Содержание Введение ............................................................................................................. 3 Глава 1. Теоретические особенности дождевого червя ................................ 5 1.1 Строение дождевых червей в связи со средой обитания ........................ 5 1.2 Видовой состав и численность червей в различных биотопах .............. 9 1.3 Размножение и развитие червей ............................................................... 13 Глава 2. Значение и польза дождевых червей ................................................ 15 2.1 Значение дождевых червей в природе ...................................................... 15 2.2 Польза червей .............................................................................................. 16 2.3 Интересные факты, о червях ...................................................................... 16 Заключение. ....................................................................................................... 17 Список литературы. .......................................................................................... 19 2 Введение С самого раннего детства мы видим дождевых червей. Их можно увидеть в саду, в огороде при рыхлении почвы, после дождя на дорожках. Как-то выйдя летним утром во двор, я обратила внимание на маленькие комочки почвы, которые лежали рядом с небольшими отверстиями. Их было очень много и меня заинтересовало, что же это такое. Я обратилась с этим вопросом к учителю биологии, и она рассказала мне о дождевых червях, предложив понаблюдать за ними. Актуальность проблемы Почвенный покров — главный источник получения продуктов питания. Сохранение почвенного покрова — одно из условий обеспечения и поддержания экологического равновесия в биосфере. Важнейшим показателем плодородия почвы является содержание в ней органического вещества — гумуса. В результате сельскохозяйственной деятельности человека происходит загрязнение почвы, и даже её уничтожение. Перепахивание земель, применение химикатов, все это ведет к ухудшению почвы. Влияние микроорганизмов и других живых организмов на улучшение почвы очень велико, например дождевые черви принимают участие в образовании перегноя, который повышает плодородие почвы. Поверхность большей части суши покрыта почвами. От разновидности почв и климатических условий зависит заселение их той или иной растительностью, а растительность определяет характер населения животных, обитающих в почве и на ее поверхности в данном участке суши. Таким образом, почва – это в полной мере “основа жизни”. Наличие плодородных почв является важной предпосылкой для появления и развития земледелия и скотоводства. О том, что дождевые черви улучшают качество почвы, было известно еще в древние времена. Однако роль дождевых червей как животных 3 почвообразователей была впервые освещена научно и понята во всем ее значении Чарльзом Дарвином. В результате своих интересных исследований, посвященных этому вопросу, он пришел к выводу, что “вряд ли найдутся другие животные, которые играли бы столь большую роль в истории мира, как дождевые черви”. Впоследствии сведения о дождевых червях и их роли в почвообразовании были значительно углублены и расширены трудами таких ученых, как Н.А. Димо, М.С. Гиляров, Г.Н. Высоцкий. В научной литературе о положительной роли дождевых червей в почвообразовании впервые говорит английский натуралист Гилбертом Уайтом в 1789 г., он пишет, что земля без дождевых червей была бы “холодной и непитательной”. Однако основными исследованиями этого вопроса до сих пор являются работы Дарвина, который заинтересовался дождевыми червями еще в молодые годы. В 1837 г. он сделал в Лондонском геологическом обществе доклад на тему: “Об образовании почвенного слоя”, в котором изложил теорию, согласно которой частицы почвы все время выносятся дождевыми червями из глубины на поверхность, благодаря чему предметы, лежащие на земле, оказываются по прошествии немногих лет на глубине 6-10 см под дерном. Таким образом, весь почвенный слой оказывается прошедшим через желудок червей. Целью работы является: проведение наблюдения за жизнедеятельностью дождевых червей. Задачи: 1. Проследить за поведением дождевого червя; 2. Изучить реакцию на раздражители; 3. Выявить какова роль дождевых червей в почвообразовании. Объект исследования – дождевые черви. 4 Глава 1. Теоретические особенности дождевого червя 1.2 Строение дождевых червей в связи со средой обитания 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): 1. Тело кольчатых червей состоит из головной лопасти, сегментированного туловища и задней анальной лопасти. На головной лопасти располагается большая часть органов чувств. 2. Кожно-мускульный мешок хорошо развит. 3. 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: я - 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 щетинки 4. Ротовое отверстие находится на брюшной стороне первого сегмента туловища. Пищеварительная система, как правило, состоит из ротовой 5 полости, глотки, средней и задней кишки, открывающейся анальным отверстием на конце анальной лопасти. 5. У большинства кольчецов хорошо развита замкнутая кровеносная система. 6. Функция выделения выполняется сегментарными органа ми метанефридиями. Обычно в каждом сегменте имеется одна пара метанефридий. 7. 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). 8. 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. Рис. 2. Внешний вид анальной лопасти (пигидиума) дождевого червя: а, б - Эйзениа фоэтида (соответственно гибрид и обычный навозный червь); в Люмбрикус рубеллюс На переднем конце находится небольшая подвижная головная лопасть (простомиум), лишенная глаз, антенн и пальп. Сегменты туловища внешне 6 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). 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 тела Излишки 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. 7 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 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 - сегменты Половые 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 8 семенника имеется по мерцательной воронке, от которой отходит выводной канал. Оба канала сливаются в продольный семяпровод, открывающийся на брюшной стороне XV сегмента. 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. Общее строение дождевого червя 1.2 Видовой состав и численность червей в различных биотопах Семейство дождевых червей (Lumbricidae) состоит почти из 170 видов, и относятся к типу кольчатых червей – Annelides. Все дождевые черви 9 сходны по образу жизни. Они живут во влажных местах роя ходы под землей, в холод и засуху уходят глубоко в землю. После сильных дождей изза недостатка воздуха дождевые черви вынуждены подниматься на поверхность. Питаются разлагающимися растительными остатками и почвенными микроорганизмами. Особенно много дождевых червей в земле садов, огородов и иных почвах, где их численность может достигать 400 штук на 1 м земли. Размер от 8 до 30см. Дождевые черви - гермафродиты. Они размножаются половым путем, используя перекрестное оплодотворение (взаимно оплодотворяя друг друга). Яйца, откладывают в слизистом коконе, из которых выходит до 10 зародышей. Дождевые черви (Lumbricidae) - являются хорошим кормом для таких крупных аквариумных рыб, как цихлиды, кои, тетрагоноптерусы, нандовые и золотых рыбок разных пород. Они могут использоваться в кормлении аквариумной рыбы, как в целом, так и в измельченном виде. Но постоянное кормление ими приводит рыб к ожирению и бесплодию. Поэтому желательно использовать дождевого червя для кормления 1-2 раза в неделю, чередуя рацион с другими видами кормов. Кольчатые черви (Annelida) – это тип наиболее высокоорганизованных червей, имеющих целом. Их размеры колеблются от нескольких миллиметров до 3 м. Вытянутое тело поделено внутренними кольцевыми перегородками на сегменты; иногда таких сегментов несколько сотен. На каждом сегменте могут быть боковые выросты с примитивными конечностями – параподиями, вооружёнными щетинками. Мускулатура состоит из нескольких слоёв продольных и кольцевых мышц. Дыхание осуществляется кожей; органы выделения – парные нефридии, расположенные посегментно. Нервная система состоит из «головного мозга», образованного парными ганглиями, и брюшной нервной цепочки. 10 Многощетинковые черви. Верхний ряд, слева направо: зелёный нереис, коричневая биспира, разноногий хетоптерус, воронковидная миксикола. Нижний ряд, слева направо: платинереис Дюмериля, хлойя, гигантский спиробрахус, великолепная протула Представители этого класса – обитатели морского дна (встречаются на глубине до 10 км), где они плавают, ползают по грунту или зарываются в ил, но некоторых можно встретить и в пресных озёрах. Многие черви строят из песчинок трубки различной формы, которые никогда не покидают. От 6 до 10 тысяч видов. Многие черви – хищники, другие питаются детритом, паразитов среди них практически нет. Многощетинковые черви (например, нереис) служат пищей для многих рыб. Некоторые черви (палоло) употребляются в пищу людьми. Малощетинковые (Oligochaeta) – преимущественно почвенные черви. Среди них встречаются как гигантские дождевые черви длиной до 2,5 м, так и карликовые формы. На всех сегментах, кроме ротового, имеются щетинки, расположенные пучками. Параподии не выражены, голова обособлена слабо. Тонкая кутикула постоянно увлажняется выделяемой слизью; через кутикулу путём диффузии осуществляется газообмен. Малощетинковые черви – преимущественно гермафродиты с перекрёстным оплодотворением; половые органы рассредоточены по нескольким сегментам тела. Сложное строение этих органов является приспособлением к наземному образу жизни. У некоторых видов известен партеногенез. Метаморфоз отсутствует; из образующихся в процессе 11 копуляции коконов через несколько недель выходит десяток молодых червей. Малощетинковые черви. Слева направо: обыкновенный дождевой червь, апорректода длинная, эйсения, трубочник Известно около 3000 видов, две трети из них живут в почве, а остальные – в пресных, реже солёных водоёмах. Типичным представителем является дождевой червь. Большинство малощетинковых червей питается детритом, играя при этом важную роль в круговороте веществ и улучшая структуру и состав почвы. За несколько лет черви пропускают сквозь себя весь пахотный слой почвы территории, на которой они обитают. Несколько видов – хищники. Есть среди малощетинковых и паразиты (рачьи пиявки). Срок жизни пиявок – несколько лет. Все они гермафродиты. Яйца откладываются в коконах, личиночной стадии нет. Большинство пиявок сосёт кровь у различных животных, в том числе человека. Пиявки прокалывают кожные покровы хоботком или зубчиками на челюстях, а специальное вещество – гирудин – препятствует свёртыванию крови. Высасывание крови из одной жертвы может продолжаться месяцы. В кишечнике кровь не портится очень долго: пиявки могут жить без пищи даже два года. Некоторые пиявки – хищники, целиком проглатывающие добычу. Пиявки обитают в пресных водоёмах, встречаются также в морях и почве. Пиявки служат кормом для рыб. Медицинская пиявка используется человеком в лечебных целях. 400–500 видов. 12 Пиявки. Слева направо: улитковая пиявка, большая ложноконская пиявка, трёхчастная пиявка, медицинская пиявка Кольчатые черви произошли от примитивных плоских червей в кембрии. Первыми кольчатыми червями были многощетинковые, давшие начало малощетинковым, а через них – и пиявкам. Очень велика потребность земляных червей в азотсодержащей органике. Запасы ее в почвах ограничены. Это определяет пространственную локализацию и уровень плотности популяций червей в разных местностях. В богатом азотом субстрате темпы индивидуального роста и плодовитость червей резко увеличиваются. Это является одной из причин их концентрации в экскрементах травоядных животных и высокой численности на пастбищах. Концентрация растворимых солей более 0,5% смертельна для червей. Однако соли, используемые для коагуляции жидких органических удобрений, такие, как углекислый кальций, углекислое железо, сернокислый алюминий, хлорное железо, безвредны даже при более высокой концентрации, чем принято в сельском хозяйстве для обработки сточных вод. 1.3 Размножение и развитие червей Дождевые черви очень плодовиты. Каждая половозрелая особь, например, навозных червей, откладывает за летний период по 18...24 коконов. В каждом коконе находится от 1 до 21 яйца. Через 2...3 недели из яиц вылупляются новые особи, а еще через 7...12 недель "новорожденные" уже сами способны приносить потомство. 13 Выделяющаяся через спинные поры дождевого червя целомическая жидкость и слизь, секретируемая железистыми клетками эпидермиса, постоянно увлажняют тонкую кутикулу. В результате предотвращается высыхание кутикулы, облегчается газообмен и создается своего рода смазка, облегчающая передвижение червя в почве. Именно через кутикулу происходит газообмен путем диффузии — процесс, зависимый от наличия в эпидермальном слое разветвленной сети капилляров. Передний конец дождевого червя (вид с брюшной стороны). Все сегменты дождевого червя, за исключением трех первых и одного последнего, несут по паре нефридиев — канальцев, выполняющих функции выделения и осморегуляции. Они открываются на поверхности тела порами. Половые органы дождевых червей сосредоточены на переднем конце тела. Внешние признаки, связанные с половым размножением, приведены на рисунке. Спаривание и последующая откладка оплодотворенных яиц — процесс, очень сложный. Спаривающиеся особи располагаются рядом друг с другом во взаимно противоположных направлениях, так что голова одного из партнеров оказывается направленной в сторону хвостового отдела другого и наоборот. 14 Глава 2. Значение и польза дождевых червей 2.1 Значение дождевых червей в природе Проанализировав все проведённые опыты, я пришла к выводу, что дождевые черви эти неутомимые маленькие труженики выполняют сложнейшую работу по образованию почвы, рыхлят её и обогащают удобрениями и кислородом. Чем больше проживает дождевых червей на определённом участке земли, тем благоприятнее условия для роста и развития растений. Комфортнее чувствуют себя другие обитатели, так как им легче строить себе жилища в рыхлой почве и дышать в ней, обогащенной кислородом. Чарльз Дарвин писал: «Плуг принадлежит к числу древнейших и имеющих наибольшее значение изобретений человечества; но ещё задолго до его изобретения почва правильно обрабатывалась червями, и всегда будет обрабатываться ими». Восстановленное червями плодородие, структура и здоровье почвы позволяют гарантированно получать на них высокие урожаи, поэтому наличие дождевых червей в почве является важным показателем. Червей можно использовать в хозяйстве: для переработки мусора, навоза, опилок. Проходя через кишечник червя эти отходы, превращаются в удобрения. Завершая свою исследовательскую работу, я могу с полной уверенностью утверждать, что польза от этих маленьких, невзрачных тружеников огромная. Они занимают важную ступень в природе. Дождевых червей необходимо беречь и создавать условия для их жизни и размножения. Но, к сожалению, в результате своей деятельности человек иногда не задумываясь, создает такие условия, которые приводят к гибели дождевых червей и сокращению их численности. В природе всё взаимосвязано и с исчезновением простого дождевого червя могут произойти непоправимые 15 изменения в плодородном слое почвы, что повлечёт за собой нарушения в развитии растительного и животного мира. 2.2 Польза червей Польза дождевых червей заключается в быстром восстановлении земли от химических ожогов и других неблагоприятных воздействий. Заслуга дождевых червей в природе очень велика и вряд ли чем-то может быть заменена. Огромная роль в разложении органических веществ принадлежит червям. Дождевые черви обогащают почву ценнейшим удобрением – гумусом. Дождевые черви, проделывая норки, способствуют проникновению в глубь почвы воды и воздуха, необходимых растениям. В живой природе черви держатся мест, где большое количество органических отходов. В пример можно привести лес. Когда осенью выпадет листва, её необходимо будет куда-то девать. На помощь тут придут, конечно же, дождевые черви, разложат её до стадии компоста, и внесут это ценнейшее удобрение в почву. Так и происходит почвообразование. Наличие червей в почве это показатель ее плодородия и здоровья. Помимо пользы, которую земляные черви приносят растениям, они также служат кормом для птиц. 2.3 Интересные факты, о червях 1.В почве сада на каждом гектаре проживает до 100 тысяч червей. Общими усилиями они перемещают за год более 30 тонн земли. 2.Ученые открыли в коже дождевого червя клетки, которые заменяют ему глаза. Такие клетки расположены по всему телу. 3.Дождевые черви работают двадцать четыре часа в сутки. 4.Дождевые черви - гермафродиты, они сами оплодотворяют свои яйца, после чего откладывают их в своей норке в виде коконов. 16 Заключение Очень большую пользу с помощью червей можно принести своему огороду, саду или небольшому приусадебному хозяйству. Для этого нужно лишь научиться, самому разводить червей, а сделать это очень просто. Достаточно выкопать в огороде яму и складывать туда все органические отходы. Со временем черви там появятся сами. На значение дождевых червей в процессе образования почвы одним из первых указал Чарльз Дарвин в 1882 году. Земляные черви создают норки в почве (глубиной не менее 60—80 см, крупные виды — до 8 м), способствуя её аэрации, увлажнению и перемешиванию. Черви продвигаются через почву, расталкивая частицы или заглатывая их. После дождей земляные черви из-за недостатка кислорода выходят на поверхность, из-за чего и получили одно из своих названий. Дождевые черви являются промежуточными хозяевами лёгочных гельминтов свиней и некоторых паразитов птиц. Дождевые черви в качестве представителей небольшого числа родов, крайне похожих друг на друга по наружному виду, распространены по всему земному шару. Дождевые черви многочисленны во многих и разнообразных местообитаниях. На пастбищах и меловых холмах их экскременты встречаются в таком громадном количестве, что покрывают собой почти всю поверхность в местах, где тощая почва заросла низкой и хилой травой. Но почти или даже совершенно так же многочисленны они и в некоторых из лондонских парков, где трава растет хорошо и почва кажется плодородной. Однако на одном и том же поле, без всякого видимого различия в особенностях почвы, в одних местах черви гораздо многочисленнее, чем в других. Червей еще называют «плугом земли», потому что они рыхлят почву, насыщают ее кислородом. 17 Червей называют «санитарами земли», потому что они пропускают землю через себя и избавляют ее от вредных микроорганизмов. Червей называют «живыми удобрениями», потому что они насыщают почву питательными веществами. Таким образом, дождевые черви значительно улучшают качество почвы. На разрыхленной и обогащенной перегноем почве пышно развивается растительность. Растениям необходима вода и воздух, которые поступают в почву с помощью червяков. Они разрыхляют почву, прокладывая свои тоннели, через которые поступает к растениям воздух и вода. Когда черви роют землю, они ее перепахивают, что позволяет корням разрастаться, обеспечивая здоровый рост растений. Двигаясь внутри земли черви поднимают на поверхность питательные вещества, которые находятся глубоко в почве. Таким образом, черви это удивительные животные, которые вносят огромный вклад в обогащение почвы и развитие растений. 18 Список использованной литературы 1. Акимушкин И. Мир животных. Беспозвоночные и ископаемые животные. – М.: Мысль, 2021, с. 82–86. 2. Биосфера и почвы /Под ред. д.б.н. Тюрюканова А.Н.- М.: “Наука”,2020– 106с 3. Гиляров М. С. Почвенные беспозвоночные. М., Наука, 2017г. 4. Дарвин Ч., Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей и наблюдения над их образом жизни, Соч., т. 2, М.—Л., 2020 5. Зоология беспозвоночных. Т. 1: от простейших до моллюсков и артропод. Под ред. В. Вестхайде и Р. Ригера. М.: Т-во научных изданий КМК, 2018, 512 с. 6. КозловМ. Нимбург Е. Ваша коллекция. М.2019-160с. 7. Малевич И. И., Собирание и изучение дождевых червей — почвообразователей, М.—Л., 2019 8. Малевич И. И. Земляные черви — статья из Большой советской энциклопедии 2021 9. Перель Т.С. Дождевые черви пойменных дубрав, М., Наука, 2018 10.Перель Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей М., Наука, 2019 11.Чарлз Дарвин. Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей и наблюдения над их образом жизни. Перевод М.А. Мензбира. М.-Л.: 2018г., том 2. 12.Чекановская О. В., Дождевые черви и почвообразование, М.—Л., 2020 13.Чекановская О.И. Дождевые черви и почвообразование., М., 2020 14.Энциклопедия «Природа России». Беспозвоночные, 1999. – М.: АСТ, с. 276– 285 19
