§ 10. Размножение дождевого червя. Значение малощетинковых червей в природе

Определения и обозначения

Гермафродитизм — наличие у одной особи мужских и женских половых органов. Дождевой червь обладает обоими типами органов. Это позволяет ему участвовать в размножении с любой другой взрослой особью своего вида.

Перекрёстное оплодотворение — обмен сперматозоидами между двумя червями и оплодотворение яйцеклеток одного червя сперматозоидами другого. Поэтому в размножении участвуют две особи. Термин помогает отличить такой способ от самооплодотворения.

Поясок — утолщённый участок тела червя, который выделяет слизь и участвует в образовании кокона. Он нужен не только для внешнего распознавания червя. Без его выделений не образовалась бы оболочка для будущих зародышей.

Кокон — оболочка, в которую помещаются оплодотворённые яйцеклетки и где развиваются зародыши. Он защищает их во время развития. По наличию кокона можно понять, где у дождевого червя начинается развитие потомства.

Как это устроено

У дождевого червя есть органы обоих полов, но это не означает, что он обычно может размножиться один. Для размножения ему нужен партнёр, потому что черви обмениваются половыми клетками. Такое сочетание мужских и женских органов удобно тем, что каждая из двух особей может и передать, и получить сперматозоиды.

При размножении два червя сближаются и располагаются так, чтобы обменяться сперматозоидами. Полученные клетки сохраняются в теле партнёра до момента, когда будут нужны для оплодотворения. Затем каждая особь может использовать сперматозоиды другого червя для оплодотворения своих яйцеклеток. Поэтому процесс называют перекрёстным: половые клетки соединяются между разными особями, а не внутри одной.

После обмена в размножении участвует поясок. Он выделяет слизь, которая уплотняется и образует оболочку будущего кокона. Червь продвигает эту оболочку вдоль своего тела, поэтому она проходит мимо участков, откуда в неё попадают необходимые половые клетки. Поясок таким образом помогает создать не просто защиту, а место для развития потомства.

Когда кокон движется вдоль тела, в него попадают яйцеклетки червя и сперматозоиды, полученные от партнёра. Внутри оболочки сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки. Так обмен половыми клетками между червями и само оплодотворение оказываются разными этапами процесса: первый происходит при встрече особей, второе — в коконе.

В коконе оплодотворённые яйцеклетки развиваются, а зародыши постепенно превращаются в молодых червей. Оболочка помогает им развиваться вне тела взрослой особи. Когда развитие заканчивается, молодые черви покидают кокон и начинают самостоятельную жизнь. Такая последовательность связывает работу пояска, обмен сперматозоидами и появление потомства.

Роль малощетинковых червей в природе

Сопоставляй деятельность червей с тем, что меняется в почве или пищевых цепях. Например, рыхление влияет на структуру грунта, а переработка остатков — на круговорот веществ. Так таблица показывает, что польза червей не сводится к одному действию.

Разбор задач

Задача 1. У дождевого червя обнаружены и мужские, и женские половые органы. Можно ли заключить, что он обязательно размножается самостоятельно?

1. Наличие органов обоих полов означает, что червь является гермафродитом. Это описание его строения, а не доказательство самостоятельного размножения.
2. Вспомним, как обычно происходит размножение дождевых червей: две особи обмениваются сперматозоидами.
3. Значит, одного червя недостаточно для обычного процесса перекрёстного оплодотворения.

Ответ: нет, такой вывод делать нельзя. Дождевые черви обычно размножаются с партнёром, несмотря на гермафродитизм.

Задача 2. Опишите последовательность событий от встречи двух дождевых червей до появления молодого червя.

1. Сначала две особи сближаются и обмениваются сперматозоидами. Каждая получает половые клетки партнёра.
2. Затем поясок выделяет слизь, из которой формируется кокон, и обеспечивает его продвижение вдоль тела. В кокон попадают яйцеклетки и сперматозоиды.
3. Внутри кокона происходит оплодотворение, а затем развиваются зародыши. Из кокона выходят молодые черви.

Ответ: встреча и обмен сперматозоидами, образование кокона, попадание в него половых клеток, оплодотворение и развитие молодого червя.

Задача 3. На участке почвы стало меньше дождевых червей. Объясните два возможных последствия для состояния почвы и наземных животных.

1. Проверим влияние червей на грунт: они рыхлят и перемешивают почву, а также прокладывают в ней ходы. При уменьшении их численности эти процессы могут ослабнуть.
2. Черви перерабатывают органические остатки. Если их становится меньше, почва может хуже перерабатывать такое органическое вещество.
3. Вспомним и о пищевых цепях: червями питаются другие животные. Сокращение их численности может уменьшить доступный для этих животных корм.

Ответ: почва может стать более плотной и хуже перерабатывать органические остатки; у животных, питающихся червями, станет меньше пищи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что гермафродитный червь обязательно оплодотворяет сам себя. Так думают, потому что у него есть органы обоих полов. Проверь себя: гермафродитизм описывает строение, а обычный способ размножения включает обмен сперматозоидами между двумя особями.

Ошибка — путать обмен сперматозоидами с оплодотворением. Эти события происходят не одновременно и не в одном месте: обмен клетками происходит между червями, а оплодотворение — в коконе. Чтобы проверить ответ, назови оба этапа по порядку и укажи, где происходит каждый.

Ошибка — считать поясок только внешним отличительным признаком. Такое представление возникает, если замечать лишь его видимую форму. Проверь себя вопросом: участвует ли поясок в размножении? Он выделяет слизь, из которой образуется кокон, поэтому его роль функциональная.

Ошибка — сводить значение червей только к рыхлению почвы. Это лишь одна сторона их деятельности, которую легче всего представить. Для проверки назови также переработку органических остатков и участие червей в пищевых цепях: ими питаются другие животные.

Связь с другими темами

Чтобы понять размножение дождевого червя, нужно знать, что такое половые клетки, оплодотворение и развитие организма. Эти понятия помогают различить получение сперматозоидов, соединение половых клеток и последующее развитие зародыша. Прослеживая этапы, легче понять, почему оплодотворение относят к процессам, происходящим в коконе.

Значение червей связано с темами почвенных организмов, круговорота веществ и пищевых цепей. Перерабатывая органические остатки, черви участвуют в превращении веществ в почве. Сами они также становятся пищей для других животных и тем самым связывают разные звенья пищевых цепей.

Что запомнить

• Дождевой червь — гермафродит.
• Для размножения дождевые черви обычно обмениваются сперматозоидами.
• Оплодотворение у дождевого червя происходит в коконе.
• Поясок участвует в образовании кокона.
• Из кокона развиваются молодые черви.
• Малощетинковые черви рыхлят и перемешивают почву.
• Перерабатывая органические остатки, черви участвуют в почвообразовании и круговороте веществ.