ТИП КОЛЬЧАТЫХ ЧЕРВЕ

Кольчатые черви, или кольчецы, получили свое название потому, что тело этих животных подразделено на идущие один за другим и схожие между собой членики, которые с поверхности кажутся как будто сложенными вместе кольцами.

Дождевые черви

Дождевые, или земляные, черви хорошо знакомы каждому. В сырую погоду — после дождя — они появляются на поверхности земли (потому их и назвали дождевыми), а в остальное время держатся в почве. Любители удить рыбу, которым черви нужны для наживки крючков, хорошо знают, что искать червей нужно в «жирной» земле, богатой перегноем и хорошо сохраняющей влагу.

В состав фауны СССР входит несколько видов дождевых червей, причем 15—16 из них встречаются в массовых количествах и являются почвообразователями. Хотя они относятся к трем отдельным родам этого семейства, по своей морфологии и образу жизни они сходны между собой, поэтому, отступая на этот раз от строго монографического принципа, требующего выделения особого «представителя» данной группы с его видовыми особенностями, разбор строения и жизни дождевого червя дается в обобщенной форме, независимо от видовой принадлежности конкретного объекта изучения.

Внешний вид дождевого червя. Тело червя сильно вытянуто и состоит из большого числа явственных колец — члеников, или сегментов (рис. 88). На черве можно рассмотреть передний и задний концы, спинную и брюшную стороны. На передней половине тела несколько члеников (с 31 по 35-й) заметно толще и бледнее других и кажутся как бы припухшими; они образуют «поясок», имеющий, как мы увидим далее, важное значение во время размножения червей.

Движение дождевого червя. Когда червь ползет, по его телу пробегают волны мышечных сокращений, причем и длина и толщина отдельных участков его тела постоянно меняются. Движения, производимые каждым участком тела, состоят в том, что составляющие его сегменты то вытягиваются и при этом становятся тоньше, то сокращаются и становятся более толстыми. В результате таких попеременных вытягиваний и сокращений червь

Рис. 88. Дождевой червь:

А — общий вид на поверхности почвы; Б —дождевой червь в почве, заглатывающий лист;

В — головной конец червя снизу и сверху;

Г — отдельные членики..

постепенно продвигается вперед: сначала вытягивается вперед его головной конец, и затем к нему постепенно подтягиваются и задние сегменты тела; после этого задний конец тела остается на месте, а головной конец просовывается еще далее вперед, и таким образом продолжается дальнейшее продвижение червя (его удобно наблюдать, пустив червя ползти по разостланной на столе бумаге).

Разберем те приспособления, при помощи которых передвигается дождевой червь.

Червь ползет по земле и по шероховатой бумаге, но беспомощно скользит на месте, если его положить на гладкую поверхность мокрого стекла. Когда он ползет, тело его свободно вытягивается вперед, но при следующем сокращении передний конец уже не подается в обратном направлении, а наоборот, задний конец подтягивается к переднему. Червь легко пробивает себе дорогу в почве; но когда, добывая червей, мы пытаемся вытащить уползающего от нас червя за заднюю часть тела, нам легче бывает разорвать червя, чем вытянуть его из земли. Значит, червь чем-то зацепляется за неровности почвы, хотя на глаз его кожа и кажется нам совершенно гладкой.

Однако на ощупь, если провести пальцем вдоль тела червя сначала от переднего конца к заднему, а затем в обратном направлении, можно сразу же почувствовать разницу. В первом случае червь нам представляется гладким и скользким, а во втором он кажется шероховатым. Дело в том, что по телу червя проходят четыре двойных ряда мелких, незаметных на глаз щетинок, направленных назад, как шерсть у гладких собак. В первом случае мы гладим червя «по шерстке» и палец легко скользит вдоль тела, а во втором случае палец идет «против шерстки» и встречает значительное сопротивление. Это приспособление и позволяет червю цепляться всем телом за неровности почвы п вместе с тем легко продвигаться вперед.

Все движения червя обусловлены сокращениями мышц его кожно-мускульного мешка. Когда отдельные части тела становятся короче и вместе с тем раздаются в толщину, ясно, что это движение производится сокращением мышц, у которых волокна расположены в продольном направлении. Когда же червь с силой продвигается или пробуравливается вперед, те же самые участки его тела вытягиваются в длину и вместе с тем становятся тоньше; эта работа производится уже другими мышцами — кольцевыми, которые как бы опоясывают тело и лежат непосредственно под кожей: сокращение этих мышц делает в этом месте тело более тонким и тем самым заставляет его вытягиваться в продольном направлении (двуслойное строение кожно-мускульного мешка показано на рис. 90).

Значит, ползущий дождевой червь продвигается вперед благодаря тому, что в отдельных участках его тела попер емен-

но сокращаются то кольцевые мышцы, то лежащие под ними пласты продольных мышц, а направленные назад щетинки дают ему при этом возможность упираться в самые незначительные неровности почвы.

Когда червь роется в земле, он пробуравливает почву передним концом своего тела. Но, делая свои ходы в более плотной почве, он заглатывает землю ртом, пропускает ее через кишечник, а затем выбрасывает вон через заднепроходное отверстие (по утрам на незатоп- танных дорожках иногда можно видеть маленькие катышки земли, прошедшей через кишечник червя).

Кроме разлагающихся растительных и животных остатков, черви питаются листьями, которые они по ночам затаскивают в свои подземные ходы.

Особых органов чувств у червя не найдено. Однако, если выползшего ночью червя сразу осветить фонарем, он прячется в землю: значит, окончаниями своих нервов он воспринимает световые раздражения. Воспринимает он также и запахи, находя съедобные для себя пахучие объекты, например лук и грибы.

Чувствительность червя к химическим раздражениям легко обнаружить очень простым опытом. Смочите небольшую палочку уксусной эссенцией и поднесите к телу червя, не прикасаясь, однако, к его коже: что при этом наблюдается?

Внутреннее строение червя. Внутреннее строение можно хорошо рассмотреть при вскрытии червя.

Перед вскрытием умерщвляют червя, опуская его на несколько минут в разбавленный спирт (10%). Затем червя кладут в препаровальную ванночку спиной кверху (вдоль спины у него ясно просвечивает красный кровеносный сосуд), двумя парами булавок прикалывают его за передний и задний концы тела ко дну препаровальной ванночки и затем, начиная от заднего конца, делают либо тонкими ножницами, либо лезвием бритвы продольный разрез кожно-мускульного мешка, держась чуть правее средней линии ('чтобы не повредить просвечивающего кровеносного сосуда) !. Затем разрезанные стенки тела развертывают на обе стороны, закрепляют их несколькими парами булавок и приливают воды, чтобы она покрыла вскрытого червя (тогда будет яснее видно его внутреннее строение).

На вскрытом черве прежде всего видна полость тела, в которой лежат различные внутренние органы. Тонкие поперечные перегородки разделяют полость тела на отдельные камеры, соответствующие наружному расчленению тела на сегменты (рис. 89).

Из внутренних органов яснее всего заметен прямой и объемистый кишечник, проходящий по всей длине *тела. Он состоит из нескольких отделов: из небольшой ротовой полости, за которой следует мускулистая глотка, переходящая затем в узкий пищевод, ведущий сначала в зоб, затем в мускульный ж е- лудок, в котором пища подвергается перетиранию, и, наконец, в длинную кишку, которая тянется до заднего конца тела и оканчивается заднепроход- н ы м, или анальным, отверстием.

Рис. 88. Дождевой червь:

А — общий вид на поверхности почвы; Б —дождевой червь в почве, заглатывающий лист;

В — головной конец червя снизу и сверху;

Г — отдельные членики.

достепенно продвигается вперед: сначала вытягивается вперед его головной конец, и затем к нему постепенно подтягиваются и задние сегменты тела; после этого задний конец тела остается на месте, а головной конец просовывается еще далее вперед, и таким образом продолжается дальнейшее продвижение червя (его удобно наблюдать, пустив червя ползти по разостланной на столе бумаге).

Разберем те приспособления, при помощи которых передвигается дождевой червь.

Червь ползет по земле и по шероховатой бумаге, но беспомощно скользит на месте, если его положить на гладкую поверхность мокрого стекла. Когда он ползет, тело его свободно вытягивается вперед, но при следующем сокращении передний конец уже не подается в обратном направлении, а наоборот, задний конец подтягивается к переднему. Червь легко пробивает себе дорогу в почве; но когда, добывая червей, мы пытаемся вытащить уползающего от нас червя за заднюю часть тела, нам легче бывает разорвать червя, чем вытянуть его из земли.

Однако на ощупь, если провести пальцем вдоль тела червя сначала от переднего конца к заднему, а затем в обратном направлении, можно сразу же почувствовать разницу. В первом случае червь нам представляется гладким и скользким, а во втором он кажется шероховатым. Дело в том, что по телу червя проходят четыре двойных ряда мелких, незаметных на глаз щетинок, направленных назад, как шерсть у гладких собак. В первом случае мы гладим червя «по шерстке» и палец легко скользит вдоль тела, а во втором случае палец идет «против шерстки» и встречает значительное сопротивление. Это приспособление и позволяет червю цепляться всем телом за неровности почвы п вместе с тем легко продвигаться вперед.

Все движения червя обусловлены сокращениями мышц его кожно-мускульного мешка. Когда отдельные части тела становятся короче и вместе с тем раздаются в толщину, ясно, что это движение производится сокращением мышц, у которых волокна расположены в продольном направлении. Когда же червь с силой продвигается или пробуравливается вперед, те же самые участки его тела вытягиваются в длину и вместе с тем становятся тоньше; эта работа дроизводится уже другими мышцами — кольцевыми, которые как бы опоясывают тело и лежат непосредственно под кожей: сокращение этих мышц делает в этом месте тело более тонким и тем самым заставляет его вытягиваться в продольном направлении (двуслойное строение кожно-мускульного мешка показано на рис. 90).

Значит, ползущий дождевой червь продвигается вперед благодаря тому, что в отдельных участках его тела поперемен

но сокращаются то кольцевые мышцы, то лежащие под ними пласты продольных мышц, а направленные назад щетинки дают ему при этом возможность упираться в самые незначительные неровности почвы.

Когда червь роется в земле, он пробуравливает почву передним концом своего тела. Но, делая свои ходы в более плотной почве, он заглатывает землю ртом, пропускает ее через кишечник, а затем выбрасывает вон через заднепроходное отверстие (по утрам на незатоп- танных дорожках иногда можно видеть маленькие катышки земли, прошедшей через кишечник червя). «Въедаясь» таким образом в почву, червь в кишечнике извлекает из нее питательные вещества, которые имеются в почвенном перегное.

Кроме разлагающихся растительных и животных остатков, черви питаются листьями, которые они по ночам затаскивают в свои подземные ходы.

Особых органов чувств у червя не найдено. Однако, если выползшего ночью червя сразу осветить фонарем, он прячется в землю: значит, окончаниями своих нервов он воспринимает световые раздражения. Воспринимает оп также и запахи, паходя съедобные для себя пахучие объекты, например лук и грибы.

Чувствительность червя к химическим раздражениям легко обнаружить очень простым опытом. Смочите небольшую палочку уксусной эссенцией и поднесите к телу червя, не прикасаясь, однако, к его коже: что при этом наблюдается?

Внутреннее строение червя. Внутреннее строение можно хорошо рассмотреть при вскрытии червя.

Перед вскрытием умерщвляют червя, опуская его на несколько минут в разбавленный спирт (10%). Затем червя кладут в препаровальную ванночку спиной кверху (вдоль спины у него ясно просвечивает красный кровеносный сосуд), двумя парами булавок прикалывают его за передний и задний концы тела ко дну препаровальной ванночки и затем, начиная от заднего конца, делают либо тонкими ножницами, либо лезвием бритвы продольный разрез кожно-мускульного мешка, держась чуть правее средней линии (чтобы не повредить просвечивающего кровеносного сосуда) [XI]. Затем разрезанные стенки тела развертывают на обе стороны, закрепляют их несколькими парами булавок и приливают воды, чтобы она покрыла вскрытого червя (тогда будет яснее видно его внутреннее строение).

На вскрытом черве прежде всего видна полость тела, в которой лежат различные внутренние органы. Тонкие поперечные перегородки разделяют полость тела на отдельные камеры, соответствующие наружному расчленению тела на сегменты (рис. 89).

Из внутренних органов яснее всего заметен прямой и объемистый кишечник, проходящий по всей длине *тела. Он состоит из нескольких отделов: из небольшой ротовой полости, за которой следует мускулистая глотка, переходящая затем в узкий пищевод, ведущий сначала в зоб, затем в мускульный ж е- лудок, в котором пища подвергается перетиранию, и, наконец, в длинную кишку, которая тянется до заднего конца тела и оканчивается заднепроход- ным, или анальным, отверстием.

Над кишечником видны сосуды кровеносной системы; они хорошо заметны у дождевого червя, потому что кровь у него краспого цвета (вспомним, что у низших червей и тем более у двуслойных животных мы не встречаем кровеносной системы). Вдоль всего кишечника проходит сверху крупный спинной сосуд. В передней части тела от спинного сосуда отходят хорошо заметные парные ветви, которые, точно обручи, обхватывают пищевод и соединяют спинной сосуд с брюшным, который идет вдоль тела уже под кишечником. Эти несколько пар сосудов называют «сердцами», потому что их мускульные стенки своими сокращениями заставляют кровь двигаться по сосудистой системе. По спинному сосуду кровь идет от заднего конца тела к передней части, затем по «сердцам» она переходит в брюшной сосуд и здесь течет уже

alt="" />

Рис, 89. Передняя часть вскрытого червя:

а — надглоточный ганглий; б — глотка; в — первое «сердце»; г — пищевод; д — семеприемники; е — семенные пувырьки; ж — зоб; а — мускульный желудок; и — спинной сосуд; к — кишка; л — поперечные сосуды; м — одна из перепонок, разделяющих полость тела на сегменты; н — брюшной сосуд; о — воронка нефридия; пир — нефридии; с — брюшной нервный шнур; г — нервы.

в обратном направлении, то есть к заднему концу тела.

Кроме этих главных сосудов, у червя есть еще более тонкие сосуды; одни из них, подобно «сердцам», опоясывают кишечник, другие идут к различным органам тела.

Кровеносная система приносит к тканям тела необходимые им вещества — питательный материал, поступающий в кровь из кишечника, и кислород — и уносит из них продукты распада — углекислоту и азотистые вещества.

Выделительная система у дождевого червя имеет вид маленьких белых извитых трубочек, прилегающих к тем перегородкам, которые разделяют полость тела на отдельные сегменты. Один конец каждой такой трубочки открывается в виде маленькой воронки в полость тела, другой конец открывается наружу. Так как эти выделительные трубочки (нефридии) попарно распределены по отдельным членикам, или сегментам, тела, их называют еще сегментарными органами.

Особой дыхательной системы у червя нет, а газообмен у него совершается через всю поверхность тела, одетого тонкой и всегда влажной кутикулой. Дыхательный газообмен протекает в условиях сырой почвы, куда проникает и атмосферный воздух. В дождливую погоду, когда почва бывает пропитана водой с большим содержанием углекислоты (выделяемой при разложении перегноя), земляные черви ощущают недостаток кислорода, и это заставляет их выходить на поверхность.

Нервная система у. дождевого червя образует в передней части тела окологлоточное кольцо, состоящее из надглоточного узла, или «голо в- ного мозга», из пары нервных тяжей, охватывающих с двух сторон глотку, и из подглоточного узла, расположенного уже под кишечником. Подгло- точным узлом начинается брюшная нервная цепочка, которая тянется вдоль нижней стенки тела (чтобы ее видеть, нужно удалить кишечник). Брюшная цепочка состоит из нервных узлов — по одному узлу на каждый сегмент тела — и из соединяющих их между собой нервных тяжей. Все эти узлы двойные, то есть каждый образовался из пары слившихся между собой узлов, и от каждого узла отходят нервы к соседним органам.

Таким образом, каждый нервный узел представляет собой особый нервный центр для своего сегмента, но все они действуют согласованно в зависимости от деятельности надглоточного узла, который и называют поэтому «головным мозгом» червя.

Ближе к переднему концу червя на дне полости тела расположены органы размножения. Дождевые черви — живот

ные двуполые, пли гермафродиты, то есть у каждого из них есть и мужские и женские органы размножения — и семенники и яичники. И семенники и яичники открываются отдельными парными отверстиями на брюшной стороне тела.

В строении тела дождевого червя ясно выступает одна особенность: у него все тело подразделено на идущие один за другим сегменты, которые своим строением как бы повторяют друг друга. Снаружи сегменты разделены перехватами и' имеют вид колец с восемью щетинками на каждом кольце, а внутри каждому перехвату соответствует поперечная перегородка и в каждом сегменте имеется свой парный нервный узел, своя пара поперечных кровеносных сосудов, опоясывающих кишечник, своя пара выделительных трубочек, свои кольцевые и продольные мышцы. Такое строение, когда в теле идут одна за другой повторяющиеся, почти одинаковые между собой части, называется метамерным (рис. 89, 91).

Регенерация у червя. При метамерном строении дождевого червя его органы оказываются очень равномерно распределенными по отдельным сегментам тела. В частности, каждый сегмент обладает своим

Рис. 90. Схема поперечного разреза кольчатого червя:

1 — кожа; Ja — кутикула: 2 — кольцевые мышцы; 3 — продольные мышцы; 4 — полость тола; 5 — нефридий; 6 — органы размножения; 7 — центральная нервная система; 8 — брюшной сосуд; 9 — спинной сосуд; 10 — кишечникЛ

нервным узлом, а надглоточный узел, или «головной мозг», хотя и делает движения всего тела согласованными между собой, но развит он у червя немного сильнее, чем другие нервные узлы, и потому не имеет такого исключительного значения для жизни животного, какое имеет головной мозг у позвоночных.

Таким образом, если перерезать дождевого червя пополам, то ни передняя, ни задняя половины его не лишатся тех органов, без которых в них должна бы остановиться жизнь. Перерезанный червь не погибает, но каждая половина его восстанавливает строение целого червя: на переднем отрезке регенерирует хвостовой конец, а у задней половины вновь образуются передние сегменты. В конечном счете из одного перерезанного червя получается два.

Опыты показали, что к восстановлению утраченных частей способны даже отрезки, взятые из середины тела, лишь бы они не были слишком короткими. А у одного родственного дождевому червю вида, обитающего в водоемах, эта способность ёы- ражена особенно сильно: этого червя можно разрезать на 14 кусков и получить таким способом 14 целых червей. Оказалось, что этот червь может и самопроизвольно «разрывать» свое тело на части, которые потом регенерируют в целых животных. Значит, и на сравнительно высокой ступени организации у некоторых кольчецов благодаря метамерному строению тела может происходить бесполое размножение путем деления.

Половое размножение. Хотя дождевые черви — существа обоеполые и у каждой особи образуются и мужские и женские клетки, у них не происходит самооплодотворения, и отсаженный отдельно червь

Рис. 93. Яйцевой кокон дождевого червя.
не способен размножаться. Когда встречаются два червя, у которых созревают мужские половые клетки, они тесно прижимаются друг к другу брюшпыми сторонами передней трети своих тел (вклю- чая пояски), причем головные концы их бывают направлены в противоположные стороны (рис. 92); разбухшие пояски обоих червей обильно выделяют при этом густую клейкую слизь. Приняв такое положение, черви взаимно обмениваются спермой: из мужских половых отверстий, расположенных на их XIV сегментах, вытекает семенная жидкость, которая под действием мышечных сокращений проходит по двум параллельным канавкам через несколько сегментов брюшной стороны и таким путем попадает в особые кармашки, выступающие на теле другого червя — в его семеприемники (их можно рассмотреть на IX и X сегментах в виде округлых бугорков).

После этого черви расходятся, и у них созревают яйца. В это время «поясок» на- начинает выделять густую слизь, которая образует вокруг тела кольцо, или «муфту». Усилиями своих мышц червяк начинает сдвигать это кольцо к головному концу. Когда оно проходит мимо женских половых отверстий (XV сегмент), в него попадают яйца, а когда это колечко продвигается еще дальше вперед, в него выдавливается из семеприемников чужая семенная жидкость и происходит оплодотворение яиц. Наконец, колечко доходит до переднего конца тела, и червяк от него освобождается. Тогда края вязкого колечка стягиваются и сближаются: из него получается маленький, со спичечную головку, яйцевой кокон (рис. 93). Через некоторое время из этого кокона выходят маленькие червячки и начинают самостоятельное существование.

По своему значению перекрестное осеменение у дождевого червя соответствует перекрестному опылению у цветковых растений, устраняющему их самоопыление.

Живут черви более десяти лет и на зиму уходят в более глубокие, непромерзающие слои почвы.

Значение червей в процессе почвообразования. Дождевые черви очень многочисленны в почве, и их деятельность имеет огромное значение в почвообразовательных процессах.

Роясь в земле, черви разрыхляют почву и этим открывают туда доступ и воздуху и воде, необходимым для полного разложения органических веществ. Прелые листья и другие растительные и животные остатки они затаскивают внутрь своих подземных ходов и этим способствуют обогащению почвы перегноем, а роясь в глубине, пропускают землю через свой кишечник, перемешивают почву и увеличивают толщину ее плодородного слоя.

Если принять в расчет тот необозримый ряд тысячелетий, в течение которых в земле идет неслышная работа бесчисленного количества червей, нам будет ясно огромное значение дождевых червей в процессе образования почвы, а вместе с тем и в общем биологическом процессе (на разрыхленной, перемешанной и обогащенной перегноем почве пышно развивается растительность, а за счет растительных организмов развивается на земле и животная жизнь).

Возьмите цветочный горшок или стеклянную банку с сырой и жирной землей, и с несколькими дождевыми червями и насыпьте туда сверху слой песка (около см толщиной). На следующий день вы найдете на песке землистые комочки, какие вам, вероятно, не раз приходилось видеть и раньше по утрам на садовых дорожках. Иногда эти комочки расположены целыми шнурами, и по их форме, и по

материалу нетрудно догадаться, что это земля, вынесенная на поверхность из нижних слоев и пропущенная через кишечник червя. Заглатывая черную землю, черви могут использовать часть органических веществ, которые имеются там в виде перегноя; питательность такого корма, конечно, невелика, но зато он имеется вокруг червя в изобилии. Заглатывание земли червяк применяет также и для того, чтобы пробить себе дорогу в более плотных почвах.

Оставьте банку с червями на1 —IV2 месяца в полутемном месте, поддерживая землю в умеренно влажном состоянии, и посмотрите, что станется тогда с песчаным слоем. Одновременно с этим поставьте и другой опыт: в большой цветочный горшок насыпьте песка (без черной земли), поместите туда червей (штуки 3—4) и, поддерживая песок сырым, кормите червей различными растительными веществами. Через те же 1 — 172 месяца измерьте толщину образовавшегося перегноя.

Значение червей в процессах почвообразования выяснил своими наблюдениями и опытами Чарлз Дарвип — великий основатель учения об эволюции живых существ.