Таблица среда обитания дождевого червя. Особенности строения тела дождевого червя. Как устроены и работают его системы пищеварительная, нервная и другие. Строение дождевых червей
Представители типа Кольчатые (кольчецы) считаются наиболее высокоразвитыми червями. В этот тип входит класс Малощетинковые чер-ви. Какие особенности строения и жизнедеятельности отличают их от других червей?
Каждый ви-дел, как после летнего дождя на поверхности земли появляются дождевые черви (рис. 18.1). Выгоняет их из почвы вода, заполняющая все ходы червя. В ней быстро растворяется углекислый газ, выделя-ющийся в результате гниения в почве органических остатков. Ощутив нехватку кислорода и избыток углекислого газа, черви выползают на поверхность. Но здесь они не задерживаются. Едва лишь воды в почве становится меньше, как черви возвращаются на свое постоянное место обитания.
День дождевой червь проводит под землей, а с на-ступлением сумерек вылезает из норки за запасом пищи. Нащупав опавший листок, червь захватывает его ртом и затягивает в норку (рис. 18.2). Он пита-ется листьями, органическими остатками и разными микроорганизмами.
Длина дождевого червя составляет 10-13 см. Его тело напоминает шланг от стиральной машины: оно состоит из сегментов — плотных колец, соединенных тонкими эластичными связками. Благодаря им червь может свободно сворачиваться и растягиваться. Несколько сегментов на передней части его тела толще и заметно бледнее других. Это так называемый «по-ясок», играющий важную роль в размножении червя.
Тело животного покрыто топкой влажной кутикулой. Если вы проведете по нему пальцем от переднего к заднему концу, вы почувствуете, что оно скользкое и гладкое, а ког-да сделаете это в обратном направлении — оно покажется вам шершавым. Дело в том, что на теле червя расположены ряды щетинок (рис. 18.3), направленных к заднему его концу, как шерсть у гладкошерстной кошки. Скользкая ку-тикула и щетинки являются приспособлениями червя к жизни в почве. Для продвижения в ней нужно иметь глад-кое и скользкое тело. Однако во время движения против силы тяжести животное с таким телом будет соскальзывать вниз. Чтобы избежать этого, червю и нужные щетинки.
Покровы и движение дождевого червя. У дождевого червя, как и у всех ранее изучен-ных червей, есть кожно-мускульный мешок, покрытый ку-тикулой. У кольчецов две группы мышц: кольцевые и продольные. Материал с сайта
 |
| Рис. 18.5. Схема движения дождевого червя |
Как связано движение дождевого червя (рис. 18.5) с работой его мышц? Чтобы проделать ход в почве, червь в передних сегментах тела сокращает кольцевые мышцы, а в сегментах, расположенных дальше, продольные. Передняя часть тела становится тоньше, увеличивается в длину и проникает в почву. Следующий участок тела в это время уко-рачивается и утолщается, упираясь в стенки хода.
Затем червь расслабляет на переднем участке кольцевые мышцы, а продольные сокращает. Так он расширяет отверстие в почве. В то же время в сегментах следующего участка тела сокращают-ся кольцевые мышцы, а продольные расслабляют-ся. Ритмично сокращая кольцевые и продольные мышцы в сегментах разных участков тела, червь проделывает ход. Иногда, чтобы проделать ход, червь заглатывает комочки земли, попадающиеся на его пути.
На этой странице материал по темам:
Строение кольцевого дождевого червя фото 7 класс
Каковы средние размеры дождевого червя
Для чего нужен дождевой червь в природе
Почему дождевой червь не может долго находиться на поверхности земли
Окей google движения дождевого червя схема на урок билогии домашняя работа
Вопросы по этому материалу:
-
Все знают дождевых червей, они составляют большую группу различных видов, относящихся к семейству олигохет.
Обыкновенный дождевой червь относится к наиболее известному семейству Lumbricidae, состоящему примерно из 200 видов, причем на территории нашей страны из них встречается около 100. Длина тела обыкновенного дождевого червя достигает 30 сантиметров.
Виды дождевых червей
В зависимости от биологии дождевых червей их подразделяют на 2 типа: черви, питающиеся в почве и черви, добывающие пропитание на поверхности почвы.
К червям, питающимся в почве, относятся подстилочные черви, обитающие в слое подстилки и не опускающиеся на глубину ниже 10 сантиметров даже при промерзании или пересыхании почвы.
К данному типу также относятся почвенно-подстилочные черви, которые при неблагоприятных условиях могут проникать на глубину до 20 сантиметров. Сюда же входят норные черви, которые постоянно живут на глубине 1-го метра и более. Свои норы эти черви покидают редко, а при спаривании и питании они высовывают на поверхность лишь переднюю часть тела. Кроме того к этому типу относятся роющие черви, они проводят свою жизни в глубоких слоях почвы.
Роющие и подстилочные черви живут в районах с переувлажненными почвами: на берегах водоемов, в болотистых местностях, во влажны субтропических зонах. Подстилочные и почвенно-подстилочные черви живут в тайге и тундре. А почвенные черви обитают в степях. Самая излюбленная среда обитания всех типов дождевых червей – хвойно-широколиственные леса.
Образ жизни червей
Дождевые черви ведут ночной образ жизни. Ночью их можно встретить копошащимися в большом количестве в различных местах.
При этом они оставляют свои хвосты в норках, а тело вытягивают и разведывают окружающее пространство, захватывая опавшие листья ртом и затаскивая их в норки. Во время питания глотка дождевого червя немного выворачивается наружу, а потом втягивается обратно.
Питание дождевых червей
Черви являются всеядными. Они проглатывают большое количество почвы и усваивают из нее органические вещества. Таким же образом они едят полусгнившие листья, кроме твердых листьев или листьев, имеющих для червей неприятный запах. Если черви живут в горшках с землей, то можно заметить, как они поедают свежие листья растений.
Дарвин исследовал червей, он провел большую научную работу и в ходе ее сделал интересные наблюдения. В 1881 году вышла книга Дарвина «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей». Ученый содержал червей в горшках с землей и изучал, как они ведут повседневную жизнь и питаются. Например, чтобы выяснить, чем еще питаются черви помимо земли и листьев, он прикреплял булавками кусочки вареного и сырого мяса и смотрел за тем, как каждую ночь черви теребили мясо, при этом поедая часть кусочков. Кроме того, в ход шли кусочки погибших червей, поэтому Дарвин сделал вывод, что они являются каннибалами.
Черви затаскивают полусгнившие листья в норки на глубину около 6-10 сантиметров и там едят их. Ученый наблюдал за тем, как дождевые черви хватают пищу. Если листок приколоть булавкой к почве, то червь будет стараться затащить его под землю. Чаще всего они захватывают небольшие кусочки листа и отрывают их. В этот момент толстая глотка выпячивается наружу и создает для верхней губы точку опоры.
Если червю попадается большая плоская поверхность листа, то его стратегия иная. Он немного вжимает передние кольца в последующие, вследствие чего передний конец становится шире, он приобретает тупую форму, и на нем появляется небольшая ямка. Глотка выходит вперед, прикрепляется к поверхности листа, а потом оттягивается назад и немного расширяется. В результате таких действий, в ямке в передней части тела, которая приложена к листу, получается вакуум. То есть глотка выполняет функцию поршня, и червь плотно крепится к поверхности листа. Если червю дать тонкий капустный лист, то с его обратной стороны можно будет заметить углубление, находящееся над головой червя.
Дождевые черви не едят жилки листьев, они только высасывают нежные ткани. Листья они используют не только в пищу, но и закрывают с их помощью входы в свои норы. Для этого также подходят увядающие цветки, кусочки стеблей, шерсть, перья, бумага. Часто из нор дождевых червей виднеются пучки листовых черешков и перья. Чтобы втащить лист в норку, червь его сминает. Червь плотно складывает листья друг к другу и сдавливает. Порой черви расширяют отверстия норок или делают дополнительный ход, чтобы набрать новых листьев. Пространство между листьями заполняется влажной землей из кишечника червя. Так норки полностью закупориваются. Такие закрытые норки чаще всего попадаются в осеннее время перед тем, как червь отправится на зимовку.
Дождевые черви выкладывают листьями верхнюю часть норки, Дарвин считал, что они делают для того, чтобы их тела не касались холодного грунта. Кроме того Дарвин узнал о различных способах выкапывания норок. Черви это делают либо, заглатывая землю, либо раздвигая ее в различных направлениях. Если червь раздвигает почву, то он просовывает узкий конец тела между частицами грунта, потом надувает, а после сокращает его, благодаря чему частицы земли раздвигаются. То есть он использует переднюю часть тела в качестве клина.
Если грунт слишком плотный, то дождевому червю сложно раздвинуть частицы, поэтому он меняет тактику поведения. Он глотает землю, затем пропускает ее через себя, погружаясь, таким образом, постепенно в грунт, а за ним растет куча экскрементов. Дождевые черви могут поглощать мел, песок и другие субстраты, не имеющие органики. Эта особенность помогает червям погружаться в грунт при его повышенной сухости или при промерзании.
Норы дождевых червей располагаются вертикально или немного вглубь. Изнутри они практически всегда покрыты тонким слоем черной переработанной почвы. Червь выбрасывает из кишечника землю и утрамбовывает ее по стенкам норы, совершая вертикальные движения. В результате выстилка получается гладкой и очень прочной. Щетинки, находящиеся на теле червя, прилегают к выстилке, у них создается точка опоры, в результате чего червь быстро двигается в своей норе. Выстилка не только делает стенки норы более прочными, но и предохраняет тело червя от получения царапин.
Норки, которые ведут вниз, как правило, заканчиваются расширенной камерой. В этих камерах дождевые черви зимуют. Зиму некоторые особи проводят в одиночке, а другие сплетаются между собой в клубок. Норку черви выстилают семенами или небольшими камешками, в результате чего получается прослойка воздуха и червь может дышать.
После того, как дождевой червь заглатывает землю, питаясь ей или роя ход, он поднимается на поверхность и выбрасывает ее. Эти комочки земли пропитаны выделениями из кишечника, поэтому они вязкие. Когда комочки высыхают, они твердеют. Черви выбрасывают землю не хаотично, а по очереди в разные стороны от входа в норку. Хвост червь использует во время этой работы в качестве лопаты. Таким образом, вокруг входа в нору формируется башенка из экскрементов. Все башенки у червей разных видов отличаются по высоте и форме.
Выход дождевого червя
Чтобы высунуться из норы и выбросить экскременты, червь вытягивает хвост вперед, а если червю необходимо собрать листья, то он высовывает из земли голову. То есть в норах дождевые черви могут переворачиваться.
Дождевые черви выбрасывают землю не всегда возле поверхности, если они обнаруживают полость, например, в спаханной земле или рядом с корнями деревьев, то они выбрасывают экскременты в эту полость. Между многими камнями и под упавшими стволами деревьев имеются небольшие комочки экскрементов дождевых червей. Порой черви наполняют экскрементами свои старые норы.
Жизнь дождевых червей
Эти небольшие животные сыграли значительную роль в истории образования земной коры. Они живут в большом количестве во влажных местах. Поскольку черви роют землю, она постоянно находится в движении. В результате роющий деятельности частицы почвы перетираются друг о друга, на поверхность попадают новые слои грунта, подвергаются воздействию гумусовых кислот и углекислоты, и растворяется большинство минеральных веществ. Мускусные кислоты образуются при переваривании червями полуразложившихся листьев. Дождевые черви способствуют повышению количества в почве калия и фосфора. Кроме того земля, прошедшая через кишечник червя, склеивается кальцитом, который является производным углекислого кальция.
Экскременты червей плотно спрессовываются и попадают наружу в виде прочных частиц, которые не так быстро размываются, чем обычные комочки почвы аналогичной величины. Данные экскременты являются элементами зернистой структуры почвы. Дождевые черви ежегодно образуют огромное количество экскрементов. За сутки у каждого дождевого червя выходит около 4-5 грамм земли, то есть это количество равно весу тела самого червя. Каждый год дождевые черви выбрасывают на поверхность грунта слой экскрементов, толщина которого составляет 0,5 сантиметров. Дарвин рассчитал, что на 1 гектар пастбищ Англии приходится до 4 тонн сухой массы. Под Москвой на полях многолетних трав черви образуют на 1 гектар земли каждый год 53 тонны экскрементов.
Черви подготавливают почву для роста растений: почва разрыхляется, получаются небольшие комочки, что улучшает доступ попадания воздуха и проникновения воды. Кроме того, дождевые черви затаскивают листья в свои норы, частично переваривая их и смешивая с экскрементами. Благодаря деятельности червей, почва равномерно перемешивается с растительными остатками, таким образом, получается плодородная смесь.
Корням растений проще распространяться в ходах червей, к тому же в них содержится питательный гумус. Сложно не удивиться тому факту, что весь плодородный слой подвергся обработке дождевыми червями, а через несколько лет, они снова его переработают. Дарвин считал, что больше не имеется животных, которые имели такое же значение в истории образования земной коры, хотя черви являются низкоорганизованными существами.
Деятельность дождевых червей приводит к тому, что камни и крупные предметы со временем уходят вглубь земли, а небольшие осколки земли постепенно перевариваются и превращаются в песок. Дарвин подчеркивал, что археологи должны быть обязаны червям за то, что они способствуют сохранению древних предметов. Такие предметы, как золотые украшения, орудия труда, монеты и другие археологические ценности, постепенно погребаются под экскрементами дождевых червей, благодаря чему надежно сохраняются для будущих поколений, которые снимут покрывающий их слой земли.
Урон дождевым червям, как и многим другим животным, наносит развивающая хозяйственной деятельности человека. Применение пестицидов и удобрений приводит к снижению численности червей. На сегодняшний день в Красной книге находится 11 видов дождевых червей. Неоднократно люди переселяли различные виды дождевых червей в те местности, где их недостаточно. Черви проходили акклиматизацию, и эти попытки завершались успехом. Данные мероприятия, называемые зоологической мелиорацией, позволяют сохранить численность дождевых червей.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
В мире фауны является дождевой червь. Его по праву можно назвать земляным тружеником, так как именно благодаря ему грунт, по которому мы ходим, сполна пропитывается кислородом и прочими минеральными веществами. Проходя различные участки земли вдоль и поперек, этот червячок делает их рыхлыми, что позволяет после этого высаживать там культурные растения, а также заниматься садоводством.
Общие характеристики вида
Дождевой червь относится к царству Животные, к подцарству Многоклеточные. Его тип характеризуют как Кольчатые, а класс - Малощетинковые. Организация кольчатых червей по сравнению с другими типами весьма высокая. Они обладают вторичной полостью тела, которая имеет свои собственные системы пищеварения, кровеносную и нервную. Разделяются они плотной прослойкой из клеток мезодермы, которые служат своеобразными подушками безопасности для животного. Также благодаря им автономно может существовать и прогрессировать в развитии каждый отдельный членик тела червяка. Места обитания этих земных санитаров - влажный грунт, соленые или же пресные воды.
Внешнее строение дождевого червя
Тело червяка имеет круглую форму. Длина представителей этого вида может составлять до 30 сантиметров, в состав которых могут входить от 100 до 180 сегментов. Передняя часть тела червяка имеет небольшое утолщение, в котором сосредоточены так называемые половые органы. Местные клетки активируются в период размножения и выполняют функцию откладывания яиц. Боковые наружные части тела червяка оснащены короткими, совсем незаметными для человеческого глаза щетинками. Они позволяют животному передвигаться в пространстве и перебирать землю. Также стоит отметить, что животик дождевого червя окрашен всегда в более светлый тон, нежели его спина, которая имеет темно-бордовый, почти коричневый окрас.
Каков он изнутри
От всех остальных сородичей строение дождевого червя отличает наличие настоящих тканей, которые образуют его тельце. Наружная часть покрыта эктодермой, которая богата слизистыми клетками, содержащими в себе железо. За этим слоем следуют мышцы, которые делятся на две категории: кольцевые и продольные. Первые расположены ближе к поверхности тела и являются более подвижными. Вторые же используются как вспомогательные во время передвижения, а также позволяют более полноценно работать внутренним органам. Мышцы каждого отдельного сегмента тела червяка могут функционировать автономно. При передвижении дождевой червь поочередно сжимает каждую кольцевую группу мышц, в результате чего его тело то растягивается, то становится короче. Это позволяет ему прорывать новые тоннели и полноценно рыхлить землю.
Система пищеварения
Строение червячка предельно просто и понятно. Берет оно свое начало с ротового отверстия. Через него еда поступает в глотку и после проходит через пищевод. В этом сегмента продукты очищаются от кислот, выделяемых продуктами гниения. Затем еда проходит через зоб и попадает в желудок, в котором сосредоточено множество маленьких мышц. Здесь продукты буквально перемалываются и после этого поступают в кишечник. У червячка имеется одна средняя кишка, которая переходит в заднее отверстие. В ее полости все полезные вещества из пищи всасываются в стенки, после чего отходы выходят из организма через заднепроходное отверстие. Важно знать, что экскременты дождевого червя насыщены калием, фосфором и азотом. Они прекрасно питают землю и насыщают ее минералами.
Система кровообращения
Кровеносную систему, которой обладает дождевой червь, можно поделить на три сегмента: брюшной сосуд, спинной сосуд и кольцевой, который объединяет два предыдущих. Кровоток в организме замкнутый, или же кольцевой. Кольцевой сосуд, который имеет форму спирали, объединяет две жизненно важные для червяка артерии в каждом сегменте. От него также ответвляются капилляры, которые подходят близко к внешней поверхности тела. Стенки всего кольцевого сосуда и его капилляров пульсируют и сокращаются, благодаря чему кровь перегоняется от брюшной артерии к спинной. Примечательно, что дождевые червяки подобно человеку имеют красную кровь. Это обуславливается наличием гемоглобина, который регулярно распространяется по всему телу.
Дыхание и нервная система
Процесс дыхания у дождевого червя осуществляется через кожу. Каждая клеточка наружной поверхности очень чувствительна к влаге, которая впитывается и перерабатывается. Именно по этой причине червяки не обитают в сухих песчаных местностях, а живут там, где почва всегда наполнена водой или же в самих водоемах. Нервная система у этого животного куда интереснее. Главный «комок», в котором сосредоточены все нейроны в огромном количестве, находится в переднем сегменте тела, однако его аналоги, меньшие по размеру, есть в каждом из них. Поэтому каждый членик тела червяка может существовать автономно.
Размножение
Сразу отметим, что все дождевые черви - гермафродиты, и в каждом организме семенники расположены впереди яичников. Эти уплотнения находятся в передней части тела, и в период спаривания (а оно у них перекрестное) семенники одного из червей переходят в яичники другого. В период спаривания у червяка выделяется слизь, которая необходима для образования кокона, а также белковое вещество, которым будет питаться зародыш. В результате этих процессов образуется слизистая муфта, в которой развиваются эмбрионы. После они покидают ее задним концом вперед и уползают в землю продолжать свой род.
Хорошо всем известные дождевые черви составляют большую группу видов, относящихся к разным семействам олигохет.
Наш обыкновенный дождевой червь, достигающий 30 сантиметров в длину и сантиметра в толщину, принадлежит к наиболее полно изученному семейству Lumbricidae, включающему около 200 видов, в России из них встречается около ста.
Виды дождевых червей
По особенностям биологии дождевых червей можно разделить на два типа: к первому относятся черви, питающиеся на поверхности почвы, ко второму - питающиеся в почве. В первом типе можно также выделить подстилочных червей, которые живут в слое подстилки и ни при каких обстоятельствах (даже при пересыхании или промерзании почвы) не опускаются в землю глубже 5-10 сантиметров. К этому же типу относятся почвенно-подстилочные черви, которые проникают в почву глубже 10-20 сантиметров, но только при неблагоприятных условиях, и норные черви, делающие постоянные глубокие ходы (до 1 метра и более), которые они обычно не покидают, а при питании и спаривании высовывают на поверхность почвы только передний конец тела. Второй тип можно разделить на роющих червей, живущих в глубоком горизонте почв, и норных червей, имеющих постоянные ходы, однако питающихся в гумусовом горизонте.
Подстилочные и роющие черви населяют места с переувлажненными почвами - берега водоемов, болотистые почвы, почвы влажных субтропиков. В тундре и в тайге обитают лишь подстилочные и почвенно-подстилочные формы, а в степях - только собственно почвенные. Лучше всего они себя чувствуют в условиях хвойно-широколиственных лесов: в этих зонах обитают все типы люмбрицид.
Образ жизни червей
По образу жизни черви - животные ночные, и ночью можно наблюдать, как они копошатся повсюду в большом количестве, оставаясь при этом своими хвостами в норках. Вытягиваясь, они обшаривают окружающее пространство, захватывают ртом (при этом глотка червя слегка выворачивается наружу, а затем втягивается обратно) сырые опавшие листья и затаскивают их в норки.
Дождевые черви всеядны. Они заглатывают огромное количество земли, из которой усваивают органические вещества, точно так же поедают они большое количество всевозможных полусгнивших листьев, за исключением очень твердых или обладающих неприятным для них запахом. При содержании червей в горшках с землей можно наблюдать, как они едят свежие листья некоторых растений.
Очень интересные наблюдения за дождевыми червями провел Ч. Дарвин, который посвятил этим животным большое исследование. В 1881 году была опубликована его книга «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей». Чарльз Дарвин содержал дождевых червей в горшках с землей и проводил интереснейшие опыты для изучения питания и поведения этих животных. Так, чтобы выяснить, какую пищу, кроме листьев и земли могут есть черви, он закреплял булавками кусочки вареного и сырого мяса на поверхности земли в горшке и наблюдал, как каждую ночь черви теребили мясо, и большая часть кусочков оказывалась съедена. Съедали они также и куски мертвых червей, за что Дарвин даже назвал их каннибалами.
Полусгнившие или свежие листья втаскиваются червями через отверстия норок на глубину 6-10 сантиметров и там поедаются. Дарвин наблюдал, каким образом черви захватывают пищевые объекты. Если к поверхности земли в цветочном горшке приколоть свежие листья, то черви будут стараться утащить их к себе в норки. Обычно они отрывают маленькие кусочки, захватывая край листа между выдающейся верхней и нижней губой. В это время толстая мощная глотка выпячивается вперед и тем самым создает верхней губе точку опоры. Если червь натыкается на плоскую большую поверхность листа, он действует по-другому. Передние кольца туловища немного втягиваются в последующие, за счет чего передний конец тела расширяется, становится тупым с небольшой ямкой на конце. Глотка подается вперед, прижимается к поверхности листа, а затем, не открепляясь, оттягивается назад и слегка расширяется. В результате в ямке на переднем конце тела, приложенной к листу, образуется «вакуум». Глотка действует как поршень, и червь очень прочно присасывается к поверхности листа. Если подложить червю тонкий увядающий капустный лист, то с обратной стороны от червя можно видеть углубление прямо над головным концом животного. Жилки листа червь никогда не трогает, а высасывает нежные ткани листьев.
Черви используют листья не только в пищу, но и затыкают ими входы в норки. С этой целью они также тащат в норы кусочки стеблей, завядшие цветки, обрывки бумаги, перья, клочки шерсти. Иногда из норы червя торчат пучки листовых черешков или перьев.
Листья, втащенные в норки червей, всегда смяты или сложены в большое число складок. Когда втаскивается следующий лист, он помещается снаружи от предыдущего, все листья плотно складываются и сдавливаются друг с другом. Иногда червь расширяет отверстие своей норки или делает рядом другую, чтобы набрать еще больше листьев. Промежутки между листьями черви заполняют влажной выброшенной из их кишечника землей таким образом, что норки совершенно закупориваются. Такие закупоренные норки особенно часто встречаются осенью перед зимовкой червей. Листьями выстилается верхняя часть хода, что, как считал Дарвин, препятствует соприкосновению тела червя с холодной и мокрой землей у поверхности почвы.
Дарвин описал также способы выкапывания норок дождевыми червями. Они делают это либо раздвиганием земли во все стороны, либо заглатыванием ее. В первом случае червь просовывает узкий передний конец тела в щели между частицами земли, затем вздувает и сокращает его, и тем самым частицы почвы раздвигаются. Передний конец тела работает, как клин. Если земля или песок очень плотные, утрамбованные, червь не может раздвинуть частицы почвы и действует другим способом. Он заглатывает землю, и, пропуская ее через себя, постепенно погружается в грунт, оставляя за собой растущую кучку экскрементов. Способность поглощать песок, мел или другие совершенно лишенные органики субстраты является необходимым приспособлением на тот случай, когда червь, погружаясь в iпочву от излишней сухости или холода, оказывается перед неразрыхленными плотными слоями грунта.
Норки червей идут или вертикально, или немного вкось. Практически всегда они выстланы изнутри тонким слоем черной переработанной животным земли. Комочки земли, выбрасываемой из кишечника, утрамбовываются по стенкам норки вертикальными движениями червя. Образованная таким образом выстилка становится очень твердой и гладкой и тесно прилегает к телу червя, а у загнутых назад щетинок есть прекрасные точки опоры, что позволяет червю очень быстро двигаться в норке вперед и назад. Выстилка, с одной стороны, укрепляет стенки норки, с другой стороны, предохраняет тело червя от царапин. Норки ведущие вниз заканчиваются обычно расширением, или камерой. Здесь черви проводят зиму, поодиночке или сплетаясь в клубок по нескольку особей. Норка обычно выстлана мелкими камешками или семенами, что создает прослойку воздуха для дыхания червей.
После того, как червь заглатывает порцию земли, независимо от того, сделано это для питания или для прокапывания хода, он поднимается к поверхности, чтобы выбросить из себя землю. Выброшенная земля пропитана выделениями кишечника и вследствие этого становится вязкой. Высохнув, комочки экскрементов затвердевают. Выбрасывается земля червем не хаотично, а поочередно в разные стороны от входа в нору. Хвост при этом работает, как лопата. В результате вокруг входа в норку образуется своеобразная башенка из комочков экскрементов. Такие башенки у червей разных видов имеют разную форму и высоту.
Выход дождевого червя
Когда червь высовывается из норки для выброса экскрементов, он вытягивает вперед свой хвост, если же для собирания листьев, выставляет голову. Следовательно, черви обладают способностью переворачиваться в своих норках. Черви не всегда выбрасывают экскременты на поверхность почвы. Если они находят какую-то полость, например, около корней деревьев, в недавно вскопанной земле, то откладывают свои экскременты туда. Легко заметить, что пространство под камнями или упавшими стволами деревьев всегда заполнено мелкими катышками экскрементов дождевых червей. Иногда животные заполняют ими полости своих старых норок.
Жизнь дождевых червей
Дождевые черви в истории образования земной коры играли гораздо более важную роль, нежели это может казаться на первый взгляд. Почти во всех влажных местностях они многочисленны. Вследствие роющей деятельности червей поверхностный слой почвы находится в постоянном движении. В результате этого «перекапывания» частицы почвы перетираются друг о друга, новые слои грунта, выносимые на поверхность, подвергаются действию углекислоты и гумусовых кислот, что способствует растворению многих минеральных веществ. Образование гумусовых кислот обусловлено перевариванием дождевыми червями полуразложившихся листьев. Установлено, что черви способствуют увеличению содержания фосфора и калия в почве. Кроме того, проходя через кишечный тракт червей, земля и растительные остатки склеиваются кальцитом - производным углекислого кальция, выделяемого известковыми железками пищеварительной системы червей. Спрессованные сокращениями мышц кишечника экскременты выбрасываются наружу в виде очень прочных частиц, которые размываются значительно медленнее, чем такой же величины простые комочки земли и представляют собой элементы зернистой структуры почвы. Количество и масса экскрементов, образуемых ежегодно дождевыми червями, огромны. За сутки каждый червь пропускает через свой кишечник количество земли, примерно равное весу его тела, т.е. 4-5 граммам. Ежегодно дождевые черви выбрасывают на поверхность земли слой экскрементов толщиной 0,5 сантиметра. Ч. Дарвин насчитывал их до 4 тонн сухой массы на один гектар пастбищ Англии. Под Москвой на поле многолетних трав дождевые черви ежегодно образуют 53 тонны экскрементов на гектар земли.
Черви наилучшим образом приготовляют почву для произрастания растений: они разрыхляют ее так, что не остается комочка крупнее, чем они могут проглотить, облегчают проникновение в почву воды и воздуха. Затаскивая листья в свои норы, они измельчают их, частично переваривают и смешивают с земляными экскрементами. Равномерно перемешивая почву и растительные остатки, они готовят плодородную смесь, подобно садовнику. Корни растений свободно продвигаются в почве по ходам дождевых червей, находя в них богатый питательный гумус. Нельзя не удивиться, когда подумаешь о том, что весь плодородный слой уже прошел через тела дождевых червей и через несколько лет снова пройдет через них. Сомнительно, считает Дарвин, чтобы нашлись еще другие животные, которые в истории земной коры заняли бы столь видное место, как эти в сущности низко организованные существа.
Благодаря деятельности червей крупные предметы, камни постепенно погружаются вглубь земли, а мелкие осколки камней постепенно перетираются в их кишечнике до песка. Дарвин, описывая, как постепенно погружаются под землю заброшенные замки в старой Англии, подчеркнул, что археологи должны быть обязаны дождевым червям за сохранение большого количества древних предметов. Ведь монеты, золотые украшения, каменные орудия и т.д., попадая на поверхность земли, в течение нескольких лет погребаются под экскрементами червей и тем самым надежно сохраняются до тех пор, пока в будущем покрывающая их земля не будет снята.
Дождевые черви, как и многие другие животные, подвержены воздействию хозяйственной деятельности человека. Их численность сокращается из-за неумеренного употребления удобрений и пестицидов, вырубки деревьев и кустарников, под влиянием перевьщаса скота. В Красную книгу РФ внесены 11 видов дождевых червей. Неоднократно предпринимались успешные попытки переселения и акклиматизации червей разных видов в те местности, где их недостаточно. Такие мероприятия называют зоологической мелиорацией.
Дождевыми червями называется семейство крупных почвенных малощетинковых червей Люмбрицида, которые филогенетически относятся к классу малощетинковых червей (Олигохета), подтипу поясковых (Клителлата), типу кольчатых червей (Аннелида) Тип кольчатых червей, или кольчецов, охватывает значительное число видов (около 9000) высших червей.
Особенности их строения следующие (рис. 1):Тело кольчатых червей состоит из головной лопасти, сегментированного туловища и задней анальной лопасти. На головной лопасти располагается большая часть органов чувств.
Кожно-мускульный мешок хорошо развит.Животное обладает вторичной полостью тела, или целомом, причем каждому сегменту соответствует пара целомических мешков. Головная и анальная лопасти не имеют целома.
Рис. 1. Передний конец тела дождевого червя:
А - правая сторона;
Б - брюшная сторона;
1- головная лопасть;
2 - боковые щетинки;
3 - женское половое отверстие;
4 - мужское половое отверстие;
5 - семяпроводящая бороздка;
6 - поясок;
7 - брюшные щетинкиРотовое отверстие находится на брюшной стороне первого сегмента туловища. Пищеварительная система, как правило, состоит из ротовой полости, глотки, средней и задней кишки, открывающейся анальным отверстием на конце анальной лопасти.
У большинства кольчецов хорошо развита замкнутая кровеносная система.
Функция выделения выполняется сегментарными органа ми -метанефридиями. Обычно в каждом сегменте имеется одна пара метанефридий.Нервная система состоит из парного головного мозга, пары окологлоточных нервных стволов, огибающих глотку с боков и соединяющих мозг с брюшной нервной цепочкой. Последняя представляет собой пару более или менее сближенных, а иногда и слитых вместе продольных нервных тяжей, на которых в каждом сегменте располагаются парные нервные узлы - ганглии (за исключением наиболее примитивных форм).
Наиболее примитивные кольчатые черви раздельнополы; у части аннелид выражен гермафродитизм. Малощетинковые обладают также редуцированными пальцами, параподиями и жабрами. Они живут в пресных водах и в почве.
Тело олигохет сильно вытянуто, более или менее цилиндрическое. Длина мелких малощетинковых едва достигает 0,5 мм, наиболее крупных представителей - до 3 м. На переднем конце находится небольшая подвижная головная лопасть (простомиум), лишенная глаз, антенн и пальп. Сегменты туловища внешне одинаковы, число их обычно велико (от 30... 40 до 600), в редких случаях сегментов мало (7.. .9). Каждый сегмент, кроме переднего, несущего ротовое отверстие, снабжен маленькими щетинками, торчащими непосредственно из стенки тела. Это - остатки исчезнувших паралодий, обычно расположенные четырьмя пучками (пара боковых и пара брюшных).Число щетинок в пучке различно. На конце тела находится небольшая анальная лопасть (пиги-диум) с порошицей (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид анальной лопасти (пигидиума) дождевого червя:
а, б - Эйзениа фоэтида (соответственно гибрид и обычный навозный червь);
в - Люмбрикус рубеллюсПокровный эпителий, образующий на поверхности тонкую эластичную кутикулу, богат слизистыми железистыми клетками. Особенно многочисленны слизистые и белковые одноклеточные железы в области пояска, который в период размножения червей хорошо заметен. Под эпителием лежат развитые слои кожно-мускульного мешка - наружный кольцевой и более мощный внутренний продольный.
Пищеварительная система состоит из глотки, пищевода, иногда зоба, мускульного желудка, средней и задней кишки (рис. 3). На боковой стенке пищевода находятся три пары особых известковых желез. Они густо пронизаны кровеносными сосудами и служат для удаления карбопатов, накапливающихся в крови.
Рис. 3. Анатомия дождевого червя:
1 - простомиум;
2 - церебральные ганглии;
3 - глотка;
4 - пищевод;
5 - боковые сердца;
6 - спинной кровеносный сосуд;
7 - семенные мешки;
8 - семенники;
9 - семенные воронки;
10 - семяпровод;
11- диссепименты;
12 - метанефридий;
13 - дорзо-субневальные сосуды;
14 - средняя кишка;
15 - мускулистый желудок;
16 - зоб;
17 - яйцевод;
18 - яйцевые воронки;
19 - яичник;
20 - семяприемники.
Римскими цифрами обозначены сегменты телаИзлишки извести поступают из желез в пищевод и служат для нейтрализации гуминовых кислот, содержащихся в поедаемых червями гниющих листьях. Впячивание спинной стенки кишечника в полость средней кишки (тифлозоль) способствует увеличению всасывательной поверхности кишечника.
Кровеносная система устроена по тому же типу, что и у многощетинковых червей. Помимо пульсации спинного кровеносного сосуда, кровообращение поддерживается сокращениями некоторых кольцевых сосудов в передней части тела, называемых боковыми, или кольцевыми, сердцами. Так как жабры отсутствуют и дыхание совершается всей поверхностью тела, в коже развивается обычно густая сеть капиллярных сосудов.
Органы выделения представлены многочисленными сегментарно расположенными метанефридиями. Хлорагогенные клетки, также участвующие в выделении, покрывают поверхность средней кишки и многие кровеносные сосуды.Продукты распада хлора-гогенных клеток нередко склеиваются и сливаются друг с другом в более или менее крупные "бурые тела", которые накапливаются в полости тела, а затем выводятся наружу через непарные спинные поры, имеющиеся у многих олигохет.
Нервная система слагается из пары надглоточных ганглиев, окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки (см. рис. 3). Лишь у самых примитивных представителей брюшные нервные стволы широко расставлены.
Органы чувств у малощетинковых развиты крайне слабо.
Глаза почти всегда отсутствуют. Интересно, что дождевые черви обнаруживают световую чувствительность, несмотря на то, что настоящих зрительных органов у них нет,- их роль играют отдельные светочувствительные клетки, в большом количестве разбросанные в коже.
Половая система олигохет гермафродитна, половые железы - гонады - локализованы в небольшом числе половых сегментов (рис. 4). В X и XI сегментах тела червя в семенных капсулах находятся две пары семенников, которые прикрыты тремя парами особых семенных мешков, последние развиваются как выпячивания диссепиментов (см. рис. 1).
Рис. 4. Схема строения половой системы дождевого червя (по Стефенсону):
1- нервная система;
2 - семенники;
3 - семяприемники;
4 - передняя и задняя семенные воронки;
5 - яичник;
6 -яйцевая воронка;
7 -яйцевод;
5 -семяпровод;
IX... XIV - сегментыПоловые клетки попадают в семенные мешки из семенных капсул после отделения от семенников. В семенных мешках живчики созревают, и зрелые спермин поступают обратно в семенные капсулы. Для вывода живчиков служат специальные протоки, а именно: против каждого семенника имеется по мерцательной воронке, от которой отходит выводной канал. Оба канала сливаются в продольный семяпровод, открывающийся на брюшной стороне XV сегмента.
Женская половая система образована парой очень маленьких яичников, расположенных в XIII сегменте, и парой коротких ворончатых яйцеводов - в XIV сегменте. Задний диссепимент женского сегмента образует яйцевые мешки, сходные с семенными мешками. Кроме того, к этой системе относятся еще две пары глубоких кожных впячиваний на брюшной стороне IX и X сегментов. Они не имеют никакого сообщения с полостью тела и служат в качестве семяприемников при перекрестном оплодотворении.
Наконец, косвенное отношение к половой системе имеют многочисленные одноклеточные железки, образующие на поверхности тела кольцевидное утолщение - поясок. Они выделяют слизь, служащую для образования лицевого кокона и белковой жидкости, которой питается развивающийся зародыш.
Оплодотворение дождевых червей перекрестное. Два животных тесно соприкасаются брюшными сторонами, головы обращены друг к другу. Поясками обоих червей выделяется слизь, которая обволакивает их в виде двух муфт, поясок одного червя располагается против отверстий семяприемников другого. Из мужских отверстий обоих червей выделяется сперма, .которая при сокращении брюшной мускулатуры продвигается по поверхности тела к пояску, где и попадает в слизистую муфту. Семяприемники партнера производят при этом как бы глотательные движения и принимают поступающее в муфту семя. Таким образом, семяприемники обеих особей заполняются чужим семенем. Так происходит копуляция, после чего черви расходятся. Откладка яиц и их оплодотворение осуществляются значительно позже. Червь выделяет вокруг своего тела в области пояска слизистую муфту, в которую и откладываются яйца. Муфта сползает с червя через его головной конец. Во время прохождения муфты мимо IX и X сегментов семяприемники выдавливают в нее находящееся в них чужое семя, которым и оплодотворяются яйца. Концы муфты после этого смыкаются, она уплотняется и превращается в яйцевой кокон.
Стадия личинки в развитии олигохет отсутствует. Яйца развиваются внутри яйцевого кокона, из которого выходит уже вполне сформированный червячок. У низших малощетинковых развиваются по нескольку зародышей в одном коконе, содержащем водянистую жидкость. Яйца богаты желтком, дробление происходит по спиральному типу.
У высших олигохет кокон содержит питательную белковую жидкость, а яйца бедны желтком. Образующийся зародыш называется "скрытой" личинкой
