Що любить дощовий хробак?

У фавні України налічується декілька десятків видів дощових хробаків, які заселяють найрізноманітніші умови: від гнилої деревини до боліт. Вони повсюдні, і віднайти їх не проблема. Особливістю їхньої будови є сегментоване на кільця видовжене тіло. Зовні тіло дощового хробака вкрите слизом, що дозволяє йому легко рухатись у ґрунті. Живляться ці тварини відмерлими рослинними рештками. Одні дощові хробаки вночі вилазять зі своїх ґрунтових нірок, знаходять опалі листочки і затягують їх під землю, де й поїдають. Їх відносять до групи первинних деструкторів. Інші ж живляться вже частково розкладеною органікою, на кшталт компосту чи гнилої деревини, — це вторинні деструктори. Однак і перші, і другі є надзвичайно важливими компонентами ґрунтової фауни, беручи участь у ґрунтоутворенні і підвищенні його родючості. Проекспериментуймо з дощовими хробаками, щоб дізнатись про їх уподобання та спосіб життя.

Дощовий хробак

Для наших експериментів необхідними будуть пластиковий контейнер 20×30 см, паперові рушники, пульверизатор із водою, кухонна сіль, велика картонова коробка (розміром не менша, ніж контейнер), настільна лампа, пластикове відерце з кришкою (згодиться й скляна банка), 3 великі дощові хробаки, пара латексових рукавичок та лабораторний журнал. Усі експерименти записуємо на відео та розміщуємо в інтернеті й в соціальних мережах.

Контейнер слід ретельно вимити й просушити. У ньому ми проводитимемо наші експерименти, однак, спершу наловімо хробаків. Хробаків легко знайти в природі під предметами, що тривалий час лежать на ґрунті, або ж після дощу на вулиці. Якщо не вдалось наловити хробаків, то їх можна просто купити в рибальському магазині. Зібраних тварин поміщаємо у пластикове відерце і забираємо з собою. Тепер можна почати експерименти.

Дно контейнера повністю вкриваємо двома-трьома паперовими рушниками й рясно зволожуємо їх із пульверизатора так, щоб вони намокли. Два сухі паперові рушники стелимо на мокрі, проте так, щоб ними закрити половину дна контейнера. У результаті отримуємо пів контейнера із мокрими рушниками, а половину — із сухими. Тепер беремо хробаків і поміщаємо в контейнер поперечно до мокрих і сухих паперових рушників: одна половина тіла повинна бути на мокрому, а інша — на сухому. Й уважно спостерігаймо за їх поведінкою. Що роблять тварини? Куди поповзли хробаки: на сухий чи мокрий паперовий рушник? Скільки часу минуло з початку експерименту і до того, як тварина переповзла на певну сторону контейнеру? Як пояснити побачене? Свої спостереження та міркування занотуй до лабораторного журналу, а відео розмісти в інтернеті. Запитай у своїх друзів й подруг, що вони думають з цього приводу.

Дощові хробаки населяють вологі умови, тому їх тіло вкрите слизом, що виробляється величезною кількістю залоз. Слиз є надзвичайно важливим для дощових хробаків, оскільки виконує кілька важливих функцій. По-перше, він залишає поверхню їх шкіри вологою завдяки чому відбувається газообмін. У дощових хробаків відсутня дихальна система, тому кисень вони поглинають усією поверхнею шкіри, під якою міститься густа мережа капілярів. Тому якщо шкіра висохне, тварина просто задихнеться. Однак якщо дощовий хробак потрапляє у воду, то він просто гине від утеплення, адже газообмін у цьому випадку також порушується. По-друге, слиз важливий для руху дощового хробака в ґрунті. З одного боку слиз зменшує тертя між тілом хробака та ґрунтом, а з іншого — укріплює стінки дірок у землі, і вони не обвалюються. Таким чином, ходи хробаків слугують шляхом руху, так і вентиляційними каналами, що сприяють газообміну тварини. Якщо під час дощу ходи затоплюються, то тварина виповзає на поверхню ґрунту, рятуючись від утеплення. А в часи посухи, дощові хробаки закопуються глибоко в ґрунт, де є достатньо вологи. Уміст вологи дощові хробаки визначають за допомогою численних рецепторів у шкірі, визначаючи як напрямок свого руху, так і найбільш придатні умови середовища проживання.

Дно контейнера вкрий двома-трьома паперовими рушниками, але так, щоб їхні краї були припідняті вгору, утворюючи «бортик». Добре змочи їх із пульверизатора. Контейнер наполовину помісти в картонну коробку так, щоб вона була добре затінена. А іншу частину контейнера яскраво освітлюй настільною лампою. На освітлену частину контейнера поклади дощових хробаків і спостерігай за їхньою поведінкою. Куди поповзли тварини? Чому? Чи реагують дощові хробаки на світло, адже у них немає очей? Яке це має значення для їх життя? Усе ретельно запиши в лабораторний журнал і зафільмуй для публікації в інтернеті.

Просвічений дощовий хробак

У дощових хробаків, на противагу багатьом іншим кільчакам, відсутні очі. Ці тварини є цілком сліпими, адже від очей мало користі, якщо все життя проводити під землею в темряві. Але дощові хробаки здатні «відчувати» світло. Це дуже важливо, адже тварині потрібно «знати», вона перебуває у темряві під землею чи опинилась на поверхні на світлі, де може стати легкою здобиччю для багатьох хижаків, або обсохнути й загинути від задухи. Їхнє «відчуття» світла зумовлене спеціальними видозміненими нервовими клітинами, які називають клітини Геса. Ці клітини розкидані в усьому тілі тварини, тому світло вони дійсно сприймають, наче відчуття дотику чи смаку (людині таке відчуття світла недоступне). Хоча клітини Геса наявні на всьому тілі, їх значно більше на спинній і бокових частинах, ніж на черевній. А найбільше — на передньому членику тіла — на простомії. Саме він і є найчутливішим до яскравості освітлення. Тварина, опинившись на світлі, одразу шукає спосіб сховатись у темряву або ж закопатись у ґрунт.

На дно контейнера розстели 2-3 паперові рушники і добре їх попшикай водою із пульверизатора. Двома іншими сухими паперовими рушниками закрий половину дна контейнера. У склянці розчини 3 чайні ложки кухонної солі й акуратно із пульверизатора намочи постелені в контейнер сухі паперові рушники. Таким чином, маємо середовище, де половина солона, а інша — прісна. Як і в першому експерименті, поміщаємо хробаків у контейнер поперечно до солоного і прісного середовищ так, щоб одна пів тіла розташувалася на солоному, пів — на прісному. Яка поведінка у тварин? Як вони реагують на хімічний контраст середовища? Куди і наскільки активно вони повзуть? Усе детально занотуй до лабораторного журналу і зніми відео.

Шкіра дощових хробаків усіяна тисячами хімічних рецепторів, які сприймають найрізноманітніші запахи і смаки. Хімічне чуття є надзвичайно важливим, адже дає змогу тварині віднаходити придатну для неї їжу. Крім того, це дає можливість дощовому хробакові «оцінити» якість середовища життя, уникаючи небезпечних для нього умов. Як і світлочутливі клітини Геса, хімічні рецептори розсіяні на поверхні усього тіла тварини (а ось у людини вони знаходяться лише на язиці). Проте найбільше їх на передній частині тіла хробака — на перших трьох члениках, де розташовуються з усіх їх сторін. Це й не дивно, адже саме тут знаходиться «мозок» тварини — надглотковий та підглотковий нервові вузли (ганглії), що з’єднаний із усіма рецепторами. Окрім цього, з обох боків кожного сегменту тіла тварини розташований однаковий набір хімічних рецепторів, і зв’язані вони з ганглієм цього членика.

Будова переднього кінця тіла дощового хробака

Тобто смак і запах дощовий хробак відчуває відразу всім своїм тілом. За будовою хімічні рецептори майже ідентичні з світлочутливими клітинами Геса — це видозмінені кінцеві нервові клітини (нейрони) нервових волокон, які різняться лише набором рецепторних білків на своїх поверхнях. Дощовий хробак, на якого діє хімічний подразник (приваблює, як от їжа, чи відлякує, наприклад, тетрадотоксин) майже миттєво «вирішує», куди йому повзти — до джерела подразника чи від нього.

• 1. Які інші гіпотези, крім наведеної в тексті, пояснюють виповзання дощових хробаків на поверхню землі після сильного дощу?
• 2. Поясни закономірності розміщення клітин Геса на поверхні тіла дощового хробака.
• 3. Чому смакове і нюхове чуття називають хімічними? Припусти, яке з них більш потрібне, а тому й більш розвинене в дощового хробака.

Дощові хробаки

Дощові черв’яки (черви, хробаки) – лат. Lumbricina, відносяться до царства безхребетних тварин, підряду дощові хробаки. Тіло дощового хробака складається з кільцеподібних сегментів, кількість сегментів може досягати до 320. Переміщаючись, дощові черв’яки спираються на короткі щетинки, які розташовуються на сегментах тіла. При вивченні будови дощового хробака, видно, що на відміну від волосоголовців, його тіло схоже на довгу трубку. Місце проживання дощових черв’яків – по всій планеті, крім Антарктиди.

Зовнішній вигляд дощового хробака

Дорослі дощові черв’яки бувають 15 – 30 см в довжину. На півдні України він може досягати й більших розмірів. Тіло хробака гладке, слизьке, має циліндричну форму і складається з відрядних кілець – члеників. Така форма тіла хробака пояснюється способом його життя: вона полегшує пересування в грунті. Число члеників може досягати 200. Черевна сторона тіла плоска, спинна – опукла і темніша, ніж черевна. Приблизно там, де закінчується передня частина тіла, у хробака є потовщення, зване пояском. У ньому містяться особливі залози, що виділяють клейку рідину. При розмноженні з неї утворюється яйцевий кокон, всередині якого розвиваються яйця хробака.

Спосіб життя дощового хробака

Якщо після дощу вийти в сад, то зазвичай можна побачити на доріжці невеликі купки землі, викинутої дощовими хробаками. Часто при цьому по доріжці повзають і самі хробаки. Саме тому, що вони з’являються на поверхні землі після дощу, їх і називають дощовими. Ці черв’яки виповзають на поверхню землі також вночі. Зазвичай дощової черв’як живе в багатій перегноєм грунті і не поширений на піщаних грунтах. Не живе він також на болотах. Такі особливості його поширення пояснюються способом дихання. Дощової черв’як дихає усією поверхнею тіла, яке покрите слизової, вологою шкірою. У воді розчинено занадто мало повітря, і тому дощової черв’як там задихається. Ще швидше він гине в сухий грунті: його шкіра підсихає, і дихання припиняється. У теплу і вологу погоду дощові черв’яки тримаються ближче до поверхні землі. Під час тривалої посухи, а також в холодний період вони заповзають глибоко в землю.

Переміщення дощового хробака

Дощової черв’як пересувається повзання. При цьому він спочатку втягує передній кінець тіла і чіпляється щетинками, розташованими на черевній стороні, за нерівності грунту, а потім, скорочуючи м’язи, підтягує задній кінець тіла. Пересуваючись під землею, черв’як прокладає собі ходи в грунті. При цьому він розсовує загостреним кінцем тіла землю і протискується між її частками.

Пересуваючись в щільній грунті, черв’як проковтує землю і пропускає її крізь кишечник. Землю черв’як звичайно проковтує на значній глибині, а викидає через анальний отвір у своєї нірки. Так на поверхні землі утворюються довгі «шнурки» із землі й грудочки, які можна бачити влітку на садових доріжках.

Такий спосіб пересування можливий тільки при наявності добре розвинутої мускулатури. У порівнянні з гідрою, дощовий хробак має більш складну мускулатуру. Вона лежить у нього під шкірою. М’язи разом зі шкірою утворюють суцільний шкірно-м’язовий мішок.

М’язи у дощового черв’яка розташовані двома шарами. Під шкірою лежить шар кільцевих м’язів, а під ними – більш товстий шар поздовжніх м’язів. М’язи складаються з довгих скорочувальних волокон. При скороченні м’язів поздовжніх тіло хробака стає більш коротким і товстим. При скороченні м’язів кільцевих, навпаки, тіло робиться тонше і довше. Скорочуючись по черзі, обидва шари м’язів обумовлюють рух хробака. Скорочення м’язів відбувається під впливом нервової системи, розгалужується в м’язовій тканині. Рух хробака значно полегшується тим, що на його тілі з черевної сторони є маленькі щетинки. Їх можна відчути, провівши змоченим у воді пальцем по боках і по черевній стороні тіла хробака, від заднього кінця до переднього. За допомогою цих щетинок дощової черв’як пересувається під землею. Ними ж він затримується, коли його витягують з землі. За допомогою щетинок черв’як опускається і піднімається за своїми земляним ходам.

Харчування дощового хробака

Дощові черв’яки живляться переважно напівгнилих залишками рослин. Вони втягують, зазвичай вночі, у свої нірки листя, стеблини і пр. Хробаки харчуються також багатою перегноєм грунтом, пропускаючи її через кишечник.

Кровоносна система дощового хробака

У дощового черв’яка є кровоносна система, якої немає у гідри. Ця система складається з двох поздовжніх судин – спинного і черевного – і гілок, які з’єднують ці судини і розносять кров. М’язові стінки судин, скорочуючись, женуть кров по всьому тілу хробака.

Кров у дощового черв’яка червона, вона має для хробака, як і для інших тварин – дуже важливе значення. За допомогою крові умовляється зв’язок між органами тварини, відбувається обмін речовин. Рухаючись по тілу, вона розносить від органів травлення поживні речовини, а також вступник через шкіру кисень. Одночасно кров виносить з тканин в шкіру вуглекислий газ. Різні непотрібні і шкідливі речовини, що утворюються у всіх частинах тіла, разом з кров’ю надходять до органів виділення.

Роздратування дощового хробака

Спеціальних органів почуттів дощової черв’як не має. Зовнішні подразнення він сприймає з допомогою нервової системи. У дощового черв’яка найбільше розвинене відчутні почуття. Чутливі відчутні нервові клітини розташовані по всій поверхні його тіла. Чутливість дощового черв’яка до різного роду зовнішніх роздратуванням досить велика. Найлегші коливання грунту змушують його швидко ховатися, заповз у нірку або в більш глибокі шари грунту.

Значення чутливих клітин шкіри не обмежується дотиком. Відомо, що дощові черв’яки, не маючи спеціальних органів зору, все ж таки сприймають світлові подразнення. Якщо вночі раптово висвітлити хробака ліхтарем, він швидко ховається.

Відповідь тварини на роздратування, здійснюваний за допомогою нервової системи, називається рефлексом. Розрізняють різного роду рефлекси. Скорочення тіла хробака від дотику, його рух при раптовому освітленні ліхтарем має захисне значення. Це – захисний рефлекс. Загарбання їжі – травний рефлекс.

Досліди показують також, що дощові черв’яки відчувають запахи. Нюх допомагає черв’якові знаходити їжу. Ще Чарльз Дарвін встановив, що черв’яки добре розрізняють по запаху листя рослин, якими харчуються.

Розмноження дощового хробака

На відміну від гідри дощової черв’як розмножується виключно статевим шляхом. Безстатевого розмноження у нього немає. У кожного дощового черв’яка є чоловічі органи – насінники, в яких розвиваються живчики, і жіночі статеві органи – яєчники, в яких утворюються – яйцеклітини. Свої яйця черв’як відкладає в слизовий кокон. Він утворюється з речовини, що виділяється пояском хробака. У вигляді муфточками кокон зісковзує з черв’яка і стягується на кінцях. У такому вигляді кокон залишається в земляній нірці до виходу з неї молодих черв’яків. Кокон оберігає яйця від вогкості і інших несприятливих впливів. Кожне яйце в коконі багато разів ділиться, в результаті чого поступово утворюються тканини і органи тварини, і, нарешті, з коконів виходять маленькі черевички, схожі на дорослих.

Регенерація дощового хробака

Подібно гідра дощові черв’яки здатні до регенерації, при якій відновлюються втрачені частини тіла.

✅Як влаштована нервова система дощового черв’яка

Дощовий черв’як – це типовий представник типу кільчасті черви.

Особливості будови систем органів дощових черв’яків

Даний тип живих організмів має найвищий ступінь організації в порівнянні з іншими типами черв’яків.

Це проявляється в наступному:

• у них вперше з’являється вторинна порожнина тіла, Кровоносна система і високого організована нервова система;
• порожнина тіла вистелена еластичними стінками з мезодерми.

Таку порожнину тіла доцільно порівнювати з подушками безпеки, розташованими в кожному сегменті тіла. Тому кожен сегмент тіла отримує повноцінну опору і підтримку.

Кільчасті черви живуть:

Вони не чутливі до солоності ґрунтів, але при цьому мають високий ступінь чутливості до їх зволоженості.

Дощовий черв’як володіє Круглим в поперечному перерізі тілом, що налічує більше ста сегментів. Тіло червонувато-коричневого забарвлення, освітлене на черевній стороні. У дощових черв’яків розвиваються справжні тканини. Зовні тіло вкрите ектодермою, що складається з епітелію, який багатий залозами.

Також у кільчастого хробака є прогресивно розвинена мускульна система. Вона складається з кільцевих, поздовжніх м’язів. Дощовий черв’як може істотно змінюватися в розмірах, оскільки він досить добре стискається, завдяки скороченню м’язів.

Травна система починається на передньому кінці тіла ротовим отвором, потім їжа надходить в глотку, стравохід, вельми розширений зоб, м’язовий шлунок.

Далі тягнеться кишка, яка сприяє ферментативному переварюванню їжі і всмоктуванню поживних речовин назад в організм. Задня частина кишки дуже коротка і все переварене викидається через анальний отвір. Його появу можна вважати еволюційним ароморфозом.

Ароморфоз – це прогресивне еволюційне пристосування організму, яке відрізняється розширенням адаптаційних можливостей організму.

Кровоносна система дощового черв’яка замкнута і складається з кровоносних судин. Головних судин всього два: черевної та грудної. У кожному сегменті присутній кільцева судина, яка пульсує ритмічно, що сприяє перегонці крові зі спинної судини в черевній. У плазмі крові присутній гемоглобін, завдяки чому вона забарвлюється в червоний колір.

Дихання кільчастих черв’яків називається шкірним. Газообмін здійснюється через всю поверхню тіла. Черви дуже чутливі до вологого ґрунту. На сухих піщаних ґрунтах вони швидко втрачають життєздатність. Тому певний ступінь зволоженості ґрунтів можна визнати лімітуючим фактором для існування багатьох кільчастих черв’яків.

Органи виділення мають вигляд петлеподібних вигнутих трубочок, які одним кінцем відкриваються в порожнину тіла, а іншим назовні. Така система називається воронкоподібним метанефридієм. Метанефридії сприяють виділенню продуктів життєдіяльності з тіла організму кільчастого хробака через його поверхню.

Розмноження і розвиток кільчастих черв’яків відбувається тільки статевим шляхом. Ці організми є гермафродитами. Органи статевої системи розташовуються в сегментах передньої частини тіла дощового черв’яка.

Насінники, як правило, розташовані попереду яєчників. При спарюванні сперматозоїди кожного з двох черв’яків переносяться в сім’яприймач (особливі порожнини) іншого. Запліднення черв’яків перехресне.

Копуляція або спарювання супроводжується виділенням слизу і утворенням кокона (муфти) для відкладання яєць. Усередині цієї муфти розташована велика кількість білка для харчування подальшого зародка. Черв’як виповзає заднім кінцем вперед і відкладає яйця. Краї муфти досить швидко злипаються і отриманий кокон залишається в земляній нірці.

Ембріонально яйця розвиваються всередині кокона і з нього надалі виходять молоді особини черв’яків. У даних живих організмів відсутня стадія личинки, тобто їх розвиток можна назвати прямим.

В одному коконі розвивається досить багато зародків, що виходять з водянистої рідини. яйця дощового черв’яка дуже багаті жовтком, що дозволяє йому розвивати цілком повноцінний організм. За спіральним типом відбувається дроблення яйця.

Нервова система дощового черв’яка

Але, функціонування кожної зазначеної системи стає можливим завдяки тому, що кільчастий черв’як має досить прогресивною нервовою системою. Передній членик дощового черв’яка містить в собі навкологлоткове нервове кільце або велике скупчення нервових клітин. Від нього відходить черевна нервовий ланцюжок і вона володіє гангліями в кожному сегменті.

Нервова система дощового черв’яка – це система гангліїв, що відходять від навкологлоткового нервового кільця, які з’єднані в ланцюжок на кожному сегменті тіла

Ця нервова система вузлового типу утворилася завдяки злиттю нервових тяжів на правій і лівій стороні тіла. Вона забезпечує самостійність члеників і злагоджену роботу всіх органів. По суті, черевна нервовий ланцюжок, складається зі зближених по відношенню один до одного поздовжніх нервових тяжів і парними нервовими вузлами або своєрідними гангліями.

Тільки у примітивних форм відсутня така організація нервової системи. Кожен сегмент тіла контролюється власним нервовим вузлом, що дозволяє м’язовому волокну зберігатися досить ефективно і забезпечувати рух хробака в щільному середовищі. Нервова система кільчастих черв’яків відображає тенденцію до зближення нервових клітин по відношенню один до одного і централізації функцій нервових клітин.

Поряд з повноцінним розвитком нервової системи у кільчастих черв’яків досить слабо розвиваються органи чуття.

Черви не володіють розвиненими органами зору. Але в їх шкірному покриві є світлочутливі клітини. Там же поміщаються рецептори дотику, смаку, нюху. Дощові черв’яки здатні до регенерації (легко відновлює задню частину).

Таким чином, нервова система дощових черв’яків розвинена досить прогресивно, вона повною мірою володіє розвиненим для даного типу організму пристроєм і може виконувати функцію координації і регуляції життєдіяльності. Завдяки наявності черевного нервового ланцюжка Кільчасті черви мають можливість до швидкого реагування на зміни навколишнього середовища.

Таблиця з описом будови та функцій нервової системи дощового черв’яка

Це загальний огляд, і можна додати більше деталей в залежності від конкретних питань чи вимог.