Размещено на http://allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Тип кольчатые черви (Annelida)
• 2. Морфологические особенности дождевых червей
• 3. Классификация дождевых червей
• 4. Жизнедеятельность дождевых червей
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ЛИТЕРАТУРА

Игорь Акимушкин в книге "Мир животных: беспозвоночные" пишет: "Чарлз Дарвин одним из первых оценил великое значение непривлекательных дождевых червей в жизни человечества. Несколько лет упорного труда он посвятил их исследованию. Его труд о дождевых червях - одна из самых интересных и значительных книг по естествознанию. Дарвин установил, что дождевые черви за несколько лет пропускают сквозь себя весь пахотный слой земли. Они обогащают свежим перегноем истощенные земли, рыхлят их, попутно удобряя своими выделениями и унесенными в норки листьями. Роясь в земле и глотая ее, они создают прочную комковатую структуру почвы - воздух и влага лучше проникают на глубину. Бесчисленные норки червей, словно капиллярная сеть живой ткани, обеспечивают идеальный дренаж и вентиляцию почвы".

Давно замечено: на тех участках, где больше дождевых червей, где они активнее работают, урожай плодовых, ягодных, овощных и других культур всегда значительно больше. Никакого вреда, как некоторые думают, эти черви не причиняют, а наоборот - очень полезны, так как обогащают почву органикой, оструктуривают и разрыхляют ее.

Питаются дождевые черви различными растительными остатками, затягивая в свои норки лежащие на поверхности почвы травинки, листья и т.п. Грубую растительную массу они сначала размягчают с помощью особой жидкости, а затем заглатывают ее вместе с комочками земли и крошечными камешками, необходимыми для измельчения пищи. Выделения содержат много легкоусвояемого растениями гумуса и кальция. В плотном грунте черви буквально «проедают» себе дорогу, пропуская через себя большое количество почвы и обогащая ее органикой. Передвигаясь, делая ходы и норки, они способствуют лучшему проникновению в почву воды и воздуха. Дождевые черви очень жизнестойки: даже если разрубить червяка лопатой на несколько частей, каждая часть не погибнет и способна развиться во взрослую особь. Но черви очень страдают от засухи и высоких температур, поэтому поддержание почвы во влажном состоянии и мульчирование растительной массой благоприятны не только для растений, но и для жизнедеятельности дождевых червей. Их всегда бывает больше под кучами торфа и перегноя, которые можно использовать специально для размножения червей.

Отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое.

1. Тип кольчатые черви (Annelida)

Тип кольчатых червей, или кольчецов, охватывает значительное число видов (около 9000) высших червей. Главные признаки типа Annelida таковы:

1. Тело кольчатых червей слагается из головной лопасти (простомиума), сегментированного туловища и задней анальной лопасти (пигидия). На головной лопасти большей частью располагаются органы чувств.

2. Имеется хорошо развитый кожно-мускульный мешок.

3. Животные обладают вторичной полостью тела, или целомом; причем каждый сегмент имеет свою пару целомических мешков. Головная и анальная лопасти лишены целома.

4. Ротовое отверстие лежит на брюшной стороне первого сегмента туловища. Пищеварительная система, как правило, слагается из ротовой полости, глотки, средней кишки и задней кишки, открывающейся анальным отверстием на конце анальной лопасти.

5. У большинства кольчецов имеется хорошо развитая замкнутая кровеносная система.

6. Функция выделения выполняется сегментарными органами - нефридиями. Обычно в каждом сегменте имеется одна пара нефридиев.

7. Нервная система состоит из парного головного мозга, пары окологлоточных нервных стволов, огибающих глотку с боков и соединяющих мозг с брюшной частью нервной системы. Последняя состоит из пары более или менее сближенных, а иногда и слитых вместе продольных нервных тяжей, на которых в каждом сегменте располагаются парные ганглии (за исключенном наиболее примитивных форм). У многих кольчатых червей имеются органы чувств - глаза, обонятельные ямки и различного рода щупальцевидные придатки.

8. Наиболее примитивные кольчатые черви раздельнополы; у части аннелид вторично появился гермафродитизм.

9. Дробление яйца идет по спиральному типу и имеет детерминативный характер.

10. У низших представителей типа развитие протекает с метаморфозом, типичная личинка - трохофора.

Тип кольчецов делится на два подтипа: Беспоясковые (Aclitellata) и Поясковые (Clitellata). Нас будет интересовать подтип Поясковых.

Для представителей подтипа Clitellata характерен гермафродитизм. Гонады утрачивают метамерное расположение. Имеется поясковая зона (clitellum). Развитие прямое. К подтипу относятся два класса: Малощетинковые (Oligochaeta) и Пиявки (Hirudinea).

Класс Малощцтинковые (Oligochaeta) - это полимерные кольчатые черви, обладающие основными чертами типа Annelida, но с редуцированными пальпами. параподиями и жабрами. Щетинки параподий сохраняются, хотя и в ограниченном числе. Гермафродиты. Половая система сосредоточена в немногих сегментах передней части тела. Имеются независимые от метанефридиев половые воронки. Живут в пресных водах или в почве. Насчитывается 3400 видов.

Тело олигохет сильно вытянуто, более или менее цилиндрическое. Мелкие формы малощетинковых едва достигают 0,5 мм, наиболее крупный представитель - земляной червь (Megascolides australis) длиной до 3 м.

К этому классу и относятся дождевые черви (Lubricus).

2. Морфологические особенности дождевых червей

На переднем конце у них 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 самого переднего, несущего ротовое отверстие, снабжен маленькими щетинками, торчащими непосредственно из стенки тела. Это последние остатки исчезнувших параподий, обычно расположенные четырьмя пучками - парой боковых и парой брюшных. Число щетинок в пучке варьируется. На конце тела находится небольшая анальная лопасть (пигидиум) с порошицей.

Кожный 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 ясно виден. Под эпителием лежат хорошо развитые слои кожно-мускульного мешка - наружный кольцевой и более мощный внутренний продольный. Обширный целом поделен хорошо развитыми диссепиментами и брюшным мезентерием, спинной мезентерий отсутствует.

Пищеварительная система состоит из ряда хорошо дифференцированных отделов - глотки, пищевода (иногда также зоба) и мускульного желудка, средней и задней кишки. У дождевых червей в пищевод впадают три пары особых известковых желез. Они густо пронизаны кровеносными сосудами и служат для удаления карбонатов, накапливающихся в крови. Излишки извести поступают из желез в пищевод и служат для нейтрализации гуминовых кислот, содержащихся в поедаемых червями гниющих листьях. Спинная стенка средней кишки образует продольное желобовидное впячивание внутрь просвета кишечника, или тифлозоль; развитие тифлозоля увеличивает всасывательную поверхность кишки.

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 поэтому боковыми или кольцевыми сердцами. Так как жабры отсутствуют и дыхание совершается всей поверхностью тела, то 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 хлорагогенных 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 особые непарные спинные поры, имеющиеся у многих олигохет.

Нервная система имеет типичное для кольчецов строение и слагается из пары надглоточных ганглиев, окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки.

Органы чувств у малощетинковых развиты крайне слабо. Глаза почти всегда отсутствуют. Интересно, что дождевые черви обнаруживают чувствительность к свету несмотря на то, что настоящих зрительных органов у них нет; их роль играют отдельные светочувствительные клетки, в большом числе разбросанные в коже. Они представляют интерес в том отношении, что носят характер вторичного приобретения Oligochieta и явно обнаруживают множественную закладку, свойственную новоприобретаемым органам.

Половая система олигохет гермафродитна, гонады локализованы в небольшом числе половых сегментов. В 10-м и 11-м сегментах тела червя залегают 2 пары семенников, лежащих в семенных капсулах, семенники прикрыты тремя парами особых семенных мешков, последние развиваются как выпячивания диссепиментов. В семенные мешки половые клетки попадают из семенных капсул, после того как они отделились от семенников. В семенных мешках живчики созревают, и зрелые спермин поступают обратно в семенные капсулы. Для вывода живчиков служат специальные протоки. В семенной капсуле имеется по паре мерцательных воронок, от каждой из них отходит назад выводной канал. Оба канала каждой стороны сливаются в один продольный семяпровод, открывающийся на брюшной стороне 15-го сегмента. Половые коронки вместе с выводными протоками представляют настоящие целомодукты, т.е. образования мезодермальной природы.

Женская половая система образована одной парой очень мелких яичников в 13-м сегменте и парой коротких ворончатых яйцеводов, открывающихся на 14-м сегменте. Задний диссепимент женского сегмента образует яйцевые мешки, сходные с семенными мешками.

Кроме того, к женской системе относятся еще 2 пары глубоких кожных впячиваний, семяприемников на брюшной стороне 9-го и 10-го сегментов. Эти мешочки, не имеющие никакого сообщения с полостью тела, служат в качестве семяприемников при перекрестном оплодотворении.

Наконец, косвенное отношение к половой системе имеют еще многочисленные одноклеточные железки, образующие на поверхности тела на протяжении 32 - 37-го сегментов кольцевидное утолщение - поясок. Они выделяют слизь, служащую для образования яйцевого кокона, и белковую жидкость, идущую на питание развивающегося зародыша.

Рис. 1. Спаривание дождевых червей

Оплодотворение дождевых червей перекрестное. Два животных прикладываются брюшными сторонами, головы обращены друг другу навстречу (Рис. 1). Поясками обоих червей выделяется слизь, одевающая их в виде двух муфт, поясок одного червя располагается против отверстий семяприемников другого. Из мужских отверстий обоих червей выделяется сперма, которая сокращением брюшной мускулатуры проводится по его поверхности к пояску, где и попадает в упомянутую ранее слизистую муфту. Семяприемники партнера производят при этом как бы глотательные движения и воспринимают поступающее в муфту семя. Таким образом, семяприемники обоих особей заполняются чужим семенем. Так происходит копуляция, после чего черви расходятся. Откладка яиц и их оплодотворение происходят значительно позже. Червь выделяет вокруг тела, в области пояска, слизистую муфту, в которую и откладываются яйца. Затем муфта сползает через головной конец червя. Во время прохождения муфты мимо 9-го и 10-го сегментов семяприемники выдавливают в муфту находящееся в них чужое семя, которым яйца и оплодотворяются. Муфта после этого смыкается на концах, уплотняется и превращается в яйцевой кокон, под защитой которого и происходит развитие яиц.

Кроме полового размножения у олигохет наблюдается и бесполое размножение, которое протекает путем архитомии (Lumbriculus variegattis). Тело олигохеты делится на две части: у передней регенерирует задний конец тела, а у задней - головной. При архитомии деление предшествует регенерационным процессам.

Ученые обнаружили выделяемое у червей и долго действующее вещество испуга: оказывается, эти, как казалось, "низшие" существа могут испытывать страх. Известный польский биолог Ян Дембовский отмечает: "Дарвин в своей работе о дождевых червях и их влиянии на свойства почвы впервые обратил внимание на наличие у дождевых червей своего рода умственной деятельности: Несомненно, интерпретация Дарвина является фантастической, ибо доводы, на основании которых он приписал дождевому червю способность к разумным действиям, являются совершенно недостаточными. Тем не менее, Дарвин затронул очень интересный вопрос и указал путь к его решению".

И. Акимушкин подчеркивает: "Дождевые черви способны к обучению: их помещали в Т-образный лабиринт, в наиболее длинный коридор, образующий основание буквы "Т". Когда черви доползали до его конца, то им предоставлялся выбор повернуть направо или налево. "Направо" их ожидало затемнение и пища, "налево" - удар электрическим током. После нескольких попыток черви приучались безошибочно направляться в нужную сторону - к пище".

Все дождевые черви ведут одинаковый, ночной образ жизни: они всю жизнь проводят в земле, роя глубокие ходы и таким образом рыхля землю, выползая на поверхность почвы лишь ночью. Также черви вынуждены покидать свои залитые водой норки после сильных дождей, чтобы не задохнуться. Норка червя представляет собой узкий длинный канал, который в жаркое лето может достигать глубины 1,5 метров, с расширением в конце для разворота. Половозрелые черви (с "пояском") взаимно оплодотворяют друг друга (гермафродиты) и откладывают коконы с яйцами.

Питаются дождевые черви разлагающимися растительными остатками и почвенными микроорганизмами, поэтому являются почвообразователями и очень полезны: удобряют и способствуют образованию перегноя, разрыхляют и аэрируют почву. Длина некоторых тропических дождевых червей доходит до 2,5 метров. В Европе распространено 35 видов, на территории бывшего СССР - около 100 видов дождевых червей более "скромного", чем тропические, размера: обычно 8 - 15 см, редко до 40 см.

3. Классификация дождевых червей

Чаще всего встречаются следующие виды дождевых червей (см. Рис. 2):

Рис. 1. Виды дождевых червей

1. Дождевой червь четырехгранный (Eiseniella tetraedra) составляет 3 - 5 см в длину; его средняя и задняя части тела заметно четырехгранные. Встречается только в очень влажных местах (во влажном мхе, в сырой земле у водоемов).

2. Дождевой червь зловонный (Eisenia foetida) составляет 6 - 13 см в длину; получил свое название за издаваемый специфический неприятный запах. Характерный признак: красные или коричневые колечки на каждом сегменте - а бороздки, разделяющие сегменты, светлые. Встречается преимущественно в навозных кучах и в жирной садовой земле.

3. Дождевой червь желтовато-зеленый (Allophora chlorotica) составляет 5 - 7 см в длину. Окраска его может быть различной: желтоватой, зеленоватой, красноватой. Живет как в слегка влажной, так и в очень сырой почве (в садах, в речных береговых обрывах), в гниющей листве.

4. Дождевой червь красноватый (Lumbricus rubellus) составляет 7 - 15 см в длину. Спинная сторона красновато-бурая и фиолетовая с перламутровым отливом. Это типичный обитатель более или менее влажной перегнойной почвы, обычно на небольшой глубине.

5. Дождевой червь наземный или обыкновенный (выползок) (Lumbricus terrestris) составляет 9 - 30 см в длину; распространен очень широко, особенно часто встречается в глинистых почвах. Влажными ночами выбирается на поверхность почвы за остатками растений.

Знаменитые красные калифорнийские черви (или "красный гибрид") были запатентованы американским врачом Барретом в 1959 году как новая порода червей, которых он разводил на специальных плантациях, а затем вносил переработанную ими землю (вместе с червями) под огородные культуры. Результатом такого внесения стало резкое увеличение урожайности овощей и заметное улучшение их вкуса.

Красный калифорнийский червь отличается от других видов способностью перерабатывать все виды органики, а также очень высокой плодовитостью (более чем в 100 раз) и долгожительством (в 4 раза) по сравнению с "дикарями". Продолжительность жизни калифорнийских червей составляет 16 лет и более.

За два месяца популяция калифорнийских червей из 30 - 50 тыс. особей (биомасса около 4 кг/кв. м) способна перерабатывать на каждом квадратном метре спецплантации 300 - 400 кг подстилочного навоза, превращая его в высокоплодородное гумусное удобрение. Также биомасса живых червей является ценным природным кормом для домашней птицы и животных, прудовой рыбы. Кроме того, из червей готовят ценную белковую муку (содержание белка около 70 %), консервы для домашних животных и пушных зверей.

4. Жизнедеятельность дождевых червей

Дождевые черви составляют от половины до трех четвертей всей биомассы почвенных беспозвоночных и проделывают колоссальную работу по оздоровлению и улучшению почвы, поистине это "бойцы невидимого фронта", чей труд незаметен, и поэтому немногие ценят червей по достоинству. Один гектар не загубленной химией и пахотой почвы может содержать от 1 до 200 млн. особей дождевых червей, а вес их биомассы колеблется от 2 до 5 тонн на гектар. Если взять в расчет, что червь за сутки пропускает через свой организм равный собственной массе вес земли с органикой, то при среднем весе червя в полграмма и их количестве 100 шт./кв. м (то есть 1 млн. на гектар), то получается, что за сутки они пропускают через себя 50 г земли на квадратный метр, или полтонны земли на гектар. С учетом того, что деятельность червей в средней полосе составляет 200 дней в году, то за сезон эта цифра возрастает до 10 кг/кв.м, или 100 т/га.

Удивительно, как такое мягкотелое животное умудряется рыть землю, порой очень сухую и твердую. У него три метода выполнения этой трудной задачи. Если земля рыхлая и податливая, то червь буравит ее, как отбойным молотком. Глоточный мешок у него с твердыми и толстыми стенками и может выдвигаться вперед. При этом он раз за разом сильно ударяет изнутри в переднюю часть тела, вбивая ее в землю, как молоток. Но от этих ударов даже мягкая земля перед головой червя твердеет, утрамбовываясь. Тогда он прибегает к другому способу: отрывает губами кусочки земли и глотает ее. Наглотается до предела и ползет к поверхности земли, на которую выбрасывает прошедшую через кишечник почву. Но вот попался на пути в подземелье особенно плотный и сухой грунт - червь увлажняет его каплями слюны. Намокнет кусочек почвы, червь его глотает. Днем он прячется в норке головой к входу, который прикрыт листьями, хвойными иглами и прочим мусором, а в сумерки оживает. Выползает на поверхность почти всем телом, лишь задний конец держится за край норки, а передняя часть тела совершает круговые движения, приподнимаясь над землей, и ощупывает все вокруг. Нащупает губами опавший лист дерева, хватает его и тащит в норку.

Если почвенные микроорганизмы и растения закрепляют химические элементы почвы в своих клетках, то дождевые черви и другие почвенные беспозвоночные способствуют выведению этих элементов из органического вещества растений и микробной биомассы, давая таким образом пищу новым растениям. В данном круговороте веществ дождевые черви, эти маленькие неутомимые труженики, выступают как регуляторы деятельности микроорганизмов, обогащая почву натуральными азотом, фосфором и калием, сбалансированными между собой. Также особо ценным является то, что черви поглощают и переваривают не только перегной, но и бактерии, водоросли, грибы с их спорами, простейшие организмы животного мира (в том числе нематод!) - это настоящие дезодораторы и санитары, оздоровители почвы, обеззараживающие патогенную почвенную микрофлору.

Дождевые черви пропускают через свой кишечник большую массу отмерших растительных остатков, в котором растительные ткани окончательно разрушаются, перевариваются и затем перемешиваются с землей. Благодаря деятельности дождевых червей быстрее "зреет" компост, превращаясь после их переработки в сыпучее, рыхлое, состоящее почти исключительно из гранулированных экскрементов червей, экологически чистое и чрезвычайно полезное удобрение (биогумус), которое легко усваивается растениями. Особо важно еще и то, что переработанные дождевыми червями растительные остатки приобретают уникальные и ценные для почвы свойства, поскольку превращаются в водопрочные, водоемкие, плодородные структуры. Пропуская через себя почву, черви к тому же обогащают ее собственной кишечной микрофлорой, содержащей биологически активные вещества (разнообразные ферменты, антибиотики, аминокислоты, витамины). Это позволяет получать наиболее ценные формы гумуса, обладающие высокой микробиологической активностью, так как в процессе распада органических веществ в кишечнике червей формируются молекулы гуминовых кислот, образующие комплексные соединения с минеральными компонентами почвы. Данные соединения очень долго сохраняются в почве и придают ей структурность, что создает комфортную плодородную среду для корней растений, а также предупреждает ветровую и водную эрозии почвы. В итоге - восстановленное червями плодородие, структура и здоровье почвы позволяют гарантированно получать на ней высокие урожаи, поэтому наличие дождевых червей в почве является важным показателем.

В почвах тайги, лиственных лесов и лесостепи умеренного пояса главными роющими почвенными животными являются земляные (дождевые) черви. Они содержатся в почве в огромных количества - от многих тысяч до миллиона особей на 1 га и составляют 90 % и более всей зоомассы этих лесов. Установлено, что черви на протяжении одного года могут переработать до 50 - 380 т почвы на 1 га. Пронизывая почву ходами, глубина которых достигает 8 м, земляные черви рыхлят ее, способствуя этим лучшей аэрации и увлажнению почвы на глубине. Они перемешивают почвенные слои, ускоряют разложение растительных остатков, создают мелкокомковатую структуру почвы и, таким образом, повышают ее плодородие. В течение нескольких лет почвенная масса полностью проходит через организмы червей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, дождевые черви являются очень важным фактором почвообразования. Без них не могло бы быть почв в том виде, в каком мы их наблюдаем.

Дождевые черви включаются в процесс почвообразования, когда гумификация почвы уже в полном разгаре. Значение дождевых червей выступает на первый план, когда гумус уже создан и возникают задачи о его распределения по разным слоям почвы, о разрыхлении ее, о снабжении всего огромного количества гумификаторов воздухом и водой, о предохранении гумуса от быстрого вымывания из почвы, об удалении избытков растительных остатков с поверхности почвы, о нейтрализации кислот, о консервации питательных материалов для растений в водопрочных копролитах.

Следует также обратить особое внимание на то, что деятельность дождевых червей в почвообразовании связана с деятельностью других физических, химических и биологических агентов, участвующих в этом процессе. Еще В.В. Докучаев говорил, что “почвы и грунты есть зеркало, яркое и вполне правдивое отражение, так сказать, непосредственный результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между водой, воздухом, землей, с одной стороны, животными и растительными организмами и возрастом страны, с другой, этими извечными и поныне живущими почвообразователями”. Изложенные в данной работе факты показывают, что дождевые черви играют далеко не последнюю роль в этом “вековом взаимодействии”, которое создало гумусные почвы всего мира, являющиеся предпосылкой для возникновения пышной растительности, а следовательно пищевой базой для всех наземных животных и человека.

Дождевые черви имеют большое значение для сельского хозяйства. Еще Ч. Дарвин отметил их полезное влияние на плодородие почвы. Во-первых, они прокладывают путь корням растений для проникновения в глубь почвы. Кроме того, ходы червей способствуют проникновению в почву воды и воздуха, чем достигается очень важное для успешного роста растений равномерное увлажнение и вентиляция почвы. Наконец, черви постепенно проглатывают большое количество земли и разрыхляют почву. В результате жизнедеятельности червей происходит перемешивание почвы, при этом поверхностные слон почвы постепенно освобождаются от небольших камней, уходящих глубже в почву. В дополнение ко всему черви удобряют почву, затаскивая в свои норки листья и другие растительные остатки и способствуя этим их быстрому разложению и образованию гумуса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. - М.-Л.: Изд. АН СССР, 1949.

2. Гиляров М.С., Криволуцкий Д.А. Жизнь в почве. - М.: Мол. гвардия, 1985.

3. Догель В.А. Зоология беспозвоночных: Учебник. - М.: Высш. шк., 1981.

4. Перель. Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. - М.: Наука, 1979.

5. Пономарева С.И. Роль жизнедеятельности дождевых червей в создании прочной структуры в травопольных севооборотах. - Почвоведение, 1950.

6. Чекановская О.В. Дождевые черви и почвообразование. - М.: АН СССР, 1960.

Размещено на Allbest.ru