Из чего состоит нервная система дождевого червя. Строение и размножение дождевого червя

Дождевыми червями называется семейство крупных почвенных малощетинковых червей Люмбрицида, которые филогенетически относятся к классу малощетинковых червей (Олигохета), подтипу поясковых (Клителлата), типу кольчатых червей (Аннелида) Тип кольчатых червей, или кольчецов, охватывает значительное число видов (около 9000) высших червей.

Особенности их строения следующие (рис. 1):Тело кольчатых червей состоит из головной лопасти, сегментированного туловища и задней анальной лопасти. На головной лопасти располагается большая часть органов чувств.
Кожно-мускульный мешок хорошо развит.

Животное обладает вторичной полостью тела, или целомом, причем каждому сегменту соответствует пара целомических мешков. Головная и анальная лопасти не имеют целома.
Рис. 1. Передний конец тела дождевого червя:
А - правая сторона;
Б - брюшная сторона;
1- головная лопасть;
2 - боковые щетинки;
3 - женское половое отверстие;
4 - мужское половое отверстие;
5 - семяпроводящая бороздка;
6 - поясок;
7 - брюшные щетинки

Ротовое отверстие находится на брюшной стороне первого сегмента туловища. Пищеварительная система, как правило, состоит из ротовой полости, глотки, средней и задней кишки, открывающейся анальным отверстием на конце анальной лопасти.

У большинства кольчецов хорошо развита замкнутая кровеносная система.
Функция выделения выполняется сегментарными органа ми -метанефридиями. Обычно в каждом сегменте имеется одна пара метанефридий.

Нервная система состоит из парного головного мозга, пары окологлоточных нервных стволов, огибающих глотку с боков и соединяющих мозг с брюшной нервной цепочкой. Последняя представляет собой пару более или менее сближенных, а иногда и слитых вместе продольных нервных тяжей, на которых в каждом сегменте располагаются парные нервные узлы - ганглии (за исключением наиболее примитивных форм).

Наиболее примитивные кольчатые черви раздельнополы; у части аннелид выражен гермафродитизм. Малощетинковые обладают также редуцированными пальцами, параподиями и жабрами. Они живут в пресных водах и в почве.

Тело олигохет сильно вытянуто, более или менее цилиндрическое. Длина мелких малощетинковых едва достигает 0,5 мм, наиболее крупных представителей - до 3 м. На переднем конце находится небольшая подвижная головная лопасть (простомиум), лишенная глаз, антенн и пальп. Сегменты туловища внешне одинаковы, число их обычно велико (от 30... 40 до 600), в редких случаях сегментов мало (7.. .9). Каждый сегмент, кроме переднего, несущего ротовое отверстие, снабжен маленькими щетинками, торчащими непосредственно из стенки тела. Это - остатки исчезнувших паралодий, обычно расположенные четырьмя пучками (пара боковых и пара брюшных).

Число щетинок в пучке различно. На конце тела находится небольшая анальная лопасть (пиги-диум) с порошицей (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид анальной лопасти (пигидиума) дождевого червя:
а, б - Эйзениа фоэтида (соответственно гибрид и обычный навозный червь);
в - Люмбрикус рубеллюс

Покровный эпителий, образующий на поверхности тонкую эластичную кутикулу, богат слизистыми железистыми клетками. Особенно многочисленны слизистые и белковые одноклеточные железы в области пояска, который в период размножения червей хорошо заметен. Под эпителием лежат развитые слои кожно-мускульного мешка - наружный кольцевой и более мощный внутренний продольный.

Пищеварительная система состоит из глотки, пищевода, иногда зоба, мускульного желудка, средней и задней кишки (рис. 3). На боковой стенке пищевода находятся три пары особых известковых желез. Они густо пронизаны кровеносными сосудами и служат для удаления карбопатов, накапливающихся в крови.
Рис. 3. Анатомия дождевого червя:
1 - простомиум;
2 - церебральные ганглии;
3 - глотка;
4 - пищевод;
5 - боковые сердца;
6 - спинной кровеносный сосуд;
7 - семенные мешки;
8 - семенники;
9 - семенные воронки;
10 - семяпровод;
11- диссепименты;
12 - метанефридий;
13 - дорзо-субневальные сосуды;
14 - средняя кишка;
15 - мускулистый желудок;
16 - зоб;
17 - яйцевод;
18 - яйцевые воронки;
19 - яичник;
20 - семяприемники.
Римскими цифрами обозначены сегменты тела

Излишки извести поступают из желез в пищевод и служат для нейтрализации гуминовых кислот, содержащихся в поедаемых червями гниющих листьях. Впячивание спинной стенки кишечника в полость средней кишки (тифлозоль) способствует увеличению всасывательной поверхности кишечника.

Кровеносная система устроена по тому же типу, что и у многощетинковых червей. Помимо пульсации спинного кровеносного сосуда, кровообращение поддерживается сокращениями некоторых кольцевых сосудов в передней части тела, называемых боковыми, или кольцевыми, сердцами. Так как жабры отсутствуют и дыхание совершается всей поверхностью тела, в коже развивается обычно густая сеть капиллярных сосудов.

Органы выделения представлены многочисленными сегментарно расположенными метанефридиями. Хлорагогенные клетки, также участвующие в выделении, покрывают поверхность средней кишки и многие кровеносные сосуды.

Продукты распада хлора-гогенных клеток нередко склеиваются и сливаются друг с другом в более или менее крупные "бурые тела", которые накапливаются в полости тела, а затем выводятся наружу через непарные спинные поры, имеющиеся у многих олигохет.

Нервная система слагается из пары надглоточных ганглиев, окологлоточных коннективов и брюшной нервной цепочки (см. рис. 3). Лишь у самых примитивных представителей брюшные нервные стволы широко расставлены.

Органы чувств у малощетинковых развиты крайне слабо.

Глаза почти всегда отсутствуют. Интересно, что дождевые черви обнаруживают световую чувствительность, несмотря на то, что настоящих зрительных органов у них нет,- их роль играют отдельные светочувствительные клетки, в большом количестве разбросанные в коже.

Половая система олигохет гермафродитна, половые железы - гонады - локализованы в небольшом числе половых сегментов (рис. 4). В X и XI сегментах тела червя в семенных капсулах находятся две пары семенников, которые прикрыты тремя парами особых семенных мешков, последние развиваются как выпячивания диссепиментов (см. рис. 1).
Рис. 4. Схема строения половой системы дождевого червя (по Стефенсону):
1- нервная система;
2 - семенники;
3 - семяприемники;
4 - передняя и задняя семенные воронки;
5 - яичник;
6 -яйцевая воронка;
7 -яйцевод;
5 -семяпровод;
IX... XIV - сегменты

Половые клетки попадают в семенные мешки из семенных капсул после отделения от семенников. В семенных мешках живчики созревают, и зрелые спермин поступают обратно в семенные капсулы. Для вывода живчиков служат специальные протоки, а именно: против каждого семенника имеется по мерцательной воронке, от которой отходит выводной канал. Оба канала сливаются в продольный семяпровод, открывающийся на брюшной стороне XV сегмента.

Женская половая система образована парой очень маленьких яичников, расположенных в XIII сегменте, и парой коротких ворончатых яйцеводов - в XIV сегменте. Задний диссепимент женского сегмента образует яйцевые мешки, сходные с семенными мешками. Кроме того, к этой системе относятся еще две пары глубоких кожных впячиваний на брюшной стороне IX и X сегментов. Они не имеют никакого сообщения с полостью тела и служат в качестве семяприемников при перекрестном оплодотворении.

Наконец, косвенное отношение к половой системе имеют многочисленные одноклеточные железки, образующие на поверхности тела кольцевидное утолщение - поясок. Они выделяют слизь, служащую для образования лицевого кокона и белковой жидкости, которой питается развивающийся зародыш.

Оплодотворение дождевых червей перекрестное. Два животных тесно соприкасаются брюшными сторонами, головы обращены друг к другу. Поясками обоих червей выделяется слизь, которая обволакивает их в виде двух муфт, поясок одного червя располагается против отверстий семяприемников другого. Из мужских отверстий обоих червей выделяется сперма, .которая при сокращении брюшной мускулатуры продвигается по поверхности тела к пояску, где и попадает в слизистую муфту. Семяприемники партнера производят при этом как бы глотательные движения и принимают поступающее в муфту семя. Таким образом, семяприемники обеих особей заполняются чужим семенем. Так происходит копуляция, после чего черви расходятся. Откладка яиц и их оплодотворение осуществляются значительно позже. Червь выделяет вокруг своего тела в области пояска слизистую муфту, в которую и откладываются яйца. Муфта сползает с червя через его головной конец. Во время прохождения муфты мимо IX и X сегментов семяприемники выдавливают в нее находящееся в них чужое семя, которым и оплодотворяются яйца. Концы муфты после этого смыкаются, она уплотняется и превращается в яйцевой кокон.

Стадия личинки в развитии олигохет отсутствует. Яйца развиваются внутри яйцевого кокона, из которого выходит уже вполне сформированный червячок. У низших малощетинковых развиваются по нескольку зародышей в одном коконе, содержащем водянистую жидкость. Яйца богаты желтком, дробление происходит по спиральному типу.

У высших олигохет кокон содержит питательную белковую жидкость, а яйца бедны желтком. Образующийся зародыш называется "скрытой" личинкой

(рис. 28) имеет почти круглое в поперечном разрезе тело длиной до 30 см; насчитывают 100- 180 сегментов, или члеников. В передней трети тела дождевого червя 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 впочве. Тело имеет красновато-коричневую окраску, светлее на плоской брюшной и темнее на выпуклой спинной стороне.

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. Под кожей находится хорошо развитая мускулатура, состоящая из слоя кольцевых и находящегося под ним более мощного слоя продольных мышц. При сокращении кольцевых мышц тело животного вытягивается и становится тоньше, при сокращении продольных оно утолщается и раздвигает частички почвы.

Пищеварительная систем а начинается на переднем конце тела ротовым отверстием, из него пища поступает последовательно в глотку, пищевод (у дождевых червей в него впадают три пары известковых желез, 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 землей. 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 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 вбрюшной. Красный цвет крови обусловлен наличием в плазме гемоглобина. Для большинства кольчатых червей, в том числе и дождевых, характерно кожное дыхание, практически весь газообмен обеспечивается поверхностью тела, поэтому дождевые черви очень чувствительны к влажности почвы и не встречаются в сухих песчаных почвах, где их кожа скоро подсыхает, а после дождей, когда впочве много воды, выползают на поверхность.

Органы выделения имеют вид тоненьких петлеобразно изогнутых трубочек, которые одним концом открываются в полость тела, а другим наружу.

Нервная система имеет типичное для кольчатых червей строение (см. табл. 12), два брюшных нервных ствола, их узлы соединены между собой и образуют брюшную нервную цепочку. Органы чувств развиты очень слабо. У дождевого червя нет настоящих органов зрений, их роль выполняют отдельные светочувствительные клетки, находящиеся вкожном покрове. Там же помещаются рецепторы осязания, вкуса, обоняния. Как и гидра, дождевые черви способны к регенерации.

Размножение происходит только половым путем. Дождевые черви - гермафродиты. В передней части их тела находятся семенники и яичники. Оплодотворение дождевых червей перекрестное. Во время копуляции и откладки яиц клетки пояска на 32-37-м сегменте выделяют слизь, служащую для образования яйцевого кокона, и белковую жидкость для питания развивающегося зародыша. Выделения пояска образуют своеобразную слизистую муфту. Червь выползает из нее задним концом вперед, откладывая в слизь яйца. Края муфты слипаются и образуется кокон, который остается в земляной норке. Эмбриональное развитие яиц происходит вкоконе, из него выходят молодые черви.

Земляной червь (лат. Lumbricidae) относится к классу и подотряду дождевых червей (Haplotaxida). Его тело состоит из кольцеобразных сегментов, число которых может достигать 320! Эти животные широко распространены во всех уголках нашей планеты. Нет их только в Антарктиде. Очень часто дети интересуются, как передвигаются В нашей статье мы подробно разберем этот вопрос, а заодно узнаем об их внешнем виде, образе жизни и способе размножения.

Образ жизни дождевых червей

Если утром или после дождя пройтись по саду, огороду, то, как правило, можно увидеть на земле небольшие кучки грунта, выброшенного червями, а в лужах увидеть и их самих. Благодаря тому, что эти особи выползают на поверхность земли после дождя, за ними и закрепилось такое название. (фото, приведенное выше, демонстрирует это беспозвоночное животное) также выползает на земную поверхность в ночное время. Как правило, он предпочитает богатую перегноем почву, поэтому его редко можно встретить в песчаниках. Не любит земляной червь и болотистых почв. Эти особенности объясняются физиологическими особенностями Lumbricidae. Дело в том, что черви дышат всей поверхностью своего тела, покрытого слизистым эпидермисом. В насыщенной влагой земле растворено слишком мало воздуха. В результате земляной червь там задыхается. Кстати, этим объясняется и его поведение во время дождя. Сухая почва тоже губительна для представителей Haplotaxida: их кожа пересыхает, и дыхание прекращается. Во влажную и теплую погоду земляные черви (фото, приведенное ниже, демонстрирует Lumbricidae во всей "красе") держатся ближе к поверхности земли. С понижением температуры, а также с наступлением засушливого периода они заползают в глубинные слои почвы.

дождевых червей

Взрослые особи достигают 30 сантиметров в длину, хотя встречаются отдельные экземпляры и более крупных размеров. Тело дождевого червя скользкое, гладкое, имеет цилиндрическую форму, состоит из члеников - сдельных колец. Такая конституция объясняется образом жизни Lumbricidae: подобное строение облегчает процесс передвижения в почве. Количество сдельных колец достигает двух сотен. Поверхность тела, которую условно можно было бы назвать спиной, выпуклая, брюшная - плоская и более светлая. На теле дождевого червя, там, где завершается его передняя часть, есть утолщение, которое называют пояском. В нем находятся специальные железы, выделяющие клейкую жидкость. При размножении из пояска образуется яйцевой кокон, в нем развиваются яйца.

Как передвигаются дождевые черви?

Представители Haplotaxida ползают. Сперва они вытягивают передний конец своего тела и цепляются специальными щетинками, которые расположены на брюшной стороне колец, за неровности земной поверхности. После этого происходит сокращение мышц, и задняя подтягивается вперед. Движение червя в земле характеризуется тем, что он прокладывает ходы в почве. При этом заостренным концом тела он раздвигает землю, а после протискивается между ее частицами. Интересно и то, как передвигаются дождевые черви в более плотных слоях. В процессе движения они проглатывают землю и пропускают ее сквозь кишечник. Почву черви, как правило, проглатывают на значительной глубине, а выбрасывают через анальное отверстие уже наверху, возле собственной норки. Ее часто можно наблюдать летом на поверхности земли в виде комочков и вытянутых «шнурков».

Земляной червь и его биология

Черви обладают хорошо развитой мускулатурой, благодаря которой и стал возможен подобный способ передвижения. Их мышцы находятся под эпидермисом, по сути, они вместе с кожным покровом образуют своеобразный кожно-мышечный мешок. Мускулатура расположена двумя слоями. Непосредственно под эпидермисом находятся кольцевые мышцы, а под ними - второй, более толстый продольный слой (состоит из сократительных длинных волокон). При сжатии продольной мускулатуры тело дождевого червя становится более толстым и коротким. При сокращении кольцевой мускулатуры, наоборот, - длинным и тонким. Поочередное сокращение обоих слоев мышц, осуществляемое под влиянием разветвляющейся в мышечной ткани нервной системы, и обусловливает движение Lumbricidae.

Перемещение червей существенно облегчается благодаря наличию на нижней части тела мелких щетинок. Их можно почувствовать, если провести мокрым пальцем по брюшку червя от заднего к переднему окончанию. Благодаря этим щетинкам дождевые черви не только передвигаются в почве, но и «хватаются» за землю, когда их пытаются вытащить. Также они помогают подниматься и опускаться по уже проделанным земляным ходам. На этом мы закончим разбираться с вопросом о том, как передвигаются дождевые черви, и перейдем к не менее интересным фактам о жизни Lumbricidae.

Кровеносная система

Кровеносная система дождевых червей состоит из двух продольных сосудов - брюшного и спинного, а также соединяющих их ветвей. Благодаря мышечному сокращению стенок происходит движение крови по всему телу. Кровь у дождевых червей алого цвета. С ее помощью устанавливается связь между внутренними органами, а также осуществляется обмен веществ. Циркулируя, кровь разносит питательные соединения от пищеварительных органов, а также кислород, поступающий от кожного покрова. Одновременно с этим из тканей выводится углекислый газ. Кроме того, кровь выводит в органы выделения ненужные и вредные соединения.

Питание дождевых червей

Основу питания представителей Haplotaxida составляют полусгнившие остатки растений. Как правило, в ночное время земляные черви втаскивают в свои норы листья, стебли и прочее. Кроме того, они могут пропускать через свой кишечник богатую перегноем почву.

Раздражение дождевых червей

Специальных дождевые черви не имеют. Внешние раздражения они воспринимают благодаря нервной системе. У червей сильно развито чувство осязания. Нервные клетки, отвечающие за это, размещены по всей поверхности кожного покрова. Чувствительность дождевых червей настолько велика, что наиболее легкие колебания почвы заставляют их с максимально возможной скоростью скрываться в норках либо в более глубоких слоях земли. Однако значение сенситивных нервных окончаний не ограничивается только функцией осязания. Ученые выяснили, что с помощью этих клеток дождевые черви способны ощущать лучи света. Так, если на червя в ночное время направить луч фонаря, то он с большой скоростью скроется в безопасном месте.

Ответ животных на любое раздражение, осуществляемый благодаря нервной системе, называют рефлексом. Принято различать рефлексы разного рода. Так, сокращение тела земляного червя от прикосновения к нему, а также его движение при внезапном освещении является защитной функцией. Это и есть защитный рефлекс. Опыты ученых показали, что земляные черви могут чувствовать запахи. Благодаря обонянию они находят пищу.

Размножение

Дождевые черви размножаются половым путем, хотя вообще первичноротые являются гермафродитами. У каждого представителя Haplotaxida есть мужские органы, которые называют семенниками (в них развиваются сперматозоиды), а также женские органы, называемые яичниками (в них образуются яйцеклетки). Дождевой червь откладывает свои яйца в слизистый кокон. Образуется он из вещества, которое выделяется через поясок. Далее кокон в виде муфты соскальзывает с тела и стягивается на концах. Он остается в земле до тех пор, пока молодые черви не выйдут из него. Кокон служит для предохранения яиц от сырости и других неблагоприятных влияний.

А для чего нужны черви?

Этот раздел будет полезен для тех, кто думает, что дождевые черви нужны только для рыбалки. Конечно, рыбаку без них нечего делать без них на речке, однако это не вся польза от представителей Lumbricidae. Роль дождевого червя в природе велика настолько, что переоценить её невозможно. Они способствуют разложению органических веществ в почве. Кроме того, земляные черви обогащают землю ценнейшим удобрением - гумусом. Также они являются своеобразным индикатором: если почва содержит много червей, значит, она плодородна.

Полное понимание роли Haplotaxida пришло к человечеству сравнительно недавно. Однако и сейчас многие фермеры предпочитают использовать химические удобрения, несмотря на то, что они убивают все живое. Сегодня химикатам нашли альтернативу - вермикомпост и биогумус. По сути, это волшебная палочка для земли, ведь в них содержится большое количество фосфора, калия, азота, то есть именно тех веществ, которые жизненно необходимы растениям для их полноценного роста.

Заключение

Дождевые черви являются важнейшим звеном в почвообразовании. Давайте рассмотрим процесс. Осенью с деревьев опадает листва и застилает всю поверхность земли. Сразу же после этого берутся за дело и разлагают листья до стадии компоста. А затем эстафету подхватывают черви, которые перерабатывают листву до стадии вермикомпоста. Таким образом в почву попадают ценнейшие удобрения.