Дождевой червь
Царство | Животные |
Подцарство | Многоклеточные |
Тип | Кольчатые черви |
Класс | Малощетинковые |
Кольчатые черви обладают самой высокой организацией по сравнению с другими типами червей; у них впервые появляются вторичная полость тела, кровеносная система, более высоко организована нервная система. У кольчатых червей внутри первичной полости образовалась другая, вторичная полость с собственными эластичными стенками из клеток мезодермы. Её можно сравнить с подушками безопасности, по паре в каждом членике тела. Они «раздулись», заполнили пространство между органами и поддерживают их. Теперь каждый сегмент получил свою собственную опору из мешков вторичной полости, наполненных жидкостью, а первичная полость эту функцию утратила.
Обитают в почве, пресной и морской воде.
Внешнее строение
Дождевой червь имеет почти круглое в поперечном разрезе тело длиной до 30 см; насчитывают 100-180 сегментов, или члеников. В передней трети тела находится утолщение — поясок (его клетки функционируют в период полового размножения и откладки яиц). По бокам каждого сегмента развиты по две пары коротких упругих щетинок, которые помогают животному при передвижении в почве. Тело имеет красновато-коричневую окраску, светлее на плоской брюшной и темнее на выпуклой спинной стороне.
Внутреннее строение
Характерной особенностью внутреннего строения является то, что у дождевых червей развиты настоящие ткани. Снаружи тело покрыто слоем эктодермы, клетки которой образуют покровную ткань. Кожный эпителий богат слизистыми железистыми клетками.
Мышцы
Под клетками кожного эпителия находится хорошо развитая мускулатура, состоящая из слоя кольцевых и находящегося под ним более мощного слоя продольных мышц. Мощные продольные и кольцевые мышцы меняют форму каждого членика отдельно.
Дождевой червь попеременно то сжимает и удлиняет их, то расширяет и укорачивает. Волнообразные сокращения тела позволяют не только ползти по норке, но и раздвигать почву, расширяя ход.
Пищеварительная система
Пищеварительная система начинается на переднем конце тела ротовым отверстием, из него пища поступает последовательно в глотку, пищевод (у дождевых червей в него впадают три пары известковых желёз, поступающая из них в пищевод известь служит для нейтрализации кислот гниющих листьев, которыми питаются животные). Затем пища переходит в расширенный зоб и небольшой мускульный желудок (мышцы в его стенках способствуют перетиранию пищи).
От желудка почти до заднего конца тела тянется средняя кишка, в которой под действием ферментов пища переваривается и всасывается. Непереваренные остатки поступают в короткую заднюю кишку и выбрасываются наружу через заднепроходное отверстие. Дождевые черви питаются полусгнившими остатками растений, которые они глотают вместе с землёй. При прохождении по кишечнику почва хорошо перемешивается с органическими веществами. Экскременты дождевых червей содержат в пять раз больше азота, в семь раз больше фосфора и в одиннадцать раз больше калия, чем обычная почва.
Кровеносная система
Кровеносная система замкнутая, состоит из кровеносных сосудов. Вдоль всего тела над кишечником тянется спинной сосуд, а под ним — брюшной.
В каждом сегменте их объединяет кольцевой сосуд. В передних сегментах некоторые кольцевые сосуды утолщены, их стенки сокращаются и ритмически пульсируют, благодаря этому кровь перегоняется из спинного сосуда в брюшной.
Красный цвет крови обусловлен наличием в плазме гемоглобина. Он играет ту же роль что и у человека — питательные вещества растворёнными в крови разносятся по всему телу.
Дыхание
Для большинства кольчатых червей, в том числе и дождевых, характерно кожное дыхание, практически весь газообмен обеспечивается поверхностью тела, поэтому черви очень чувствительны к влажной почве и не встречаются в сухих песчаных почвах, где их кожа скоро подсыхает, а после дождей, когда в почве много воды, выползают на поверхность.
Нервная система
В переднем членике червя находится окологлоточное кольцо — самое крупное скопление нервных клеток. С него начинается брюшная нервная цепочка с узлами нервных клеток в каждом членике.
Такая нервная система узловатого типа образовалась при слиянии нервных тяжей правой и левой стороны тела. Она обеспечивает самостоятельность члеников и слаженную работу всех органов.
Органы выделения
Органы выделения имеют вид тоненьких петлеобразно изогнутых трубочек, которые одним концом открываются в полость тела, а другим наружу. Новые, более простые воронкообразные органы выделения — метанефридии выводят вредные вещества во внешнюю среду по мере их накопления.
Размножение и развитие
Размножение происходит только половым путём. Дождевые черви — гермафродиты. Половая система их расположена в нескольких сегментах передней части. Семенники лежат впереди яичников. При спаривании сперматозоиды каждого из двух червей переносятся в семяприёмники (особые полости) другого. Оплодотворение червей перекрёстное.
Во время копуляции (спаривание) и откладки яиц клетки пояска на 32-37 — сегменте выделяют слизь, служащую для образования яйцевого кокона, и белковую жидкость для питания развивающегося зародыша. Выделения пояска образуют своеобразную слизистую муфту (1).
Червь выползает из неё задним концом вперёд, откладывая в слизь яйца. Края муфты слипаются и образуется кокон, который остаётся в земляной норке (2). Эмбриональное развитие яиц происходит в коконе, из него выходят молодые черви (3).
Органы чувств
Органы чувств развиты очень слабо. У дождевого червя нет настоящих органов зрения, их роль выполняют отдельные светочувствительные клетки, находящиеся в кожном покрове. Там же помещаются рецепторы осязания, вкуса, обоняния. Дождевые черви способны к регенерации (легко восстанавливает заднюю часть).
Зародышевые листки
Зародышевые листки основа всех органов. У кольчатых червей эктодерма (наружный слой клеток), энтодерма (внутренний слой клеток) и мезодерма (промежуточный слой клеток) появляются в начале развития как три зародышевых листка. Они дают начало всем основным системам органов, включая вторичную полость и кровеносную систему.
Органы дыхания разных групп высших многоклеточных могут быть построены с участием всех трёх зародышевых листков.
Эти же системы органов сохраняются в дальнейшем у всех высших животных, причём они формируются из тех же трёх зародышевых листков. Так высшие животные в своём развитии повторяют эволюционное развитие предков.
Размножение и развитие дождевых червей
Дождевые черви размножаются обычно в течение всего теплого времени года, в условиях умеренного климата – с весны до осени. Размножение прекращается только во время зимовки и засухи, когда черви перестают питаться и уходят в глубокие слои почвы.
Несмотря на наличие мужских и женских половых органов в одной особи, оплодотворение у червей обычно перекрестное. Имеются некоторые данные о возможности у них самооплодотворения (Evans a. Guild, 1947а). Однако скорее всего факты, относимые к самооплодотворению, следует толковать как случаи так называемого девственного размножения. Откладке яйцевых коконов обычно предшествует спаривание. Процесс спаривания прослежен у большого красного червя и навозного червя. Имеются некоторые наблюдения по спариванию длинного червя.
Рассмотрим процесс спаривания у навозного червя, где он хотя и протекает с некоторыми усложнениями вследствие расположения семеприемников на спинной стороне тела, но зато более полно известен и лучше изображен.
Спаривание может происходить на поверхности земли, но у навозного червя (а также у длинного червя) оно, несомненно совершается и внутри грунта. Два червя сближаются ротовыми концами и, двигаясь навстречу друг другу, плотно соприкасаются брюшными сторонами в области передних 30-40 сегментов. Долгое время (до 1 часа) у обоих партнеров наблюдаются скольжение вперед в назад и обильное слизеотделение. Вокруг каждого червя образуется замкнутая трубка из слизи. Затем черви плотно слипаются брюшными сторонами таким образом, что сегменты 9-й-11-й, в которых расположены семяприёмники одного партнера, располагаются против пояска другого партнера. Тогда железы, расположенные на брюшной стороне 9-го-11-го сегментов, обоих червей начинают усиленно выделять особое густое клейкое белое вещество, облекающее со всех сторон сегменты семяприёмников одного партнера и сегменты пояска другого партнера (рис. 27). Сегменты пояска плотно присасываются к телу партнера валиками зрелости, и между последними образуется желобок, в который погружается область тела 9-го-11-го сегментов другого червя. В этих местах тело обоих червей перехвачено как бы двумя повязками.
Железистые подушки 15-го сегмента, на котором находятся мужские половые отверстия, сильно набухают, наполняясь кровью, а на пространстве от 15-го сегмента до конца пояска появляются с каждой стороны тела глубокие складки – семенные бороздки. Образование семенных бороздок происходит действием особой мускулатуры, расположенной в стенке тела. В эти бороздки из мужских половых пор изливается семенная жидкость, которая движется назад по телу червя, к пояску. Достигнув уровня отверстий семяприёмников другого партнера, семенная жидкость изливается туда.
Процесс спаривания может длиться несколько часов. Потревоженные черви (например, найденные в состоянии спаривания в грунте) расходятся не сразу, и за ними не
трудно наблюдать, если предохранить их от сильного света и высыхания. После того как семяприёмники обоих партнеров оказываются наполненными семенной жидкостью, черви расходятся и выползают из .своих слизистых трубок. Такие копуляционные трубки бывают находимы в грунте. В них обычно остается избыточная часть семенной жидкости.
Некоторые виды дождевых червей лишены семяприёмников. Как происходит спаривание у этих видов – пока не выяснено. Но известно, что отсутствие семяприёмников заменяются у этих червей образованием сперматофоров. Так называются капли семенной жидкости, заключенные в засохшие слизистые выделения околощетпнковых желез. Их находят прикрепленными в разных местах тела к кутикуле червей. По-видимому, это прикрепление совершается во время спаривания, причем сперматофоры, образованные каждым из червей, приклеиваются к кутикуле партнера при копуляции.
Яйца дождевых червей откладываются, как уже упомянуто, в яйцевых коконах. Раньше считалось, что коконы образуются во время спаривания. В недавнее время выяснено, что образование коконов – акт, не зависимый от спаривания.
Процесс откладки кокона также начинается с образования слизистой трубки на участке тела примерно от 8-го до 35-го сегмента.
Эта трубка захватывает все половые отверстия и поясок (если откладка кокона начинается сразу после спаривания, то, по-видимому, может использоваться копуляционная трубка). Железы пояска начинают усиленно функционировать, причем наибольшее значение имеет деятельность зернистых клеток. Крупнозернистые клетки выделяют вещество оболочки будущего кокона. Сначала оболочка кокона представляет собой не что иное, как совершенно прозрачную коллоидную пленку, расположенную под слизистой трубкой и охватывающую всю поверхность пояска. Под нею быстро накапливается густая опалесцирующая жидкость (выделение мелкозернистых клеток пояска) – содержимое кокона, представляющее собой питательный материал для яиц, откладываемых в кокон, так называемый белок яйцевых коконов.
Процесс выделения жидкостей, образующих кокон, .совершается поразительно быстро – в течение I -2 минут.
Очевидно, это рефлекс, возможность которого обеспечивается наличием большого количества нервных окончаний в области пояска. Далее можно наблюдать, как по телу червя начинают пробегать характерные волны сокращения мускулатуры от пояска к ротовому концу, причем червь остается на месте. Образующийся кокон в виде белого толстого кольца, некоторое время находится у переднего края пояска, а затем начинает довольно быстро катиться к переднему концу тела. Мы употребляем слово “катиться” потому, что есть указания на “винтовой” характер этого движения образующегося кокона. При прохождении кокона через 12-й сегмент в его белок поступают из яйцеводов зрелые яйца, а при прохождении кокона через сегменты с порами семяприёмников туда впрыскивается семенная жидкость, полученная при спаривании от другой особи. Разрезами через белок коконов установлено, что в момент образования около пояска белок не содержит сперматозоидов, последние появляются в нем только после прохождения формирую Рис. 28. Только щегося кокона через сегмент с семепри что отложен-емниками. Затем кокон сбрасывается кокон навозного дождевого через голову. Весь процесс образования червя в слизи-кокона занимает 3-4 минуты.
Оболочка кокона некоторое время остается бесцветной. При наблюдении за откладыванием кокона кажется, что с головы сбрасывается бесформенная масса мутной жидкости в слизистой трубке. На воздухе оболочка кокоца быстро темнеет и твердеет; кокон приобретает вид овальной капсулы с двумя концами: передним, более широким и зубчатым, и задним, более тонким и обычно более длинным. Широкий конец трубки представляет собой канал, запечатанный, пробкой из ссохшегося белка. Слизистая трубка сохраняется на коконах очень недолго; ее наличие может служить указанием на то, что кокон имеет самое большее суточный возраст.
Форма коконов у разных видов варьирует: она то более геометрически правильная, то угловатая; характер концевых трубочек также может быть различным.
Окраска коконов бывает зелено-желтой, желтой, коричневой и бурой. Цвет характеризует не только вид, но и возраст кокона: с течением времени его поверхность несколько светлеет. Размеры коконов в длину колеблются от 2 до 6 мм.
Вопрос, как часто откладываются коконы одним червем, изучен недостаточно. Имеются сведения, что пашенный червь (Allolobophora caliginosa) откладывает коконы одпн раз в 7-10 дней. У навозного червя откладка коконов происходит несомненно чаще, но точных сведений об этом пока нет. %
У большинства видов внутри кокона содержится не более 2-3 яиц, чаще всего – только одно. У навозного червя в коконе 6-20 яиц, но обычно развиваются далеко не все.
Оплодотворение яиц совершается в коконе уже после его откладкии. Если вскрыть свежеуложенный кокон и выпустить его содержимое на предметное стекло, то под небольшим увеличением микроскопа в белке можно найти яйцо, окруженное сперматозоидами. Один из сперматозоидов проникает в яйцо. После этого у некоторых видов оболочка яйца (желточная оболочка) отстает от его поверхности. У других видов желточная оболочка бывает не видна.
Прежде чем говорить о развитии яиц, отметим, что, как установлено в последнее время, яйца ряда видов дождевых червей могут развиваться без оплодотворения (Muldal, 1950). Этот вариант полового размножения, называемый обычно девственным размножением, широко распространен среди беспозвоночных. Некоторые виды (например, большой красный червь – Lumbricus terrestris, длинный червь – Allolobophora longa) хотя и могут откладывать яйцевые коконы без предварительного оплодотворения, но отложенные в них яйца не развиваются. У других (например, у пашенного червя – Allolobophora caliginosa) одни особи способны к девственному размножению, другие – неспособны. Однако, как правило, раз
витие без оплодотворения у этих видов в природе не происходит. Наконец, у водного дождевого червя (Eiseniella tetraedra), розового червя (Eisenia rosea) и у некоторых других видов, помимо особей, размножающихся с оплодотворением, есть особи, способные только к девственному размножению. Свойство яиц развиваться без оплодотворения облегчает червям заселение незанятых ими территорий, так как случайное попадание в новое место всего одного экземпляра может привести к возникновению впоследствии огромного числа особей.
При содержании в комнате развитие червей внутри коконов продолжается 2-3 недели. Но в естественных условиях оно обычно растягивается на значительно более длительные сроки, причем очень различные в зависимости от температурных и иных условий. Так, на Ротамстэдской сельскохозяйственной станции в Англии развитие зародышей пашенного червя продолжалось (в зависимости от сезона) от 10 до 40 недель (Evans a. Guild, 1948).
Пунктированы клетки, обра- вующие стенку кишечника.
Развитие начинается с того, что оплодотворенная яйцевая клетка многократно делится.
В результате этого процесса дробления яйца возникает двуслойная пластинка, состоящая из клеток (рис. 30). Клетки будущего кишечника уже на этой стадии развития начинают поглощать окружающую их белковую массу, содержащуюся в коконе. Затем образуется своеобразная сферическая личинка, приспособленная для жизни только внутри яйцевого кокона. У нее имеется кишечник с ротовым и глоточным аппаратом, при помощи которого белковая жидкость накачивается в кишечник и, растягивая его, быстро увеличивает объем личинки во много раз (рис. 30). Нагнетание белковой жидкости в кишечник осуществляется действием ресничек, а обратный выход ее делается невозможным из-за особого клапана на границе между глоткой и кишечником. Заднепроходного отверстия у личинки нет, да оно и не нужно, так как белковая жидкость всасывается клетками кишечника без остатка.
Сферическая личинка вытягивается и мало-помалу приобретает червеобразную форму. На ней становятся видимыми границы между сегментами, размеры которых убывают спереди назад, так как образование новых сегментов
происходит на заднем конце личинки. Спинная сторона формирующегося червя, развивается медленнее, чем брюшная. Поэтому вытянутые зародыши скоро приобретают характерную форму запятых, так как тело их сильно согнуто на спинную сторону, а толщина быстро убывает сзади наперед (рис. 31). По мере роста червячки постепенно приобретают цилиндрическую форму и у них формируются все органы, кроме полового аппарата, который появляется только у выросшего червя. Полное число сегментов, характерное для данного вида (от 80 до 250), образуется еще в коконе.
Издавна известно, что зародыши дождевых червей на стадиях дробления могут делиться пополам и давать начало однояйцевым близнецам. Имеются данные о том, что у Allolobophora caliginosa f. trapezoides u кокон откладывается всегда одно яйцо, но из него всегда выходят два червя, которые являются однояйцевыми близнецами (Omodeo, 1948; Omodeo a. Magalde, 1951). Таким образом, можно говорить о наличии у дождевых червей полиэмбрио- нии – особого способа размножения, свойственного некоторым насекомым (наездники) и некоторым низшим млекопитающим (армадилы).
Способность к активному движению черви получают очень рано. Сначала они двигаются внутри кокона при
Рис. 31. Формирующийся чернь из яйцевого кокона. (По Фюллеру).
Слева – передний конец тела с ротовым отверстием и головной лопастью; справа – задний конец тела с формирующимися новыми сегментами.
помощи ресничек. Затем возникают конвульсивные сокращения мускулатуры. Во вторую половину периода развития внутри кокона появляются типичные для них “червеобразные” перистальтические движения.
Белок яйцевого кокона по мере развития зародышей разжижается.
В начале развития он представляет собой густую клейкую массу, а у некоторых видов имеет консистенцию густого желатина, так что его можно резать почти на куски. Еще на стадии сферической личинки можно заметить, что вокруг этой массы находится капля более жидкого белка. Это можно видеть в лупу через оболочку неповрежденного кокона. Количество жидкости в белке постепенно возрастает, и к концу развития червячки плавают в прозрачной, легко подвижной жидкости. Вряд ли можно сомневаться в том, что белок кокона постепенно переходит в раствор под действием ферментов, выделяемых телом зародыша. Таким образом, в кишечник попадает уже подготовленная к усвоению пища.
Оболочка коконов играет роль барьера, охраняющего содержимое от вторжения микробов и вредных веществ из почвы. Но она хорошо проницаема для воды и солей, что имеет большое значение для жизни зародышей (Светлов, 1928).
Вылупление червячков из кокона происходит при помощи пх активных движений; они выползают передним концом вперед через более широкую трубочку кокона. Очень вероятно, что пробочка из засохшего белка, закупоривающая выход из этой трубочки, предварительно растворяется теми же ферментами, которые растворяют белок кокона во время развития. Выползание молодых червячков пз кокона легко наблюдать, если положить в воду кокон, содержащий червячков, готовых к выходу. Такие коконы встречаются в земле нередко; их можно узнать по красному цвету крови в кровеносных сосудах молодых червячков, просвечивающей через прозрачную оболочку кокона. При погружении в воду червячки получают, очевидно, сильное раздражение, начинают беспокойно двигаться и вскоре один за другим выползают из кокона.
Вылупившиеся червячки имеют в длину 10-15 мм. Они обычно еще лишены пигмента. Почти сразу после выхода из кокона они начинают заглатывать землю и отыскивать пищу в виде разложившихся листочков, стебельков и пр.
О темпах роста червей после выхода их из яйцевого кокона наука пока располагает очень скудными сведениями.
В естественных условиях большинство видов дождевых червей достигает половой зрелости примерно через год после выхода из кокона. У навозного червя этот срок, по-видимому, значительно меньше. В росте дождевых червей различают три периода: постнатальный, период быстрого роста до образования пояска и, наконец, период медленного роста после образования пояска.
При старении вес дождевых червей падает (Michon, 1957). В общем, темпы развития очень сильно варьируют в зависимости от внешних условий. У трех видов рода Allolobophora и у розовой эйзении обнаружено, что в зимнее время происходит полная остановка развития молодых червей (Evans a. Guild, 1948). У пяти видов Allolobophora такого рода остановка в развитии, так называемая диа-пауза, может происходить и в теплое время года при понижении влажности почвы. Диапауза может длиться месяцами; при наступлении более благоприятных условий развитие продолжается (Michon, 1954, 1957).
Сведения о продолжительности жизни дождевых червей также довольно скудны. Известно, что в неволе навозные черви (Eisenia foetida) жили от 3/4 до 4% лет, большой красный червь (Lumbricus ter- restris) – 5-6 лет, длинный червь (Allolobophora longa) – от 5% до 10% лет. Есть менее надежные сведения, что какой-то, ближе не определенный, дождевой червь прожил в неволе 15 лет. Эти факты говорят об относительно большом сроке их индивидуальной жизни, особенно если принять во внимание, что никто из содержавших червей длительное время в неволе не указывает на ухудшение их состояния или на какие-либо признаки старения. Таким образом, можно думать, что максимальная продолжительность жизни дождевых червей значительно превосходит приведенные выше цифры.
Дождевым червям в довольно значительном масштабе свойственна способность к восстановлению утраченных частей тела, т. е. к регенерации. Головной конец восстанавливается при утрате спереди не более 15 сегментов, причем, сколько бы сегментог не было отрезано, восстанавливается только 4. Передняя отрезанная часть не восстанавливает задней и погибает; в редких случаях изолированные 5-б головных сегментов восстанавливают на поверхности разреза вторую голову, т. е. получается уродливый нежизнеспособный организм, который также погибает. После отрезания заднего конца тела регенерация идет гораздо лучше. На задней раневой поверхности разрезанного червя всегда восстанавливается хвостовой конец, даже если оставлено только 30 передних сегментов (в редких случаях и при меньшем числе их). После заживления раны, недели через 1/4-2, появляется тоненький вырост (регенерат), размерами и цветом напоминающий червячка, только что вышедшего из яйцевого кокона. Он тем длиннее, чем большее число сегментов было отрезано. Регенерат растет в длину и в толщину, и месяца через 2 червь делается неотличимым от нормального.
При разрезании червя пополам передняя половина восстанавливает хвостовой конец; головной конец на задней половине не восстанавливается. Однако и здесь возможна патологическая регенерация: па переднем конце задней половины в некоторых случаях, после длительной паузы, появляется регенерат, но оказывается, что это не регенерат головы, а второй хвост. Такие уродливые формы гибнут (рис. 32).
Отметим, что хотя способность к регенерации у дождевых червей гораздо лучше выражена, чем у позвоночных, так как они могут восстанавливать довольно крупные отделы тела, но ее не следует переоценивать. По сравнению с низшими формами малощетинковых червей люмбрициды восстанавливают утраченные части в значительно меньших масштабах и гораздо медленнее.
Размножение дождевого червя и цикл развития
Трудно найти человека, который не знал бы дождевых червей. Их любят дачники, ведь сложно найти более полезных помощников, помогающих улучшить состояние почвы. Рыбаки используют этих беспозвоночных в качестве наживки.
В последние годы все большую популярность приобретают домашние вермифермы. Чтобы черви успешно перерабатывали пищевые отходы в гумус, нужно не только купить первых особей, но и знать, как они размножаются.
Особенности размножения земляных червей
Дождевые черви гермафродиты, то есть имеют и женские, и мужские половые органы. Но для размножения нужны две особи, так как они используют перекрестный тип оплодотворения. Этот процесс очень зависим от погодных условий. При низких температурах или засухе беспозвоночные стараются «закопаться» поглубже и впадают в анабиоз, пока погода не изменится в лучшую сторону.
В теплом климате размножение может происходить круглый год.
Строение половых органов земляного червя
У этих животных нет пола. Поэтому, говоря про них, не используют термин самка или самец. При копуляции происходит оплодотворение обеих особей.
Органы размножения дождевых червей расположены в нескольких сегментах передней части туловища. Уже в 3–4 месяца особь становится половозрелой. Понять это можно по специальному пояску, своеобразному утолщению, расположенному около головы.
Семенники (мужские половые железы) крепятся на перегородках между 9 и 10, 10 и 11 сегментами червя. Оттуда сперматозоиды попадают в семенные мешки, где созревают и при копуляции выходят наружу через семяпроводы.
Яичники расположены чуть дальше от головы, чем семенники. Окончательное созревание яиц происходит в яйцевых мешках. После созревания они попадают в специальные воронки и выводятся через яйцевод наружу.
В строении дождевого червя имеется и такой интересный орган, как половые щетинки. Их задача – удерживать партнера во время спаривания и раздвигать поры семяприемника.
Каким образом происходит оплодотворение?
Размножаются дождевые черви только при наличии партера, так как оплодотворить себя самостоятельно не могут. При спаривании они располагаются в противоположных направлениях («валетом»), чтобы семяприемник каждого находился напротив семяпровода другого. Обменявшись сперматозоидами, каждая особь образует вокруг себя своеобразный карман из слизи, куда попадают созревшие яйца и семенная жидкость. Когда муфта становится достаточно плотной, червяк снимает ее через голову, а карман превращается в твердый кокон. В нем и завершается процесс оплодотворения.
На свет появляются уже полностью готовые к самостоятельной жизни маленькие червячки.
Возможно ли бесполое размножение?
До сих в среде ученых не утихают споры по поводу возможности бесполого способа размножения дождевых червей. Связано это с тем, что эти животные — гермафродиты, а значит, могут выпустить в карман и созревшие яйца и сперматозоиды. Основанием для такой теории послужило то, что черви могут создавать муфты и без предварительной копуляции с партнером. Но исследования показали, что яйца в таком случае остаются неоплодотворенными и кокон засыхает.
Могут ли размножаться вегетативным способом?
Еще по школьному курсу биологии всем известно о способности дождевых червей отращивать недостающую часть тела при делении их пополам. Но при этом забывают, что вырасти может только хвост. Размножаться таким образом земляной червь не сможет, так как одна половинка со временем станет полноценной, а вторая погибнет. Поэтому, не стоит резать животных пополам, пытаясь увеличить их поголовье в вермиферме.
Условия для роста и размножения
Хотя дождевые черви населяют все материки за исключением Антарктиды, для их активной жизнедеятельности нужны определенные условия. После зимней спячки, которая происходит глубоко в земле, животные начинают просыпаться, когда почва прогревается до +8…10°C. Для них очень важна влажная среда. Потому чаще всего их можно встретить в переувлажненной почве около водоемов. В пустынях эти беспозвоночные не водятся.
Питание дождевых червей состоит из полусгнивших растительных останков, поэтому наличие перегноя в грунте является обязательным условием их существования.
Засоление почвы также тормозит развитие популяции беспозвоночных. А вот кислотность земли они переносят легче. Только при рН ниже 4 их активность падает. Оптимальным значением считаются рН в диапазоне 6,5–7,5 единиц.
Для размножения земляных червей играет роль и их количество на определенной площади. При переселении они перестают приносить потомство.
Цикл развития червей
После появления из кокона маленький червячок напоминает ниточку длиной всего несколько миллиметров. Но он уже может самостоятельно существовать. Пик развития этого беспозвоночного приходится на первые два месяца жизни. Он активно питается, растет и приобретает цвет. В скором времени его вес достигает 1 грамма.
Уже в 3–4 месяца у молодняка появляется поясок, который означает способность к размножению. После спаривания через 2–3 дня червяк снимает с себя муфту, из которой сформируется прочный кокон. В каждом будет содержаться 20–24 созревших яйца и сперматозоиды партнера. Именно здесь произойдет оплодотворение, и начнут развиваться зародыши будущих беспозвоночных. Через 2–3 недели пробка из засохшего белка в коконе разжижается, и малыши выбираются наружу. Цикл повторяется сначала.
Земляные червяки способны прожить около 10 лет и достигнуть в размере 10–15 см.
Заключение
Польза от дождевых червей в огороде и на садовом участке давно известна людям. Создав для их размножения благоприятные условия, можно не волноваться по поводу плодородия почвы.
Как происходит размножение дождевых червей
Чтобы понять, как размножаются черви нужно иметь некоторое представление о той среде, в которой они обитают и их строении.
В природных условиях дождевики заселили верхний почвенный слой. У этих животных нет разделения на мужских и женских особей, они гермафродиты.
Основной способ размножения
Но, тем не менее для того чтобы червяк мог размножаться ему, как правило, обычно нужна вторая особь, т.е. пара. Органы размножения у червей расположены на брюшке около головки.
Одну из ключевых ролей при обмене половыми клетками выполняет маленькое утолщение на червячном тельце называемое пояском. Во время спаривании эти утолщения расположены рядом, при данном появляется плотная слизистая жидкость, которая покрывает тельца червяков как муфта.
Жидкость, в которой находятся половые клетки, посредством маленьких отверстий попадает в эту муфту, и происходит обмен. После спаривания особи расползаются. Жидкость, в которой находятся половые клетки, хранится пару суток в пояске.
Этого времени хватает для созревания семенной жидкости. Далее из пояска начинает выделяться слизь схожая с коконом. Червяк снимает его с собственного тельца, выскальзывая из него. Поясок остается в почве, а яйцеклетки оказываются в слизи.
Процесс спаривания и размножения
Это последняя стадия оплодотворения. Из яичек, оставшихся в коконе, впоследствии появляются крохотные дождевечки, полностью схожие с взрослыми особями. Подобные коконы сформировываются примерно раз в семь дней. По виду они схожи с лимонами, но гораздо меньшими около 3 мм.
Цвет коконов желтоватый, а со зрелыми яйцами коричневый. Яиц в подобном коконе дождевого червя немного от двух до двадцати. Их развитие длиться примерно двадцать дней.
Молоденькие червяки очень тонкие, как ниточки, длинной примерно 5 мм, однако вырастают они достаточно быстро, кормятся самостоятельно и вскоре готовы.
Такие коконы дождевики могут откладывать, начиная с весны и до первых летних дней, потом в осеннее время примерно до ноября, покуда грунт не начнет промерзать. В течение летнего времени черви откладывают от 18 до 24 коконов, в которых около двух десятков яиц. Молодые червячки уже с семинедельного возраста готовы к размножению и давать собственное потомство. Вес молоденьких дождевечков примерно один грамм, взрослея их вес, возрастает примерно в десять раз. Это основной способ, но размножается червь и другими.
Взрослая особь с кладкой яиц
Беспарное размножение
Отвечая на вопрос, как размножаются дождевые черви, стоит отметить и отличную природную выживаемость дождевиков. В случае какой-либо угрозы, они наделены способностью самостоятельного размножения, не предусматривающего оплодотворение. Это позволяет сохранить вид в целом при не очень благоприятных условиях.
Регенеративное размножение
Поразительно и умение червя регенерировать. При разрезании одной особи его каждая половинка может отрастить отсутствующую часть. Но стоит заметить, что задний кончик вырастает достаточно быстро, а вот головная часть реже и дольше.
Вследствие таких способностей дождевики распространились практически по всему земному шару, делая почву плодородной, при этом являясь кормом для многих животных.
Хорошо размножиться им позволяет неприхотливость в корме и прекрасная приспособляемость к условиям обитания.
Сколько живет червь?
Отдельные особи доживают до пятнадцати лет и даже более, при данном вырастая в длину свыше 20 см. Большие черви очень ценны, но, к большому сожалению, конкретно они гибнут чаще других. В благоприятных условиях общая живая масса червяков на участке в течение одного летнего сезона увеличивается более чем в пятьдесят раз.
Видео «Как размножаются черви»
В этом видео показано размножение дождевых червей.
Размножение дождевых червей
Земляные черви – уязвимые животные, но, в то же время, они обладают исключительными механизмами выживания, благодаря чему так широко распространены. Один из механизмов – размножение дождевого червя. Они обеспечивают высокую сохранность будущему потомству, появляются на свет в виде полноценных червей, минуя стадию личинки, и с легкостью размножаются в неволе
- Как рождаются земляные черви
- Бесполое размножение дождевого червя
- Половой метод
- Условия для роста и размножения
- Методы разведения червей
- Домашняя мини вермиферма
- Контейнерный метод
- Стеллажный метод
- Буртовой метод разведения
- Заключение
- Оцените статью
Как рождаются земляные черви
Появляются черви из яиц, которые заключены в коконы с прочной оболочкой. На вид это овальная капсула диаметром 2-4 мм, содержащая от 1 до 20 яиц (зависит от вида беспозвоночных).
оплодотворяются и развиваются не все из яиц
Способы размножение червей:
Бесполое размножение дождевого червя
Так как органы и системы у червей распределены равномерно по всем сегментам туловища, то при делении обе половины сохранят жизненно-важные функции. Но при условии, что с каждой стороны осталось достаточное число сегментов. Способность к регенерации позволяет животным отрастить новый хвост. То есть, обе части выживут и на месте среза сформируют хвосты. У передней части в итоге получатся голова и хвост, а у задней – два хвоста.
Голову вырастить хвостовая половина не способна. Поэтому из двух частей, в лучшем случае, получится один новый червь (второй погибнет от голода).
Размножение дождевого червя делением (вегетативное) – самый распространенный миф о беспозвоночных.
Половой метод
Организм каждой особи одновременно оснащен и мужскими половыми органами (семенниками), и женскими (яичниками). Но без пары черви потомства не дадут, так как от природы наделены перекрестным синхронным гермафродитизмом.
Размножение дождевого червя поэтапно:
- С 3-4 месяцев жизни, иногда раньше, на теле червей появляется светлое утолщение в области 32-37 сегментов, называемое пояском. Это признак, что животное созрело для размножения.
- Готовый к спариванию червь находит партнера для взаимного оплодотворения. Особи соединяются брюшками для обмена половыми клетками. В пояске осуществляется построение кокона, внутри которого из собственных яйцеклеток за пару дней созревают яйца.
- Готовые яйца червь откладывает в муфту – слизистое образование поверх тела. Туда же поступает полученная от партнера семенная жидкость.
- Червь снимает через голову загустевшую муфту и оставляет в земле, где оплодотворение завершается.
- На вторые сутки слизистая муфта превращается в прочный кокон, в котором 2-3 недели развиваются оплодотворенные яйца, а затем зародыши. Если погода холодная, то развитие растягивается даже на 3-5 месяцев, но содержимое кокона надежно защищено от внешних факторов.
- На свет появляются крошечные, но уже готовые к самостоятельной жизни червячки.
каждые 5-7 суток черви спариваются и откладывают новые коконы
Условия для роста и размножения
Активная жизнедеятельность и размножение червей начинаются, когда почва прогревается до +8°С. В природе во время холодов и засухи животные уходят вглубь почвы и впадают в анабиоз до наступления благоприятных времен.
Соответственно, для круглогодичного прироста поголовья на вермиферме в первую очередь обеспечивается плюсовая температура, желательно в диапазоне 15-25°С.
Процесс размножения дождевого червя – условия:
- своевременное и грамотное кормление;
- влажность 70-85%;
- кислотность – 6,5-7,5 рН единиц.
Чем благоприятнее и комфортнее условия содержания у питомцев, тем чаще черви приносят потомство.
Иные заводчики считают, что нет разницы между дикими навозниками и селекционными вермикультурами. Однако искусственные виды терпимее к составам кормов, живучее и плодовитее. Беспозвоночные проходят жесткий отбор в экстремальных условиях на протяжении многих поколений, а затем их потомки становятся основателями новой технологической породы, такие как червь старатель.
Для получения биогумуса для домашней рассады подойдут и огородные черви, но для бизнеса или промышленной переработки отходов понадобятся разновидности попродуктивнее.
Методы разведения червей
Для вермифермы главное выбрать закрытое пространство, чтобы оградить питомцев от хищных вредителей и вредоносных факторов среды (солнца, дождя, ветра), а заодно и от миграций с места жительства. А непосредственно способ размножения дождевого червя вермифермер выбирает на свой вкус, учитывая дальнейшие планы.
Домашняя мини вермиферма
При желании, червей содержат в квартире или доме, используя любую емкость, вплоть до ведерка из-под майонеза. Маленькая ферма перерабатывает пищевые отходы семьи, а взамен дает удобрение для комнатных растений.
Контейнерный метод
Мобильные и дешевые ящики среднего размера пользуются популярностью в среде вермифермеров. В таких легче переносить питомцев с места на место, собирать биогумус, следить за параметрами.
Стеллажный метод
Если выделить питомцам помещение (подвал, сарай, теплую веранду), то можно компактно разместить хоть сколько червей на маленькой площади, но в 2-4 яруса. Стеллажи громоздки и не отличаются мобильностью, зато дают вероятность расширить производство.
Буртовой метод разведения
При наличии земельного участка данный способ не ограничивает заводчика в размерах фермы. Разводить червей в буртах выгодно производителям сельскохозяйственной и пищевой продукции, так как собственные отходы производства пойдут на корм питомцам. Кстати, в просторных условиях черви плодятся быстрее, чем в ящиках.
Заключение
Неприхотливый земляной червь использует по максимуму возможности, которые предоставляет ему среда обитания, для питания и воспроизведения потомства. Поэтому животные столь распространены в природе и продуктивны в неволе. Приложив минимум усилий, заводчик быстро добьется максимума производительности от питомцев.
Как размножаются червяки: дружат ли между собой половинки
Люди, живущие в сельской местности, довольно часто сталкиваются с земляными червями. Присутствие этих существ на участке приносит ощутимую пользу, поэтому огородники и садоводы всячески способствуют созданию комфортных условий для их размножения.
Особенности размножения земляных червей
Период размножения земляных червей полностью зависит от погодных условий в местах их обитания. В регионах с умеренным климатом это происходит примерно с мая по сентябрь, а вот черви, обитающие в тёплом тропическом климате, могут размножаться круглогодично.
Серьёзным препятствием для размножения, может стать наступление холодов либо длительная засуха. В таких суровых условиях, животные прекращают поиски пищи, спускаются поглубже в почву и впадают в анабиоз.
Несмотря на различные мифы, размножаются черви исключительно половым путём. В результате перекрёстного оплодотворения двух взрослых особей, на свет появляются яйца, которые защищены плотным овальным коконом. Один такой кокон может содержать внутри от 1 до 20 яиц.
Строение половых органов земляного червя
Половой зрелости земляные черви достигают в возрасте 3-4 месяцев. В районе 32-37 сегментов тела червя, возникает светлое уплотнение, именуемое пояском. Появление этого уплотнения свидетельствует о том, что червь повзрослел и способен давать потомство.
Каким образом происходит оплодотворение
После того как взрослый земляной червь достигает половой зрелости, он находит партнёра для рождения потомства. Весь процесс размножения червей можно разделить на несколько этапов:
- Две взрослые особи соприкасаются брюшками и обмениваются половыми клетками, после чего внутри пояска формируется кокон, а внутри кокона из яйцеклеток созревают яйца. Процесс созревания яиц занимает от 2 до 4 дней.
- Вокруг тел червей образовывается специальный карман из густой слизи. В этот карман обе особи откладывают яйца и семенную жидкость.
- Спустя некоторое время слизь становится плотнее, и червь снимает её через голову. Снятый слизевой карман остаётся в земле и внутри него процесс оплодотворения завершается.
- В течение следующих 48 часов слизь становится ещё более твёрдой и превращается в прочный кокон. Внутри кокона оплодотворённые яйца превращаются в зародыши, которые в итоге становятся новым поколением земляных червей. Весь этот процесс в целом занимает 15-20 дней, но иногда при воздействии внешних неблагоприятных факторов, может затянуться до 3-5 месяцев.
- Завершающим этапом в процессе размножения земляных червей, является появление на свет молодых особей, которые полностью приспособлены к самостоятельной жизни.
Наиболее благоприятные условия для размножения червей
Прирост популяции земляных червей во многом зависит от внешних условий. Если животные обитают в неблагоприятном для них климате или состав почвы не пришёлся им по вкусу, то их численность будет стоять на месте или вовсе падать.
Червь и его потомство.
Чтобы получить максимальный прирост популяции червей, необходимы следующие условия:
- температура воздуха от 15 до 25 градусов по Цельсию;
- обилие питательных веществ в почве;
- влажность 70-85 %;
- кислотность грунта от 6,5 до 7,5 pH единиц.
Действительно ли черви могут размножаться вегетативным способом?
Самая популярная легенда о червях — это убеждение о том, что они способны размножаться вегетативным способом.
Такое ошибочное мнение получило широкое распространение по той причине, что все жизненно важные органы червей равномерно распределены по всему телу и они обладают способностью к регенерации.
Однако, всё не так просто, как кажется, на первый взгляд. При разделении тела на две части, на обрубленных краях животное способно вырастить только новый хвост. Таким образом одна отделённая часть будет иметь голову и новый хвост, а другая два хвоста.
В итоге первая особь скорее всего продолжит своё обычное существование, а вторая вскоре погибнет от голода.
Заключение
Земляные черви являются одними из самых полезных живых существ на планете. Они помогают восстанавливать плодородный слой почвы, разрыхляют его и наполняют полезными микроэлементами. Именно поэтому опытные земледельцы никогда не препятствуют их размножению, а наоборот способствуют этому.
Малощетинковые
С точки зрения систематики – подкласс Малощетинковые в состав класса поясковых червей. Их также называют олигохеты (от греч. ὀλίγος — «мало» и греч. χαίτη — «волос»). У них много излюбленных места обитания – почва, морская и пресная вода, некоторые приспособлены к двум разным средам.
Эти организмы играют колоссальную роль при формировании почвы – верхнего плодородного слоя земли. Типичным представителем класса малощетинковых является дождевой червь – почвенная форма, встречаются также и водные формы – трубочник (излюбленный корм многих рыб).
Дождевой червь
Имеет типичную червеобразную форму, в длину достигает 15-30 см.
- Покровы тела, опорно-двигательная система
Специализированные органы движения отсутствуют, их тело снаружи покрыто немногочисленными хитинообразными выростами – щетинками (чему соответствует название класса – малощетинковые). На каждом сегменте дождевого червя расположено по 8 щетинок попарно или поодиночке.
Щетинки играют важную роль при движении, они подобно рычагам, помогают найти червю точку опоры и способствуют его продвижению в почве. Щетинки в прямом смысле “спасают” дождевого червя, выполняя защитную функцию – удерживая его в почве, если им захотят пообедать. Именно из-за них дождевого червя так трудно вытащить из его норки.
Однослойный кожный эпителий образует на поверхности кожи эластичную кутикулу. Многочисленные слизистые клетки, расположенные в эпителии, выделяют секрет – слизь, которая выполняет защитную функцию, препятствуя пересыханию тела, и способствует газообмену.
Под эпителием лежат кольцевые и продольные мышцы червя, образующие мышечную систему. Поверхность мышц и внутренних органов выстилается изнутри особым эпителием мезодермального происхождения – целотелием.
В совокупности слой кутикулы, эпителия, кольцевых и продольных мышц составляет кожно-мускульный мешок. Между кожно-мускульным мешком и внутренними органами находится пространство, вторичная полость тела, заполненная жидкостью и выполняющая ряд важнейших функций: опорную, транспортную, выделительную и защитную.
Состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. Передний отдел начинается ротовым отверстием, расположенным на переднем конце тела. Далее следует глотка, переходящая в узкий пищевод, в котором имеются 3 парных выпячивания – известковые железы. Эти железы выделяют в просвет пищевода углекислый кальций – CaCO3, который нейтрализует находящиеся в почве гуминовые кислоты, таким образом, уменьшая кислотность почвы, что повышает ее плодородие.
Передний отдел также включает в себя следующий после пищевода зоб – расширенную часть пищевода, которая служит для накопления, хранения и предварительной обработки пищи и заканчивается мускулистым желудком (может быть один или несколько), где пища измельчается.
В среднем отделе – кишке, происходит переваривание и всасывание расщепленных веществ. Здесь имеется глубокое продольное выпячивание стенки кишки – тифлозоль, которое значительно увеличивает поверхность всасывания. Такого выпячивания в заднем отделе нет, непереваренные остатки пищи выводятся из задней кишки через анальное отверстие и попадают во внешнюю среду, значительно улучшая состав и свойства почвы.
За счет наличия анального отверстия пищеварительная система у дождевого червя сквозного типа, это означает, что для него возможно непрерывное питание.
Специализированные органы отсутствуют, дыхание осуществляется диффузно всей поверхностью тела. Интересно заметить, что известковые железы тоже участвуют в процессах, связанных с дыханием, так как способствуют удалению углекислоты из крови в пищеварительный тракт в виде CaCO3.
Кровь движется только по сосудам, не изливаясь в полость тела, такой тип кровеносной системы называется – замкнутый. Выделяют спинной и брюшной сосуды, соединенные кольцевыми перемычками. Настоящего сердца нет, его заменяют 5 крупных кольцевых сосуда – “сосуды-сердца”, которые, сокращаясь, обеспечивают ток крови.
В сосуды кишечного сплетения, оплетающего кишечник, попадают расщепленные питательные вещества, которые с током крови доставляются к органам и тканям организма.
Звездчатых клетки (соленоциты) у кольчатых червей исчезают. Их органы выделения представлены метанефридиями.
Метанефридии (от греч. meta – между, через и греч. nephros — почка) – парные органы выделения, имеющие вид извитых железистых трубок (эктодермального происхождения), которые одним концом – мерцательной воронкой (нефростомой) открываются во вторичную полость тела – целомические мешки, а другим концом – нефридиопором – во внешнюю среду. Эволюционно метанефридии образовались из протонефридиев.
Обращаю ваше пристальное вниманием на следующую особенность: канал, идущий от нефростомы, пронизывает перегородку между двумя сегментами и заканчивается в следующем сегменте выделительным отверстием (нефридиопорой), обращенным во внешнюю среду.
Парные надглоточные нервные узлы соединяясь коннективами (коннективы в отличие от комиссур соединяют разноименные ганглии) с подглоточными нервными узлами вместе образуют единую структуру – окологлоточное нервное кольцо.
Надглоточные ганглии развиты сильнее подглоточных, поэтому их часто называют головным мозгом. Он слаборазвит, но такое название, прежде всего, подчеркивает цефализацию нервных структур – крайне важное эволюционное явление.
От окологлоточного нервного кольца отходит брюшная нервная цепочка, состоящая из нервных тяжей, на которых находятся ганглии по паре в каждом сегменте. От нервных ганглиев отходят ветви, иннервирующие внутренние органы и ткани данного сегмента червя.
В целом у кольчатых червей половая система может быть как раздельнополой, так и гермафродитного плана. Развитие прямое (без личиночной стадии). В частности для дождевых червей характерен гермафродитизм. Половые органы расположены в строго определенных сегментах тела.
В 10 и 11 сегментах расположено по паре семенников, с идущими от них семявыносящими каналами и семяпроводами, открывающимися на брюшной стороне тела в 15 сегменте. В 9 и 10 сегментах имеются кожные выпячивания – семяприемники, в которых накапливается семенная жидкость партнера во время копуляции.
В 13-м сегменте локализуются яичники с яйцеводами, которые пронизывают перегородку между сегментами, и в следующем членике открывают половыми отверстиями на брюшной стороне.
Оплодотворение обычно перекрестное – участвуют две особи. Брюшные поверхности тела двух копулирующих особей сближаются, в это время железистые клетки пояска начинают выделять быстрозатвердевающущю жидкость – образуется муфта. В ходе копуляции сперма попадает в семяприемники партнера, ограниченные от женских гонад.
Таким образом, несмотря на копуляцию, внутреннее оплодотворение у дождевых червей отсутствует. Само оплодотворение произойдет позже.
Муфта постепенно смещается к концу тела, в момент, когда она оказывается напротив отверстий яйцевода, в нее выделяются яйца. Муфта спускается ниже, и оказывается напротив семяприемников, сперматозоиды выходят наружу и оплодотворяют яйца. Муфта смещается к самому концу тела, после чего червь выползает из нее. Она превращается в кокон, в котором в течение 2-4 недель развиваются яйца. После этого времени из кокона выходят достаточно хорошо сформированные молодые организмы.
По итогам можно сказать, что оплодотворение у дождевых червей протекает вне организма – по сути, является внешним (наружным). Но нельзя не отметить, что совершается оно под надежной защитой оболочки кокона, в который превращается муфта после сползания ее с тела червя.
Значение дождевых червей
Дождевые черви оказывают на почву весьма благоприятный эффект – они способствуют ее перемешиванию, разрыхлению – улучшают ее аэрацию, что очень важно для хорошего развития корней растений.
Уничтожая растительные остатки, содержащие множество гуминовых кислот, они снижают кислотность за счет секрета известковых желез, способствуют ускорению минерализации органических веществ, стимулируют процессы нитрификации – повышают плодородие почвы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.