bướm | |---|---|---|---| | Hình thái con non | Gần giống trưởng thành ngay từ đầu | Gần giống trưởng thành, thiếu cánh và cơ quan sinh dục hoàn chỉnh | Rất khác trưởng thành (sâu bướm) | | Giai đoạn nhộng | Không có | Không có | Có | | Kiểu phát triển | Không qua biến thái | Biến thái không hoàn toàn | Biến thái hoàn toàn |
- 3
Vậy cả ba đều "phát triển" theo nghĩa tăng kích thước và hoàn thiện cấu tạo, nhưng khác nhau rõ rệt ở mức độ thay đổi hình thái và ở việc có hay không giai đoạn nhộng — đúng ba kiểu phát triển đã học.
- 1
Cho bốn loài: gà, chuồn chuồn, ong mật, ếch. Hãy xếp mỗi loài vào đúng kiểu phát triển và nêu ngắn gọn chuỗi giai đoạn của loài đó.
- 2
Ta có gà con nở ra đã có hình thái gần giống gà trưởng thành, dù nhỏ hơn và bộ lông còn khác, không trải qua biến đổi hình thái đột ngột nào → gà phát triển không qua biến thái.
- 3
Ấu trùng chuồn chuồn, sống dưới nước, có hình thái gần giống con trưởng thành nhưng chưa có cánh hoàn chỉnh; qua nhiều lần lột xác, ấu trùng dần mọc cánh và lên cạn, không qua giai đoạn nhộng → chuồn chuồn phát triển qua biến thái không hoàn toàn: trứng → ấu trùng lột xác nhiều lần → con trưởng thành.
- 4Ấu trùng ong khác hẳn ong trưởng thành có cánh, phải qua giai đoạn nhộng mới biến đổi triệt để; tương tự, nòng nọc ếch sống hoàn toàn dưới nước, thở bằng mang, không chân, khác hẳn ếch trưởng thành sống được cả trên cạn, thở bằng phổi và da, có bốn chân → cả hai đều phát triển qua biến thái hoàn toàn: ong (trứng → ấu trùng → nhộng → con trưởng thành), ếch (trứng → nòng nọc → ếch con → ếch trưởng thành). (1)
- 5
Kết hợp (1), vậy bốn loài chia thành ba nhóm: gà (không qua biến thái), chuồn chuồn (biến thái không hoàn toàn), ong mật và ếch (biến thái hoàn toàn) — cùng một kiểu phát triển có thể xảy ra ở những nhóm động vật rất khác nhau, miễn tiêu chí về hình thái và giai đoạn nhộng được thoả mãn.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ba kiểu phát triển ở động vật: không qua biến thái (con non gần giống trưởng thành ngay từ đầu, ví dụ người), biến thái không hoàn toàn (con non gần giống trưởng thành nhưng thiếu vài cấu trúc, không qua nhộng, ví dụ châu chấu), biến thái hoàn toàn (con non rất khác trưởng thành, có nhộng hoặc biến đổi tương đương, ví dụ bướm và ếch).
Ba kiểu phát triển này diễn ra theo một nhịp độ được điều khiển từ bên trong — không phải ngẫu nhiên. Bài sau tìm hiểu chính những hormone đứng sau nhịp độ đó, từ động vật có xương sống tới côn trùng.