Почему у земляных червей есть кровь. Дождевые черви на наших огородах: полезные свойства, разведение

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.

Чарльз Дарвин в 1881 году писал о том, что археологи должны быть благодарны за сохранение многих древних предметов именно дождевым червям, под экскрементами которых надежно хранились долгие века монеты, украшения, каменные орудия труда. Кроме того, великий натуралист установил, что за несколько лет черви пропускают сквозь свое тело весь пахотный слой почвы, а их бесчисленные норки образуют своеобразную капиллярную сеть земли, обеспечивая ее вентиляцию и дренаж.

Дождевых (земляных) червей на Земле огромное количество: около 6000 видов. Обитают они на всех континентах кроме Антарктиды.

Особенно много их в тропиках. Взрослая особь дождевого червя может достигать в длину 15 см, в тропиках встречаются 3 метровые особи.

Всю свою жизнь Lumbricus terrestis проводит в земле, неустанно роя ходы. На поверхности появляются обычно во время дождей из-за недостатка кислорода и ночью.

Тело червя состоит из нескольких десятков, а то и сотен сегментов (80 — 300). При передвижении опирается на щетинки, которые имеются на всех сегментах кроме первого. Характеризуются замкнутой кровеносной системой. Кровь красного цвета. Через все тело проходит одна вена и одна артерия. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела, покрытого слизью. Нервная система представлена двумя нервными узлами (головной мозг) и брюшной цепочкой. Способны к регенерации. Земляные черви гермафродиты, то есть каждая половозрелая особь имеет мужскую и женскую половую систему. Свойственно перекрестное оплодотворение.

Фото: внутреннее строение пищеварительной системы дождевых червей.

Размножение дождевых червей.

Видео: Прицип сбрасывания кокона у дождевого червя.

Строение дождевого червя: пищеварительная, нервная и кровеносная системы.

Видео: Движение дождевого червя

Норка дождевого червя представляет собой длинный канал, в летний жаркий день опускающийся на глубину до 1,5 метров. Питаются почвой, опавшими листьями и остатками травянистых растений. Пронизывая почву своими многочисленными ходами, они разрыхляют ее, перемешивают, увлажняют и удобряют. За сутки дождевой червь пропускает через себя органических веществ количеством равным массе тела. Если земля рыхлая, то Lumbricus terrestis отрывает губами кусочек земли и глотает его, если сухая — смачивает ее слюной.

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.

Задание 1. Выполните лабораторную работу.

Тема: «Внешнее строение дождевого червя, передвижение, раздражимость».
Цель работы: изучить внешнее строение дождевого червя, наблюдая за его передвижением и реакцией на раздражения.


3. Нарисуйте дождевого червя. Обозначьте части тела.

Кольчатые черви произошли от примитивных (низших) червей с нерасчлененном на сегменты телом. В процессе эволюции у кольчатых червей появилась вторичная полость тела, кровеносная система, а тело разделилось на кольца (сегменты).

Задание 2. Заполните схему.

Задание 3. Выполните лабораторную работу.

Тема: «Внутреннее строение дождевого червя».
Цель работы: изучить на влажном препарате внутреннее строение дождевого червя.
1. Убедитесь в том, что на рабочем месте есть все необходимое для выполнения лабораторной работы.
2. Пользуясь инструкцией, приведенной в §19 учебника, выполните лабораторную работу.
3. Зарисуйте внутреннее строение дождевого червя и обозначьте органы.

4. Запишите результаты наблюдений и сделайте вывод.
Пищеварительная система у дождевого червя состоит из хорошо выраженных отделов: глотки, пищевода, зоба, мускульного желудка, кишки. Присутствует кровеносная система.

Задание 4. Заполните таблицу «Кольчатые черви», вписав в колонки нужные номера из представленной информации.

Задание 5. В наиболее благоприятных условиях (чаще всего это широколиственные леса) численность дождевых червей достигает 500-800 на 1 м2. Рассчитайте и запишите, сколько почвы за сутки перерабатывают дождевые черви на площади 20 га земли, если один дождевой червь может переработать за это время около 0,5 га почвы. На основании полученных данных сделайте вывод о роли дождевых червей в образовании почвы.

1) (800+500) :2=650 (червей) – в среднем на 1 м2
2) 1 га = 10000 м2,
650 * 10000=6500000 (червей) – на 1 га
3) 6500000 * 0,5=3250000 г =3250 кг – переработанной почвы
Вывод: дождевые черви перерабатывают большое количество почвы, без их участия почва была бы менее плодородна.

Тело дождевого червя поделено кольцевыми перетяжками на сегменты. На каждом сегменте имеется по восемь небольших щетинок, которые при движении червя упираются в неровности почвы.

Стенка тела покрыта кутикулой, выделяемой однослойным эпителием. Под ним расположен слой кольцевых мышц, под ними - продольные мышцы. Благодаря попеременной работе этих мышц происходит передвижение червя. Движению способствует выделяющаяся слизь.

Дождевой червь относится к кольчатым червям, имеющим вторичную полость тела - цело́м . Её стенки выстланы эпителием. Полость наполнена жидкостью, способной переносить питательные вещества и кислород, поглощаемый всей поверхностью тела. Дыхательная система отсутствует. (Во время дождя черви испытывают недостаток кислорода и выползают на поверхность почвы).

На брюшной стороне переднего сегмента расположен рот, на последнем - анальное отверстие. Питается червь опавшими листьями и гниющими растительными остатками, заглатывая их вместе с землей. Питательные вещества в кишечнике всасываются в кровь. Непереваренные остатки выбрасываются через анальное отверстие.

Кровеносная система замкнутая. По спинному сосуду кровь движется от заднего к переднему концу тела. Несколько кольцевых сосудов в 7–11 сегментах играют роль сердца, перекачивая кровь в брюшной сосуд. По брюшному сосуду кровь движется к заднему концу. От главных сосудов отходят более тонкие, переходящие в капилляры. В крови содержится гемоглобин, который переносит кислород. Замкнутая кровеносная система позволяет значительно увеличить скорость обмена веществ.

В каждом сегменте, кроме концевых, имеется пара метанефридиев - трубочек, выводящих из целома наружу продукты обмена веществ (выделительная система).

Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Органы чувств отсутствуют. Червь способен воспринимать свет и прикосновение за счет осязательных и светочувствительных клеток, разбросанных по всей поверхности тела.

Дождевые черви - гермафродиты, но с перекрестным оплодотворением. На 32–37 сегментах имеется поясок, служащий для постройки яйцевых коконов. Кокон движется к переднему концу, в него из семяприемников поступают сперматозоиды, полученные заранее при совокуплении с другой особью, происходит оплодотворение. Кокон соскальзывает через головной конец червя. Развитие прямое, из яиц вылупляются молодые черви. Для дождевых червей характерна способность к регенерации - восстанавливать утраченный фрагмент тела.

Значение дождевого червя в природе

• Дождевые черви проделывают ходы в почве, способствуя проникновению в почву воздуха и воды.
• Улучшают структуру почвы, склеивая частицы почвы в маленькие комочки.
• Плодородию почвы способствует затаскивание червями в норки опавших листьев и других растительных остатков, их переваривание и разложение с образованием гумуса.
• Дождевые черви служат пищей многим животным: кротам, землеройкам, ежам, жабам, жужелицам.
• Являются промежуточными хозяевами гельминтов, вызывающих заболевания молодняка свиней и пр.