Кольчатые черви, называемые еще кольчецами или аннелидами, включают огромное количество видов животных. Тело их состоит из многочисленных повторяющихся поэтому они и получили такое название. Общая характеристика кольчатых червей объединяет около 18 тысяч разных их видов. Обитают они на суше в почве и на поверхности в тропических влажных лесах, в морской воде океанов и пресной воде рек.
Классификация
Аннелиды относятся к типу беспозвоночных животных. Их группа носит название первичноротых. Выделяют биологи 5 классов кольчатых червей:
Поясковые, или пиявки;
Малощетинковые (самый известный представитель этого класса - дождевой червь);
Многощетинковые (пескожил и нереида);
Мизостомиды;
Динофилиды.
Рассматривая общую характеристику кольчатых червей, понимаешь их важную биологическую роль в переработке и аэрации почв. Дождевые черви производят рыхление почвы, что имеет благоприятное значение для всей окружающей растительности планеты. Чтобы понять, насколько их много на земле, представьте, что в 1 кв. метре почвы аэрацию проводят от 50 до 500 аннелид. Это увеличивает урожайность сельскохозяйственных угодий.
Кольчатые черви являются одним из главных звеньев пищевых цепочек экосистемы как на суше, так и в Мировом океане. Ими питаются и рыбы, и черепахи, птицы и другие животные. Даже люди их используют в качестве подкормки при разведении промысловых видов рыб как в пресных, так и морских водоемах. Рыбаки насаживают червей в качестве наживки на крючок при ловле рыбы на удочку.
Все знают о значении медицинских пиявок, которые отсасывают кровь из больных мест, избавляя человека от гематом. Их лечебное значение люди поняли давно. Применяют пиявок при гипертонической болезни, повышенной свертываемости крови. Пиявки имеют способность вырабатывать гирудин. Это вещество, которое уменьшает свертываемость крови и расширяет сосуды кровеносной системы человека.
Происхождение
Изучая общую характеристику кольчатых червей, ученые установили, что известны они уже с кембрийского периода. Рассматривая их строение, биологи пришли к выводу, что произошли они от более древнего типа низших плоских червей. Сходство очевидно в определенных особенностях строения тела.
Ученые считают, что первой появилась основная группа многощетинковых червей. В процессе эволюции, когда данный тип животных перешел к жизни на поверхности и в пресных водоемах, появились и малощетинковые, позже названные пиявками.
Описывая общую характеристику кольчатых червей, отметим, что это самый прогрессивный тип червей. Именно у них впервые зародилась кровеносная система и кольцеобразное тело. На каждом сегменте появились парные органы движения, впоследствии явившиеся прообразом конечностей.
Археологи нашли вымерших кольчатых червей, у которых на спине имелось несколько рядов известковых пластинок. Ученые считают, что есть определенная связь между ними и моллюсками и брахиоподами.
Общая характеристика
В 7 классе тип кольчатых червей изучают более подробно. Все представители имеют достаточно характерное строение. Что с передней, что с задней стороны тело выглядит одинаковым и симметричным. Условно его разделяют на три основных отдела: головную лопасть, многочисленные сегменты центральной части туловища и задняя, или анальная лопасть. Центральная сегментированная часть, в зависимости от размеров червя, может включать от десятка до нескольких сотен колец.
Общая характеристика кольчатых червей включает сведения о том, что их размеры варьируются от 0,25 мм до длины в 5 метров. Передвижение червей осуществляется двумя способами в зависимости от его вида. Первый способ - за счет сокращения мышц тела, второй - с помощью параподий. Это такие щетинки, которые имеются у многощетинковых червей. Они имеют боковые двулопастные выросты на стенках сегментов. У малощетинковых червей такие органы, как параподии, отсутствуют вообще или имеют отдельно растущие небольшие пучки.
Строение головной лопасти
У аннелид спереди размещаются органы чувств. Это глаза, обонятельные клетки, которые также имеются и на щупальцах. Ресничные ямки - это органы, которые различают воздействие различных запахов и химических раздражителей. Есть и органы слуха, которые имеют строение, напоминающее локаторы. И, конечно же, главный орган - рот.
Сегментированная часть
Данная часть представляет собой одинаковую общую характеристику типа кольчатых червей. Центральная область тела состоит из колец, каждое их которых представляет собой вполне самостоятельную часть организма. Называется такая область целомом. Он разделен перегородками на сегменты. Они заметны при рассматривании внешнего вида. Наружные кольца червя соответствуют внутренним перегородкам. По такому признаку черви и получили свое основное название - кольчатые, или кольчецы.
Такое деление тела для жизни червя имеет очень важное значение. При повреждении одного или нескольких колец остальные остаются сохранными, и животное регенерирует в непродолжительный промежуток времени. Внутренние органы также расположены в соответствии с сегментацией колец.
Вторичная полость тела, или целом
В строении кольчатых червей общая характеристика присутствует следующая: кожно-мускульный мешок имеет внутри целомическую жидкость. Он состоит из кутикулы, кожного эпителия и кольцевых и продольных мышц. В жидкости, которая содержится в полости тела, поддерживается постоянство внутренней среды. Там осуществляются все основные функции организма: транспортная, выделительная, опорно-двигательная и половая. Эта жидкость участвует в накапливании питательных веществ, выводит наружу все отходы, вредные вещества и половые продукты.
Тип кольчатые черви общие характеристики имеет и в области строения клеток тела. Верхний (внешний) слой носит название эктодермы, дальше располагается мезодерма со вторичной полостью, устланной ее клетками. Это пространство от стенок тела до внутренних органов червя. Жидкость, которая содержится во вторичной полости тела, благодаря давлению сохраняет постоянную форму червя и играет роль гидроскелета. Последняя внутренняя оболочка носит название энтодермы. Так как тело кольчатых червей состоит из трех оболочек, их называют еще трехслойными животными.
Пищевая система червя
Общая характеристика кольчатых червей в 7 классе кратко описывает строение пищеварительной системы организма этих животных. В передней части располагается ротовое отверстие. Оно находится в первом сегменте со стороны брюшины. Весь пищеварительный тракт имеет сквозную систему строения. Это собственно рот, дальше находится окологлоточное кольцо, отделяющее глотку червя. Длинный пищевод заканчивается зобом и желудком.
Кишечник имеет общую характеристику для класса кольчатых червей. Он состоит из трех отделов, имеющих разное предназначение. Это передняя, средняя и задняя кишки. Среднее отделение состоит из энтодермы, а остальные - эктодермальные.
Кровеносная система
Общая характеристика кольчатых червей кратко описана в учебнике 7 класса. А строение кровеносной системы можно рассмотреть на схематическом изображении выше. Сосуды обозначены красным цветом. На рисунке четко видно, что кровеносная система кольчатых червей замкнутая. Состоит она из двух длинных продольных сосудов. Это спинной и брюшной. Между собой они соединяются имеющимися в каждом сегменте кольцевыми сосудами, которые напоминают вены и артерии. Кровеносная система является замкнутой, кровь не покидает сосуды и не выливается в полости тела.
Цвет крови у разных видов червей может быть различным: красным, прозрачным и даже зеленым. Зависит это от свойства химической структуры дыхательного пигмента. Он близок к гемоглобину и имеет разное содержание кислорода. Зависит от места обитания кольчатого червя.
Движение крови по сосудам осуществляется благодаря сокращениям некоторых участков спинных и реже - кольцевых сосудов. Ведь не имеют. Кольчецы содержат специальные сократительные элементы в данных сосудах.
Выделительная и дыхательная системы
Данные системы у типа кольчатые черви (общая характеристика кратко описана в учебнике 7 класса) связаны с кожным покровом. Дыхание осуществляется через кожу либо жабры, которые у морских многощетинковых червей располагаются на параподиях. Жабры представляют собой разветвленные тонкостенные выросты на спинных лопастях. Они могут быть разной формы: листовидные, перистые или кустистые. Внутренняя часть жабр пронизана тонкими кровеносными сосудами. Если черви малощетинковые, то дыхание происходит через влажный кожный покров тела.
Выделительная система состоит из метанефридий, протонефридий и миксонефридий, расположенных в каждом сегменте червя попарно. Миксонефридии являются прототипом почек. Метанефридии имеют форму воронки, расположенной в целоме, из которой тонкий и короткий канал выводит продукты выделения наружу в каждом сегменте.
Нервная система
Если сравнить общую характеристику круглых и кольчатых червей, то последние имеют более усовершенствованную нервную систему и органы чувств. У них есть скопление нервных клеток над окологлоточным кольцом передней лопасти тела. Состоит нервная система из ганглиев. Это надглоточные и подглоточные образования, соединенные нервными стволами в окологлоточное кольцо. В каждом сегменте можно увидеть пару таких ганглиев брюшной цепочки нервной системы.
На рисунке выше можно их рассмотреть. Они обозначены желтым цветом. Крупные ганглии в глотке играют роль головного мозга, от которого расходятся импульсы по брюшной цепочке. Также к нервной системе относят и органы чувств червя. Их у него немало. Это и глаза, и органы осязания на коже, и химические чувства. На всем теле располагаются чувствительные клетки.
Размножение
Описывая общую характеристику типа кольчатых червей (7 класс), нельзя не упомянуть о размножении этих животных. В основном они разнополые, но у некоторых развился гермафродитизм. К последним относятся хорошо известные всем пиявки и дождевые черви. В таком случае зачатие происходит в самом организме, без оплодотворения извне.
У многих многощетинковых развитие происходит из личинки, а у остальных подвидов оно прямое. Половые железы находятся под эпителием целома в каждом или почти в каждом сегменте. Когда в этих клетках происходит разрыв, половые клетки поступают в жидкость целома и выводятся через органы выделительной системы наружу. У многих оплодотворение происходит на внешней поверхности, а у подземных почвенных червей - внутри.
Но есть и еще один вид размножения. В условиях, благоприятных для жизни, когда есть много пищи, у особей начинают отрастать отдельные части тела. Например, может появиться несколько ртов. Впоследствии дорастает и остальное. Червь распадается на несколько отдельных частей. Это бесполый вид размножения, когда появляется определенная часть тела, а остальные регенерируют потом. В качестве примера можно привести способность к такому типу размножения аулофоруса.
В статье вы подробно узнали все основные характеристики кольчатых червей, которые изучаются в 7 классе школы. Надеемся, что такое подробное описание данных животных поможет усвоить знания легче.
Общая характеристика Многощетинковых кольчатых червей
Большинство полихет - хищники, но среди них много также растительноядных и всеядных форм. Сидячие полихеты питаются мелкими животными, растениями и растительным детритом. Большинство полихет несомненно, очень полезные животные, так как они составляют существенную часть корма многих промысловых рыб и других морских животных.
Внешнее строение
Форма тела большинства полихет вытянутая, червеобразная или немного сплющенная в дорзовентральном направлении. Тело разделяется на три отдела: головной, туловищный, состоящий часто из весьма значительного количества сегментов (до нескольких сотен), и короткий анальный отдел, или пигидум.
Головной отдел, в свою очередь, состоит из двух частей: 1) простомиума, или собственно головной лопасти, и 2) перистомиума, или ротового отдела. На простомиуме помещаются глаза, пара щупалец, или тентакул, пара более массивных пальп и обонятельные ямки, или нухальные органы. У некоторых полихет головные придатки редуцированы, у других они развиваются в большом количестве. На брюшной стороне ротового отдела, или перистомиума, помещается рот, а по бокам его - несколько пар усиков. Перистомиум большинства полихет образован слиянием нескольких (2-4) первых туловищных сегментов и только у наиболее примитивных форм соответствует единственному первому туловищному сегменту.
Таким образом, у полихет мы должны отметить: 1) процесс дифференцировки головной лопасти (простомиума) и перистомиума, образованного первыми туловищными сегментами, т. е. процесс цефализации, или формирование головного отдела путем присоединения к простомиуму части туловищных сегментов; 2) развитие различных головных придатков: тентакул, пальп и перистомальных усиков.
Туловищный отдел у наиболее примитивных форм состоит из большего пли меньшего числа одинаковых сегментов. Если у животных, обладающих сегментированным телом, сегменты одинаковы и повторяют друг друга на всем протяжении тела, то такую сегментацию называют го моно мной. Если между сегментами тела есть различия (в форме, величине, наличии или отсутствии придатков или во внутреннем строении), тогда говорят о гетерономности сегментации. Гетерономность в известной степени выражена у всех полихет уже в присоединении первых туловищных сегментов к голове.
Степень гетерономности других туловищных сегментов у полихет бывает различной. Наибольшая степень гетерономности наблюдается у сидячих и отчасти роющих форм.
У подавляющего большинства полихет по бокам каждого туловищного сегмента находятся подвижные выросты стенки тела, усаженные щетинками. Это локомоторные органы - параподии, при помощи которых полихеты ползают и плавают.
Параподии очень сильно варьируют в своем строении у различных видов. В наиболее типичных случаях они представляют собой двухлопастные выпячивания стенки тела, в которые заходит вторичная полость тела (целом). Каждая параподия состоит из основной, или базальной, части и двух ло пастей. Спинная лопасть параподии носит название нотоподии, брюшная - невроподии. Обе лопасти несут большее или меньшее количество щетинок. Одна из щетинок каждой лопасти особенно сильно развита и начинается глубоко внутри параподии. Эта щетинка называется ацикулой. Щетинки чрезвычайно разнообразны по форме и величине и состоят из вещества, близкого к хитину. Они сидят в особых углублениях кожного эпителия - щетинковых мешочках, к которым подходят мышечные пучки. На основании брюшной лопасти параподии имеется брюшной усик, а на основании спинной лопасти - спинной усик и часто прилегающая к нему жабра. У роющих форм параподии подверглись в той или иной степени редукции.
У первичных кольчецов, которых выделяют иногда в самостоятельный класс Archiannelides, нет ни параподий, ни щетинок. У некоторых из них на границах сегментов имеются реснички, расположенные поясками.
Некоторые зоологи склонны считать отсутствие параподий у первичных кольчецов первичными признаками.
У сидячих форм параподии па заднем отделе тела редуцированы, сохраняются только щетинки и крючочки, при помощи которых черви удерживаются в трубках.
Последний - анальный отдел, или пигидиум,- никаких конечностей не имеет.
Таким образом, у полихет впервые среди беспозвоночных животных возникают особые придатки тела, которые служат им органами передвижения, или примитивными конечностями. Этот факт представляет особенно большой интерес, так как сложно устроенные членистые конечности членистоногих произошли, по-видимому, из параподий путем их усложнения. Поэтому параподии следует рассматривать как зачаток более совершенной конечности высших беспозвоночных. Параподии кольчецов обладают не одной, а несколькими функциями. Они, как правило, выполняют не только локомоторную, но и осязательную функцию (при помощи щетинок и усиков), а у многих полихет спинной усик превращается в орган дыхания - жабру.
Кожно-мускульный мешок
Тело полихет покрыто однослойным эпителием, выделяющим на своей поверхности тонкую кутикулу. Эпителии может быть ресничным. Он богат одноклеточными железами, выделяющими слизь и вещества, из которых многие сидячие полихеты строят свои трубочки.
Мышцы кожно-мускульного мешка расположены в два слоя. Под эпителием лежит слой кольцевых мышц, которые заходят и в параподии. Под кольцевыми мышцами расположены сильно развитые продольные мышцы. Продольные мышцы, однако, не образуют сплошного слоя, а дифференцированы на четыре сильно развитые мышечные ленты, тянущиеся вдоль всего тела. Две из этих мышечных лент лежат в спинной, а две в брюшной части тела червя. Кроме того, имеются уже описанные выше отдельные мышечные пучки, приводящие в движение щетинки. Для полихет характерно также наличие дорзовентральных мышц. Это мышечные пучки, проходящие наклонно от спинной части кожно-мускульного мешка к брюшной.
Движения полихет значительно сложнее, чем движения низших червей, особенно нематод. Передвигаясь по грунту, полихеты совершают всем телом червеобразные или, точнее, волнообразные движения, опираясь на параподии. В этих движениях основную роль играют наиболее сильно развитые продольные мышцы и мышцы параподий. Кроме того, для многих полихет, так же как и для многих других кольчецов, характерны перистальтические движения тела, состоящие в проходящей по длине тела волне сокращений - последовательного сжатия и удлинения одного участка тела и расширения и укорачивания соседнего участка. В этих движениях, имеющих особенно большое значение у роющих форм, участвует вся мускулатура тела животного, в особенности кольцевые и дорзовентральные мышцы.
Полость тела
Для полихет характерна вторичная полость тела, или целом, заполненный полостной жидкостью, с расположенными в нем внутренними органами (выделительные, половые и др.). Морфологически целом отличается от бластоцеля (первичной полости тела) тем, что он выстлан особым целомическим, или перитонеальным, эпителием, отделяющим полостную жидкость от всех окружающих тканей и органов. Продольные мышцы, кишечник и другие органы покрыты однослойным перитонеальным эпителием.
Другая особенность целома полихет заключается в его метамерном строении. Первично каждый сегмент имеет, по существу, свою полость, нацело отделенную от полости соседних сегментов особыми перегородками-диссепиментам и, состоящими из двух слоев перитонеального эпителия с промежуточным веществом между ними. Более того, целомическая полость в каждом сегменте полностью разделена на правую и левую половину продольной (также двухслойной) перегородкой. Внутри этой продольной перегородки проходит кишка, а над и под кишкой расположены спинной и брюшной кровеносные сосуды. Можно сказать, что в каждом внутреннем сегменте полихет имеются два целомических мешочка. Эпителиальные стенки этих мешочков вплотную прилегают с одной стороны к мышцам кожно-мускульного мешка, образуя соматоплевру, а с другой стороны - к кишечнику и друг к другу, образуя спланхноплевру, или кишечный листок. Спланхноплевра правого и левого мешочков, охватывая с двух сторон кишку и кровеносные сосуды, образует спинной и брюшной мезентерии, или брыжейки. Стенки мешочков, обращенные к соседним сегментам, образуют диссепименты.
У многих полихет диссепименты между соседними сегментами исчезают и в таком случае несколько сегментов имеют общую полость тела. Чаще всего такая редукция перегородок наблюдается в передних сегментах.
В целомическую жидкость поступают переваренные в кишечнике питательные вещества, а также продукты распада (ураты калия, натрия и др.). Полостная жидкость богата амебоидными клетками - различными лейкоцитами и элеоцитами. Первые выполняют в основном фагоцитарную функцию, но способны и к трофической, т. е. к запасанию резервных веществ. Последняя функция в большей степени свойственна элеоцитам, которые обычно переполнены жировыми включениями и играют роль своеобразной жировой ткани. Их резервы используются при формирования половых продуктов. Циркуляция полостной жидкости происходит благодаря наличию участков мерцательного целомического эпителия. Она помогает осуществлению основных функций целома: питательной, экскреторной и дыхательной. Кроме того, целом выполняет опорно-двигательную функцию благодаря несжимаемости целомической жидкости и перистальтическим движениям мускулатуры.
Пищеварительная система
Пищеварительная система состоит из трех отделов: эктодермической передней, энтодермической средней и эктодермической задней кишки. К передней кишке относятся глотка и пищевод. В глотку открывается пара слюнных желез. У многих подвижных хищных полихет, например у нереис, глотка превращается в орудие нападения. Она вооружена мощными хитиновыми челюстями и может выворачиваться или выдвигаться далеко вперед. У некоторых сидячих полихет роль ловчего аппарата играют видо-измененные пальпы.
Средняя кишка представляет собой прямую трубку, проходящую сквозь диссепименты и переходящую далее в короткую заднюю кишку.
Дыхательная система
Типичными органами дыхания для многих полихет служат жабры, расположенные обычно на спинных лопастях (ветвях) параподий. Жабры снабжены системой капилляров, в которых происходит газообмен. Немаловажную роль в дыхании играет кожа, в которой также имеется густая сеть капилляров. У некоторых полихет нет специальных органов дыхания (нереиды и некоторые другие) и дыхательную функцию целиком выполняет кожа. У многих сидячих форм жабры сосредоточены в передней части тела.
Кровеносная система
Наличие хорошо развитой замкнутой кровеносной системы - очень важный признак кольчецов вообще и полихет в частности. Важнейшими частями кровеносной системы являются два главных сосуда - спинной и брюшной, проходящих вдоль всего тела. Эти сосуды расположены в мезентерии над и под кишкой. Спинной и брюшной сосуды соединяются кольцевыми сосудами, охватывающими кишечник. Кольцевые сосуды расположены метамерно. От них отходят кровеносные сосуды к жабрам, коже, параподиям, выделительным органам и кишечнику. Спинной сосуд обладает сократимыми стенками. Его пульсация гонит кровь вперед к голове, а по кольцевым сосудам вниз к брюшному сосуду. По брюшному сосуду кровь движется в обратном направлении. Кроме того, циркуляции крови способствуют перистальтические движения тела червя.
Кровь полихет состоит из плазмы и клеточных элементов - гемоцитов. Плазма крови обычно содержит вещество, близкое к гемоглобину, которое придает крови красный цвет. У некоторых полихет кровь окрашена в зеленый цвет, так как в плазме содержится зеленый дыхательный пигмент хлорокруорин.
Выделительная система
У большинства высокоорганизованных полихет органами выделения служат метанефридии.
Метанефридиями называются открытые выделительные органы, в отличие от замкнутых протонефридиев. Метанефридии расположены метамерно и попарно, но так, что каждый нефридий начинается в одном (переднем) сегменте, а заканчивается выделительным отверстием в следующем (заднем).
Метанефридий начинается более или менее расширенной воронкой - нефростомом, усаженной ресничками и открывающейся в полость сегмента. От нефростома начинается нефридиальный канал, который проходит через диссепимент в следующий сегмент. Здесь нефридиальный канал образует более или менее сложный клубок, подходит к стенке тела и открывается выделительным отверстием наружу. К метанефридиям подходят кровеносные сосуды. В просвете нефридиального канала обычно имеются реснички.
На первый взгляд метанефридии совершенно не похожи на протонефридии. Однако эти два типа выделительных органов генетически между собой связаны, и метанефридии развились из протонефридиев. Протонефридии есть и у полихет. Личинка полихет - трохофора - имеет настоящие протонефрндии с выделительными каналами, замкнутыми терминальными клетками. У многих полихет (Alciopa, Phyllodoce и др.) имеются протонефридии несколько особого типа. У них нефридиальный канал в терминальной части замкнут и кончается группой клеток, напоминающих булавки с расширенными головками. В расширенной части этих клеток помещаются ядро и цитоплазма, а в трубчатой ножке проходит канал, в котором находится колеблющийся жгут, доходящий до начала нефридиального канала. Такие своеобразные нефридиальные клетки получили название соленоцитов. Далее, у некоторых полихет (Trypanosyllis) имеются открытые нефридии, но еще без воронки, а с пучком мерцающих длинных ресничек, обращенных в просвет нефридиального канала. Это как бы следующий этап в эволюции выделительных органов. Очевидно, при превращении протонефридиев в метанефридии сначала произошла редукция замкнутой терминальной части и образование открытого канала, а затем развитие воронки.
Первично каждому сегменту соответствует пара метанефридиев, но у многих полихет метанефридии имеются не во всех сегментах. Особенно сокращается число метанефридиев у сидячих полихет. У пескожила (Агеnicola), ведущего роющий образ жизни, имеется всего шесть пар метанефридиев, у других их может быть еще меньше (до двух пар).
Выделительная функция метанефридиев двоякого рода. Стенка нефридиального канала, особенно в ее средней части, пронизана сетью кровеносных капилляров. Из крови в нефридиальный канал поступают жидкие продукты диссимиляции. С другой стороны, через ресничный аппарат воронки вместе с частью целомической жидкости выносятся экскреты, которые предварительно накапливаются в амебоидных клетках целома, а также в особых клетках, обладающих фагоцитарной функцией и расположенных в определенных местах целомического эпителия. По мере накопления зернышек твердых экскретов эти клетки вместе с содержащимися в них экскретами выносятся наружу. Таким образом, развитие метанефридиев тесно связано с участием целома в выделительных процессах.
У некоторых полихет, содержащих в сегментах гонады, присутствуют наряду с нефридиями целомодукты, или половые воронки, снабженные ресничками. Целомодукты развиваются из целомического эпителия, в отличие от прото- и метанефридиев, имеющих эктодермическое происхождение. У многих полихет большинство целомодуктов существует не самостоятельно, а присоединяется различным образом к нефридиальному каналу. В таком случае образуются так называемые нефромиксии или смешанные органы, играющие одновременно роль и выделительных органов, и выводных протоков для половых продуктов.
Нервная система
У различных форм полихет наблюдается постепенный переход от довольно примитивной нервной системы до нервной системы более сложного строения.
Важнейшую часть нервной системы полихет составляет парный надглоточный ганглий, или головной мозг. Головной мозг высших полихет достигает большой степени развития его переднем отделе впервые возникают ассоциативные центры - стебельчатые, или грибовидные, тела, которые, по-видимому, гомологичны более развитым грибовидным телам высших насекомых. От головного мозга отходят окологлоточные коннективы, которые образуют окологлоточное нервное кольцо. От нервного кольца вдоль тела тянутся парные брюшные нервные стволы.
На нервных стволах в той или иной мере дифференцируются парные нервные узлы - ганглии, соединяющиеся поперечными комиссурами. Первые нервные ганглии брюшных стволов называются подглоточными. Стволы могут быть широко расставлены или сближены до их полного слияния. Дальнейшее усложнение в строении нервной системы заключается в более значительной дифференцировке нервных ганглиев, в которых концентрируются нервные клетки. Части нервных стволов, соединяющие следующие друг за другом пары ганглиев, превращаются в коннективы. Ганглии расположены метамерно в соответствии с числом сегментов. Между ганглиями имеются поперечные комиссуры, и нервная система приобретает вид лестничной нервной системы. Последняя типична для родственных полихетам первичных кольчецов. Лестничная нервная система наблюдается у некоторых высокоорганизованных сидячих полихет, например у Sabellaria.
Далее эволюция нервной системы полихет шла в направлении сближения парных ганглиев до исчезновения комиссур между ними, а затем и полного их слияния. В результате развилась типичная брюшная нервная цепочка. У одних полихет при этом коннективы, соединяющие следующие друг за другом ганглии, остаются парными; у других они также сливаются.
Положение брюшных стволов и нервной цепочки но отношению к покровам может быть также различным. Нервная система развивается из эктодермы, и потому первичным будет положение нервного ствола непосредственно под эпителием кожи, как это и наблюдается у первичных кольчецов. У других полихет нервная система более или менее погружена в кожно-мускульный мешок.
Органы чувств
Органы чувств у полихет также развиты в значительно большей степени, чем у низших червей. Понятно, что в связи с активным питанием наибольшего развития достигают органы зрения и осязания у бродячих полихет. Осязательные клетки расположены по всему телу. Особенно много их на щупальцах, пальпах и параподиальных чувствительных усиках.
Полихеты имеют также органы химического чувства (обоняния). Таковыми являются пальпы и мерцательные ямки, или нухальные органы, расположенные на спинной части простомиума.
У некоторых полихет имеются также статоцисты - органы равновесия. Они могут представлять собой замкнутые органы или открытые ямки, сообщающиеся при помощи каналов с внешней средой. Статоцисты в числе пяти и более пар расположены на переднем конце тела и чаще встречаются у сидячих полихет.
Глаза у этих червей расположены чаще всего на простомиуме у основания усиков и пальп. Это так называемые «надмозговые глаза», имеющиеся обычно в количестве одной или двух пар. Они могут быть довольно различными по строению. В более простых случаях это глаза, имеющие форму бокала, дно которого образует сетчатка. Однако у многих бродячих полихет глаза имеют гораздо более сложное строение. Довольно сложно глаза устроены у нереид и особенно у плавающих полихет из семейства Alciopidae. У этих полихет глаза пузыревидные с роговицей, хрусталиком, стекловид-ным телом и сетчаткой. Такие глаза обладают способностью к аккомодации.
Кроме того, у многих полихет имеются особые глазки, значительно проще устроенные и расположенные на различных местах тела: на пальпах, усиках, по бокам тела. Эти глазки могут иметь весьма различное строение и иногда построены по типу инвертированных глаз низших червей.
Размножение
Подавляющее большинство полихет раздельнополы. Их половые органы, в отличие от таковых плоских и даже круглых червей, имеют очень простое строение. У одних полихет половые железы развиваются во всех сегментах тела, у других- в 0пределенных сегментах, чаще только задней части тела. Половые железы развиваются в перитонеальном эпителии. Зачаток гонады покрыт эпителием. Как только созревают половые продукты (яйца или сперматозоиды), эпителий разрывается и половые клетки выпадают в полость тела.
У большинства полихет оплодотворение внешнее и копуляции не происходит. Только у очень немногих форм имеет место копуляция, и в таком случае несколько усложняется строение полового аппарата наличием у самок семяприемников, а у самцов копулятивного органа, например у Saccocirrus.
Половые продукты - яйца и сперматозоиды - попадают в воду различными способами. У многих происходит просто разрыв стенки сегмента, переполненного зрелыми половыми продуктами. У других имеются половые воронки - целомодукты. Очень часто, как уже было отмечено, половые продукты выводятся при помощи нефромиксий.
Большой интерес представляет наблюдающееся у многих полихет явление эпитокии.
Так, у Nereis обычная донная форма с наступлением половой зрелости очень сильно изменяется. Тело червя дифференцируется на два участка: передний - атокный, не образующий половых продуктов, и задний - эпитокный, в члениках которого развиваются половые железы. Эти две части тела червя и внешне резко отличаются одна от другой. Наибольшие изменения происходят в члениках эпитокной части. Путем увеличения числа щетинок и развития перепонок параподии эпитокной части превращаются в плавательные конечности. Кишечник в этих сегментах дегенерирует. Мускулатура также подвергается редукции. Такие формы нереид раньше описывались как особый «вид» полихет, получивший название Heteronereis.
Гетеронереидная форма Nereis, в отличие от неполовозрелой формы, ведет пелагический образ жизни и всплывает на поверхность моря, где и происходит размножение.
У червя палоло (Eunice viridis) эпитокная часть достигает очень крупных размеров (до 20 см длины и больше). Она отрывается от атокной части червя и самостоятельно всплывает на поверхность океана. Это происходит в определенное время года и носит массовый характер. Палоло живет в Тихом океане, в особенности у островов Самоа и Фиджи. В октябре или ноябре палоло огромными массами поднимаются на поверхность океана и в это время в большом количестве вылавливаются местными жителями, употребляющими их в пищу.
У некоторых полихет (Autolytus) эпитокная часть, прежде чем отделиться от атокной, образует головку, а затем отшнуровываются эпитокные особи с резко выраженным половым диморфизмом. В этом случае половому процессу предшествуют бесполое размножение и образование половых особей путем деления червя.
Наконец, среди полихет есть и такие формы, у которых путем последовательного почкования образуется целая цепочка - стробила из эпитокных особей, последовательно отрывающихся и размножающихся половым путем.
Следует отметить, что у многих полихет, в соответствии со способностью к размножению почкованием, очень высока способность к регенерации.
Развитие
Дробление яйца полихет полное и носит ясно выраженный спиральный характер.
Гаструляция у полихет происходит путем впячивания на вегетативном полюсе. При образовании гаструлы обособившаяся ранее клетка мезобласт, представляющая зачаток будущей мезодермы, делится на две клетки - телобласты, которые располагаются затем по бокам бластопора, и зачаток мезодермы становится парным.
В дальнейшем у большинства полихет из яйца развивается очень характерная личинка трохофора. Трохофора по своему строению совсем не похожа на червя. Прозрачное тело трохофоры имеет грушевидную форму. В ее верхней части имеется утолщение покровов, так называемая теменная пластинка, обычно с султаном ресничек. На суженном нижнем (заднем) конце расположено анальное отверстие. Экваториально трохофора опоясана двумя рядами ресничек, между которыми на одной стороне (брюшной) помещается рот. Лежащий перед ртом пояс ресничек называют предротовым или преоральным, а позади рта - послеротовым или посторальным.
Трохофора имеет характерный V-образно изогнутый кишечник, состоящий из расширенной передней, мешковидной средней и задней кишки. Между кишкой и покровами находится полость, представляющая собой сохранившийся бластоцель, пли первичную полость тела. У трохофоры имеются личиночные мезенхимные мышцы и пара выделительных органов протонефридиального типа. Наконец, по бокам задней кишки лежат две группы клеток, несколько смещенные на брюшную сторону. Они представляют собой мезодермальные зачатки, или мезодермальные полоски. Каждая из этих полосок образовалась путем деления первичного телобласта.
Как объяснить образование и положение рта и анального отверстия трохофоры?
Ранее мы отметили, что при гаструляцни бластопор лежит почти на вегетативном полюсе. Но затем он смещается на одну сторону. Этим определяется брюшная сторона зародыша и личинки. Затем бластопор вытягивается по меридиану трохофоры в виде щелевидного отверстия и частично зарастает со стороны вегетативного полюса. Из части бластопора, лежащей на уровне экватора зародыша, образуется первичный рот. Задняя кишка и анальное отверстие образуются вторично, путем эктодермического впячивания, сливающегося с гастральной полостью.
Трохофора ведет планктонный образ жизни и, находясь во власти морских течений, переносится на большие расстояния. Таким образом, биологическое значение планктонной личинки - обеспечение распространения вида.
Однако не у всех полихет из яйца выходит личинка - трохофора. У многих стадия, соответствующая трохофоре, проходит в яйце, а из яйца выходит личинка на более поздней стадии развития, так называемая метатрохофора или нектохета. Нектохета состоит из двух отделов. Передний, головной отдел напоминает соответствующую часть трохофоры и несет преоральный венчик ресничек. Задний отдел вытянут и состоит из нескольких (у Nereis - из трех, у других полихет - до девяти) сегментов с соответствующим числом параподий.
Процесс превращения трохофоры в червя у большинства полихет происходит следующим образом. Трохофора состоит как бы из двух полушарий: преорального (предротового), включающего теменную пластинку и преоральный пояс ресничек, и посторального, которое постепенно вытягивается и принимает червеобразную форму, образуя тело червя. На ранней стадии этого превращения (стадия метатрохофоры) личинка состоит из головного отдела, образовавшегося из преорального полушария трохофоры, а туловищный отдел состоит из нескольких (от 3 до 9, а иногда и больше) так называемых личиночных или ларвальных (от larva- личинка) сегментов. Ларвальный отдел образуется путем роста в длину посторальной части трохофоры, причем телобласты остаются все время на заднем конце, по бокам задней кишки, а мезодермальные зачатки в виде двух полосок располагаются по бокам кишки вдоль ларвального отдела. В ларвальном отделе возникает внешняя сегментация и образуются параподии. Путем раздвигания клеток внутри мезодермальных зачатков образуется полость, разделенная на метамерные участки, в зависимости от внешней метамерии ларвального отдела.
Таким образом, ларвальный зачаток мезодермы сегментируется в зависимости от внешней сегментации этой части тела по числу ларвальных сегментов. На этой ступени развития остаются так называемые олигомерные кольчецы из первичных кольчатых червей, например Dinophilus.
У большинства полихет рост тела червя продолжается на нижнем (заднем) конце личинки нектохеты. Здесь образуется зона роста, вследствие чего эта часть тела начинает расти в длину. Сохранившиеся после отделения ларвальной мезодермы мезодермические полоски по мере роста червя отделяют впереди себя парные мезодермические зачатки, или сомиты. Этот процесс не определяется развитием внешней метамерии тела, а, наоборот, внешняя сегментация развивается в зависимости от числа пар сомитов, отделившихся от мезодермальных полосок. Вначале каждый сомит представляет собой группу клеток, по затем сомиты разрастаются, внутри каждого из них образуется полость. Так сомит превращается в замкнутый пузырек, продолжающих расти далее. Растущие парные сомиты вытесняют первичную полость тела и отделяют от себя зачатки, за счет которых образуется продольная мускулатура червя. Таким образом, одновременно с ростом сомитов происходит формирование кожно-мускульного мешка. От мезодермальных полосок, в конечном счете, отшнуровывается столько пар сомитов, сколько будет сегментов у взрослого червя.
Рост сомитов продолжается до тех пор, пока стенка сомита, ставшая однослойной, вплотную подойдет с наружной стороны к мускулатуре кожно-мускульного мешка, образуя соматоплевру. С противоположной стороны стенки парных сомитов сойдутся над и под кишкой, охватывая ее с двух сторон и образуя таким образом спланхноплевру, или брыжейку. В это же время передняя и задняя стенки сомитов подойдут вплотную к соседним парам сомитов и образуют таким образом двухслойные диссепименты, отделяющие полость одного сегмента от полости другого.
Таким образом, вторичная полость - целом - возникает внутри парных мезодермических зачатков - сомитов. Эпителий целома, отделяющий полость от стенок тела и внутренних органов,- это перитонеальный эпителий, образовавшийся из стенки сомита. Диссепименты представляют собой прилегающие друг к другу стенки двух следующих один за другим сомитов, а мезентерий, на котором как бы подвешена кишка, образован сближенными листками парных сомитов. Эти листки не везде одинаково близко подходят друг к другу. В спинном и брюшном мезентерии остаются пространства. Здесь формируются из мезодермальных элементов стенки кровеносных (спинного и брюшного) сосудов.
Классификация
Класс полихет разделяется на три подкласса: 1. Бродячие многощетинковые кольчецы (Errantia) - свободно передвигающиеся полихеты; 2. Сидячие многощетинковые кольчецы (Sedentaria); 3. Мизостомиды (Myzostomida).
Подкласс Бродячие многощетинковые кольчецы (Errantia)
К этому подклассу относится значительное число видов полихет, из которых большинство ведет донный, ползающий образ жизни. К ним принадлежат семейства нереид, силлид. Некоторые группы бентосных полихет утратили червеобразную форму тела, которое стало широким и сплющенным в дорзовентральном направлении. Таковы виды рода Aphrodite.
К бродячим относятся также полихеты, ведущие пелагический образ жизни и имеющие измененные параподии, приобретшие характер плавательных органов. К этому подклассу принадлежит описанный выше палоло (Eunice viridis), а также самая крупная из полихет - Е. gigantea, достигающая почти трех метров длины, и плавающая полихета Phyllodoce. Наконец, к Errantia относят и некоторых полихет, ранее выделявшихся в особый класс первичных кольчецов. Это роды Polygordius, Protodrilus, а также олигомерные Dinophilidae.
Подкласс. Сидячие многощетинковые кольчецы (Sedentaria)
Этот подкласс объединяет большое число, главным образом сидячих, форм, живущих в трубках, состоящих из органического вещества, выделяемого эпителием кожи, либо в известковых трубках. Однако к этому подклассу относится немало роющих форм, например пескожилы (Arenicola), живущие в норках, вырытых в песке.
Сидячие полихеты характеризуются наибольшей гетерономностью сегментации тела, более слабым развитием параподий и т. п.
Подкласс. Мизостомиды (Myzostomida)
Практическое значение многощетинковых кольчецов
Полихеты в огромном количестве населяют моря и океаны и служат основной пищей очень многим морским животным, прежде всего различным промысловым рыбам. Ценнейшие осетровые рыбы (осетр, севрюга) питаются предпочтительно различными полихетами и только при недостатке этого корма поедают моллюсков, ракообразных и других животных.
Закрытое Каспийское море, славящееся ценнейшими осетровыми, имеет обедненную морскую фауну, в которой всего пять видов полихет. Поэтому с целью обогащения фауны Каспия животными, ценными в кормовом отношении, особенно для осетровых рыб, под руководством известного советского исследователя морей акад. Л. А. Зенкевича были проведены работы по акклиматизации в Каспийском море полихеты нереис (Nereis succinea), живущей в Азовском море. Предварительные исследования показали, что этот червь наиболее подходит для решения поставленной задачи. Он весьма нетребователен к колебаниям солености моря, что особенно важно в связи с низкой соленостью вод Каспия, приспособлен к жизни в илистом грунте, где питается растительным детритом, и легко переносит недостаток кислорода. В 1939-1941 гг. в Каспийском море было выпущено 65 тыс. особей. Уже в 1944 г. в желудках осетровых было обнаружено множество этих червей, а в 1948 г. переис заселяла в Северном Каспии площадь 30 тыс. км 2 . Так завершился опыт акклиматизации полихет в Каспийском море, заметно улучшивший кормовую базу промысловых рыб и резко повысивший биологическую продуктивность моря.
Галлерея
Класс Многощетинковые черви (Pоlychaeta)
Аудиофрагмент "Класс Многощетинковые черви" (00:57)
Многощетинковых червей известно около 7 тыс. видов. Большинство из них обитает в морях. Немногие живут в пресных водах, в подстилке тропических лесов. В морях многощетинковые черви живут на дне, где ползают среди камней, кораллов, зарослей морской растительности, зарываются в ил. Среди этих червей есть сидячие формы, которые строят защитную трубку и никогда ее не покидают. Есть среди них и планктонные виды. Встречаются многощетинковые черви главным образом в прибрежной полосе, но иногда на глубине до 8 тыс. м. В некоторых местах на 1 м 2 морского дна обитает до 90 тыс. многощетинковых червей. Их поедают ракообразные, рыбы, иглокожие, кишечнополостные, птицы. Поэтому некоторых многощетинковых червей специально развели в Каспийском море в качестве корма для рыб.
Длина многощетинковых червей от 2 мм до 3 м. Тело вытянуто, слегка сплющенное в спинно-брюшном направлении либо цилиндрическое. Как у всех кольчатых червей, тело многощетинковых состоит из сегментов, число которых у разных видов колеблется от 5 до 800. Кроме множества туловищных сегментов имеется головной отдел
и анальная лопасть
.
На голове у этих червей расположены пара щупиков (пальпы) , пара щупалец (антенны) и усики . Это органы осязания и химического чувства.
По бокам каждого сегмента тела заметны мускулистые выросты - органы движения, которые называют параподиями
(от греч. пара
- "возле" и подион
- "ножка"). Параподии содержат в себе своеобразную арматуру - пучки щетинок, способствующие жесткости органов движения. Червь загребает параподиями спереди назад, цепляясь за неровности субстрата, и таким образом ползет вперед.
У сидячих форм червей происходит частичная редукция параподий: нередко они остаются только в передней части тела.
Тело малощетинковых червей покрыто однослойным эпителием. У сидячих форм червей выделения эпителия могут затвердевать, образуя вокруг тела плотный защитный чехол. Кожно-мускульный мешок состоит из тонкой кутикулы, кожного эпителия, кольцевых и продольных мышц.
Под кожным эпителием расположены два слоя мышц: поперечные, или кольцевые, и продольные. Под слоем мышц имеется однослойный эпителий, который изнутри выстилает вторичную полость тела, или целом, а также образует перегородки между сегментами.
Пищеварительная система начинается ртом, который находится на брюшной стороне головной лопасти. Кишечник состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки.
В мускулистой глотке у многих хищных червей имеются хитиновые зубцы , служащие для схватывания добычи. Средняя кишка - в виде прямой трубки. Анальное отверстие располагается на анальной лопасти. Бродячие многощетинковые черви в основном хищники, а сидячие питаются взвешенными в воде мелкими органическими частичками и планктоном.
Органы дыхания. У многощетинковых червей газообмен осуществляется или всей поверхностью тела, или участками параподий, внутрь которых заходят кровеносные сосуды. У некоторых сидячих форм дыхательную функцию выполняет венчик щупалец на головной лопасти.
Кровеносная система у кольчатых червей замкнутая. Это значит, что в любом участке тела червя кровь течет только по сосудам. Имеются два главных сосуда - спинной и брюшной .
Один сосуд проходит над кишкой, другой - под ней. Соединяются они между собой многочисленными полукольцевыми сосудами. Сердца нет, а движение крови обеспечивается сокращениями стенок спинного сосуда, в котором кровь идет сзади наперед, в брюшном - спереди назад.
Выделительная система представлена парными трубочками , расположенными в каждом сегменте тела. Каждая трубочка начинается широкой воронкой, края которой усажены мерцательными ресничками. Воронка обращена в полость тела, а противоположный конец трубочки открывается на боковой стороне тела наружу. С помощью системы трубочек продукты распада, которые накапливаются в целомической жидкости, выводятся наружу.
Нервная система состоит из парных надглоточных, или мозговых, узлов, парного брюшного нервного ствола и нервов, отходящих от них.
Органы чувств наиболее развиты у бродячих многощетинковых червей. Многие из них имеют глаза (у некоторых видов даже способные к аккомодации). Органы осязания и химического чувства расположены на антеннах, пальпах, усиках и параподиях. У многощетинковых червей есть органы равновесия (статоцисты). Некоторые виды способны к люминесценции.
Размножение. Большинство многощетинковых червей раздельнополы . Половые железы формируются почти в каждом сегменте. Зрелые половые клетки (у самок - яйцеклетки, у самцов - сперматозоиды) попадают сначала в целом, а потом через канальцы выделительной системы выводятся наружу, в воду. Оплодотворение у многощетинковых червей наружное ; родители после этого погибают. После дробления из яиц развивается планктонная личинка, которая плавает с помощью ресничек. Через некоторое время она оседает на дно, а затем превращается во взрослого червя. У некоторых видов наблюдаются брачные игры и борьба за территорию.
У некоторых многощетинковых червей бывает и бесполое размножение . Червь делится поперек, а потом каждая половина восстанавливает недостающую часть тела. При этом иногда образуется временная цепочка, включающая до 30 червей.
Многощетинковые черви (например, нереис , 2 ) служат пищей для многих рыб. Некоторые черви (палоло ) употребляются в пищу людьми.
Щетинки, расположенные по бо кам каждого сегмента, являются орга нами движения. На фоне множества туловищных сегментов выделяется го ловной отдел. На нём расположены органы чувств (щупики, усики, иног да глаза). Заканчивается тело аналь ной лопастью.
Общая характеристика. Многощетинковые черви - наиболее древняя группа типа кольчатых червей, давшая начало другим классам этого типа. Поводом к наименованию класса послужило то, что у этих червей по бокам сегментов тела образовались своеобразные органы - параподии, снабженные многочисленными щетинками.
Тело многощетинковых червей состоит из ряда внешне сходных сегментов. Передние сегменты, сливаясь, образуют хорошо выраженный головной отдел, на котором расположены рот и различные придатки, а также некоторые органы чувств. Животные раздельнополые. Развиваются с метаморфозом (рис. 106). Описано несколько тысяч видов. Имеют практическое значение как корм рыб.
Рис. 106. Вилы многощетнпковых кольчатых червей:
/ - пескожил
(Arenieola
);
II
иерсис (Nereis
); 111 -
филлодощ1
(I
"
ln
/
lodoce
);
IV
.....-■ амфнтриго (Amphitrite
);
V
-
сабелларин
(Suhellariu
);
VI
- еерпула
(Serptilci
),
VII
морская мнпп>
(Aphrodite
);
I
- щупальца; 2 -
жабры; 3
........ паранодпи
Строение и жизненные отправления. Длина тела многощетнпковых червей колеблется от нескольких миллиметров до 1 м и более.
Органами движения служат нараподии - парные боковые выросты, состоящие обычно из непарной основной части и двух лопастей: спинной и брюшной (рис. 107). Каждая лопасть содержит пучок упругих щетинок, а также обычно осязательный усик. При недоразвитии спинной лопасти параподии становятся одноветвистыми. Параподии используются червями при ползании по дну водоема, а при плавании животного играют роль плавников. У червей, роющихся в грунте или живущих в трубчатых домиках, параподии полностью или частично редуцированы.
Покровы многощетинковых червей, ведущих активную жизнь на дне водоема, отличаются хорошо развитой кутикулой. Напротив, у червей, плавающих в толще воды, зарывающихся в грунт или строящих трубчатые домики, кутикула очень тонкая. Выделения покровов служат строительным и цементирующим материалом при постройке трубок, в которых живут некоторые много-щетинковые черви.
Органы чувств у большинства могощетинковых червей хорошо развиты. На голове (рис. 108) обычно имеются 1-2 пары глаз, осязательные усики, щупальца и обонятельные ямки.
Органы дыхания - жабры. У некоторых они отсутствуют, и дыхание происходит всей поверхностью тела.
Органы размножения. Многощетинковые черви обычно раздельнополы, наружных отличий между полами нет. У отдельных видов наблюдается партеногенез. Большинство откладывают яйца, но встречаются и живородящие формы. Некоторые размножаются почкованием, в результате которого могут образовываться временные разветвленные колонии.
Рис. 108. Голова многощетинкового кольчатого червя нереис:
Развитие многощетинковых червей происходит с метаморфозом или без него. У большинства форм из яиц выходят микроскопически малые плавающие личинки -- трохофоры, имеющие округлое несегментированное тело с поясками ресничек. Сначала они имеют первичную полость тела, которая в процессе развития животного сменяется вторичной.
Многощетинковые черви населяют моря, обитая от мелководья до больших глубин. Некоторые представители встречаются в пресноводных бассейнах, например в оз. Байкал. Большинство видов живут на дне, но некоторые обитают в толще воды. Одни весьма подвижны и способны ползать по дну и плавать, другие зарываются в грунт, третьи постоянно живут в трубкообразном домике, построенном из извести или органических веществ, выделяемых покровами червя.
У каждой из экологических групп многощетинковых червей свои особенности организации, способы питания, защитные приспособления. Обитающие в домиках обычно имеют недоразвитые иаранодии, их головные щупальца, сливаясь, могут образовывать крышечку, закрывающую вход в домик. Щупальца некоторых сидячих видов приобретают перисторазветвленную форму; они выполняют роль жабр и участвуют в добывании пищи. Поверхность их покрыта ресничным эпителием, реснички которого гонят воду со взвешенными в ней пищевыми частицами ко рту. Для расселения таких прикрепленных червей служит свободноплавающая личинка.
У некоторых роющихся в грунте многощетинковых есть хоботок с зубчиками, помогающий им закапываться. Параподии у них часто атрофированы, и короткие щетинки торчат прямо из тела пучками.
Многие виды многощетинковых служат основной пищей для промысловых морских рыб. Поэтому распространение и численность их учитывается при оценке биологической продуктивности водоемов и разведке запасов промысловых рыб. Из кольчатых червей, которые являются кормом для рыб, важны живущие на мелководье нереиды (Nereis ). По предложению проф. Л. А. Зенкевича в 1939-1941 гг. они были переселены из Азовского моря в Каспийское, где ранее не водились. Нереиды хорошо прижились в новых условиях и ныне стали в Каспийском море ценным кормом для осетровых рыб.
Своеобразный многощетинковый червь пескожил (Arenicola marina ) в огромном количестве населяет песчаные отмели. Он живет в заиленном песке, пропуская его через кишечник и переваривая содержащиеся в нем органические вещества.
У тихоокеанского червя палоло (Eunice viridis ) в период размножения сегменты задней части тела, наполненные половыми продуктами, отрываются и всплывают на поверхность моря. Путем разрыва стенок сегментов содержащиеся в них яйца или
сперматозоиды выходят в воду, где и происходит их соединение. Из зигот развиваются плавающие личинки, а из них - взрослые черви, которые опускаются на дно. Подобное размножение способствует расселению малоподвижных червей. В период массового всплытия местное население добывает их в большом количестве и использует как продукт питания.
По сравнению с другими типами червей кольчатые черви обнаруживают черты более высокой организации и составляют важное звено в эволюции животного мира.
Хотя они относятся к первичноротым, подобно и , но, в отличие от них, имеют вторичную полость тела с собственной эпителиальной выстилкой (так называемый целом).
Свое название эти черви получили за ясно выраженное деление тела на сегменты, или кольца. Отсюда краткое их название «кольчецы». Тип кольчецов генетически связан с другими, более сложными типами - и членистоногих.
У большинства кольчецов имеется хорошо развитая кровеносная система, отсутствующая у червей других типов. Нередко у кольчецов наблюдается развитие органов дыхания, (жабры). Усложнились и органы выделения, построенные по типу метанефридиев. Для кольчецов типична более глубокая дифференциация пищеварительной системы (рот, глотка, пищевод, зоб, желудок, кишечник, анальное отверстие), а также более сложная нервная система, в состав которой входит, кроме надглоточного и подглоточного ганглия и окологлоточного кольца, брюшная нервная цепочка.
Органы чувств кольчатых червей
Дальнейшее развитие получили органы чувств (глаза или их зачатки, щупальца, щетинки и др.; у первичных кольчецов имеются статоцисты). Часть кольчецов в онтогенезе проходит стадию своеобразной личинки - трохофоры, повторяющей в своем развитии некоторые черты отдаленных предков кольчатых червей. Весьма существенным надо считать появление метамерии, суть которой состоит в планомерном повторении в каждом сегменте всех внутренних и внешних органов тела. Важным этапом в эволюции червей явилось развитие у кольчецов параподий - зачатков ног.
Генетическая связь кольчецов с низшими червями, как известно, устанавливается через немертин, изучение которых в школьном курсе зоологии не предусмотрено. Поэтому вопрос о происхождении кольчатых червей в средней школе не может быть рассмотрен соответствующим образом. Учитель должен ограничиться общим указанием на существующих в природе особого типа червеобразных животных (немертин), ряд примитивных черт которых позволяет говорить об их происхождении от древних ресничных червей, а с другой стороны, некоторые особенности строения и развития указывают на их родство с кольчатыми червями. Предки кольчатых червей, по всей вероятности, вели свободно-подвижный хищный образ жизни, что способствовало значительному усовершенствованию их организации. Первоначальная их среда обитания - море, а затем в процессе эволюции часть кольчецов приспособилась к жизни в пресной , а также в почве.
Нервная система кольчатых червей
Вследствие метамерного строения нервной системы каждый сегмент тела имеет ганглии, от которых идут нервы, содержащие как чувствительные волокна, воспринимающие раздражения, идущие от рецепторов, так и двигательные, проводящие раздражения к мускулам и железам червя. Следовательно, у кольчецов имеется анатомо-морфологическая основа для рефлекторной деятельности в широком диапазоне. При этом следует иметь в виду, что головные ганглии червя (над- и подглоточные) с помощью органов чувств получают извне такие раздражения, которые не воспринимаются другими частями тела. Однако, несмотря на ведущую роль-головных нервных центров, у кольчецов безусловно-рефлекторные реакции могут осуществляться и локально, в каждом сегменте тела, имеющем свои ганглии. Более того, замыкание рефлекторной дуги может происходить по типу рецептор - чувствительный аксон - моторный аксон - мышечная клетка. В этом случае центральная нервная система только регулирует уровень активности мускулатуры.
Значение кольчатых червей
Кольчатые черви играют существенную роль в круговороте веществ в природе и занимают видное место во многих биоценозах суши и моря. Не менее велико и практическое значение кольчецов как источник питания для промысловых рыб и как активный фактор почвообразовательного процесса. Некоторые виды морских кольчецов (полихет) обладают способностью избирательно поглощать и накапливать в своем организме рассеянные в воде химические . Так, например, у них обнаружена концентрация кобальта в пределах до 0,002%, а никеля - от 0,01 до 0,08%, т. е. во много тысяч раз более высокая, чем в воде. Такая способность характерна и для других обитателей океана, что открывает для человека перспективу извлечения редких элементов непосредственно из морской воды с помощью беспозвоночных.
Пищевые связи кольчецов весьма разнообразны и затрагивают многие группы беспозвоночных, исключая насекомых, с которыми у них нет прямых пищевых контактов.
Виды кольчатых червей
В настоящее время известно свыше 7000 видов кольчецов, объединяемых в несколько классов, из которых в средней школе изучают только два: класс Многощетинковые кольчецы, или Полихеты, и класс Малощетинковые кольчецы, или Олигохеты. Многощетинковые важны для понимания происхождения кольчатых червей и в то же время представляют интерес как предковая группа по отношению к другим классам кольчецов, а малощетинковые могут служить примером приспособления кольчатых червей к существованию в пресной воде и в почве. Изучение кольчецов в живом виде проводится в школе только на представителях класса малощетинковых (дождевые черви). Ознакомление с многощетинковыми кольчецами проводят на экспонатах зоологических музеев, используя влажные препараты.
К типу кольчатые черви (Annelida) относятся три класса: Многощетинковые черви, Малощетинковые черви и Пиявки. Характеристика типа приводится на примере самого многочисленного класса - Многощетинковых.
Класс Многощетинковые (Polychaeta)
Научное название класса «полихеты» означает в переводе с греческого «многощетинковые». Эти черви самые многочисленные из кольчецов, их насчитывают свыше 5000 видов. Большинство обитает в морских водоемах, населяя все районы и глубины Мирового океана. Они встречаются как в толще воды, так и на дне, проникая в слои грунта или оставаясь на поверхности. Среди полихет есть хищные и мирные виды, т. е. плотоядные и растительноядные. Как те, так и другие при поедании пищи пользуются острыми, сильными челюстями. Пелагические черви гоняются за мальками рыб, донные поедают водоросли, гидроидных полипов, других червей, мелких ракообразных и моллюсков. Живущие в грунте пропускают сквозь кишечник песок с частицами органических веществ.
Многие полихеты строят себе трубки-домики, в которых они прячутся от врагов; другие живут в норах и в случае опасности зарываются в грунт (пескожилы). Продолжительность жизни многощетинковых не превышает 2-4 года. У некоторых видов ярко выражена забота о потомстве (вынашивание молоди - в выводковой сумке и особых полостях или под прикрытием спинных чешуй).
Личинки полихет часто оседают на днище судов и вместе с другими организмами-обрастателями причиняют вред, снижая судоходные качества кораблей. Так как полихеты не имеют твердого скелета, они служат полноценной и легко усвояемой пищей для рыб, составляя важный элемент их кормовой базы.
Полихеты, за единичными исключениями, морские животные, обитающие в исключительно разнообразных экологических условиях.
Строение тела многощетинковых
Тело полихет сегментировано и состоит из головной лопасти (простомиума), сегментов туловища и анальной лопасти (пигидиума). На головной лопасти располагаются органы чувств: осязания (на щупиках), зрения (простые глаза), химического чувства. Тело вытянуто в длину, червеобразное, количество сегментов сильно варьируется. Сегменты туловища могут быть одинаковыми по строению (гомономная метамерия) или разными как по строению, так и по выполняемым функциям (гетерономная метамерия). Метамерией называется расчленение тела животных на сходные участки - метамеры, расположенные вдоль продольной оси тела. Для полихет характерен процесс цефализации - включение одного (или более) сегментов туловища в головной отдел.
Сегменты туловища снабжены парными боковыми двигательными придатками - параподиями. Фактически параподии являются первыми примитивными конечностями, возникшими у беспозвоночных. Каждый сегмент несет пару параподий. Пара-подия состоит из двух ветвей: спинной (нотоподия) и брюшной (невроподия). Каждая из ветвей содержит пучок щетинок. Кроме тонких одинаковых щетинок в ветвях параподий имеются толстые опорные щетинки. Размеры, форма параподий и щетинок в пределах класса весьма разнообразны. Нередко у сидячих форм параподии редуцированы.
Тело полихет покрыто тонкой кутикулой, образованной однослойным покровным эпителием. В эпителии находятся одноклеточные железы, которые выделяют слизь на поверхность тела червей. У сидячих полихет кожные железы выделяют вещества для строительства трубочек, в которых обитают черви. Трубочки могут быть инкрустированы песчинками или пропитаны углекислым кальцием.
Под эпителием расположены два слоя мускулатуры - кольцевой и продольный. Кутикула, эпителий и слои мускулатуры образуют кожно-мускульный мешок. Изнутри он выстлан однослойным эпителием мезодермального происхождения, который ограничивает вторичную полость тела, или целом. Таким образом, целом располагается между стенкой тела и кишкой. В каждом сегменте целом представлен парой мешков, заполненных целомической жидкостью. Она находится под давлением, в ней плавают отдельные клетки - целомоциты. Соприкасаясь над и под кишечником, стенки мешков образуют двуслойную перегородку - мезентерий (брыжейку), на которой кишечник подвешен к телу. На границе между сегментами стенки соседних целомических мешков формируют поперечные перегородки - диссепименты (септы). Таким образом, септы делят целом на определенное число поперечных отделов.
Функции вторичной полости тела: опорная (жидкий внутренний скелет), распределительная (транспорт питательных веществ и газообмен), выделительная (транспорт продуктов обмена к органам выделения), половая (в целоме происходит созревание половых продуктов).
Рот ведет в мускулистую глотку, в которой у хищных видов могут находиться хитиновые челюсти. Глотка переходит в пищевод, а затем следует желудок. Вышеперечисленные отделы составляют переднюю кишку. Средняя кишка имеет вид трубки, снабжена. собственной мышечной обкладкой. Задняя кишка короткая, открывается анальным отверстием на анальной лопасти.
Полихеты дышат через всю поверхность тела или с помощью жабр, в которые превращаются некоторые части параподий.
Кровеносная система замкнута. Это значит, что в теле животного циркулирует только по системе сосудов. Имеются два крупных продольных сосуда - спинной и брюшной, которые в сегментах связаны между собой кольцевыми сосудами. Под эпителием и вокруг кишечника образуется очень густая капиллярная сеть. Капилляры также оплетают извитые канальцы метанефридиев, где кровь освобождается от продуктов обмена. Сердца нет, его функции выполняет пульсирующий спинной сосуд, а иногда - кольцевые сосуды. По брюшному сосуду кровь течет спереди назад, а по спинному - сзади наперед. Кровь может быть окрашена в красный цвет, за счет присутствия железосодержащего дыхательного пигмента, а может быть бесцветной или иметь зеленоватый оттенок.
Органы выделения у примитивных полихет представлены протонефридиями, а у высших - метанефридиями. Метанефридий представляет собой длинный каналец, открывающийся в целом окруженным ресничками отверстием. С канальцами метанефридия срастаются половые воронки (половые протоки), и образуется нефромиксий, служащий для выведения продуктов обмена и половых клеток. Метанефридии располагаются метамерно: по 2 в каждом сегменте тела. Выделительную функцию также выполняет хлорагогенная ткань - видоизмененные клетки целомического эпителия. Хлорагогенная ткань функционирует по принципу почки накопления.
Нервная система многощетинковых
Нервная система состоит из парных мозговых ганглиев, окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Брюшная нервная цепочка образована двумя продольными нервными стволами, на которых в каждом сегменте располагаются два сближенных ганглия. Органы чувств: органы осязания, химического чувства и зрения. Органы зрения могут быть достаточно сложно устроены.
Размножение многощетинковых
Многощетинковые черви раздельнополы, половой диморфизм не выражен. Гонады формируются практически во всех сегментах, протоков не имеют, половые продукты выходят в целом, а из него через нефромиксии наружу. У некоторых видов половые продукты выводятся в воду через разрывы стенки тела. Оплодотворение наружное, развитие протекает с метаморфозом. Личинка полихет - трохофора - плавает в планктоне при помощи ресничек. У трохофоры по бокам кишечника залегают две крупные мезодермальные клетки - телобласты, из которых впоследствии развиваются мешки вторичной полости тела. Такой способ закладки целома называется телобластическим и свойствен первичноротым животным.
Кроме полового размножения у полихет присутствует бесполое размножение, приуроченное к периоду созревания половых продуктов. В это время некоторые виды поднимаются со дна (атокные формы) и ведут планктонный образ жизни (эпитокные формы). Эпитокные формы морфологически сильно отличаются от атокных. У этих животных задняя часть тела может образовывать голову и отделяться от передней части. В результате процессов регенерации образуются цепочки особей.
Полихеты служат пищей для многих видов рыб - бентофагов, крупных ракообразных и морских млекопитающих.
В школе учащиеся знакомятся с полихетами на примере представителей двух семейств - нереид и пескожилов. В дополнение к сведениям, изложенным о них в школьном учебнике, ниже приводятся некоторые дополнительные данные.
Нереиды
Учащимся следует сообщить, что в природе существует свыше 100 видов нереид. Они относятся к подклассу бродячих полихет. Тело нереид чаще бывает окрашено в зеленые тона, отливающие всеми цветами радуги. Нереиды Белого моря питаются ламинариями и другими водорослями, а также мелкими животными; некоторые виды нереид из морей проникают через устья рек на рисовые поля, где подгрызают молодые ростки риса, нанося вред всходам. Одна из тропических нереид даже переселилась па сушу и стала жить вдали от морского берега на плантациях бананов и какао, где она обитает во влажной среде, питаясь гниющими листьями и плодами. Эти факты показывают, что морские формы полихет могут приспосабливаться к жизни в пресной воде и на суше, что проливает свет на происхождение кольчецов, живущих в пресных водоемах и во влажных почвах (олигохеты, пиявки).
Одни виды нереид обитают только в чистой воде и не выносят присутствия в ней даже малого количества сероводорода, а другие могут жить в загрязненных водоемах с гниющими в иле органическими веществами. Следовательно, нереиды, подобно другим гидробионтам, могут служить индикаторами качества воды.
В результате искусственного переселения нереид из Азовского моря в Каспийское существенно улучшилось питание населяющих его ценных пород рыб. Так, например, ил, богатый детритом, раньше лежал на дне Каспийского моря как бы «мертвым капиталом», теперь он служит пищей нереидам, которые, в свою очередь, составляют основной корм рыб (осетра, севрюги, леща и др.). Успех акклиматизации нереид, проведенной под руководством академика Л. А. Зенкевича, открыл широкие перспективы для реконструкции кормовой базы не только Каспийского, но и Аральского моря и повлек за собой ряд других аналогичных мероприятий по реконструкции морской фауны.
Нереиды способны образовывать временные связи условно-рефлекторного типа. Так, например, одна из беломорских нереид систематически освещалась одновременно с кормлением в момент выхода ее из трубки. Через несколько сеансов червь стал выползать на одно только освещение, без подкрепления этого раздражителя кормом. Затем этот рефлекс был переделан на затемнение, а еще позже - на изменение степени освещения.
Трохофоры нереид обладают замечательной маневренностью в плавании, чему способствует не только обтекаемая форма личинки, но еще в большей степени - своеобразные движения ресничек в поясках, покрывающих тело трохофоры. Это движение создает особые токи воды, увлекающие личинку вперед, а изменение режима работы ресничек позволяет ей передвигаться в самых различных направлениях. Используя принципы движения трахофоры, в США была предложена модель подводной лодки с роторными двигателями. Таким образом, знание особенностей трохофоры нашло применение в технике, после того как личинка кольчецов стала объектом бионики.
Пескожилы
В илистых и песчаных грунтах литорали обитают зеленовато-бурые полихеты-пескожилы (длиной 20-30 см), ведущие роющий образ жизни. Они относятся к подклассу сидячих полихет и питаются растительным дотритом, заглатывая и пропуская через свой кишечник грунт с органическими остатками.
На литорали Белого моря во время отлива можно видеть следы деятельности пескожилов в виде множества ловчих воронок и конусовидных выбросов песка. Пескожилы устраивают в верхних слоях прибрежных отмелей изогнутые норы с двумя выходами на поверхность. На одном конце норы образуется воронка, а на другом - пирамидка . Воронка - это осевший около рта червя носок в результате всасывания пескожилом грунта вместе с гниющими водорослями, а кочка - очередная порция выброшенного наружу песка, прошедшего через кишечник червя. Подсчеты показали, что пескожилы за сутки способны обновить и переработать до 16 т грунта на 1 га морского побережья.
Класс Малощетинковые (Oligochaeta)
Научное название этого класса «олигохеты» происходит от греческого слова, которое означает «малощетинковые». Олигохеты произошли от полихет путем изменения некоторых черт строения в связи с переходом их в другие среды обитания (в пресную воду, в почву). Так, например, они полностью утратили параподии, щупальца, а некоторые виды - и жабры; исчезла личиночная стадия - трохофора - и появился кокон, защищающий яйца от воздействия частиц грунта.
Размеры олигохет колеблются в пределах от 0,5 мм до 3 мм. Известно около 3000 видов олигохет, подавляющее большинство которых - обитатели почв. Несколько сот видов живет в пресной воде и очень немногие (несколько десятков видов) относятся к морским формам.
Олигохеты - обитатели почвы или пресных вод, морские представители крайне малочисленны. Параподии у олигохет редуцированы, от них в ограниченном числе сохраняются только щетинки. Олигохеты - гермафродиты.
Строение тела малощетинковых
Тело олигохет вытянуто, имеет гомономную сегментацию. Процессы цефализации не наблюдаются, органы чувств на головной лопасти отсутствуют. Каждый сегмент тела несет 4 пучка щетинок, число и форма которых различны. Тело заканчивается анальной лопастью.
Тело олигохет покрыто тонкой кутикулой, которую выделяет однослойный эпителий, богатый слизистыми железами. Выделяемая слизь необходима червю для обеспечения процессов дыхания, а также облегчает передвижение животного в грунте. Особенно много желез сосредоточено в области пояска - особого утолщения на теле, который принимает участие в процессе копуляции. Мускулатура - кольцевая и продольная, продольная развита сильнее.
В пищеварительной системе олигохет наблюдаются усложнения, связанные с особенностями питания. Глотка - мускулистая, ведет в пищевод, который расширяется в зоб. В зобу пища накапливается, набухает и подвергается воздействию ферментов, расщепляющих углеводы. В пищевод впадают протоки трех пар известковых желез. Известковые железы служат для удаления из крови карбонатов. Карбонаты затем поступают в пищевод и нейтрализуют гуминовые кислоты, которые содержатся в гниющих листьях - пище червей. Пищевод впадает в мускулистый желудок, в котором пища перетирается. На спинной стороне средней кишки образуется впячивание - тифлозоль, что увеличивает всасывательную поверхность кишечника.
В кровеносной системе роль «сердец» выполняют первые пять пар кольцевых сосудов. Дыхание происходит через всю поверхность тела. Кислород, растворенный в слизи, диффундирует в густую капиллярную сеть, расположенную под покровным эпителием.
Органы выделения - метанефридии и хлорагогенная ткань, покрывающая наружную поверхность средней кишки. Отмершие хлорагогенные клетки склеиваются в группы и образуют особые бурые тела, которые выводятся наружу через непарные поры, находящиеся на спинной поверхности тела червей.
Нервная система типичного строения, органы чувств развиты слабо.
Размножение малощетинковых
Половая система гермафродитна. Половые железы располагаются в нескольких половых сегментах. Оплодотворение наружное, перекрестное. Во время копуляции черви склеиваются слизью пояска и обмениваются спермой, которая собирается в семяприемниках. После этого черви расходятся. На пояске образуется слизистая муфточка, которая сползает по направлению к переднему концу тела. В муфточку откладываются яйцеклетки, а затем выжимается сперма партнера. Происходит оплодотворение, муфточка сползает с тела червя, ее концы замыкаются, и образуется кокон, внутри которого происходит прямое развитие червей (без метаморфоза).
Олигохеты могут размножаться бесполым путем - архитомией. Тело червя делится на две части, передняя часть восстанавливает задний конец, а задняя часть - головной.
Дождевые черви играют важную роль в почвообразовательных процессах, разрыхляя почву и обогащая ее гумусом. Земляные черви служат пищей птицам и животным. Пресноводные олигохеты - важнейший компонент в питании рыб.
Ознакомление учащихся с малощетинковыми червями можно провести на живых объектах. Из пресноводных олигохет особенно доступны наиды и трубочники, а из почвенных обитателей - различные дождевые черви и энхитреиды (горшечные черви). Кроме наблюдений, в уголке живой природы можно поставить ряд элементарных опытов, в частности, по регенерации, которая у олигохет выражена в достаточной степени.
Дождевые черви
В учебнике зоологии описывается обыкновенный дождевой червь - один из представителей семейства люмбрицид. Однако фактически в работе с учащимися учителю придется иметь дело с тем конкретным видом, особи которого будут извлечены из почвы пришкольного участка или добыты на экскурсии по изучению почвенной фауны определенного биоценоза (поля, луга, леса и т. д.). И хотя в основных чертах все эти черви сходны, но в деталях отличаются друг от друга в зависимости от видовой принадлежности.
Важно, чтобы дети узнали о существовании многих видов дождевых червей, приспособленных к различным условиям жизни в природе, а не ограничивались бы односторонним представлением о них только на основе материалов учебника. В семействе люмбрицид, например, насчитывается около 200 видов, объединяемых в несколько родов. Видовое определение червей основано на ряде признаков: размерах и окраске тела, числе сегментов, расположении щетинок, форме и положении пояска и других наружных и внутренних особенностях строения. Следует также сообщить учащимся, что в благоприятных ландшафтах биомасса дождевых червей может достигать 200-300 кг на 1 га земли.
Знакомясь с внешним строением дождевых червей, учащиеся должны обратить внимание на слабое развитие щетинок, которые, однако, играют существенную роль в передвижении червей в грунте. На экскурсии легко убедиться в прочной фиксации тела дождевого червя в норке. Можно сообщить учащимся, что у основания каждой щетинки лежит по маленькой щетинке, которыми заменяются старые по мере их стирания.
Наблюдая в уголке живой природы за поведением червя во время зарывания его в землю, учащиеся должны познакомиться с «механикой» этого процесса и уточнить, роль в ней щетинок. Дождевой червь действует передним концом тела, как тараном. Частицы почвы он расталкивает в стороны во время вздутия передней части тела, куда нагнетается жидкость сокращением мускулатуры. В этот момент щетинки головного отдела упираются в стенки хода, создавая «заякоривание», т. е. упор для подтягивания задних отделов, причем щетинки этих последних прижимаются к телу, уменьшая трение о почву во время движения. Когда головной отдел снова начинает перемещаться вперед, щетинки остальной части тела упираются в грунт и создают опору для выдвижения головы.
В связи с жизнью в почве у дождевых червей по сравнению со свободноживущими олигохетами произошло недоразвитие щетинок, а также упростился рецепторный аппарат. В наружном покрове расположены различный чувствительные клетки. Одни из них воспринимают световые раздражения, другие - химические, третьи - осязательные и т. д. Наибольшей чувствительностью отличается головной конец, в меньшей степени - задний. Самая слабая чувствительность наблюдается в средней части тела. Эти различия обусловлены неодинаковой густотой распределения чувствительных клеток.
Всякое вредное или неприятное воздействие внешнего; фактора вызывает у дождевого червя оборонительную реакцию: зарывание в землю, сокращение тела, выделение на поверхности кожи слизи. Следует провести элементарные опыты, которые показали бы отношение червей к различным раздражителям. Так, например, постукивание по стенке садка вызывает отрицательный вибротаксис (червь прячется в норку). Яркий свет заставляет червя уползать в тень или скрываться в норку (отрицательный фототаксис). Однако на слабый свет червь реагирует положительно (направляется к источнику света). Воздействие даже очень слабого раствора уксусной кислоты на головной конец вызывает отрицательный хемотаксис (сокращение передней части тела). Если поместить червя на фильтровальную бумагу или на стекло, он стремится переползти на землю. Здесь действует отрицательный тигмотаксис (избегание чуждого субстрата, от которого исходит необычное раздражение). Сильное прикосновение к заднему концу влечет за собой вытягивание переднего - червь как бы убегает. Если прикоснуться к нему спереди, то движение головного конца прекращается, а хвостовой конец производит попятное движение. Эти опыты нельзя проводить непосредственно на поверхности земли, так как черви зароются в грунт (защитная реакция).
При содержании червей в садках можно наблюдать втягивание ими в норку листьев. Если лист фиксировать на месте, не давая ему двигаться, то червь после 10-12 безуспешных попыток приблизить добычу к норке оставляет ее в покое и захватывает другой лист. Это указывает на способность червей варьировать стереотипное поведение в соответствии с конкретными обстоятельствами. По мнению Дарвина, черви всякий раз захватывают листья так, чтобы они втаскивались в норку более или менее свободно, для чего придают им соответствующую ориентировку. Однако последние наблюдения показали, что черви добиваются нужных результатов путем проб и ошибок.
Некоторые ученые вслед за Дарвином полагали, что черви могут различать форму предметов и таким образом находить листья, но в действительности оказалось, что дождевым червям (как и многим другим беспозвоночным) свойственно отыскивать пищу с помощью хеморецепторов. Так, в опытах Мангольда (1924) черви различали в листве черешок от верхушки пластинки не по форме, а по неодинаковому запаху этих частей листа. В настоящее время признается, что дождевые черви в процессе ползания по земле могут воспринимать очертания и размещение окружающих их предметов на основе осязательных и кинестетических ощущений.
У дождевых червей активность в течение суток неодинакова. Примерно 1 / 3 суток они более деятельны, а в остальное время их активность снижается почти в три раза. Кроме суточного ритма, у дождевых червей существует также сезонный ритм активности. Так, например, на зиму черви уходят глубже в землю и там остаются в норках в состояний анабиоза. Известны случаи нахождения живых червей внутри кусков льда, что указывает на их большую выносливость и способность переносить неблагоприятные условия.
Исследования, проведенные в России и за рубежом, показали положительную роль дождевых червей в улучшении структуры почв и повышении их плодородия.
Жизнь в почве, передвижение в грунте и соприкосновение с грубыми частицами земли влекут за собой механические повреждения нежной кожи дождевого червя, а иногда и разрыв их тела на части. Однако все эти травмы но приводят их к гибели, так как у червей выработались защитные приспособления, обеспечивающие им выживание в естественной среде обитания. Так, например, выделяемая кожными железами слизь обладает свойствами, предохраняющими организм от заражения болезнетворными микробами и грибками, проникающими в ранки и царапины. Кроме того, слизь увлажняет поверхность тела, препятствуя его высыханию, и служит смазкой при движении. Помимо слизистых выделений, большую роль в сохранении жизни червей играют регенеративные процессы, которые особенно важны при механическом расчленении тела на куски.
В школьном уголке живой природы нетрудно поставить опыты по регенерации дождевых червей и наблюдать ход восстановления утраченных частей. В этих процессах играют важную роль головные ганглии, поэтому у некоторых видов червей (например, у навозного дождевого червя), перерезанных пополам, лучше и быстрее регенерирует передний конец.
Приспособленность червей к существованию в почве выражается и в наличии у них прочных коконов, внутри которых развивается небольшое количество яиц. Коконы могут лежать в земле до 3 лет, сохраняя жизнеспособность молоди. Взрослые черви также живут по нескольку лет (от 4 до 10) в садках, где и определялась продолжительность их жизни. В природных условиях многие черви не доживают до естественного конца, так как их поедают кроты в подземных ходах, а на поверхности земли на них нападают и уничтожают жужелицы, крупные многоножки, лягушки, жабы, птицы. В особенности много червей погибает после сильных дождей, когда вода заливает их ходы и норки, вытесняя оттуда и заставляя червей выползать наружу для дыхания.
В условиях эксперимента дождевые черви способны к изменению врожденного поведения на основе выработки у них условных рефлексов. Это было ясно показано в классических опытах Р. Иеркса (1912). Он заставлял проползать дождевого червя через Т-образный лабиринт, состоявший из двух трубок, соединенных под прямым углом. В одном конце поперечной трубки (в правом) находился выход в ящик с влажной землей и листьями, а в другом (левом) - полоска стеклянной шкурки и электроды батарейки. Червь проползал в продольной трубке до ее вхождения в поперечную и затем поворачивал либо вправо, либо влево. В первом случае он попадал в благоприятную обстановку, а во втором испытывал неприятные ощущения: раздражение от стеклянной шкурки и электрический укол при замыкании своим телом электродов. Через 120-180 путешествий червь начинал предпочитать путь, ведущий к ящику. У него вырабатывался условный рефлекс на биологически полезное направление движения. Если электроды и ящик менялись местами, то червь примерно через 65 сеансов приобретал новый условный рефлекс.
Класс Пиявки (Hirudinea)
Медицинская пиявка (Hirudo medicinalis) используется в медицине при заболеваниях кровеносных сосудов, образовании тромбов, гипертонической болезни, склерозе и т. д.
