РЕГЕНЕРАЦИЯ ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
ГИМНАЗИЯ № 1529 имени А.С. ГРИБОЕДОВА
РЕГЕНЕРАЦИЯ ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ
Авторы работы:
ученики 10«М» класса
Балакчин Максим Сергеевич
телефон: +7(985)189-26-25
Матвеев Иван Петрович
Научный руководитель:
Ежков Андрей Александрович
учитель биологии
E-mal: balacchin@rambler.ru
Москва 2013
Глава1 Введение
Актуальность
Дождевые черви - самые древние почвенные беспозвоночные животные на
Земле. Это их деятельностью создавались и создаются почвы. Они главные
санитары земли, гаранты здоровья и благополучия всего живущего на ней.
Поглощая вместе с почвой огромное количество растительного детрита, они
переваривают их, выделяя с копролитами большое количество собственной
кишечной микрофлоры, ферментов, витаминов, биологически активных
веществ, которые обладают антибиотическими свойствами и препятствуют
развитию патогенной (болезнетворной) микрофлоры, гнилостных процессов,
выделению зловонных газов, обеззараживают почву и придают ей приятный
запах земли. Очевидным признаком здоровья почвы, ее высокого плодородия
является наличие в ней дождевых червей. Чем их больше в почве, тем она
более функционально здорова.
Количество дождевых червей увеличивается не только с помощью полового
размножения, но и они способны из небольшого фрагмента тела
сформировать целый организм.
Проблема: происходит ли регенерация утраченных органов у дождевого
червя?
Цель работы: определить, как происходит регенерация дождевого червя.
Объект исследования: дождевой червь
Предмет исследования: регенерация дождевого червя
В соответствии с целью мы поставили следующие задачи:
1. изучить особенности внешнего и внутреннего строения дождевого червя;
2
2. изучить виды регенерации;
3. подготовить и провести эксперимент по регенерации дождевого червя.
Гипотеза: у дождевого червя восстанавливаются части тела после
повреждения?
Сроки проведения эксперимента: с 15 октября 2013 года по 14 ноября
2013года
Теоретическая значимость: если регенерируют обе части тела дождевого
червя, то количество особей увеличивается, что имеет большое значение для
сельского хозяйства, так как дождевые черви улучшают структуру почвы,
обогащая её кислородом, питательными веществами.
В работе были использованы такие методы исследования:
 анализ литературы;
 сравнительный анализ при экспериментальном наблюдении;
 наблюдения.
3
Дождевой червь
Морфологическое описание дождевого червя
Дождевые черви или земляные черви (лат. Lumbricina) являются
представителями царства беспозвоночных животных, которых относят к
типу Кольчатые черви, классу Малощетинковые черви, или Олигохеты.
Обитают на всех континентах кроме Антарктиды.
Дождевой червь имеет билатеральную симметрию, цилиндрическую форму,
тело состоит из многочисленных колец. Черви имеют довольно крупные
размеры от 10 до 30 см, количество сегментов также изменчиво: от 80 до 300.
При передвижении дождевые черви опираются на короткие щетинки,
расположенные на каждом сегменте кроме переднего. Число щетинок
изменяется от 8 до нескольких десятков (у некоторых тропических видов).
Тело вишнёво-красного цвета.
Анатомия дождевого червя
Тело покрыто эпидермисом, под которым лежит слой кольцевых мышц, а
под ними - более толстый слой продольных мышц. Мышцы вместе с
эпидермисом образуют сплошной кожно-мышечный мешок. При сокращении
кольцевых мышц тело делается тоньше и длиннее, а при сокращении
продольных мышц тело червя, наоборот, становится более коротким и
толстым. Сокращаясь поочередно, оба слоя мышц обусловливают движенье
червя. Сокращение мышц осуществляется под влиянием нервной системы,
разветвляющейся в мышечной ткани. Движение червя облегчается наличием
с брюшной стороны тела мелких щетинок. Их можно почувствовать, проведя
смоченным в воде пальцем по бокам и по брюшной стороне тела червя, от
заднего окончания к переднему. Кровеносная система у червей замкнутая,
достаточно хорошо развита, кровь имеет алый цвет. Сердца нет, её функцию
выполняют сокращающиеся стенки сосудов. Специальных органов для
дыхания у них нет: они дышат всей поверхностью тела. Тонкая кутикула
4
пронизана кровеносными сосудами, что обеспечивает возможность
поглощения кислорода сразу из окружающей среды.
Тело покрыто слизью, защищающее тело от высыхания и механического
повреждения. Нервная система состоит из слабо развитого головного мозга и
брюшной цепочки. Нервная система дождевых червей состоит из слабо
развитого головного мозга (два нервных узла) и брюшной цепочки. В каждом
сегменте имеется два ганглия, которые соединены двумя продольными
тяжами. Таким образом, образуется, так называемая веревочно-лестничная
нервная система. Выделительная система находится в каждом сегменте тела
червя. Органы чувств отсутствуют, но кожа богата чувствительными
клетками.Дождевые черви — гермафродиты. Размножение происходит через
поясок, внутри которого яйца оплодотворяются и развиваются. Поясок железистое утолщение кожи и занимает несколько передних сегментов червя,
выделяясь относительно остального тела. Выход из пояска маленьких червей
происходит через 2-4 недели, а через 3-4 месяца они вырастают до размеров
взрослых особей. У дождевого червя сильно развита способность к
регенерации.
Физиология дождевого червя
Дождевые черви обитают в земле, в которой выкапывают длинные
трубчатые ходы, за счет расталкивания частиц почвы головой или заглатывая
их. Ходы идут в глубину не менее чем на 60—80 см, у крупных видов — до 8
м. Дождевой червь ведут ночной образ жизни, днём выходят на поверхность
только после сильных дождей (отсюда название), когда начинают задыхаться
из-за недостатка кислорода в насыщенной водой почве.
Дождевые черви питаются остатками от растений, перегноем, навозом.
Экскременты, выбрасываемые червями на поверхность почвы в большом
количестве, имеют вид характерных кучек земли. Как выяснил Ч. Дарвин:
"Черви превосходным образом подготавливают землю для роста
5
растений…Они просеивают землю настолько, что в ней не остаётся плотных
минеральных частиц ….Тщательно перемешивают они всю почву, подобно
садовнику, готовящему измельчённую землю для своих самых изысканных
растений"
Регенерация и ее виды.
Регенерация — способность живых организмов со временем
восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы.
У протистов регенерация может проявляться в восстановлении утраченных
органоидов или частей клетки.
Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно
не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической.
Регенерация, происходящая в случае повреждения или утраты какого-нибудь
органа или части организма, называется репаративной.
Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию.
1. При типичной регенерации утраченная часть замещается путем
развития точно такой же части. Причиной утраты может быть
внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное
намеренно отрывает часть своего тела (аутотомия), как ящерица,
обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага.
2. При атипичной регенерации утраченная часть замещается
структурой, отличающейся от первоначальной количественно
или качественно. У регенерировавшей конечности головастика
число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки
вместо ампутированного глаза может вырасти антенна.
Для дождевого червя характерна репаративная типичная регенерация. [7]
6
Глава 2 Исследование регенерации дождевого червя
Эксперимент
Были отобраны 10 экземпляров дождевых червей, приблизительно
одинакового размера 10 см. и разделила особи на 2 равные части. Разрезаны
медицинским скальпелем. Срезы червя были обработаны перекисью
водорода. Передние и задние концы червя поместили в разные садки. Для
чистоты эксперимента в контрольный садок посадили 10 целых дождевых
червей. Все садки (передние и задние части червей и контрольная партия
червей) находились в одинаковых условиях существования: вид почвы,
температурный режим, питание, освещение.
Почвенная смесь: 1часть дерновой земля, 1часть листовой земли, 1 часть
перегноя, 1часть торфа,1часть песка (1:1:1:1).
Температурный режим: комнатная температура от 17-20 С
Питание: опавшие листья
Освещение: дневной свет
Наблюдение
Два раза в неделю мы описывали состояние срезов, активность передних
и задних концов червя, длину их тела. Вели календарь наблюдений.
Контрольная партия червей осматривалась на активность и состояние.
Наблюдения велись два раза в неделю, результаты фиксировались в дневнике
наблюдений.
7
Вывод
В результате исследования было выявлено: передние концы червя
выжили (10 особей), срезы затянулись. У двух экземпляров даже
наблюдалось увеличение в длине 0,4см.
Задние концы дождевых червей, напротив, вели пассивный образ жизни. На
конец четвертой недели исследования стали усыхать. К концу эксперимента
из задних концов дождевых червей не выжило ни одной.
Контрольные черви все остались живыми, были активны, но большую часть
времени находились в скученном состоянии.
Таким образом, мы предполагаем, что регенерация дождевого червя
происходит не всегда. На процесс регенерации, возможно, оказывают такие
факторы, как тип почвы, наличие дендрита, кислорода.
Заключение.
Восстановление утраченных частей тела присуще дождевым червям в
определённых условиях. Регенерация репаративная типичная. В нашем
эксперименте у дождевого червя регенерировала только передняя часть. По
нашему мнению, это объясняется ещё и тем, что в передней части тела
дождевого червя есть окологлоточное нервное кольцо, которые выполняют
функцию зачаточного головного мозга, который регулирует все процессы
жизнедеятельности. Однако возможности регенерации у дождевого червя
нуждаются в дополнительных исследованиях, чтобы достоверно установить,
как проходит процесс, так как в условиях школьной лаборатории это сделать
невозможно. Необходимо проследить все условия, которые возможно могут
усиливать или ослабевать процесс регенерации, например, температурный
режим, площадь проживания особей, пищеварительная база, виды почвы,
сроки проведения эксперимента, биологические ритмы животного.
8
Дата
Двигательная
Состояние
активность
задних среза
концов
Особи активны, но менее Не зарос
чем передние концы
Контроль
Не зарос
Особи активны, но менее Не зарос
чем передние концы
Особи очень
активны
Не зарос
Особи пассивны
Не зарос
Особи очень
активны
зарос
Особи пассивны
Не зарос
зарос
Из
10
особей
5 _
уменьшились в размерах
из за подсыхания тканей
Особи
активны, но
скучены в
клубок
Особи
активны, но
скучены в
клубок
13.11
Особи
стали
менее зарос
активны по сравнению
сначалом эксперимента
Из
10
особей
5 _
уменьшились в размерах
из за подсыхания тканей
Особи
активны, но
скучены в
клубок
16.11
Особи
стали
активны.
Из
10
особей
полностью умерли
Особи
активны, но
скучены в
клубок
15.10
18.10
26.10
1.11
8.11
Двигательная
активность
передних
концов
Особи
активно
движутся
при
выкладывании
их на
стол
Особи
активно
движутся
при
выкладывании
их на
стол
Особи
активно
движутся
при
выкладывании
их на
стол
Особи
активно
движутся
при
выкладывании
их на
стол
Особи
стали
менее
активны по сравнению с
началом эксперимента
Состояние
среза
Не зарос
менее зарос
10 _
Особи очень
активны
Список литературы
1. Малевич
И.
И.
Собирание
и
изучение
дождевых
червей
-
почвообразователей. / И. И. Малевич, М.: Сов. Россия, 1980.- 31 с.
2. Чекановская О. В. Дождевые черви и почвообразование./ О.В.
Чекановская. М.: Сов. Россия, 1978, - 49с.
3. Понамарева И.Н. Биология 7 класс, учебник для учащихся общеобр.
школы / И.Н. Понамарева, О.А.Корнилова, В.С. Кумченко -2-е изд.,
перераб. и доп. М. 2002. – с.
9
4. Дарвин Ч., Образование растительного слоя земли деятельностью
дождевых червей и наблюдения над их образом жизни./ Ч. Дарвин.
Соч., в 4 т., Т. 2, М.—Л., 1936
5. Жизнь животных, в 4 т., Т. 1,- М., 1968. – 129 с.
6. Щелкова А.И. Интересные факты из жизни беспозвоночных / А. И.
Щелкова // газета «1 сентября». Биология.- № 10.- 19 с.
7. Интернет, электронный словарь википедия
10