Dżdżownica w skrócie. Kolor dżdżownicy, kształt i rozmiar ciała
Dżdżownice, oni są dżdżownice, to daleko nie jest do jednego gatunku, ale do całego podrzędu klasy robaków Oligochaete, która należy do typu Annelids. Dżdżownica charakteryzuje się większością cech strukturalnych swojego rodzaju i klasy.
Dżdżownice są wszechobecne. Na naszym terenie żyje kilkanaście podobnych do siebie gatunków (dżdżownice europejskie), których długość ciała wynosi 10-20 cm, liczba segmentów 100-180. Jednocześnie australijska dżdżownica może osiągnąć długość 3 metrów.
W ciągu dnia dżdżownice pełzają po glebie. W nocy i po deszczu mogą wypłynąć na powierzchnię. Wraz z nadejściem chłodów schodzą pod ziemię na głębokość 2 m. Tył ciała jest lekko spłaszczony. Wypełzając z ziemi, robak przytrzymuje tylnym końcem krawędź otworu.
Ciało dżdżownicy, jako przedstawiciela pierścieni, jest podzielone na segmenty przez zwężenia pierścienia. Jak u wszystkich skąposzczetów, parapodia są zmniejszone, zachowują się z nich jedynie kępki włosia, które pozwalają robakowi przylegać, opierać się o ziemię i ułatwiać wypychanie ciała do przodu. Innymi słowy włosie zapewnia przyczepność do podłoża.
Powierzchnia ciała jest wilgotna i pokryta śluzem, co ułatwia poruszanie się w glebie, a także ułatwia wnikanie tlenu do organizmu.
Nabłonek wydziela warstwę przezroczystego naskórka i zawiera także wiele komórek śluzowych. Pod nabłonkiem znajdują się mięśnie okrężne i podłużne. Ciało dżdżownicy może się kurczyć i wydłużać. Mięśnie okrężne sprawiają, że ciało robaka jest cienkie i długie, mięśnie podłużne skracają się i pogrubiają. Podłużna warstwa mięśni jest mocniejsza. Naprzemienne skurcze tych mięśni zapewniają ruch. Każdy segment może oddzielnie zmieniać swój kształt.
Woreczki celomiczne sąsiednich segmentów komunikują się ze sobą, w związku z czym płyn w nich się miesza.
Dżdżownica często połyka ziemię, przegryzając ją. Cząsteczki składników odżywczych są wchłaniane z gleby w jelitach. Jeśli gleba jest miękka, wierci ją przodem. Najpierw przedni koniec jest rozciągany i przerzedzany, wkładany pomiędzy grudki ziemi. Następnie przód gęstnieje, powodując rozsuwanie się gleby. Następnie robak podciąga tylną część ciała.
Żywią się gnijącymi resztkami roślin. Ponadto mogą wyciągać opadłe liście z powierzchni. Wciągając resztki roślin do gleby, robaki przyczyniają się do ich rozkładu i tworzenia żyznej gleby.
Układ trawienny składa się z jamy ustnej, gardła, przełyku, wole, żołądka, jelita środkowego, tylnego i odbytu. Połykanie pokarmu odbywa się przez umięśnioną część gardła. Żołądek rozdrabnia pokarm, oprócz mięśni ścian biorą w nim udział połknięte ziarna piasku. Po stronie grzbietowej ściana jelita środkowego tworzy wgłębienie, zwiększając powierzchnię wchłaniania. Jelito środkowe jest pokryte nabłonkiem rzęskowym, w którym znajduje się wiele gruczołów jednokomórkowych. Rozkładane są w nim złożone substancje organiczne, a prostsze wchłaniane są do krwi. W ścianach jelita środkowego dżdżownicy znajduje się gęsta sieć naczyń krwionośnych. Jelito tylne jest małe i kończy się odbytem.
Szczególną cechą dżdżownic są gruczoły wapienne, których przewody wpływają do przełyku. Uwalniane przez nie substancje neutralizują kwasy zawarte w glebie.
Oddychanie odbywa się całą powierzchnią skóry. W powierzchniowych warstwach ścian ciała znajduje się gęsta sieć naczyń krwionośnych. Kiedy pada deszcz, dżdżownice wypełzają na powierzchnię z powodu braku powietrza w glebie.
Układ krążenia, nerwowy i wydalniczy jest podobny do wieloszczetów. Jednak w układzie krążenia znajdują się tak zwane „serca” - naczynia pierścieniowe zdolne do skurczu mięśni. Znajduje się w segmentach 7-13. U wielu gatunków naczynia pierścieniowe występują tylko w przedniej części ciała.
W trzech przednich segmentach nie ma metanefrydii (narządów wydalniczych pierścieni).
Narządy zmysłów są słabo rozwinięte. Skóra zawiera wrażliwe komórki – narządy dotyku. W skórze znajdują się również komórki, które odbierają stopień oświetlenia.
Dżdżownice są hermafrodytami. Układ rozrodczy znajduje się w kilku segmentach przedniej części ciała. Jądra znajdują się przed jajnikami.
Wzajemne zapłodnienie krzyżowe. Każdy z współpracujących robaków przenosi plemniki do pojemnika nasiennego partnera.
W pierwszej trzeciej części ciała dżdżownic znajduje się specjalny pas, którego komórki gruczołowe wydzielają śluz, który po wysuszeniu tworzy mufę. Składane są w nim niezapłodnione jaja. Po kryciu plemniki przedostają się z naczyń nasiennych. Następuje zapłodnienie. Następnie rękaw zsuwa się z ciała robaka i zamienia się w kokon. Z jaj rozwijają się małe robaki.
Zdolny do regeneracji. Jeśli drapieżnik oderwie część ciała robaka, druga połowa uzupełnia brakującą część. Jeśli robak zostanie podzielony na dwie części, w rezultacie powstaną dwa osobniki, które można uznać za rozmnażanie bezpłciowe. Jednak sama dżdżownica nie rozmnaża się w ten sposób.
Za otworem gębowym znajduje się silnie umięśniona gardło, która przechodzi w cienki przełyk, a następnie w rozległe wole. W uprawie żywność gromadzi się i jest nawilżana. Następnie wchodzi do muskularnego żołądka żującego, który wygląda jak worek o grubych, twardych ściankach. Tutaj pokarm jest mielony, po czym poprzez skurcz mięśniowych ścian żołądka przenosi się do cienkiej rurki - jelita. Tutaj pod wpływem soków trawiennych następuje trawienie pokarmu, składniki odżywcze przedostają się przez ścianę jelita do jamy ciała i dostają się do krwi. Wraz z krwią składniki odżywcze rozprowadzane są po całym ciele robaka. Niestrawione resztki jedzenia są wyrzucane przez odbyt.
Narządy wydalnicze
Narządy wydalnicze robaka składają się z najdrobniejszych białawych, skręconych rurek. Leżą parami w prawie każdym segmencie ciała robaka. Każda rurka otwiera się na jednym końcu w kształcie lejka, rozszerzając się do jamy ciała. Drugi koniec otwiera się na zewnątrz po brzusznej stronie zwierzęcia z bardzo małym otworem. Przez te rurki gromadzące się tam niepotrzebne substancje są uwalniane z jamy ciała.
System nerwowy
Układ nerwowy dżdżownicy jest bardziej złożony niż hydry. Znajduje się po brzusznej stronie ciała i wygląda jak długi łańcuch - jest to tzw. brzuszny przewód nerwowy. Każdy segment ciała ma jeden podwójny zwój nerwowy. Wszystkie węzły są połączone ze sobą za pomocą zworek. Na przednim końcu ciała, w obszarze gardła, od łańcucha nerwowego wystają dwie zworki. Pokrywają gardło po prawej i lewej stronie, tworząc pierścień nerwu okołogardłowego. Powyżej znajduje się zgrubienie pierścienia okołogardłowego. To jest zwój nadgardłowy. Wiele najcieńszych nerwów rozciąga się od niego do przedniej części ciała robaka. To wyjaśnia dużą wrażliwość tej części ciała. Ta cecha strukturalna dżdżownicy ma wartość ochronną. Rozgałęziając się na tkanki i narządy ciała, układ nerwowy dżdżownicy i innych zwierząt reguluje i jednoczy działalność wszystkich narządów, łącząc je w jedną całość - ciało zwierzęcia.
Symetria ciała
W przeciwieństwie do Hydry i wielu innych koelenteratów, ciało dżdżownicy wykazuje wyraźnie określoną dwustronną symetrię ciała. U zwierząt o tej budowie ciało jest podzielone na dwie identyczne połowy, prawą i lewą - jedyną płaszczyznę symetrii, którą można narysować wzdłuż głównej osi ciała od pyska do odbytu. Dwustronna symetria jest charakterystyczna dla robaków i wielu innych zwierząt.
Przejście robaków z promieniowej symetrii ciała, charakterystycznej dla ich przodków - koelenteratów, do symetrii dwustronnej tłumaczy się ich przejściem od pływania lub siedzącego trybu życia do pełzania, do lądowego stylu życia. W konsekwencji rozwój różnych form symetrii u zwierząt wielokomórkowych wiąże się ze zmianami warunków ich bytowania.
Ciało dżdżownicy jest podzielone na segmenty przez zwężenia pierścieniowe. Każdy segment ma osiem małych włosków, które podczas ruchu robaka opierają się o nierówną glebę.
Ściana ciała pokryta jest naskórkiem wydzielanym przez jednowarstwowy nabłonek. Poniżej znajduje się warstwa mięśni okrężnych, a pod nimi mięśnie podłużne. Dzięki naprzemiennej pracy tych mięśni robak porusza się. Ruch ułatwia wydzielany śluz.
Dżdżownica to robak pierścieniowy posiadający wtórną jamę ciała - jako całość. Jego ściany są pokryte nabłonkiem. Jama wypełniona jest płynem zdolnym do transportu składników odżywczych i tlenu, który jest wchłaniany całą powierzchnią ciała. Nie ma układu oddechowego. (Kiedy pada deszcz, robakom brakuje tlenu i czołgają się na powierzchnię gleby).
Usta znajdują się po brzusznej stronie przedniego odcinka, a odbyt znajduje się w ostatnim segmencie. Robak żywi się opadłymi liśćmi i gnijącymi resztkami roślin, połykając je wraz z glebą. Składniki odżywcze w jelitach są wchłaniane do krwi. Niestrawione pozostałości są wydalane przez odbyt.
Układ krążenia jest zamknięty. Naczynie grzbietowe przenosi krew z tylnego do przedniego końca ciała. Kilka naczyń pierścieniowych w segmentach 7–11 pełni rolę serca, pompując krew do naczynia brzusznego. Krew przepływa przez naczynie brzuszne do tylnego końca. Z głównych naczyń odchodzą cieńsze, zamieniając się w naczynia włosowate. Krew zawiera hemoglobinę, która przenosi tlen. Zamknięty układ krwionośny pozwala znacznie zwiększyć tempo przemiany materii.
W każdym segmencie, z wyjątkiem końcowych, znajduje się para metanefrydii - rurek odprowadzających produkty przemiany materii z jamy ustnej (układu wydalniczego).
Układ nerwowy składa się z pierścienia nerwu okołogardłowego i rdzenia nerwu brzusznego. Nie ma narządów zmysłów. Robak jest w stanie postrzegać światło i dotyk dzięki dotykowym i światłoczułym komórkom rozproszonym po powierzchni ciała.
Dżdżownice są hermafrodytami, ale dokonują zapłodnienia krzyżowego. Na odcinkach 32–37 znajduje się pas służący do budowy kokonów jajowych. Kokon przesuwa się na przedni koniec, plemniki uzyskane wcześniej podczas kopulacji z innym osobnikiem przedostają się do niego z naczyń nasiennych i następuje zapłodnienie. Kokon zsuwa się przez głowę robaka. Rozwój jest bezpośredni, z jaj wylęgają się młode robaki. Dżdżownice charakteryzują się zdolnością do regeneracji – przywracania utraconego fragmentu ciała.
Znaczenie dżdżownic w przyrodzie
- Dżdżownice tworzą w glebie tunele, umożliwiające przedostawanie się powietrza i wody do gleby.
- Poprawiają strukturę gleby poprzez sklejanie cząstek gleby w drobne grudki.
- Żyzność gleby jest zwiększana przez robaki wciągające opadłe liście i inne resztki roślinne do nor, trawiąc je i rozkładając, tworząc próchnicę.
- Dżdżownice służą jako pokarm dla wielu zwierząt: kretów, ryjówek, jeży, ropuch, chrząszczy ziemnych.
- Są żywicielami pośrednimi robaków powodujących choroby u młodych świń itp.
1. UWAGI OGÓLNE. ZNAKI ZEWNĘTRZNE
Zacznijmy od zapoznania się z budową ciała dżdżownic. Budowa ciała jest podstawą wiedzy o zwierzętach. Czy chcemy zrozumieć różnorodność form grupy zwierząt, która z jakiegoś powodu nas interesuje, czy poznać ich sposób życia, związek z otoczeniem, czy podejść do rozwiązania pewnych praktycznych problemów związanych z tymi zwierzętami itp. - kwestia bryły konstrukcji jest podstawowym warunkiem rozwiązania wszelkich innych. W szczególności w odniesieniu do dżdżownic, aby określić rodzaj i gatunek któregokolwiek z ich przedstawicieli (a jak zobaczymy później, jest ich znaczna liczba), nie wystarczy znać jego zewnętrzne znaki, ale konieczne jest, poprzez rozcięcie, ustalenie szeregu cech strukturalnych jego narządów wewnętrznych.
Jednocześnie zapoznamy się z pracą opisanych narządów i ich znaczeniem w życiu robaków.
W ciele dżdżownicy (ryc. 1) można wyróżnić przedni (czyli głowę) koniec ciała, który jest grubszy, z silniejszymi mięśniami i zwykle ma ciemniejszy kolor, oraz tylny (czyli ogon), cieńszy i jaśniejszy . Tylny koniec robaka jest często płaski. Usta znajdują się w przedniej części ciała, a odbyt w tylnej części ciała. Strona grzbietowa również jest dobrze od siebie oddzielona, bardziej wypukła i zwykle ciemniejsza, natomiast strona brzuszna jest jaśniejsza i bardziej płaska; u robaków konserwowanych w alkoholu lub formaldehydzie strona brzuszna może być miejscami wklęsła lub na całej długości.
Całe ciało dżdżownicy jest podzielone poprzecznymi zwężeniami na osobne sekcje zwane segmentami lub segmentami. To dzwonienie, czyli segmentacja, jest wiodącą cechą ich organizacji: każdy z segmentów ma w zasadzie tę samą strukturę i zawiera w zasadzie cały zespół narządów charakterystycznych dla tych zwierząt. W przedniej części ciała segmenty są większe, w kierunku tylnym ich wielkość stopniowo się zmniejsza. Liczba segmentów u pospolitych gatunków waha się od 90 do 300; podlega znacznym wahaniom u różnych okazów tego samego gatunku, ale w przeciwieństwie do wielu ich wodnych krewnych nie zmienia się wraz z wiekiem. Tylko u niektórych gatunków tropikalnych liczba segmentów sięga 600. Przyglądając się uważnie powierzchni ciała, można zauważyć, że każdy segment jest podzielony na trzy części dwoma płytkimi rowkami. Jest to tak zwane dzwonienie wtórne, które odzwierciedla również pewne cechy wewnętrznej organizacji każdego segmentu. Segmenty ciała są ponumerowane, przy czym segment głowy jest uważany za pierwszy.
Segment głowy, oprócz otworu gębowego, ma jeszcze jedną charakterystyczną cechę: w jej przedniej części znajduje się płat głowy – ruchomy, zmieniający kształt wyrostek wiszący nad ustami. U dżdżownic segment głowy może być dwojakiego rodzaju: albo płat głowy, wystający po stronie grzbietowej w obszar pierwszego segmentu, jest oddzielony od niego poprzecznym rowkiem, albo dociera do rowka między 1. a Drugie segmenty. W pierwszym przypadku segment głowy nazywa się epilobicznym, w drugim - tanilobicznym. Te różnice w kształcie płata głowy są istotne przy identyfikacji gatunków robaków (ryc. 2).
Płat głowy jest narządem dotyku i węchu; Za jego pomocą robak bada obiekty napotkane na swojej drodze.
W przedniej części ciała u dorosłych osobników występuje tzw. pas, czyli zgrubienie pokrywające od 5 do 12 segmentów, zwykle inaczej ubarwione w porównaniu z resztą ciała (ryc. 3). Skóra w okolicy obręczy zawiera dużą liczbę gruczołów wydzielających składniki odżywcze dla jaj podczas składania kokonów. Dlatego w okresie lęgowym pas wygląda na bardzo spuchnięty, a gdy nie układa się kokonów, rejon pasa różni się od sąsiednich obszarów jedynie kolorem i odmiennym charakterem powierzchni ciała. Kształt pasa może być pierścieniowy, jeśli jest równomiernie rozwinięty ze wszystkich stron, lub siodłowy, jeśli jest słabo rozwinięty po stronie brzusznej. Po bokach brzusznej strony obręczy znajdują się wydłużone zgrubienia, które nazwiemy grzbietami dojrzałości (ryc. 35). U niektórych gatunków grzbiety te są zastąpione kilkoma parami dojrzałych guzków. Kształt, długość, kolor i położenie obręczy, grzbietów i guzków stanowią istotne cechy gatunkowe dżdżownic.
Na całej długości ciała robaka widać małe włosie, które jest wyraźnie widoczne przez szkło powiększające. Występują na wszystkich segmentach ciała z wyjątkiem pierwszego. W dżdżownicach fauny ZSRR szczeciny znajdują się po 8 w każdym segmencie, parami lub pojedynczo. Włosie tworzy 4 podłużne rzędy po każdej stronie korpusu robaka, które zwykle są oznaczone literami alfabetu łacińskiego - a, b, c, d (ryc. 4). Ich lokalizacja ma ogromne znaczenie w identyfikacji robaków. Rzędy szczecin aib, c i d są zwykle blisko siebie, parami. Stopień ich zbieżności jest różny u różnych gatunków. Przy identyfikacji robaków należy również wziąć pod uwagę stosunek odległości między rzędami włosia. Odległości te są oznaczone literami aa, ab, bc, cd i dd (jak zwykle oznacza się odcinki w geometrii). Ważny jest także stosunek odległości pomiędzy włosami do wielkości zewnętrznego konturu przekroju poprzecznego ślimaka.
Włosie jest ważnym narządem ruchu: robak może przyczepiać się do cząstek gleby lub być przez nie odpychany podczas poruszania się w norach glebowych i na powierzchni ziemi. Możesz także sprawdzić ich obecność, przesuwając palcem po brzusznej stronie ciała, od końca ogona do głowy. Jeśli na kartce papieru umieścimy żywego robaka, podczas jego ruchu będzie wyraźnie słyszalny charakterystyczny szelest, spowodowany tarciem twardych włosków. Na niektórych odcinkach szczeciny przekształcają się w specjalne szczeciny płciowe, które są ważne podczas krycia robaków.
Otwory narządów płciowych znajdują się po brzusznej stronie ciała, przed pasem. Obejmuje to parę porów męskich narządów płciowych, zwykle umiejscowionych na wzniesieniach – tzw. poduszki gruczołowe (ryc. 34) oraz parę porów żeńskich narządów płciowych, słabo rozróżnialnych z zewnątrz.
Ponadto większość gatunków ma 2-3 pary porów pojemników na nasienie. Znaczenie wszystkich tych dziur zostanie omówione poniżej.
Po stronie grzbietowej zakonserwowanych robaków wyraźnie widoczne są pory grzbietowe w rowkach międzysegmentowych, których przednia granica ma znaczenie przy określaniu rodzaju robaków.
Kolor ciała dżdżownic zależy z jednej strony od koloru ich krwi, z drugiej od pigmentu skóry. Należy ściśle rozróżnić barwę ciała robaków, którą można omawiać jedynie w odniesieniu do osobników żywych i która zależy od połączenia pigmentu skóry i koloru krwi, od pigmentacji skóry, o której decyduje jedynie obecność pigmentów. Robaki pozbawione pigmentu mają przez całe życie różowe lub czerwone zabarwienie ciała, a po zakonserwowaniu stają się białe lub szarawe; gatunki pigmentowane mogą być czerwone, brązowe, brązowe, żółte i niebieskie.
Długość ciała dżdżownic ZSRR waha się od 2 do 30 cm, a grubość od 2 do 12 mm. W krajach tropikalnych występują gatunki osiągające długość 3 m. Najwięcej robaków zamieszkujących gleby na całym świecie reprezentują gatunki o długości 5-20 cm.
Cała dalsza prezentacja odnosi się do dżdżownic z rodziny Lumbricidae. Robaki innych rodzin (z wyjątkiem ogrodów botanicznych, gdzie czasami robaki przynoszone są wraz z roślinami tropikalnymi) można spotkać tylko w regionie Ussuri, Azji Środkowej i południowej części wybrzeża Morza Czarnego na Kaukazie.
2. OSŁONY KORPUSA
Ciało dżdżownic pokryte jest jednowarstwowym nabłonkiem. Zawiera komórki podporowe, gruczołowe i kambialne (ryc. 5).
Komórki podporowe pełnią funkcję ochronną. Zewnętrzna część tych komórek wydziela substancję naskórka - cienką przezroczystą warstwę pokrywającą nabłonek. Kutykula składa się z dwóch układów równoległych włókien przecinających się pod kątem prostym. Na skrzyżowaniach mogą znajdować się dziury w skórze. Kierunek włókien jest ukośny w stosunku do osi podłużnej ciała (ryc. 6), co najlepiej zapewnia wytrzymałość naskórka rozciągniętego od wewnątrz (ciekawe, że włókna tkanki łącznej w skórze ssaków również mają układ ukośny w stosunku do osi wzdłużnej korpusu). Przez całe życie naskórek ulega ciągłemu zużyciu i odnawia się dzięki działaniu nabłonka. W przypadku okazów w puszkach naskórek może pozostawać w tyle, a czasami można go całkowicie usunąć, podobnie jak pończochę.
Naskórek odpowiada za gładkość powierzchni skóry, co ułatwia ślizganie się ciała podczas poruszania się po twardych powierzchniach. Określa także charakterystyczny połysk powierzchni korpusu.
Aktywność komórek gruczołowych ma ogromne znaczenie w życiu robaków. Większość z nich wydziela śluzową substancję, która zawsze natłuszcza powierzchnię naskórka; wychodzi na powierzchnię ciała przez znajdujące się w nim otwory (ryc. 5 i 6). Zwiększa to łatwość ślizgania się po podłożu i chroni ciało przed wysychaniem. Przy silnym podrażnieniu wydzielina śluzowa pojawia się na powierzchni ciała w ogromnych ilościach: robak natychmiast pokrywa się grubą warstwą gęstego lepkiego śluzu. Tworzenie się błony śluzowej na ciele odgrywa ważną rolę podczas krycia i tworzenia kokonów jajowych. Ponadto wydzieliny śluzowe pokrywają ściany tuneli robaków w glebie, co zapewnia im znaczną wytrzymałość.
Oprócz zwykłych komórek śluzowych nabłonek skóry dżdżownic na całej powierzchni ciała zawiera tzw. białkowe komórki gruczołowe (ryc. 5). W obszarze obręczy (ryc. 25), w pobliżu włosia otworów płciowych oraz w innych miejscach ciała znajdują się gruczoły skórne, których znaczenie zostanie omówione poniżej.
Istotnym składnikiem nabłonka skóry są drobne komórki zlokalizowane w jego głębokiej części, na granicy z leżącymi pod nim mięśniami, a nie mające kontaktu z zewnętrznymi częściami komórek podporowych i gruczołowych (ryc. 5). Są to komórki kambium, które stanowią rezerwę; dzięki nim zużyte, funkcjonujące komórki odnawiają się, a u młodych zwierząt następuje wzrost tkanek. Komórki te są także mobilizowane podczas gojenia się ran po urazach i innych urazach.
Włosie powstaje również ze specjalnych komórek nabłonka skóry. Jedynie zewnętrzna część włosia wystaje na powierzchnię korpusu. Wewnętrznym końcem zanurza się głęboko w ścianie ciała i może ją przebić, docierając niemal do jamy ciała. Włosie umieszczone jest w woreczkach włosia, które stanowią wrost nabłonka skóry w głąb ciała (ryc. 7). Składają się z substancji podobnej do substancji naskórka, są delikatne i szybko się zużywają. Dlatego przez całe życie w głębi woreczków włosowych powstają nowe włosie. Każde włosie jest utworzone z jednej komórki, która jest częścią dna worka włosia.
Włosie dżdżownic nie ma tego samego kształtu: są to patyki, czasem prawie całkowicie proste, czasem z wyraźnie zakrzywionymi końcami. W pewnej odległości od zewnętrznego końca włosia znajduje się niewielkie zgrubienie – guzek, czyli miejsce, do którego przyczepiają się mięśnie wciągające włosie w głąb ciała (mięśnie retraktora; ryc. 7). Oprócz nich worki setowe zawierają mięśnie kątomierzy, które są przymocowane jednym końcem do końca seta, a drugim do ściany ciała; poprzez skurcz, włosie jest wypychane na zewnątrz, a także (przy ich niejednoczesnym skurczu) może wykonywać całkiem różnorodne ruchy.
Informacje na temat włosia narządów płciowych można znaleźć poniżej (strona 54).
Mówiąc o powłokach ciała, warto wspomnieć o ciekawym zjawisku świecenia się dżdżownic, które od dawna przyciąga uwagę wielu wybitnych przyrodników. W szczególności słynny badacz życia owadów Fabre pisał o świecących dżdżownicach. W różnych krajach opisano specjalne typy robaków „fosforowych”. Okazało się jednak, że świecenie w ciemności można zaobserwować u najpospolitszych gatunków. Słynny czeski odkrywca Veidovsky poinformował, że pewnej nocy przekopując stertę łajna w poszukiwaniu dżdżownic, zauważył plamy migoczącego niebiesko-białego światła, które pojawiało się i znikało w różnych punktach. Okazało się, że światło pochodziło od zwykłych robaków pasiastych gnoju, których zebrał w dużych ilościach. Zauważył, że po podniesieniu robaków jego palce zaczęły świecić w ciemności. W ten sposób wydzielina śluzowa robaków świeci i tylko w specjalnych warunkach, ponieważ blask nie zawsze jest obserwowany. Istnieją oznaki świecącego płynu wystającego z otworów ustnych i odbytu.
Nie ma wątpliwości, że we wszystkich tych przypadkach świecenie jest spowodowane przez bakterie zawarte w wydzielinach robaków. Podczas życia wielu bakterii uwalniana jest energia świetlna, która uwalniana jest podczas reakcji chemicznych. Trzeba powiedzieć, że prawie zawsze blask zwierząt zawdzięcza swoje pochodzenie bakteriom, w ten czy inny sposób z nim związanym.
Niektórzy badacze uważają, że blask jest korzystny dla robaków: niektórzy uważają, że błyski światła pomagają osobnikom odnaleźć się na powierzchni ziemi podczas krycia (chociaż robaki nie mają oczu, nadal są w stanie dostrzec światło na powierzchni przedniej część ciała); inni przypisują blask roli czynnika odstraszającego wrogów; jeszcze inni uważają, że świecący śluz pozostawiony przez robaki na swojej drodze przyciąga uwagę wrogów i czyni ich mniej zauważalnymi. Wszystko to jest jednak niczym więcej niż spekulacjami, niepopartymi dokładnymi obserwacjami.
3. MIĘŚNIE I RUCH. JAMA CIAŁA
Główną częścią układu ruchowego dżdżownic są silnie rozwinięte mięśnie ściany ich ciała (ryc. 8). Jest zbudowany na wzór tak zwanego worka skórno-mięśniowego. Pod nabłonkiem skóry znajduje się warstwa mięśni okrężnych, których skurcz zmniejsza średnicę robaka. Pod warstwą mięśni okrężnych znajduje się warstwa mięśni podłużnych (ryc. 18), których skurcz zmniejsza długość robaka. Na granicy tych dwóch warstw znajduje się bardzo cienka warstwa ukośnych włókien mięśniowych.
Na większości ciała warstwa mięśni podłużnych ma znacznie większą grubość niż warstwa pierścieniowa, ale w przednich 8-12 segmentach ciała warstwa pierścieniowa może osiągnąć grubość warstwy podłużnej. Segmenty te odgrywają szczególnie ważną rolę podczas wwiercania się ślimaka w ziemię (ryc. 9).
Wcześniej sądzono, że robaki w ziemi powstają w wyniku wchłonięcia ziemi, co oznacza, że robak zdawał się wżerać się w ziemię. Jednak, jak już pokazał Darwin, ruchy te są głównie wynikiem aktywnej pracy mięśni, dzięki której można rozdzielić cząsteczki nawet bardzo twardych gleb. Połknięcie gleby podczas kopania oczywiście może mieć miejsce, ale ma to drugorzędne znaczenie. W przypadku dużych gatunków dżdżownic wystarczy 30-40 minut, aby zakopać się w gęstej glebie na całej długości ciała. Ta zdolność do tworzenia przejść w glebie, umożliwiających dżdżownicom penetrację w głąb ziemi, czasami na głębokość 2 m lub większą, w dużej mierze determinuje kosmiczną rolę dżdżownic jako glebotwórczych. Wymaga to dużej siły mięśni, którą posiadają. Umięśnienie ścian ciała stanowi 38-44% objętości ciała, a u najsilniejszych gatunków liczba ta wzrasta do 50%. Pod tym względem bezkręgowce ustępują jedynie pijawkom, u których mięśnie ciała mogą stanowić do 65% objętości ciała.
Na powierzchni ziemi i w gotowych przejściach podziemnych robak, a także podczas kopania, porusza się poprzez regularnie naprzemienne skurcze mięśni podłużnych i pierścieniowych, połączone z ruchem włosia (ruchy perystaltyczne). W spokojnym stanie robaki poruszają się raczej powoli, ale pod wpływem silnej stymulacji mogą bardzo szybko się kurczyć, wykonując nawet coś w rodzaju skoków, zwłaszcza gdy muszą uciec przed prześladowaniami. W tych ruchach szczególną rolę odgrywają mięśnie podłużne, przyczyniając się do szybkości ruchu do przodu. Robaki mogą dość szybko przemieszczać się w górę w pionowych przejściach, które wykonują w ziemi. Doświadczenia w szklanych probówkach z gatunkami z rodzaju Lumbricus i Allolobophora wykazały, że robaki opierają swoją grzbietową powierzchnię na twardej powierzchni probówki. Ponadto ruch robaka wspomagany jest przez usta, które działają jak przyssawka (Japp, 1956).
Uzasadnia to nie tylko nieporównywalnie większą grubość mięśni podłużnych w porównaniu z warstwą pierścieniową, ale także specyfikę jej struktury. U wielu gatunków obserwuje się swoisty porządek w ułożeniu włókien mięśniowych w mięśniach podłużnych. Te ostatnie są wzmocnione na pasmach tkanki łącznej w równoległych rzędach, tak że w przekroju poprzecznym wyglądają jak ułożone w jodełkę. Takie ułożenie włókien mięśniowych nazywa się pierzastymi. Nie obserwuje się tego u wszystkich gatunków; Wiele gatunków charakteryzuje się zwykłym pęczkowym ułożeniem podłużnych włókien mięśniowych.
Dla efektywności pracy mięśni istotne znaczenie ma fakt, że pod ścianą ciała znajduje się jama wypełniona płynem. Jama ta ma podobne pochodzenie i charakter do jamy brzusznej wyższych kręgowców i człowieka, tj. podobnie jak u nich zawiera wnętrze i jest wyścielona nabłonkiem płaskonabłonkowym, zwanym „otrzewną”. U robaków jama ciała jest podzielona według segmentów ciała przegrodami międzysegmentowymi. Ponadto jama ciała jest podzielona na prawą i lewą stronę krezką, która łączy brzuszną stronę ciała z jelitem. Ogólnie rzecz biorąc, ciało robaka przypomina dwie zagnieżdżone w sobie rurki: ściana zewnętrznej rurki to ściana ciała, wewnętrzna ściana to jelito. Przestrzeń między nimi zajmuje jama ciała wypełniona płynem. Jak wiadomo, wszystkie ciecze są bardzo elastyczne i praktycznie nieściśliwe przy dowolnie wysokich ciśnieniach. Dlatego płyn jamy ustnej jest antagonistą działania mięśni i w pewnym stopniu zastępuje brakujący szkielet robaka. Kiedy mięśnie ściany ciała kurczą się, wzrasta nacisk na nią od wewnątrz płynu wnękowego (turgor), a ze względu na nieściśliwość powierzchnia robaka nabiera właściwości elastycznej bryły. Pomaga mu to w poruszaniu się, a zwłaszcza podczas kopania podziemnych przejść; Przednim końcem korpusu ślimak jest wwiercany w ziemię jak solidny klin.
Wspomnijmy jeszcze raz, że podczas przemieszczania się dżdżownic bardzo ważne jest połączone działanie mięśni ściany ciała i włosia. Praca włosia (poza wierceniem w podłożu) staje się szczególnie istotna podczas stromej wspinaczki. Wiadomo, że wiele gatunków robaków potrafi wspinać się na drzewa, że spotyka się je w dużych beczkach umieszczanych do zbierania wody deszczowej, w dojrzałych główkach kapusty pod zewnętrznymi liśćmi lub w środku główki itp.
4. JELITA I ŻYWIENIE
Usta, zlokalizowane w przedniej części ciała, prowadzą do małej jamy ustnej o pofałdowanych ściankach, za którą znajduje się umięśniona gardło (ryc. 10). Ze względu na to, że gardło jest połączone złożonym splotem włókien mięśniowych ze ścianą ciała, nie tylko wykonuje ruchy połykania i uciska połknięte substancje, ale może również wychodzić przez szeroko otwarte usta. Ruchy te umożliwiają chwytanie przedmiotów takich jak liście, kamyki itp., używanych do celów spożywczych lub do innych celów. W grubości ściany gardła i dalej znajdują się liczne gruczoły gardłowe, których przewody uchodzą bezpośrednio do gardła lub do specjalnej kieszeni w grzbietowej pogrubionej części jej ściany. Gruczoły gardłowe wydzielają śluz, który otacza połknięte cząstki pokarmu. Pod tym względem ich aktywność jest podobna do aktywności gruczołów ślinowych innych zwierząt. Ale dodatkowo gruczoły gardłowe wytwarzają substancję trawiącą białka; jest aktywny w środowisku zasadowym i ma działanie podobne do enzymu, który u kręgowców dostaje się do jelit z trzustki. Zatem chemiczne przetwarzanie białek rozpoczyna się u dżdżownic już w jamie ustnej, co prawdopodobnie wynika z potrzeby jak najpełniejszej ekstrakcji substancji białkowych z pożywienia, które z reguły jest wyjątkowo ubogie w te substancje.
Gardło przechodzi do przełyku (ryc. 10). Jest to dość wąska cylindryczna rurka, której ściany mają dobrze rozwinięte mięśnie. Po bokach przełyku znajdują się 1-3 pary kieszeni bocznych (ryc. 10) - tzw. gruczoły wapienne. U niektórych gatunków znajdują się głęboko w ścianie przełyku i dlatego są niewidoczne z zewnątrz. Gruczoły te nazywane są wapiennymi, ponieważ pod mikroskopem znajdują się w nich kryształy węglanu wapna. O tym, że gruczoły te wytwarzają wapno świadczy fakt, że masy pokarmowe w trakcie przechodzenia przez jelita są nim znacznie wzbogacane (ilość węglanu wapniowego w treści jelitowej może wzrosnąć od 0,8 do 1,3-1,8%). Przyjęto, że rolą tych gruczołów jest neutralizowanie kwasów zawartych w spożytej glebie. Założenie to jest zgodne z wyżej wspomnianą potrzebą środowiska zasadowego dla działania enzymów trawiennych. To jednak nie wyczerpuje roli gruczołów wapiennych. Istnieje wiele innych założeń dotyczących ich funkcji i to najrozmaitszych; To już pokazuje, że funkcję gruczołów wapiennych należy uważać za niejasną.
Za przełykiem znajduje się obszerne rozszerzenie rurki jelitowej - tzw. wole (ryc. 10), zajmujące 2-3 segmenty. Gromadzi połknięty pokarm, który stamtąd porcjami przedostaje się do kolejnych odcinków jelita. W przypadku braku takiego urządzenia organizm nie miałby czasu poradzić sobie z przetwarzaniem przychodzącego materiału. Wole ma dość cienkie elastyczne ścianki, dzięki czemu dobrze się rozciąga.
Bezpośrednio za wolem znajduje się kolejne przedłużenie rurki jelitowej - mięśniowy żołądek. Wewnątrz jest wyłożony nabłonkiem o grubym kutikuli, a jego ściana składa się z pierścieniowych i podłużnych warstw mięśni, przy czym wewnętrzna, pierścieniowa warstwa ma strukturę „pierścieniową”, podobną do podłużnej warstwy mięśniowej ściany ciała, szczególnie dobrze sprawdza się rozwinięty. Zadaniem żołądka jest mielenie pokarmu; Główną rolę w tym procesie, podobnie jak u kurcząt i innych ptaków ziarnożernych, odgrywa tarcie o siebie cząstek gleby mineralnej, pomiędzy którymi znajdują się organiczne substancje pokarmowe. Darwin zaobserwował, że ziarna piasku i kawałki cegieł, które przedostały się przez jelita dżdżownic, przybierały zaokrąglony, a nie kanciasty kształt. Pojawiają się nowe obserwacje i eksperymenty potwierdzające znaczenie cząstek gleby mineralnej dla rozdrabniania pokarmu w jelitach robaków; w przypadku ich braku (na przykład, jeśli robaki zostaną umieszczone w torfie), głodują pomimo obfitego pożywienia w postaci liści (Zrazhevsky, 1953).
Po żołądku następuje jelito środkowe, które rozciąga się do tylnego końca ciała.
Na całej długości jelita środkowego rozciąga się głęboki fałd grzbietowy, czyli tyflozol, dzięki czemu na przekrojach poprzecznych kontur jamy jelitowej przyjmuje zarys podkowy (ryc. 11). Fizjologiczne znaczenie tej szczególnej cechy organizacji jelita jest jasne: w ten sposób osiąga się zwiększenie powierzchni wchłaniania jelita. Ściana jelita zawiera dużą liczbę komórek gruczołowych wytwarzających wydzielinę śluzową i enzymy trawienne. Wśród tych ostatnich, podobnie jak w gardle, znajdują się enzymy trawiące białka, a ponadto enzymy przekształcające skrobię w cukry (maltozę i glukozę); Tłuszcze są również przekształcane w stan rozpuszczalny w jelitach. Zatem u robaków, podobnie jak u kręgowców, składniki odżywcze w postaci roztworów są wchłaniane przez ścianę jelita. Ruch pokarmu odbywa się poprzez działanie mięśni jelit, które składają się z wewnętrznej, okrężnej i zewnętrznej, podłużnej warstwy mięśni (należy pamiętać, że ułożenie warstw jest tutaj odwrotne do tego w ścianie ciała). Niektóre gatunki mają kilka warstw mięśni w ścianie jelita.
W ostatnich 10-15 segmentach ciała jelito nie ma fałdu grzbietowego, a jego nabłonek nabywa rzęski. Ta część nazywa się jelitem tylnym. Nie zachodzi już w nim wchłanianie, a jedynie proces tworzenia się grudek kału, czyli tych koprolitów, które są tak ważne dla struktury gleby. Na ostatnim odcinku ciała jelito otwiera się na zewnątrz otworem odbytu, który wygląda jak pionowa szczelina.
Ciekawa debata toczy się pomiędzy dwoma słynnymi przyrodnikami ubiegłego wieku na temat pożywienia dżdżownic - Etienne Claparède (Francja), znakomitym znawcą bezkręgowców (w szczególności pierścienic) i Charlesem Darwinem (Anglia). Claparède znalazł w różnych częściach jelit dżdżownic pozostałości pokruszonych liści zmieszanych z ziemią i na tej podstawie sądził, że robaki połykają ziemię tylko po to, aby połknąć resztki roślinne, które będą lepiej zmielone. Darwin, nie zaprzeczając, że robaki żywią się opadłymi liśćmi i innymi resztkami roślin, jednocześnie argumentował, że wykorzystują także spożytą glebę do odżywiania. Zaobserwował, że robaki obficie zasiedlały także miejsca, w których mogły żerować jedynie na glebie bogatej w materię organiczną (na przykład starannie zamiecione podwórza). Wszystkie dalsze badania potwierdziły poprawność obserwacji Darwina.
Kwestię zdolności robaków do wyboru pożywienia poruszymy później, gdy będziemy mówić o funkcjach ich układu nerwowego i narządów zmysłów.
Ogromne znaczenie ma ilość ziemi wchłoniętej i przetworzonej w jelitach dżdżownic. Okazało się, że jest ogromne: ważąc koprolity ustalono, że robaki zamieszkujące gleby uprawne w ciągu 24 godzin przechodzą przez jelita taką ilość gleby, jaka wynosi ich masa ciała.
Aby zakończyć nasze rozważania na temat jelita, wspomnijmy o charakterystycznej tkance, która otacza od zewnątrz całe jelito środkowe i grzbietowe naczynie krwionośne oraz wypełnia fałd grzbietowy jelita. Podczas otwierania żywej lub właśnie zabitej dżdżownicy uwagę przyciąga żółta barwa i luźna, aksamitna powierzchnia jelita środkowego, na której kontrastują czerwone naczynia krwionośne. Tkanka ta nazywana jest chloragogenną lub żółtą. Jego połączenie z jelitem ma charakter czysto topograficzny: jest to zmodyfikowana część wyściółki jamy ciała (nabłonek otrzewnej), przylegająca do jelita. Tkanka żółta składa się z dużych komórek, których osocze jest wypełnione kropelkami substancji o żółtawym kolorze. Pochodzenie i charakter tej substancji, a zarazem funkcja samej tkanki nie są do końca jasne. Niektórzy badacze uważają tę tkankę za miejsce magazynowania rezerwowych składników odżywczych, podobnie jak tkanka tłuszczowa kręgowców. Rzeczywiście, wtrącenia komórek żółtej tkanki zawierają tłuszcz, białko i substancję podobną do glikogenu (skrobia zwierzęca). Jednocześnie wiadomo, że tkanka ta zawiera duże ilości kwasu moczowego, że w komórkach tkanki chlorogennej gromadzą się obce substancje wprowadzone do jamy ciała w postaci roztworów (farby) oraz że końcowe azotowe produkty przemiany materii wydalane z organizmu mają zwykle barwę żółtą lub brązową. Wszystko to skłania do refleksji nad funkcją wydalniczą tej tkanki. Jest bardzo prawdopodobne, że wraz z gromadzeniem zapasowych składników odżywczych komórki tkanki żółtej mają zdolność wydobywania produktów przemiany materii powstałych w procesie metabolicznym z krążącej w niej krwi i płynu wypełniającego jamę ciała. Po dostaniu się do komórek żółtej tkanki substancje te są wyłączane z przepływu krwi i stają się nieszkodliwe. Stopniowo gromadząc się w komórkach tej tkanki, mogą tam pozostać przez długi czas, ale można je również uwolnić z organizmu, ponieważ komórki żółtej tkanki często odrywają się i dostają do jamy ciała, a stamtąd są przenoszone na zewnątrz wraz z rozpryskiwaniem płynu z jamy ustnej przez pory grzbietowe.
5. UKŁAD KRĄŻENIA. FUNKCJE DYSTRYBUCJI SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH I TLENU
Dystrybucja składników odżywczych wchłoniętych przez powierzchnię jelita odbywa się u dżdżownic za pomocą wysoko rozwiniętego układu krążenia. Układ jego głównych naczyń jest następujący (ryc. 8, 10 i 12). Naczynia grzbietowe (nad jelitem) i brzuszne (pod jelitem) biegną wzdłuż całego ciała. Naczynie grzbietowe jest wyposażone w mięśnie, które poprzez skurcze przypominające fale kierują krew z tylnego końca ciała do przodu. W kilku przednich odcinkach (od 7. do 11. lub u innych gatunków od 7. do 13.) naczynie grzbietowe łączy się z naczyniem brzusznym za pomocą 5-7 par naczyń poprzecznych. Naczynia te są wyposażone w szczególnie silne mięśnie i nazywane są sercami. W pełni uzasadniają tę nazwę, ponieważ służą jako główny aparat zapewniający krążenie krwi. Krew płynąca z serca do naczyń brzusznych przemieszcza się w kierunku tylnego końca ciała. Po drodze dostaje się do naczyń zaopatrujących ściany ciała, a także do naczyń prowadzących do jelit, do narządów wydalniczych (ryc. 13) oraz w odpowiednich odcinkach do narządów płciowych. We wszystkich tych częściach ciała naczynia rozpadają się, tworząc sieć mikroskopijnych naczyń włosowatych. Z naczyń włosowatych krew wpływa do naczyń poprzecznych, które ostatecznie zbierają krew z całego ciała do naczynia grzbietowego.
Istnieją inne naczynia podłużne i poprzeczne, które można zobaczyć na ryc. 8, 10, 12 i 13; Nie będziemy się nad nimi rozwodzić. Szczególne znaczenie ma gęsty splot małych naczyń wokół jelita (ryc. 13). Przychodzą tu składniki odżywcze wchłonięte przez jelita, skąd są rozprowadzane po całym organizmie. Należy pamiętać, że prawie wszystkie naczynia posiadają mięśnie, choć nie tak rozwinięte jak w naczyniach rdzeniowych i sercach, co zapobiega możliwości zastoju krwi w obwodowych częściach układu krążenia.
Jak już wspomniano, krew dżdżownic jest czerwona. Kolor ten wynika z obecności substancji bardzo zbliżonej do hemoglobiny we krwi kręgowców. Jednakże u robaków nie jest on zawarty w komórkach krwi, ale jest rozpuszczony w płynnej części krwi (osoczu krwi). Dżdżownice mają we krwi tylko kilka rodzajów bezbarwnych komórek, na ogół takich samych jak błoto bezbarwnych krwinek u kręgowców.
Jak wiadomo, hemoglobina u kręgowców zapewnia transport tlenu z narządów oddechowych do wszystkich żywych komórek organizmu. Substancja podobna do hemoglobiny odgrywa tę samą rolę u dżdżownic. Nie mają jednak specjalnych narządów oddechowych: oddychają całą powierzchnią ciała. Cienki naskórek i delikatność skóry dżdżownic, a także bogata sieć naczyń krwionośnych skóry zapewniają zdolność wchłaniania tlenu z otoczenia. Zauważamy jednak, że naskórek dżdżownic jest dobrze zwilżony wodą, a tlen najwyraźniej musi najpierw rozpuścić się w wodzie zwilżającej skórę. Wiąże się to z koniecznością utrzymywania wilgoci w skórze. Już samo to wyjaśnia, jak ważne dla życia robaków są warunki wilgotności otoczenia. Gdy skóra wysycha, oddychanie staje się dla nich niemożliwe. Jeśli jednak w glebie brakuje wilgoci, robak może z tym walczyć przez długi czas, korzystając z zapasów wody dostępnych w organizmie. W takich przypadkach z pomocą przychodzą mu gruczoły skórne (patrz strona 15), a w przypadku ostrego braku wilgoci wykorzystuje w tym celu płyn z jamy ustnej, rozpryskując go z porów grzbietowych.
Wchłanianie tlenu przez powierzchnię ciała ułatwia obecność bardzo bogatej sieci naczyń włosowatych, wnikających nawet do nabłonka skóry (ryc. 14).Stąd krew przez naczynia ściany ciała i naczynia poprzeczne dostaje się do głównych pni krwiobiegu, zapewniając w ten sposób dopływ tlenu do całego organizmu. Czerwone zabarwienie wierzchołka większości gatunków dżdżownic (nie pigmentacja, patrz strona 15) jest dokładnie określone przez obecność bogatej sieci skórnych naczyń krwionośnych.
Wszystko to stwarza możliwość życia robaków w warunkach bardzo niskiego poziomu tlenu. Pod tym względem zbliżają się do niektórych swoich odległych krewnych słodkowodnych - robaków tubifex (Tubifex tubifex, Limnodrilus hoffmeisteri itp.), Które żyjąc w głębokim mule mogą znieść prawie całkowity brak tlenu. Jeśli chodzi o dżdżownice, obserwuje się, że mogą one żyć przy zawartości tlenu w otaczającej je przestrzeni powietrznej wynoszącej 2,5% (jak wiadomo, powietrze zawiera zwykle 21%). Nawet przy zawartości tlenu w powietrzu wynoszącej 0,4% robaki mogą wchłonąć połowę ilości tlenu potrzebnej do podtrzymania życia i mogą przetrwać w takich warunkach przez dość długi czas. Ponadto robaki znajdujące się w środowisku beztlenowym mogą przejść na specjalny rodzaj metabolizmu, w którym źródłem energii do procesów życiowych nie są reakcje utleniania (wymagające tlenu), ale rozkład substancji podobnej do skrobi - glikogen, który występuje również w środowisku beztlenowym. Jednak rezerwy glikogenu robaków nie są szczególnie duże, a ponadto przy tej metodzie metabolizmu uwalniane są kwasy, które mają szkodliwy wpływ na organizm robaków.
Pod wodą robaki mogą wchłaniać tlen równie dobrze z powietrza. Wiadomo, że mogą żyć w wodzie miesiącami, jeśli mają zapewnioną minimalną ilość tlenu i inne niezbędne im warunki. Fakt ten ma ogromne znaczenie dla zrozumienia wielu zjawisk w życiu dżdżownic.
6. NARZĄDY WYDANIA. ABSORPCJA I UWALNIANIE WODY
Funkcję wydalniczą u dżdżownic (jak u wszystkich grzybic) pełnią narządy rurkowe rozmieszczone parami w każdym segmencie, z wyjątkiem przednich. Narządy te nazywane są nephridia, co po grecku oznacza „narząd podobny do nerki”. Nefrydia zlokalizowane są w jamie ciała po bokach jelita (ryc. 8 i 12). Każdy z nich jest zwiniętą rurką rozpoczynającą się wewnątrz ciała z otworem do jamy ciała znajdującym się na przedłużeniu głowy, której komórki są wyposażone w rzęski. To rozszerzanie nazywa się lejkiem przez analogię z podobnymi formacjami w bardziej prymitywnych pierścieniach (ryc. 15). Niemal natychmiast za wirem nefrydium przebija przegrodę międzysegmentową i przenika do następnego segmentu ciała. Tam najpierw tworzy bardzo zwiniętą cienką rurkę, która przechodzi do szerszej środkowej części nefrydium, wyposażonej w rzęski. Następnie nefrydium, tworząc kilka pętli, przechodzi do części wydalniczej, która kończy się po brzusznej stronie ciała zewnętrznym otworem (ryc. 15) lub porem nefrydalnym. Bardzo trudno jest go znaleźć z zewnątrz, ponieważ jego krawędzie są zawsze szczelnie zamknięte. Niedaleko poru nefrydialnego znajduje się przedłużenie trąbki nefrydialnej, która przypomina pęcherz. Nefrydia są wyposażone w bardzo bogatą sieć naczyń krwionośnych. Krew opuszczająca nefrydium wpływa do naczynia poprzecznego, a stamtąd do naczynia grzbietowego (ryc. 16).
Należy zauważyć, że u jednej z dżdżownic (Allolobophora antipae) rurki nefrydialne nie otwierają się z niezależnymi od siebie porami, a ich zewnętrzne części uchodzą do podłużnych kanałów wydalniczych, które biegną z prawej i lewej strony wzdłuż całego ciała i na jego tylnym końcu wpływa do jelita niedaleko odbytu. W ten sposób zarysowano tutaj połączenie aparatu wydalniczego w jedną anatomiczną całość i ustanowiono połączenie z tylnym jelitem.
Komórki cienkiej części nerki wychwytują produkty metabolizmu azotu z krwi krążącej poza siecią naczyń włosowatych nerki w celu wydalenia z organizmu. Substancje te dostają się do wnęki trąbki nefrydialnej i tutaj mieszają się z płynem wnękowym wpływającym przez lejek na wewnętrznym końcu nefrydium. Płyn w jamie ustnej zawiera również produkty wydalnicze, martwe komórki, zużyte włosie itp. Płyn nerki nerkowej jest tłoczony przez uderzenie rzęsek w stronę końca wydalniczego, skąd okresowo jest uwalniany przez pory zewnętrzne w wyniku skurczu błony śluzowej. mięśnie ściany ciała (Roots, 1955).
Istnieją dowody na to, że końcowy pęcherzyk nefrydium jest opróżniany raz na trzy dni. Inne obserwacje wskazują, że robak o masie 1,-1,8 g wydziela dziennie 0,82 cm3 odchodów. Takie ilości należy wydalać z organizmu kilka razy dziennie. Odchody zawierają na ogół te same substancje, co u ssaków, czyli: mocznik, amoniak, kreatyninę, sole itp., ale w znacznie niższych stężeniach. Jednakże normalne odchody robaków zawierają 0,3% białka, podczas gdy u zwierząt wyższych w produktach wydalniczych nie ma białka.
Komórki środkowej części nerki mają zdolność fagocytozy, czyli aktywnego wchłaniania z jamy ciała substancji nierozpuszczalnych w wodzie (martwych komórek, skoagulowanych białek, bakterii itp.). Substancje te gromadzą się tam przez czas nieokreślony. Tego rodzaju usługi sanitarne pełnią także inne komórki organizmu: krwinki ameboidalne, komórki jamy ciała oraz wspomniane komórki tkanki chlorogennej lub żółtej (por. s. 26). Szczególnie wiele komórek ameboidalnych, połkniętych ciał obcych, znajduje się w jamie ciała. Dostają się tutaj aktywnie czołgając się z naczyń, przeciskając się między komórkami ściany naczynia. Komórki te są usuwane z jamy ciała na różne sposoby. Po pierwsze, czołgają się przez ścianę jelita i wchodząc do jego jamy są wydalane wraz z kałem (zaobserwowano to wielokrotnie); po drugie, jak już wspomniano, mogą wychodzić wraz z płynem z jamy ustnej przez nefrydia i po trzecie mogą wychodzić wraz z płynem z jamy ustnej rozpylonym przez pory grzbietowe. Ogólnie można by pomyśleć, że płyn w ubytku jest wymieniany dość szybko. Dlatego staje się tak ważny u robaków podczas procesu wydalania. Jego rola w życiu robaków stanie się jasna po zapoznaniu się z reżimem wodnym ich organizmu.
Na znaczenie wody w organizmie robaków zwracaliśmy już uwagę, mówiąc o roli płynu w jamie ustnej (98,8% jej składu to woda) podczas pracy mięśni i konieczności nawilżania skóry do oddychania (s. 30). . Woda w sposób ciągły przedostaje się do organizmu robaków i jest uwalniana z powrotem do środowiska zewnętrznego w sposób wskazany powyżej. W ten sposób ciało robaka, a zwłaszcza jama ciała, jest stale spłukiwana wodą. Dlatego do normalnego wykonywania tych funkcji fizjologicznych robaki potrzebują warunków środowiskowych, które zapewnią przedostanie się wody do ich organizmu w znacznie większych ilościach niż większość zwierząt lądowych.
Jak woda dostaje się do ciała robaków?
Przede wszystkim zauważmy, że robaki nigdy nie piją. Absorbują wodę całą powierzchnią ciała; woda przechodzi przez powłoki i mięśnie, gromadząc się w jamie ciała. W tym przypadku robaki mogą wykorzystywać jedynie wodę w stanie ciekłym. Robak żyjący w środowisku zawierającym parę wodną może umrzeć w wyniku wyschnięcia, jeśli nie ma innego źródła wilgoci.
W normalnych warunkach ciało robaków zawiera około 84% wody. Pomimo tak znacznych zapasów wody okazuje się, że są one dalekie od limitu. Jeśli robak otrzyma możliwość dalszego zwiększenia podaży wody w swoim organizmie, natychmiast to zrobi. Możesz to łatwo sprawdzić, umieszczając dżdżownice w palenisku. Po kilku godzinach ich waga wzrośnie o 10-12% na skutek wchłonięcia wody przez powierzchnię ciała. Po wyjęciu z wody robak powraca do pierwotnej wagi i dzieje się to w bardzo krótkim czasie (1-2 godziny). Usuwanie nadmiaru wody z organizmu następuje w bardzo wyjątkowy sposób: jest ona wchłaniana przez komórki jelitowe, z nich przedostaje się do ich jamy i jest usuwana głównie przez odbyt, a częściowo także przez usta.
W normalnych warunkach życia w glebie funkcją usuwania nadmiaru wody są nefrydia. Obecność stałego przepływu wody przez organizm poprzez jej wchłanianie z powierzchni ciała i wydalanie jej w nadmiarze przez nerki jest zjawiskiem bardzo powszechnym wśród zwierząt wodnych. Jest ona niewątpliwie dziedziczona przez dżdżownice od swoich wodnych przodków.
Metabolizm zwierząt wodnych zachodzi wraz ze zwiększonym przepływem wody przez ich ciało; nie może im zagrażać brak wody, natomiast w warunkach glebowych przy tego typu wymianie wody, wystarczająca ilość wilgoci staje się głównym czynnikiem zapewniającym możliwość bytowania. Dlatego też warunki wilgotnościowe gleby mają pierwszorzędne znaczenie w kwestii zasiedlania jej przez określone typy dżdżownic.
O zdolności dżdżownic do utraty wody w okresach suszy i zimowania, co wiąże się z ich przejściem w stan życia ukrytego, zob. niżej (s. 105).
7. UKŁAD NERWOWY I NARZĄDY ZMYSŁU. REFLEKSY
Wzdłuż linii środkowej brzusznej strony ciała u dżdżownic, pod mięśniami, znajduje się pień nerwowy zwany brzusznym sznurem nerwowym. W każdym segmencie ciała znajduje się węzeł nerwowy, czyli zwój, który jest zbiorem komórek nerwowych i wydziela 3 pary nerwów. Zwoje są połączone ze sobą mostami, łącznikami, które oprócz włókien nerwowych zawierają również komórki nerwowe. Na przednim końcu trzonu, w 3. segmencie, pęczek nerwowy brzuszny dzieli się na łączniki gardłowe prawe i lewe, tworząc pierścień nerwu okołogardłowego łączący się ze zwojem nadgardłowym lub głowowym (ryc. 17). Zwój ten jest sparowany i składa się z prawej i lewej połowy, ściśle ze sobą połączonych. Ale w przeciwieństwie do wszystkich innych zwojów nerwowych leżących po brzusznej stronie ciała, pod jelitami, zwój ten znajduje się po grzbietowej stronie ciała i leży nad jelitami. Zwój ten można skontrastować ze wszystkimi innymi, ponieważ morfologicznie jest porównywalny z mózgiem form wyższych (stawonogów). Odchodzą od niego liczne pnie nerwowe, obficie rozgałęziające się i tworzące gęste sploty nerwowe w pierwszych trzech segmentach. Pod gardłem, w miejscu rozstania się połączeń gardłowych, znajduje się zwój podgardłowy, który powstał w wyniku połączenia kilku zwojów łańcucha nerwu brzusznego.
Jak widać na przekrojach, komórki nerwowe leżą wzdłuż obwodu zwoju, a jego środkową część zajmuje splot wyrostków komórek nerwowych (ryc. 18). W brzusznym łańcuchu nerwowym uwagę zwracają trzy bardzo grube włókna, które biegną przez całą długość ciała robaka pod torebką tkanki łącznej łańcucha nerwowego po jego stronie grzbietowej. Są to tak zwane neurochordy, które do niedawna mylono z gigantycznymi włóknami nerwowymi. Jednak obecnie już ostatecznie wiadomo, że są to swego rodzaju formacje wspierające (Nevmyvaka, 1947b). Formacje te mają podobną strukturę, funkcję i położenie między układem nerwowym a jelitami, jak struna grzbietowa kręgowców.
Nerwy wychodzące ze zwojów łańcucha brzusznego zawierają włókna motoryczne kończące się w mięśniach i włóknach czuciowych, przez które podrażnienia dostają się z obwodu do układu nerwowego. Ciała komórek nerwów czuciowych znajdują się na obwodzie, w tym w nabłonku zewnętrznym (ryc. 18). Komórki nerwowe stoją tutaj w rzędzie komórek nabłonkowych. Ten niezwykle starożytny typ relacji między elementami układu nerwowego został zachowany u dżdżownic od ich odległych przodków, prymitywnych zwierząt wielokomórkowych. Bardzo interesujące jest to, że wrażliwymi komórkami nerwowymi stają się tutaj nie tylko komórki nabłonka zewnętrznego, ale, jak niedawno ustalono, także komórki jelitowe pochodzące z wewnętrznego listka zarodkowego (Nevmyvaka, 1947a).
Komórki nerwów czuciowych i ich zakończenia znajdują się także w innych miejscach ciała. Są również bogato zaopatrzone w nefrydia, worki włosowe i inne narządy. Zatem u dżdżownic, podobnie jak u zwierząt wyższych, praca narządów wewnętrznych odbywa się pod kontrolą regulacyjnej i centralizującej roli układu nerwowego.
Spośród odruchów dżdżownic najbardziej znane są te obserwowane podczas pełzania. Gdy robak porusza się po całej długości ciała, od przedniego końca do tylnego, przebiegają perystaltyczne fale połączonych skurczów mięśni. Następują po sobie, a każda kolejna fala może nastąpić na długo przed tym, zanim pierwsza dotrze do tylnego końca ciała. Wydaje się oczywiste, analogicznie do zwierząt wyższych, że przyczyną tych fal skurczów jest sekwencyjne przekazywanie bodźców wzdłuż łańcucha nerwu brzusznego. Jednak ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że przecięcie pnia nerwu brzusznego, a nawet wycięcie z niego kilku węzłów nerwowych, nie zatrzymuje biegnących fal skurczów mięśni: fala skurczu przechodzi w ten sam sposób przez miejsce uszkodzenia jak to miało miejsce w przypadku zwykłego robaka. Z tym samym skutkiem, oprócz przerwania łańcucha nerwowego brzucha, mięśnie kilku segmentów mogą zostać usunięte lub uszkodzone przez kwas.
Analiza tych i podobnych eksperymentów wykazała, że ruch robaka do przodu reprezentuje długi łańcuch aktów odruchowych, w którym każdy segment jest w dużej mierze autonomiczną jednostką fizjologiczną. Podrażnienia z obwodu prowadzą do skurczu mięśni tego odcinka. W wyniku tego skurczu aparaty obwodowe w sąsiednim segmencie ulegają podrażnieniu, co powoduje w nim skurcze itp. Zatem połączone skurcze mięśni w każdym segmencie mogą stanowić niezależny odruch, zaczynając od pobudzenia komórek czuciowych na obwodzie i kończąc na efekcie skurczu mięśni tego odcinka. Jest to najbardziej prymitywny rodzaj reakcji na wpływy zewnętrzne. Jednym z jego powikłań jest przeniesienie powstałego podrażnienia wzdłuż łańcucha nerwowego na sąsiedni tylny odcinek ciała, w odpowiedzi na co kurczą się mięśnie tego odcinka. Na ryc. Rycina 19 przedstawia schemat odruchu podczas łukowatego zgięcia robaka, gdy fala skurczów mięśni przebiega wzdłuż jednej strony ciała. Odruch ten jest głównym odruchem w ruchu robaka do przodu. Jak stwierdzono powyżej, ten sposób przenoszenia podrażnień na całe ciało wskazuje na słabą centralizację jego układu nerwowego.
Eksperymenty z usunięciem zwoju nadgardłowego wskazują na to samo. Zauważono powyżej, że morfologicznie zwój nadgardłowy można porównać z mózgiem form wyższych (stawonogów). U wielu ryb obrączkowanych zwój nadgardłowy ma dość złożoną strukturę. Jednakże u robaków lądowych zwój nadgardłowy uległ uproszczeniu i jego fizjologiczna rola jest bardzo mała. Po usunięciu zwoju nadgardłowego można zauważyć jedynie ogólne rozluźnienie mięśni przedniej części ciała, zmiany w percepcji światła; może również odgrywać rolę w reprodukcji. Ale po zagojeniu się rany nie można zauważyć znaczących zmian w ruchach robaka: robak zakopuje się również w ziemi, również unika niebezpieczeństwa i wykonuje wszystkie te dość złożone reakcje odruchowe, z którymi zapoznamy się później. Szczególnie zaskakujące jest to, że u robaków pozbawionych zwoju nadgardłowego nie zanika zdolność „uczenia się”, czyli we współczesnej terminologii odruchów warunkowych.
Nieco większe znaczenie ma zwój podgardłowy, ponieważ po jego usunięciu robak zostaje pozbawiony wielu swoich wrodzonych zdolności: jego zdolności smakowe są w dużym stopniu naruszone (s. 45).
Błędem byłoby sądzić, że słaba centralizacja układu nerwowego i względna autonomia poszczególnych segmentów, ujawniona podczas ruchu robaka do przodu, oznaczają brak reakcji organizmu jako całości. Z góry możemy powiedzieć, że takie reakcje nie mogą nie istnieć i rzeczywiście są bardzo łatwe do wykrycia. Przy słabym podrażnieniu tylnej części ciała (przy lekkim dotyku) robak czołga się do przodu; przy podrażnieniu z przodu szybko kurczy się i czołga w przeciwnym kierunku; przy silnym podrażnieniu w dowolnym miejscu robak zaczyna silnie się kurczyć łukowo, w różnych kierunkach (tzw. ruchy gimnastyczne); robaki wykazują szybką reakcję na światło, zapachy itp. Zatem wspomniane wyżej niedoskonałości układu nerwowego i jego słaba centralizacja ujawniają się dopiero po uważnej obserwacji i specjalnie zaprojektowanych eksperymentach.
Wiemy zatem, że robak posiada dość bogaty arsenał możliwości przeprowadzania określonych reakcji na zmiany zachodzące w jego otoczeniu.
Zastanówmy się teraz, jak może rozpoznać te zmiany. Środkiem do tego są zmysły.
Jak już wspomniano, cała powierzchnia ciała robaka pokryta jest ogromną liczbą wrażliwych komórek nerwowych. Komórki te służą jako narządy dotyku, które są bardzo rozwinięte u robaków. Wiadomo, że wystarczy po ostrożnym podejściu delikatnie dmuchnąć w robaka, aby zareagował ostrym skurczem mięśni podłużnych; za pomocą takiego ruchu chowa się w dziurze. Oprócz komórek nerwów czuciowych nabłonek zewnętrzny zawiera bardzo dużą liczbę wolnych zakończeń nerwowych pomiędzy komórkami, które najprawdopodobniej pełnią również funkcję dotyku.
Jak wiadomo od ponad stu lat, dżdżownice pomimo braku oczu dobrze postrzegają światło. Percepcja światła jest wytwarzana przez specjalne komórki światłoczułe, które w większości znajdują się pojedynczo pomiędzy komórkami zewnętrznego nabłonka (ryc. 20). Wewnątrz tych komórek, oprócz jądra i gęstej sieci najlepszych włókien - neurofibryli, znajduje się przezroczyste ciało załamujące światło w kształcie fasoli lub wydłużonego kształtu; nazywa się ją soczewką przez analogię do soczewki oka bardziej zorganizowanych zwierząt. Proces nerwowy rozciąga się od ciała komórki, docierając do podskórnego splotu nerwowego i łącząc go z centralnym układem nerwowym. Taka komórka niewątpliwie reprezentuje najprostsze oko, podobnie jak izolowana i autonomiczna komórka siatkówki zwierząt wyższych. Komórki światłoczułe skupiają się głównie w przednich odcinkach ciała; Najwięcej jest ich w płacie głowy, gdzie może być ich ponad 50 (ryc. 21). W kolejnych segmentach ich liczba szybko maleje, nie znajdują się one w środku ciała, a w trzech ostatnich segmentach znów stają się liczniejsze. U niektórych gatunków dżdżownic, oprócz izolowanych komórek światłoczułych w nabłonku zewnętrznym, występują duże grupy komórek światłoczułych zlokalizowanych pod skórą wzdłuż nerwów, szczególnie w płacie głowy (ryc. 22).
Darwin dokładnie zbadał postrzeganie światła przez dżdżownice. Odkrył, że jeśli starannie oświetlił je cichą latarnią, posiadającą jedynie wąską wiązkę światła, której intensywność zmniejszała czerwone lub niebieskie szkło (kolor szkła jest obojętny), to tylko nieliczne robaki reagowały czyli weszli do swoich nor. Darwin obserwował te gatunki, które nocą wychodzą ze swoich nor w poszukiwaniu pożywienia lub w celu kopulacji; są to duży robak czerwony (Lumbricus terrestris), robak długi (Allolobophora longa) i kilka innych. Ich tył zwykle pozostaje w norze. Przy silniejszym oświetleniu (szczególnie dokładne wyniki uzyskano skupiając promienie świetlne za pomocą szkła powiększającego) robaki, szybko napinając mięśnie podłużne, chowają się w swoich norach „jak króliki” – zauważa Darwin, cytując wypowiedź jednego ze swoich przyjaciół, który obserwował jego eksperymenty. Jednocześnie Darwin udowodnił, że robaki reagują właśnie na światło, a nie na promieniowanie cieplne wydobywające się ze źródła światła. Eksperymenty z podgrzanymi kawałkami żelaza zbliżającymi się do robaków wykazały, że są one mało wrażliwe na ciepło promieniowania. Kiedy jednak robaki są czymś „zajęte”, czyli wciągają liście do norek, jedzą itp., nie zauważają światła, nawet gdy światło zostało na nie skupione za pomocą dużego płonącego szkła. Nie reagują również na światło podczas krycia. Później udowodniono, że bardzo słabe światło może przyciągać robaki, gdy poruszają się w kierunku swojego źródła.
Zdolność wyczuwania światła odgrywa bardzo ważną rolę w życiu robaków, ponieważ światło słoneczne ma na nie szkodliwy wpływ (robaki są bardzo wrażliwe na ultrafioletową część widma słonecznego). Reakcja wejścia w ciemność ratuje im życie (Smith, 1902).
Robaki nie mają specjalnych narządów słuchu. Robaki nie reagują na bardzo silne dźwięki przenoszone przez powietrze, jeśli podłoże stałe, z którym się stykają, nie wibruje. Bardzo subtelnie jednak odbierają drgania ciał stałych, z którymi są połączone, wywołane dźwiękami. Przykładowo, według obserwacji Darwina, „kiedy na samym instrumencie umieszczono garnek zawierający parę robaków, które okazały się zupełnie niewrażliwe na dźwięki fortepianu, to gdy w kluczu basowym zagrano nutę C , obaj natychmiast ukryli się w dziurach. Po pewnym czasie ponownie pojawiły się na jego powierzchni, lecz gdy uderzono nutę G w klucz wiolinowy, ponownie zniknęły.” Te wibracje pokrywy fortepianu zostały najwyraźniej wykryte przez narządy zmysłów robaków.
Praktykowana na Florydzie metoda zbierania robaków opiera się na wysoko rozwiniętym zmyśle dotyku: wbija się w ziemię obficie zasiedloną robakami deskę lub patyk, a drugi patyk przesuwa się wzdłuż jego górnej krawędzi niczym smyczek na skrzypcach ( metoda ta nazywa się tam „skrzypcami”). Piszą, że robaki opuszczają swoje nory i masowo wypływają na powierzchnię.
Od czasu do czasu w literaturze naukowej pojawiają się doniesienia na temat dźwięków wydawanych przez dżdżownice. Rzeczywiście, gdy korpus i włosie ocierają się o ziemię, podczas ruchów tłoka w mokrych norach, podczas pocierania pokarmu w gardle, podczas przeciągania liści i kamyków itp., mogą pojawić się dźwięki. Im więcej robaków i im są większe, tym są bardziej zauważalne. Jednak jest bardzo wątpliwe, czy dźwięki te mają jakiekolwiek znaczenie biologiczne.
Oprócz wrażliwych komórek nerwowych, zakończeń nerwowych i komórek światłoczułych, w zewnętrznym nabłonku rozproszona jest duża liczba narządów reprezentowanych przez kompleksy komórkowe. Czasami nazywane są wrażliwymi nerkami. Kilkadziesiąt wrażliwych komórek tworzy cylindryczny lub jajowaty kompleks (ryc. 23). Są to komórki nerwu czuciowego i długie procesy nerwowe prowadzące do brzusznego rdzenia nerwowego. Powierzchnia naskórka w obszarze wrażliwego pączka jest lekko uniesiona, a każda komórka wyposażona jest w wrażliwy włos. Te mikroskopijne narządy są rozmieszczone w dużych ilościach w całym ciele, ale szczególnie liczne są w pierwszym segmencie i płacie głowy, gdzie u dużych gatunków jest ich około 1800. Ich funkcja nie została dokładnie ustalona. Niektórzy badacze uważają, że niektóre z nich mogą pełnić funkcję dotykową. Ale nie można wątpić, że pełnią także funkcje węchu i smaku. Wniosek ten potwierdza fakt, że narządy te występują w jamie ustnej w dużych ilościach.
Zmysł węchu, czyli zdolność rozpoznawania różnych substancji w stanie gazowym (czyli zdolność odczuwania zapachów), jest u robaków stosunkowo słabo rozwinięty. W eksperymentach Darwina robaki nie reagowały na zapach soku tytoniowego, perfum ani kwasu octowego, ale po zapachu znajdowały kawałki cebuli (którą bardzo uwielbiają) i liście kapusty. Robaki reagowały negatywnie na eter zbliżony do przedniego końca ciała i natychmiast się od niego oddalały.
Zmysł smaku, czyli zdolność rozpoznawania różnic chemicznych w substancjach po kontakcie z nimi, jest u robaków bardzo dobrze rozwinięty i wraz ze zmysłem dotyku służy im jako główne źródło postrzegania wydarzeń w świecie zewnętrznym. Eksperymenty Darwina, opracowane ostatnio przez wielu badaczy, całkowicie bezsprzecznie dowiodły zdolności robaków do wyboru własnego pożywienia, a zastrzeżenia wyrażane przez niektórych autorów w tej kwestii (np. Tarnani, 1928) są niewątpliwie oparte na błędach.
Bardzo dokładny układ eksperymentalny do określania zdolności smakowych robaków, opracowany przez Mangolda (1924, 1951), jest następujący. Liście wiśni zwinięte w rurkę lub kiść kilku igieł sosnowych zawiązuje się w kilku miejscach nitką i gotuje. W ten sposób zostają z nich usunięte wszelkie substancje zapachowe. Następnie jedną połowę takiego „testera smaku” zanurza się w czystej 20% żelatynie, drugą połowę w tej samej żelatynie, do której dodano badaną substancję - pokruszone liście różnych drzew i ziół, kwasy, chininę itp. Takie testery smaku umieszcza się na noc na powierzchni gleby doniczek, w których hodowane są robaki. Rano liczą, ile testerów robaki wciągnęły do dziur i jednocześnie odnotowują, który koniec testera złapał robak. Trzeba powiedzieć, że robaki zbierając pokarm, na który natrafiły na powierzchni ziemi, nigdy nie przynosiły go głęboko do nor, lecz pozostawiały go niedaleko zewnętrznej dziury lub jedynie przesuwały w jego stronę. Zatem powyższe obliczenia nie są trudne do wykonania. Jeżeli robak nie rozróżnia końcówek testera smaku, to przy odpowiednio dużej liczbie powtórzeń eksperymentu powinno się okazać, że robak równie często chwyta oba końce. Jeśli woli substancję badaną od czystej żelatyny, wówczas nasączony nią koniec powinien często znajdować się z przodu podczas przeciągania. I odwrotnie, jeśli substancja smakuje gorzej niż czysta żelatyna, robak powinien rzadziej ją chwytać. Doświadczenie to modyfikuje się poprzez wprowadzenie do robaków testerów smaku nasączonych różnymi substancjami, a następnie określenie liczby osobników wciągniętych do nor. Wyniki poddano obróbce statystycznej. Eksperymenty wykazały, że robaki wolą gnijące liście od tych, które właśnie opadły jesienią; Jeszcze mniej lubią świeże zielone liście, a w jeszcze mniejszym stopniu suszone zielone liście. Bardziej przyciąga je czysta żelatyna niż suszone liście. W tym rzędzie można ułożyć gnijące liście różnych roślin w kolejności zmniejszającej podatność na nie robaków: wierzba, łubin słodki, orzech włoski, akacja czarna, topola, dąb, łubin gorzki, lipa, buk, kleje, kasztanowiec. Świeże liście ułożone są w zupełnie innym rzędzie sekwencyjnym. Robaki odmawiają żelatyny zmieszanej z chininą i wyczuwają tę substancję już w stężeniu 0,07%. Odrzucają kwasy mineralne w jakimkolwiek stężeniu, natomiast lubią dodatek 1-2% kwasu cytrynowego i fosforowego do żelatyny. Są obojętni na cukry, ale całkowicie rezygnują z bardzo mocnych roztworów cukru. Negatywną reakcję na sacharynę wykrywa się nawet przy nieznacznych stężeniach.
Wydaje się, że nie ma możliwości określenia kształtu ciał robaków. Ich preferencję do wciągania liści do nor za przód i igieł sosnowych za podstawę (fakt ustalony przez Darwina) potwierdziły dalsze badania. Jednak eksperymenty Mangolda wykazały, że robaki kierują się wyłącznie zmysłem smaku, który pozwala im odróżnić czubek liścia od ogonka liściowego.
Mówiąc o odruchowej aktywności dżdżownic, należy zaznaczyć, że od dawna udowodniono, że mają one zdolność uczenia się i zmiany zachowania w powiązaniu z wcześniej przeżytymi doznaniami, czyli odruchami warunkowymi. Nie wchodząc w szczegóły dość skomplikowanych eksperymentów, które ustaliły ten fakt, wspominamy, że robaki potrafią „zapamiętać” drogę, na której nie grozi im porażenie prądem, a jeśli porażeniu prądem towarzyszy dotyk papieru ściernego, to robaki zacznij unikać papieru ściernego bez porażenia prądem, chociaż sam w sobie nie powoduje zmian w kierunku ruchu robaków. W doświadczeniach mających na celu określenie zdolności smakowych robaków okazało się również, że reakcja na proponowaną substancję zmienia się w związku z wcześniejszymi badaniami. Robaki zwykle początkowo odmawiają jedzenia, które jest im nieznane, ale później często przyzwyczajają się do tego i przyjmują je w obecności innego, znanego im pożywienia.
Jak już wspomniano (s. 39), aparat zapewniający obecność odruchów warunkowych może być również zlokalizowany w częściach układu nerwowego, które nie odpowiadają mózgowi form wyższego poziomu. Dokładne określenie, gdzie ta funkcja jest zlokalizowana u dżdżownic, jest kwestią przyszłych badań.
Aby zakończyć nasze rozważania na temat reakcji odruchowych u dżdżownic, poruszmy jeszcze kwestię występującego u nich bólu.
Czy te zwierzęta mogą odczuwać ból?
Wybitny rosyjski zoolog W. Fausek uważał doznania bólowe za przydatne urządzenia, których rolą jest sygnalizowanie obecności uszkodzeń ciała. Próbował prześledzić pojawienie się tej cechy w ewolucji świata zwierząt i przytacza dżdżownicę jako przykład zwierzęcia, u którego odczuwanie bólu nie jest jeszcze dostępne. Jeśli kłując dżdżownicę zauważymy jej szybkie, biczowe ruchy, to nasuwa się nam analogia do wijącego się z bólu stworzenia. Jak niedorzeczną jednak analogię pokazuje następujący prosty eksperyment: jeśli robaka spokojnie pełzającego do przodu przetniemy brzytwą na pół, wówczas tylna połowa skurczy się jak bicz, naśladując odczucia bólowe zwierząt wyższych, a przednia będzie spokojnie pełzał do przodu, „nie zauważając” wyrządzonych szkód. Przypisywanie odczuwania bólu tylnej części robaka i zaprzeczanie jego przedniej części jest oczywistym absurdem. Oznacza to jednak, że nie mamy prawa przypisywać uczucia bólu kurczącej się dżdżownicy.
8. NARZĄDY WYDZIELENIA WEWNĘTRZNEGO
Wspomnijmy o obecności w dżdżownicach substancji wytwarzanych w określonych miejscach ciała i służących jako chemiczne czynniki wywołujące różne przejawy życiowej aktywności organizmu. Substancje takie nazywane są hormonami (po grecku słowo oznacza „pobudzający”), a proces ich powstawania nazywa się wydzielaniem wewnętrznym. U kręgowców produkcja hormonów zachodzi częściowo w specjalnych gruczołach dokrewnych (na przykład nadnerczach, tarczycy, przysadce mózgowej), a także w narządach, które jednocześnie pełnią inną funkcję (na przykład gonady, trzustka, komórki mózgowe).
Dżdżownice nie mają specjalnych gruczołów dokrewnych, ale hormony produkowane są w różnych częściach układu nerwowego. Od dawna wiadomo, że w zwojach nerwu brzusznego robaków znajdują się tak zwane komórki chromafinowe, które wydzielają adrenalinę, czyli substancję wytwarzaną przez centralną część nadnerczy u wyższych kręgowców. Wiadomo, że substancja ta jest specyficznym stymulantem aparatu nerwowego, który porusza mięśniami ścian naczyń krwionośnych i służy jako ważny środek regulujący szerokość światła naczyń układu krążenia, a tym samym ciśnienie krwi. U dżdżownic substancja ta odgrywa tę samą rolę.
Niedawno odkryto, że znaczna część komórek nerwowych zwoju nadgardłowego pełni także funkcję wewnątrzwydzielniczą (Herlant-Meewis, 1956). Istnieją dwa rodzaje takich komórek wydzielniczych nerwów: niektóre mają jednorodną protoplazmę, inne mają protoplazmę ziarnistą. Uważa się, że te pierwsze pełnią funkcję regulatorów aktywności gonad, a wytwarzana przez nie substancja najwyraźniej hamuje czynność gonad: zaczynają one funkcjonować w miesiącach, w których kończy się rozmnażanie robaków, a zanikają w okresach rozrodu. Komórki ziarniste odgrywają ważną rolę w gojeniu ran i przywracaniu utraconych części ciała (regeneracja): podczas tych procesów szczególnie wzmaga się w nich wydzielanie.
Działalność obręczy dżdżownic, polegająca na wytwarzaniu skorup i wartości odżywczych kokonów jaj, jest niewątpliwie również regulowana przez hormony. Kiedyś wierzono, że hormony stymulujące aktywność komórek gruczołowych obręczy są produkowane przez męskie komórki rozrodcze, które dojrzewają w workach nasiennych. Okazało się to jednak błędne. Ale aktywność pasa jest niewątpliwie regulowana przez jakiś rodzaj hormonów: jeśli przeszczepicie kawałek pasa od robaka z nieaktywnym pasem do robaka będącego w trakcie aktywności seksualnej, wówczas przeszczepiony kawałek szybko nabierze właściwości pas tego ostatniego. Miejsce wytwarzania hormonów regulujących czynność gruczołów obręczy barkowej jest wciąż nieznane.
9. NARZĄDY ROZRODCZE
Dżdżownice rozmnażają się wyłącznie poprzez składanie jaj zamkniętych w specjalnych kokonach jajowych.
Przyjrzyjmy się budowie ich narządów, aby zapewnić tworzenie jaj, ich zapłodnienie i zniesienie. Połączenie tych narządów tworzy aparat rozrodczy.Narządy rozrodcze męskie i żeńskie występują u dżdżownic u tego samego osobnika; tak więc wśród nich nie ma osobników płci męskiej ani żeńskiej, ale wszyscy są hermafrodytami lub, jak się je powszechnie nazywa, hermafrodytami.
Jaja powstają w częściach bardzo małych żeńskich gonad – jajników, które są przyczepione do przegrody między 12. a 13. segmentem po stronie brzusznej (ryc. 24). Jajniki są bardzo proste. Są to kompleksy rozwijających się jaj; najwcześniejsze stadia rozwoju występują w części sąsiadującej z przegrodą międzysegmentową, gdzie jajnik składa się z małych komórek. Największe komórki znajdują się na wolnym tylnym końcu jajnika, zwróconym w stronę jamy ciała. Tutaj komórki jajowe osiągają swój ostateczny rozmiar (około 0,1 mm średnicy) i wpadają do jamy ciała. Jaja dżdżownic są kuliste lub lekko wydłużone. Są prawie przezroczyste, ponieważ ich protoplazma zawiera tylko bardzo małą ilość ziaren pożywnego materiału - żółtka. Brak wystarczającej ilości materiału odżywczego dla rozwijającego się zarodka wewnątrz jaja powoduje konieczność dostarczania mu pożywienia z zewnątrz za pomocą białka kokonu jaja.
Dojrzewanie jaj kończy się w tzw. workach jajowych. Są to ślepe, workowate wypustki przegród międzysegmentowych, do których wpadają jaja oderwane z tylnej części jajnika.
Jaja wyprowadzane są przez krótkie jajowody, które zaczynają się jako jajowody w 13. segmencie, następnie przebijają przegrodę pomiędzy 13. i 14. segmentem i otwierają się po brzusznej stronie 14. segmentu (ryc. 24). Lejki do jaj wyposażone są w rzęski, których praca wychwytuje jaja z worków jajowych i w odpowiednim momencie (w czasie tworzenia się kokonu jajowego) wyprowadza je przez jajowod.
Męskie gonady – jądra – są również bardzo małe. Wśród dwóch par umieszcza się je na przegrodach pomiędzy segmentem 9. i 10. oraz pomiędzy segmentem 10. i 11. (ryc. 24). Męskie komórki rozrodcze – plemniki – dopiero zaczynają się rozwijać w tych maleńkich ciałkach. Kompleksy przyszłych plemników w postaci mikroskopijnych grudek zaokrąglonych komórek wpadają do jamy ciała, a stamtąd do worków nasiennych, które są obszernymi naroślami przegród międzysegmentowych. Liczba, kształt, położenie i względne rozmiary woreczków nasiennych są różne i służą jako ważna cecha przy identyfikacji robaków.
U niektórych gatunków dżdżownic (z rodzajów Octolasium i Lumbricus) brzuszna część jamy ciała w pobliżu jąder jest oddzielona specjalną ścianą od głównej jamy segmentu; uzyskuje się tzw. torebki jąder. Dzięki ich obecności rozwijające się grudki plemników nie mogą rozprzestrzenić się po całej jamie segmentu i tworzona jest dla nich bardziej bezpośrednia droga do woreczków nasiennych (ryc. 24).
Do usunięcia plemników na zewnątrz wykorzystuje się lejki nasienne i nasieniowody (RPS. 24). Lejki są zwykle duże; są wyraźnie widoczne podczas otwierania robaków. Przewody nasienne, do których docierają plemniki z lejków nasiennych, to bardzo cienkie cylindryczne rurki biegnące do tyłu, wzdłuż brzusznej ściany ciała. Nasieniowody od lejków 10. i 11. segmentu w 12. segmencie łączą się ze sobą, a wspólna rurka nasieniowodu po obu stronach ciała zwykle rozciąga się do 15. odcinka, gdzie przechodzi przez grubość nasieniowodu ścianie ciała i kończy się otworem męskich narządów płciowych (czasami), zwykle wyglądającym jak pionowa szczelina.
Otwory męskich narządów płciowych osadzone są na mniej lub bardziej rozwiniętych opuszkach gruczołowych. Poduszki te, oprócz komórek gruczołowych, zawierają dużą liczbę naczyń, które podczas krycia wypełniają się krwią.
Oryginalną cechą aparatu rozrodczego skąposzczetów, do których należą dżdżownice, są naczynia nasienne (ryc. 24) - małe kuliste puste woreczki ściśle dociśnięte do ściany jamy ciała. Kanały naczyń nasiennych przechodzą przez grubość ściany ciała i otwierają się zewnętrznymi porami znajdującymi się w rowkach międzysegmentowych. Ściany naczyń nasiennych zawierają mięśnie, dzięki którym płyn nasienny może zostać wchłonięty do naczynia nasiennego i odwrotnie, wyrzucony z niego. Mięsień ten działa jak gumowa nasadka pipety. Istnieją 2 lub 3 pary naczyń nasiennych; mogą być usytuowane bocznie, po stronie brzusznej, lub mogą (jak w przypadku rodzaju Eisenia) być przesunięte w stronę grzbietową, aż do linii środkowej. Należy jednak pamiętać, że niektóre gatunki dżdżownic nie mają naczyń nasiennych.
Do narządów zapewniających rozmnażanie zalicza się pas dżdżownic. U robaków, które osiągnęły dojrzałość płciową, pas jest zawsze zauważalny, ale jego wygląd zależy od pory roku i stanu odżywienia. W okresach lęgowych pas znacznie puchnie. Jego funkcją jest tworzenie kokonów jajowych.
Obręcz jest modyfikacją zewnętrznego nabłonka. W obszarze obręczy nabłonek zewnętrzny jest bardzo pogrubiony. Wszystkie komórki nabierają charakteru gruczołowego; Wśród nich można wyróżnić trzy typy: 1) stosunkowo małe komórki, które nie zawierają ziaren - komórki śluzowe; 2) komórki średniej wielkości zawierające duże ziarna tworzące skorupę kokonu jaja; 3) ogromne drobnoziarniste komórki wytwarzające substancję białkową, która stanowi zawartość kokonu jaja i służy jako pokarm dla rozwijających się zarodków (ryc. 25). Oprócz komórek gruczołowych w pasie widać dużą liczbę naczyń krwionośnych i zakończeń nerwowych.
W funkcje rozrodcze zaangażowanych jest także wiele innych gruczołów znajdujących się po brzusznej stronie ciała, pomiędzy obręczą a przednim końcem ciała. Szczególnie widoczne są gruczoły w 10. i 11. segmencie, które u dojrzałych robaków nadają tej części ciała białawy odcień. Dodatkowo w pobliżu szczecin brzusznych we wskazanej części ciała, na niektórych odcinkach, czasem tylko po jednej stronie ciała, rozwijają się gruczoły, widoczne w postaci niewielkich obrzęków. Często same szczeciny ulegają zmianie, przekształcając się w tak zwane szczeciny narządów płciowych, które podczas krycia służą do utrzymywania partnera i rozsuwania porów naczyń nasiennych. Czasami szczeciny narządów płciowych różnią się od zwykłych jedynie większymi rozmiarami, ale u niektórych gatunków mają bardzo różny kształt (ryc. 26). Z jednej strony tworzą się ostre mandryny, które pozornie wstrzykuje się w skórę partnera podczas krycia, z drugiej zaś włosie wprowadza się w pory naczyń nasiennych.
Wiele osób nie docenia znaczenia pracy dżdżownic. Ci przedstawiciele królestwa bezkręgowców są najbardziej znani z tego, że masowo wypełzają z ziemi po ulewnym deszczu. Często wykorzystywane są jako przynęta przez licznych miłośników wędkarstwa. Darwin zauważył także, że robaki pełnią w przyrodzie ważną funkcję, pełniąc rolę swego rodzaju techników rolniczych. W procesie tworzenia rozbudowanego systemu tuneli, przez które przekopuje się dżdżownica, powstaje doskonałe napowietrzenie poprzez doprowadzenie powietrza do wewnętrznych warstw gleby.
Dzięki doskonałemu napowietrzeniu, ułatwiona jest aktywność oddechowa wielu roślin. Żywiąc się materią organiczną i odpadami robaki zapewniają rozdrobnienie składników gleby, wzbogacając je swoimi wydzielinami. Niesamowitą zdolnością przedstawicieli tego gatunku jest zdolność do dezynfekcji dużych obszarów gleby, sterylizacji jej ze szkodliwych bakterii. Dzięki niezliczonej liczbie otworów tworzących swego rodzaju system kapilarny zapewniony jest idealny drenaż i napowietrzenie gleby.
Ciało dżdżownicy może osiągnąć trzy metry długości. Jednak na terytorium Rosji występują głównie osobniki, których długość ciała nie przekracza 30 centymetrów. Do poruszania się robak wykorzystuje małe włosie, które znajduje się w różnych częściach ciała. W zależności od odmiany segmentów może być od 100 do 300. Układ krążenia jest zamknięty i bardzo dobrze rozwinięty. Składa się z jednej tętnicy i jednej żyły centralnej.
Budowa dżdżownicy jest bardzo nietypowa. Oddychanie realizowane jest za pomocą specjalnych nadwrażliwych komórek. Skóra wytwarza ochronny śluz z wystarczającą ilością naturalnych środków antyseptycznych. Struktura mózgu jest dość prymitywna i obejmuje tylko dwa węzły nerwowe. Na podstawie wyników doświadczeń laboratoryjnych dżdżownice potwierdziły swoje wybitne zdolności regeneracyjne. Odcięty ogon po krótkim czasie odrasta.
Narządy płciowe dżdżownicy są również bardzo niezwykłe. Każdy osobnik jest hermafrodytą. Ma także męskie narządy. Na podstawie czynników biologicznych wszystkie takie robaki można podzielić na kilka podgrup. Przedstawiciele jednego z nich poszukują pożywienia na powierzchni warstwy gleby. Inne wykorzystują samą glebę jako pożywienie i wynurzają się z niej niezwykle rzadko.
Dżdżownica jest rodzajem pierścienic. Pod warstwą skóry znajduje się rozwinięty układ mięśniowy składający się z mięśni o różnych kształtach. Otwór ustny, z którego pokarm dostaje się do przełyku przez gardło, znajduje się z przodu ciała. Stamtąd jest transportowany do obszaru powiększonego plonu i małych rozmiarów umięśnionego żołądka.
Dżdżownice kopiące i ściółkowe żyją w miejscach o luźnej i wilgotnej glebie. Preferowane są wilgotne gleby subtropikowe, tereny podmokłe i brzegi różnych zbiorników wodnych. Na obszarach stepowych zwykle spotyka się glebowe odmiany robaków. Gatunki ściółkowe żyją w tajdze i leśnej tundrze. Największym skupiskiem osobników może poszczycić się iglasty pas szerokolistny.
Jaką glebę lubią robaki?
Dlaczego dżdżownice uwielbiają gleby piaszczysto-gliniaste i gliniaste? Taka gleba charakteryzuje się niską kwasowością, która najlepiej nadaje się do ich życia. Poziomy kwasowości powyżej pH 5,5 są szkodliwe dla organizmów tych przedstawicieli typu obrączkowanego. Wilgotne gleby są jednym z warunków ekspansji populacji. Podczas suchej i upalnej pogody robaki schodzą głęboko pod ziemię i tracą możliwość rozmnażania się.
Charakter i styl życia dżdżownicy
Aktywne i produktywne życie dżdżownicy toczy się w nocy. Gdy tylko zapada noc, wiele osobników wypełza na powierzchnię ziemi w poszukiwaniu pożywienia. Jednak ogon zwykle pozostaje w ziemi. Rano wracają do swoich nor ze zdobyczą, wciągając do nich kawałki jedzenia i maskując wejście do schronu źdźbłami trawy i liśćmi.
Rola dżdżownic w przyrodzie jest trudna do przecenienia. Robak dosłownie przepuszcza przez siebie niesamowitą ilość mieszanki gleby, wzbogacając ją w korzystne enzymy i zabijając szkodliwe substancje i bakterie. Robak porusza się poprzez pełzanie. Wycofując jeden koniec korpusu i wczepiając się włosiem w nierówności podłoża, podciąga tylną część, w podobny sposób wykonując liczne przejścia.
Jak dżdżownice przeżywają zimę?
Zimą zdecydowana większość osobników zapada w sen zimowy. Gwałtowny spadek temperatury może natychmiast zniszczyć robaki, dlatego próbują z wyprzedzeniem zakopać się w glebie na głębokość, często przekraczającą metr. Dżdżownice w glebie pełnią najważniejszą funkcję naturalnego jej odnawiania i wzbogacania w różne substancje i mikroelementy.
Korzyść
W procesie trawienia półsfermentowanych liści organizm robaków wytwarza specyficzne enzymy, które przyczyniają się do aktywnego wytwarzania kwasu humusowego. Gleba rozluźniona przez dżdżownice jest optymalna dla szerokiej gamy przedstawicieli królestwa roślin. Dzięki systemowi misternych tuneli zapewnione jest doskonałe napowietrzenie i wentylacja korzeni. Zatem ruch dżdżownicy jest ważnym czynnikiem w zadaniu przywracania korzystnych właściwości gleby.
Dżdżownica jest rzeczywiście bardzo pożyteczna dla człowieka. Użyźnia warstwy gleby i wzbogaca je we wszelkiego rodzaju składniki odżywcze. Jednak całkowita liczba osób w wielu regionach Rosji szybko maleje. Dzieje się tak na skutek niekontrolowanego wprowadzania do gleby pestycydów, nawozów i mieszanek mineralnych. Na dżdżownice polują także liczne ptaki, krety i różne gryzonie.
Co jedzą dżdżownice?
W nocy dżdżownica wypełza na powierzchnię i wyciąga do schronu na wpół zgniłe resztki roślin i liści. Ponadto jego dieta obejmuje glebę bogatą w próchnicę. Jeden przedstawiciel gatunku może przetworzyć do pół grama gleby dziennie. Biorąc pod uwagę, że na powierzchni jednego hektara może żyć jednocześnie nawet kilka milionów osobników, są one w stanie pełnić rolę niezastąpionych konwerterów gleby.
Po deszczu na powierzchni asfaltu i gleby widać dużą liczbę robaków, co powoduje, że się czołgają? Już sama nazwa „dżdżownice” wskazuje, że bardzo kochają wilgoć i po deszczu stają się bardziej aktywne. Rozważmy kilka możliwych powodów, dla których dżdżownice wypełzają na powierzchnię ziemi po deszczu.
Temperatura gleby
Uważa się, że robaki wypełzają na powierzchnię w poszukiwaniu ciepła, ponieważ po deszczu temperatura gleby spada o kilka stopni, co powoduje dla nich dyskomfort.
Zmiany równowagi kwasowo-zasadowej
Inna teoria mówi, że robaki wypełzają na powierzchnię w wyniku zmiany równowagi kwasowo-zasadowej gleby po deszczu, staje się ona bardziej kwaśna, co negatywnie wpływa na te koparki. Według naukowców ewakuacja awaryjna na powierzchnię gleby chroni je przed śmiercią w kwaśnym środowisku.
Brak powietrza
Trzecia teoria wyjaśnia, że po deszczu w górnej warstwie gleby jest więcej tlenu, więc robaki pełzają masowo. Woda wzbogaca górne warstwy ziemi w tlen, a wiele gatunków robaków uwielbia wilgoć i niezwykle potrzebuje wystarczającej ilości tlenu. A przez powierzchnię ciała tlen wchłania się najlepiej w wilgotnym środowisku.
Wycieczki
Brytyjski naukowiec Chris Lowe zasugerował, że podczas deszczu robaki wypełzają na powierzchnię ziemi, aby odbyć długą podróż na nowe terytorium. Na powierzchni robaki mogą pełzać znacznie dalej niż pod ziemią, a sucha gleba powoduje dyskomfort podczas poruszania się, powstaje silne tarcie, a ziarna piasku przyklejają się do powierzchni ciała robaka, raniąc go. A po deszczu powierzchnia ziemi jest silnie nawilżona, co pozwala im swobodnie podróżować do nowych obszarów ziemi.
Odgłosy deszczu
Inny naukowiec, profesor Joseph Gorris z USA, zasugerował, że dżdżownice boją się szumu deszczu, ponieważ wytwarzane przez niego wibracje są podobne do odgłosów zbliżania się ich głównego wroga, kreta. Dlatego niektórzy rybacy stosują technikę wywabienia przynęty na powierzchnię: wbijają patyk w ziemię, przyczepiają do jej powierzchni żelazną blachę i ciągną ją tak, aby wytworzyć wibrację, która poprzez stick. Przestraszone robaki wspinają się na powierzchnię ziemi i stają się łatwym łupem dla doświadczonych rybaków.
Rozmnażanie i długość życia dżdżownic
Dżdżownica jest hermafrodytą. Posiada zarówno żeńskie, jak i męskie narządy płciowe. Nie jest jednak zdolny do samozapłodnienia. Wraz z nadejściem ciepłych warunków klimatycznych niezbędnych do rozmnażania, osobniki pełzają parami, dotykając się brzuchem i dokonując czegoś w rodzaju wymiany nasion. Następnie mufkę przekształca się w kokon, w którym rozwijają się jaja.
Niektóre odmiany wyróżniają się rozmnażaniem bezpłciowym. Ciało robaka dzieli się na dwie części, przy czym jedna część regeneruje przód, a druga tył. Istnieją również gatunki robaków, które rozmnażają się bez plemników, składając spermatofory. Żywotność robaków może przekraczać dziesięć lat.