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.

Кровоносна система дощового хробака: короткий опис, будова та особливості

Кольчасті хробаки – практично найбільший вид вищих тварин, які вільно живуть у ґрунті, морській і прісній воді. Цей вид хробаків має більш складну організацію, ніж у круглих черв’яків або плоских.

• Дощовий хробак: будова
• Природна потреба
• Кровоносна система дощового хробака
• Функціональні особливості
• Кишківник
• Склад крові
• Транспортування клітин кисню
• Травна і нервова системи

У хробаків виду кольчасті вперше з’являються вторинна порожнина, високоорганізована система кровопостачання і нервова система.

Дощовий хробак: будова

У поперечному розрізі тільце практично кругле. Середня довжина – близько 30 см. Поділяється воно на 150-180 члеників, або сегментів. Поясок, що знаходиться в передній третині тіла, виконує свою функцію в період статевої активності (дощовий хробак – гермафродит). З боків члеників знаходиться по чотири жорстких добре розвинених невеликих щетинок. Вони сприяють переміщенню тіла хробака в ґрунті.

Колір тільця червонувато-коричневий, причому на черевці трохи світліше, ніж на спині.

Природна потреба

Система кровообігу є у всіх тварин, починаючи з вториннополісних кольчастих хробаків. Вона сформувалася внаслідок збільшення життєвої активності (порівняно, наприклад, з плоскими хробаками). Життя в постійному русі вимагає стабільної енергійної роботи м’язів, що, в свою чергу, викликає потребу в збільшенні клітин кисню, що надходить, і поживних речовин, які доставити може тільки кров.

Яка кровоносна система у дощового хробака? Дві головних артерії – спинна і в черевній порожнині. У кожному членику між артеріями проходять закільцьовані судини. З них дещо злегка втовщені і вкриті м’язовою тканиною. У цих посудинах, що виконують роботу серця, м’язи, скорочуючись, проштовхують кров у черевну артерію. Кільцеві «серця» на виході в спинну артерію мають спеціальні клапани, що не дають кровотоку піти в неправильному напрямку. Усі судини поділяються на велику мережу найтонших капілярів. Кисень до них надходить з повітря, а з кишечника всмоктуються поживні речовини. Капіляри, що знаходяться в м’язових тканинах, віддають вуглекислий газ і продукти розпаду.

Кровоносна система дощового хробака замкнута, оскільки вона за весь час руху не змішується з рідиною порожнини. Це дає можливість суттєво примножити темп обміну речовин. У тварин, які не володіють системою перекачування крові, теплообмін нижче вдвічі.

Кровоносна система дощового хробака

Поживні речовини, які всмоктав кишківник при русі хробака, розподіляються через добре сформовану систему кровообігу.

Її схема досить складна для цього виду тварин. Над і під кишечником уздовж усього тіла проходять судини. Посудину, що проходить у спині, забезпечено мускулатурою. Вона, стискаючись і розтягуючись, хвилеподібно штовхає кров від задньої до передньої частини тіла. У передніх члениках (в окремих видів хробаків це 7-11, в інших – 7-13) посудина, що йде по спинці, повідомляється з кількома парами судин, що проходять поперечно основним (зазвичай їх 5-7). Кровоносна система дощового хробака цими судинами імітує сердечки. Мускулатура у них розвинена значно сильніше інших, тому вони є головними у всій системі.

Функціональні особливості

Функції кровоносної системи дощового черв’яка схожі з функціями гемодинаміки хребетних. Кров, що вийшла з сердечок, потрапляє в посудину, що знаходиться в черевній порожнині. У ньому відбувається рух до заднього кінця тільця хробака. По своєму шляху ця кров розносить поживні речовини по більш дрібних судинах, що знаходяться в стінках тільця. У період статевого дозрівання кров надходить і до статевих органів.

Будова кровоносної системи дощового хробака така, що судини в кожному органі переходять у найдрібніші капіляри. Кров з них перетікає в судини, розташовані поперек основних, з яких кров стікає в спинну артерію. Мускулатура є у всіх кровоносних судинах, навіть найдрібніших. Це дозволяє крові не застоюватися, особливо в периферичній частині системи кровопостачання цього типу кільчастих.

Кишківник

У цій частині тіла черв’яка знаходиться особливо густе сплетіння капілярів. Вони ніби обплутують кишечник. Частина капілярів приносить поживні речовини, інша частина розносить їх по всьому тілу. М “язи судин, що оточують кишечник цього виду кольчастих, не настільки сильні, як спинної судини або серця.

Склад крові

Кровоносна система дощового хробака на просвіт червона. Це пояснюється тим, що в крові знаходяться речовини, близькі за своєю хімічною структурою до гемоглобіну, що входить у кров’яний склад хребетних. Відмінність полягає в тому, що ці речовини знаходяться в плазмі (рідкій частині кров’яного складу) в розчиненому вигляді, а не в кров’яних тільцях. Сама кров дощового хробака – це клітини без кольору, декількох типів. Вони по своїй будові схожі з безбарвними клітинами, що входять до складу крові хребетних.

Транспортування клітин кисню

Клітини кисню у хребетних з органів дихання переносять гемоглобін. У крові дощових хробаків речовина, схожа за складом, теж приносить кисень усім клітинам тіла. Єдина відмінність в тому, що у хробаків органів дихання немає. Вони «вдихають» і «видихають» поверхнею тіла.

Тонка захисна плівка (кутикула) і епітелій шкіри хробака разом з великою капілярною мережею шкіри гарантують хороше поглинання кисню з повітря. Капілярна павутинка настільки велика, що знаходиться навіть в епітелії. Звідси кров пересувається через стінкові судини тіла і поперечні судини в основні стовбурові русла, завдяки чому все тіло збагачується киснем. Червонуватий відтінок тіла цього виду кільчастих дає саме велика капілярна мережа стінок.

Тут потрібно врахувати, що найтонша плівка, що покриває тільце дощового хробака (кутикула), дуже легко зволожується. Тому спочатку кисень розчиняється в краплях води, які утримуються шкірним епітелієм. З цього випливає, що шкірні покриви повинні бути завжди зволожені. Таким чином, стає зрозуміло, що вологість навколишнього середовища – одна з важливих умов для життя цих тварин.

Навіть найменший пересихання шкіри припиняє дихання. Бо кровоносна система дощового хробака не приносить клітин кисню. Не дуже довго він може протриматися в таких умовах, використовуючи внутрішні запаси води. Виручають залози, розташовані в шкірі. Коли ситуація стає дійсно гострою, дощовий хробак починає утилізацію порожньої рідини, частинами вибризкуючи її з пір, розташованих на спинці.

Травна і нервова системи

Система травлення дощових хробаків складається з передньої кишки, середньої і задньої. У зв’язку з необхідністю жити більш активно, харчова система дощових хробаків пройшла кілька етапів удосконалення. У травного апарату з’явилися відділи, за кожним з яких закріпилася певна функція.

Основний орган цієї системи – кишкова трубка. Вона поділяється на ротову порожнину, горлянку, стравохід, шлунок (м’язисте тіло), середню і задню кишки, анальний отвір.

У стравохід і ковтку виходять протоки желез, які впливають на проштовхування їжі. У середній кишці їжа обробляється хімічно, і продукти травлення всмоктуються в кров. Залишки виходять через анальний отвір.

По всій довжині тільця хробака, з боку черевики, проходить нервовий ланцюжок. Таким чином, кожен членик має свої розвинені нервові грудочки. У передній частині нервового ланцюжка знаходиться кільцева перемичка, що складається з двох сполучених вузлів. Вона називається окологлоточним нервовим кільцем. Від нього розходиться мережа нервових закінчень по всьому тілу.

Травна, кровоносна і нервова система дощового хробака значно ускладнені, у зв’язку з прогресом усього виду кільчеців. Тому, порівняно з іншими видами хробаків, вони мають дуже високу організацію.