33. Тип Кольчатые черви. Роль червей в почвенных экосистемах

Определения и обозначения

Тип Кольчатые черви — группа животных, к которой относятся дождевые черви, пиявки и многие водные черви. Их главное отличие от червей других типов — тело, разделённое на повторяющиеся участки, а также наличие кожно-мускульного мешка. У разных представителей есть свои особенности строения и образа жизни. Общие признаки помогают понять, почему их объединяют в один тип.

Метамерия — разделение тела на повторяющиеся сегменты, или участки. Снаружи сегменты часто заметны как кольца, но они связаны и с повторением некоторых внутренних частей тела. Такая организация позволяет разным участкам тела двигаться не строго одинаково. Благодаря этому червь может изгибаться и продвигаться в узких ходах.

Кожно-мускульный мешок — наружный покров тела вместе с расположенными под ним мышечными слоями. У дождевого червя под кожей находятся кольцевые и продольные мышцы. Кольцевые мышцы делают участок тела тоньше и длиннее, а продольные — короче и толще. Их работа помогает менять форму тела и перемещаться.

Поясок дождевого червя — утолщённый участок покровов на передней части тела взрослого червя. Во время размножения он выделяет слизь и участвует в формировании оболочки кокона. В кокон попадают яйца и запасённые половые клетки. Поэтому поясок нужен не для движения, а для размножения.

Как это устроено

Наружные кольца дождевого червя соответствуют его повторяющимся сегментам, хотя границы внутренних частей не всегда полностью совпадают с видимыми бороздками. В сегментах повторяются некоторые элементы строения, а между ними могут находиться перегородки. Благодаря этому отдельные участки могут менять форму относительно независимо. Тело становится гибким, и червь способен изгибаться, не теряя целостности.

Для продвижения червь поочерёдно сокращает кольцевые и продольные мышцы. Сначала сокращение кольцевых мышц удлиняет переднюю часть тела, и она вытягивается вперёд. Щетинки этой части упираются в почву, чтобы тело не сдвинулось назад; затем сокращаются продольные мышцы, передний участок укорачивается и подтягивает остальное тело. Чередование этих действий позволяет червю ползти и протискиваться в почвенных ходах.

У дождевого червя нет лёгких или жабр: кислород проходит через влажную кожу в мелкие кровеносные сосуды, а углекислый газ выходит наружу. Влага помогает газам растворяться на поверхности и проникать через покровы, поэтому высохшая кожа плохо подходит для дыхания. Кровь переносит газы и другие вещества по замкнутой системе сосудов, то есть движется внутри сосудов, а не свободно омывает органы. Так дыхание через кожу связано с кровообращением.

Дождевые черви — гермафродиты: у каждой особи есть мужские и женские половые органы, но для размножения обычно нужны две особи. Они обмениваются половыми клетками, после чего поясок выделяет слизь и формирует вокруг тела оболочку кокона. Когда червь выползает из неё, в кокон попадают яйца и запасённые сперматозоиды; там происходит оплодотворение и развиваются молодые черви. Кокон защищает зародыши от неблагоприятных условий.

Прокладывая ходы, дождевые черви рыхлят почву и перемешивают её частицы. По ходам в более глубокие слои могут проникать воздух и вода, что важно для корней и почвенных организмов. Черви затягивают в норы отмершие листья и другие остатки, измельчают и переваривают их. Вместе с продуктами жизнедеятельности эти остатки возвращаются в почву в переработанном виде, обогащая её органическими веществами.

Особенности дождевого червя и их значение для жизни в почве

Сопоставляй каждую особенность с тем, как она устроена, и с её результатом для червя или почвы. Так проще увидеть причинную связь: например, щетинки дают опору, а мышцы обеспечивают движение. Таблица также показывает, что строение животного связано с его ролью в почвенной экосистеме.

Разбор задач

Задача 1. У дождевого червя кожа высохла. Объясните, почему это опасно для животного.

1. Вспоминаем, что дождевой червь получает кислород через кожу, а не с помощью лёгких или жабр.
2. Для газообмена поверхность кожи должна быть влажной: влага помогает кислороду проходить через покровы к кровеносным сосудам.
3. Если кожа высохла, поступление кислорода затрудняется, а удаление углекислого газа нарушается.

Ответ: высыхание кожи мешает дыханию и может привести к гибели червя.

Задача 2. Червь движется по почве: передняя часть тела вытягивается, затем подтягивается задняя. Объясните, как в этом участвуют мышцы и щетинки.

1. Когда сокращаются кольцевые мышцы, участок тела становится длиннее и тоньше, поэтому передняя часть вытягивается вперёд.
2. Щетинки выдвигаются и цепляются за частицы почвы. Они удерживают передний участок, не позволяя ему сразу соскользнуть назад.
3. Затем продольные мышцы сокращаются, участок укорачивается и становится толще. За счёт этого задняя часть подтягивается к закреплённой передней.

Ответ: мышцы изменяют длину тела и перемещают его, а щетинки обеспечивают опору в почве.

Задача 3. На участке стало меньше дождевых червей. Предскажите два возможных изменения почвы и объясните причинную связь.

1. Вспоминаем, что ходы червей помогают рыхлить почву и проводят в неё воздух и воду. Если червей стало меньше, ходов будет образовываться меньше, а почва может стать более плотной и хуже пропускать воду и воздух.
2. Черви затягивают и перерабатывают отмершие органические остатки. При снижении их численности такая переработка ослабнет, поэтому органические вещества будут медленнее возвращаться в почву.
3. Проверяем, что оба прогноза связаны именно с деятельностью червей: первый — с прокладыванием ходов, второй — с переработкой остатков.

Ответ: почва может стать менее рыхлой, а переработка и обогащение её органическими веществами замедлятся.

Типичные ошибки

Ошибка: считать сегменты только наружными кольцами. Такое представление возникает, если судить только по внешнему виду, но метамерия связана с повторяющимся строением тела. Проверь себя: в ответе нужно упомянуть не только кольца, но и внутреннюю организацию сегментов.

Ошибка: приписывать движение одним щетинкам. Щетинки лишь цепляются за почву и помогают удержать опору, тогда как тело перемещают сокращения мышц. Чтобы проверить себя, объясни, какие мышцы меняют форму тела и зачем нужны щетинки.

Ошибка: утверждать, что дождевой червь дышит лёгкими или жабрами. Ученик может перенести на него знакомый способ дыхания других животных, но у червя газообмен идёт через влажную кожу. Проверь себя вопросом: какой покров должен быть влажным, чтобы кислород мог поступать в организм?

Ошибка: называть дождевого червя растительноядным, забывая о переработке отмерших остатков. Черви могут питаться материалом, содержащим такие остатки, но это не значит, что они просто поедают живые растения. Проверь себя: упомяни их роль в переработке опавших листьев и другой отмершей органики.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о признаках животных, покровах тела и мышцах: они помогают объяснить движение червя и защиту его тела. Представления о дыхании и кровообращении нужны, чтобы связать влажную кожу с переносом газов. Позже эти знания помогут сравнивать разные группы животных и разбирать устройство почвенных экосистем. Роль червей связана с круговоротом веществ и пищевыми цепями: переработанные остатки становятся частью почвы и могут использоваться растениями.

Что запомнить

• Тело кольчатых червей разделено на повторяющиеся сегменты.
• Движение дождевого червя обеспечивают мышцы, а щетинки помогают удерживаться в почве.
• Дождевой червь дышит через влажную кожу.
• Для кровеносной системы кольчатых червей характерно замкнутое строение.
• Дождевые черви участвуют в образовании и улучшении почвы.
• Поясок дождевого червя участвует в образовании кокона.