Исследовательская работа: «ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ»

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

Листопадовская средняя общеобразовательная школа

Грибановского муниципального района Воронежской области

397223, с Листопадовка, ул. Глотова, 2, тел./факс (47348) 3-11-74, e-mail: listopadovka.shkola@yandex.ru

Исследовательская работа: «ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ»

Выполнила: Дремова Елизавета, ученица 6 класса

Руководитель: Леонова Анна Васильевна – учитель биологии

2020

Оглавление

Введение 3

1. Дождевые черви, их роль в почвообразовании 3-4

2. Внешний вид и особенности поведения дождевого червя 4-5

3. Разновидности дождевых червей 5-6

4. Питание дождевых червей 6-7

5. Причины уменьшения численности дождевых червей 8

6. Применение в нетрадиционной медицине 8-9

7. Условия сохранения червей в почве 9

8. Практическая часть 9-10

9. Заключение 11-12

10. Литература 13

11. Приложение 14-15

Введение.

Мой папа заядлый рыболов. И когда он собирается на рыбалку, то к этому событию он готовится с вечера. Готовит удочки, проверяет леску и крючки. И самое главное, готовит наживку, копает дождевых червей.
Раньше я никогда не обращала внимание на этих, казалось, мне бесполезных существ, но когда мы в школе высаживали цветы, в этот раз мне стало интересно, а как они живут в почве, какую роль играют, какое у них строение? Об этом я спросила своего учителя биологии. Она рассказала мне о дождевых червях, а чтобы более подробно узнать про них провели исследовательскую работу.

Цель работы: формировать представление о дождевых червях и их пользе для почвы. Выяснить, какова роль дождевых червей в природе, какую пользу они приносят окружающей среде, и как человек использует их в своих интересах.

Задачи:

1. Проследить за поведением дождевого червя;

2. Изучить реакцию на раздражители;

3. Выявить какова роль дождевых червей в почвообразовании.

Гипотеза: дождевые черви играют немаловажную экологическую роль в образовании перегноя, который повышает плодородие почвы, следовательно, являются верными друзьями земледельцев и нуждаются в охране и защите.

Объектом исследовательской работы является дождевой червь.

Методы изучения: изучение и анализ литературы, наблюдение, сравнение, эксперимент, метод раскопки и ручного разбора, метод статистического учета.

 Результаты исследования могут быть использованы при подготовке почвы к посадке рассады, формирования почвосмесей для комнатных растений.

Актуальность: в настоящее время происходит разрушение почв, снижение их плодородия. Знание биологических особенностей дождевых червей поможет сохранить и увеличить плодородие почв.

Дождевые черви, их роль в почвообразовании

Плодородие почвы во многом определяется наличием фауны почвенных беспозвоночных организмов, в частности насекомых и червей. Однако наибольшую численность составляют дождевые черви, которые играют наибольшую роль в процессе почвообразования. Давно замечено: на тех участках, где больше дождевых червей, где они активнее работают, урожай плодовых, ягодных, овощных и других культур всегда значительно больше. Никакого вреда, как некоторые думают, эти черви не причиняют, а наоборот - очень полезны, так как обогащают почву органикой и разрыхляют ее.

Чарльз Дарвин одним из первых оценил великое значение непривлекательных дождевых червей в жизни человечества. Несколько лет упорного труда он посвятил их исследованию. Дарвин установил, что дождевые черви за несколько лет пропускают через себя весь пахотный слой земли. Они обогащают свежим перегноем истощённые земли, рыхлят их, попутно удобряя своими выделениями и унесёнными в норки листьями. Бесчисленные норки червей обеспечивают идеальный дренаж и вентиляцию почвы.

Е. Ю. Зиборова выяснила, что отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое.

Наличие плодородных почв является важной предпосылкой для появления и развития земледелия и скотоводства.

Внешний вид и особенности поведения дождевого червя

Дождевые черви (лат.Lumbricidae) — семейство червей из класса малощетинковых (Oligochaeta), типа кольчатых червей (Annelida). К этому семейству принадлежат довольно крупные черви (от 10 до 30 см длины). В России из них встречается около ста видов. Дождевой или земляной червь —это сегментированный червь трубчатой формы. Это значит, что его тело сильно вытянуто, в поперечном сечении округлое, разделено на отдельные сегменты, количество которых может достигать 320. Колечки на теле видны невооруженным взглядом. Передний головной отдел тела более толстый, с сильной мускулатурой и темнее окрашенный; задний (хвостовой) более тонкий и бледный. На головном конце тела размещается рот, а на хвостовом – заднепроходное отверстие. По всей длине тела расположены щетинки – органы движения червя. Все тело дождевого червя покрыто эпителием, в составе которого имеются клетки, выделяющие прозрачную слизь. Благодаря этому тело становится гладким, что помогает червю скользить при движении.

Взрослая особь имеет поясок (утолщение), который расположен в передней части тела с 24 по 32 сегмент. Этот поясок служит для вынашивания яиц. Половозрелые черви (с «пояском») взаимно оплодотворяют друг друга (гермафродиты) и откладывают коконы с яйцами. При благоприятных условиях черви откладывают в землю яйца в коконах каждые 2-4 недели, при этом в коконе может развиваться от двух до двадцати яиц.

Взрослые особи живут достаточно долго. В зависимости от почвы дождевой червь может прожить более 10 лет. Длина его тела составляет до нескольких десятков сантиметров, а масса — до десятка граммов. Молодые особи по достижении половой зрелости весят до 1 г.  

Свое имя "дождевой червь" получил еще в ХVI веке. Скорее всего такое название дано благодаря активной жизни в дождливую погоду: земляные черви выходят на поверхность, так как они имеют кожное дыхание и начинают страдать от недостатка кислорода в переувлажненной почве.

По особенностям биологии дождевых червей можно разделить на два типа: к первому относятся черви, питающиеся на поверхности почвы, ко второму — питающиеся в почве. В первом типе можно также выделить подстилочных червей, которые живут в слое подстилки из листьев, травы, хвои и не опускаются в землю глубже 5—10 сантиметров. Другой тип – норные черви, делающие постоянные глубокие ходы (до 1 метра и более), которые они обычно не покидают. Днем червь прячется в норке. Норка – это узкий длинный канал с расширением в конце для разворота головой к входу, который прикрыт листьями, хвойными иглами и т.д. В жаркое, засушливое лето норка может достигать глубины 2-2,5 метра. Все дождевые черви ведут ночной образ жизни: ночью выходят на поверхность земли и втаскивают в свои ходы различные органические остатки растений. Таким образом, они всю жизнь проводят в земле, роют глубокие ходы, тем самым рыхлят землю.

Влажность почвы, температура и достаточное количество органической пищи – главные условия, необходимые для сохранения жизни червей. Отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое

 Разновидности дождевых червей

Чаще всего встречаются следующие виды дождевых червей:

Выползок обыкновенный. Другие названия – обыкновенный дождевой червь, большой выползок, большой красный червь. Пожалуй, один из наиболее известных дождевых червей. Это типичный норник. Норки этого червя можно обнаружить и подстеречь момент, когда он, возвращаясь с ночной "охоты" затаскивает туда полуразложившиеся фрагменты растений, а иногда и практически зеленые листья. Это крупный червь, достигающий 30 см в длину. Отличительной чертой этого вида является способность уплощать хвостовой конец. Космополит.

Выползок малый. Другие названия – малый красный (красноватый) червь, большой подстилочный червь. Родственник большого выползка. Как явствует из названия, он существенно мельче – 5-15 см в длину. Нор этот дождевой червь не роет, а обитает в подстилке. Тоже умеет уплощать хвост. Космополит.

Большой серый червь. Крупный червь (9-17 см). Космополит. В России встречается в Европейской части. Норник, предпочитает освоенные почвы.

Белый дождевой червь. Другие названия – розовый червь, сонный червь. Космополитный вид. Типичный гумусопотребитель. Живет в глубине почвы. Слабо пигментирован. Имеет сложное строение тифлозоля, позволяющее усваивать питательные вещества из перегноя. Длина – 2.5-8.5 см.

Навозный червь. Другие названия – компостный червь, зловонный червь. Космополит. Хорошо отличается благодаря "полосатой" окраске. Длина 6-13 см. Обитает в верхних слоях почвы, богатых гумусом.

Самый большой "дождевой червь" нашли в Первоуральске около поселка «Березка» его длина составляет 1 метр 4 см.

Питание дождевых червей

Дождевые черви всеядны. Они заглатывают огромное количество земли, из которой усваивают органические вещества, точно так же поедают они большое количество всевозможных полусгнивших листьев, за исключением очень твердых или обладающих неприятным для них запахом. При содержании червей в горшках с землей можно наблюдать, как они едят свежие листья некоторых растений.

Очень интересные наблюдения за дождевыми червями провел Ч. Дарвин, который посвятил этим животным большое исследование. В 1881 году была опубликована его книга «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей». Чарльз Дарвин содержал дождевых червей в горшках с землей и проводил интереснейшие опыты для изучения питания и поведения этих животных. Так, чтобы выяснить, какую пищу, кроме листьев и земли могут есть черви, он закреплял булавками кусочки вареного и сырого мяса на поверхности земли в горшке и наблюдал, как каждую ночь черви теребили мясо, и большая часть кусочков оказывалась съедена. Съедали они также и куски мертвых червей, за что Дарвин даже назвал их каннибалами.

Полусгнившие или свежие листья втаскиваются червями через отверстия норок на глубину 6—10 сантиметров и там поедаются. Дарвин наблюдал, каким образом черви захватывают пищевые объекты. Если к поверхности земли в цветочном горшке приколоть свежие листья, то черви будут стараться утащить их к себе в норки. Обычно они отрывают маленькие кусочки, захватывая край листа между выдающейся верхней и нижней губой. В это время толстая мощная глотка выпячивается вперед и тем самым создает верхней губе точку опоры. Если червь натыкается на плоскую большую поверхность листа, он действует по-другому. Передние кольца туловища немного втягиваются в последующие, за счет чего передний конец тела расширяется, становится тупым с небольшой ямкой на конце. Глотка подается вперед, прижимается к поверхности листа, а затем, не открепляясь, оттягивается назад и слегка расширяется. В результате в ямке на переднем конце тела, приложенной к листу, образуется «вакуум». Глотка действует как поршень, и червь очень прочно присасывается к поверхности листа. Если подложить червю тонкий увядающий капустный лист, то с обратной стороны от червя можно видеть углубление прямо над головным концом животного. Жилки листа червь никогда не трогает, а высасывает нежные ткани листьев.

Черви используют листья не только в пищу, но и затыкают ими входы в норки. С этой целью они также тащат в норы кусочки стеблей, завядшие цветки, обрывки бумаги, перья, клочки шерсти. Иногда из норы червя торчат пучки листовых черешков или перьев. 

Листья, втащенные в норки червей, всегда смяты или сложены в большое число складок. Когда втаскивается следующий лист, он помещается снаружи от предыдущего, все листья плотно складываются и сдавливаются друг с другом. Иногда червь расширяет отверстие своей норки или делает рядом другую, чтобы набрать еще больше листьев. Промежутки между листьями черви заполняют влажной выброшенной из их кишечника землей таким образом, что норки совершенно закупориваются. Такие закупоренные норки особенно часто встречаются осенью перед зимовкой червей. Листьями выстилается верхняя часть хода, что, как считал Дарвин, препятствует соприкосновению тела червя с холодной и мокрой землей у поверхности почвы.

Дарвин описал также способы выкапывания норок дождевыми червями. Они делают это либо раздвиганием земли во все стороны, либо заглатыванием ее. В первом случае червь просовывает узкий передний конец тела в щели между частицами земли, затем вздувает и сокращает его, и тем самым частицы почвы раздвигаются. Передний конец тела работает, как клин. Если земля или песок очень плотные, утрамбованные, червь не может раздвинуть частицы почвы и действует другим способом. Он заглатывает землю, и, пропуская ее через себя, постепенно погружается в грунт, оставляя за собой растущую кучку экскрементов. Способность поглощать песок, мел или другие совершенно лишенные органики субстраты является необходимым приспособлением на тот случай, когда червь, погружаясь в почву от излишней сухости или холода, оказывается перед не разрыхлёнными плотными слоями грунта.

Норки червей идут или вертикально, или немного вкось. Практически всегда они выстланы изнутри тонким слоем черной переработанной животным земли. Комочки земли, выбрасываемой из кишечника, утрамбовываются по стенкам норки вертикальными движениями червя. Образованная таким образом выстилка становится очень твердой и гладкой и тесно прилегает к телу червя, а у загнутых назад щетинок есть прекрасные точки опоры, что позволяет червю очень быстро двигаться в норке вперед и назад. Выстилка, с одной стороны, укрепляет стенки норки, с другой стороны, предохраняет тело червя от царапин. Норки ведущие вниз заканчиваются обычно расширением, или камерой. Здесь черви проводят зиму, поодиночке или сплетаясь в клубок по нескольку особей. Норка обычно выстлана мелкими камешками или семенами, что создает прослойку воздуха для дыхания червей.

После того, как червь заглатывает порцию земли, независимо от того, сделано это для питания или для прокапывания хода, он поднимается к поверхности, чтобы выбросить из себя землю. Выброшенная земля пропитана выделениями кишечника и вследствие этого становится вязкой. Высохнув, комочки экскрементов затвердевают. Выбрасывается земля червем не хаотично, а поочередно в разные стороны от входа в нору. Хвост при этом работает, как лопата. В результате вокруг входа в норку образуется своеобразная башенка из комочков экскрементов. Такие башенки у червей разных видов имеют разную форму и высоту.

Причины уменьшения численности дождевых червей

Дождевые черви подвержены воздействию хозяйственной деятельности человека. В Красную книгу РФ внесены 11 видов дождевых червей.

Основные причины снижения численности дождевых червей:

1) загрязнение почв, воды и всей среды обитания выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, ядохимикатами и бытовыми отходами губительны для червей, вызывают химические ожоги. На приусадебных участках не надо использовать химические средства борьбы с сорняками или насекомыми, которые затем попадут в почву;

2) использование поваренной соли для ускорения таяния снега на дорогах уничтожает червей;

3) вырубка деревьев и кустарников приводит к потере влажности почвы, сокращению достаточного количества органической пищи;

4) ухудшение санитарного состояния лесов; сжигание мусора и других отходов. Черви погибают от перегрева почвы, дыма и золы. Потом на месте костра черви долго не появляются, а земля уплотняется и обедняется органикой и гумусом. На месте костров более двух лет не появляются даже травы;

5) вытаптывание и уплотнение почвы при использовании лесов, парков, лугов губит червей. Почва должна быть рыхлой, мягкой и делают ее такой черви;

6) ежегодная вспашка огородов разрушает подземную систему ходов; перекопка лопатами травмирует червей: при разрезании червя на две половинки выживает только передняя головная часть животного. Для сохранения червей лучше использовать вилы.

Таким образом, деятельность человека может привести к снижению численности дождевых червей.

Кроме того, у дождевых червей имеется много естественных врагов в природе. Самые опасные враги - это птицы, кроты, землеройки, крысы, жабы, лягушки, кабаны, свиньи, барсуки. А такие мелкие животные, как муравьи и сороконожки, являются естественными конкурентами по пище. Значительное уничтожение червей происходит при весенней пахоте почвы, так как стаи грачей выбирают из перевернутого пласта земли червей и личинок разных насекомых.

Дождевой червь не имеет никакого защитного органа, лишь обладают способностью быстро зарываться в почву.

Применение в нетрадиционной медицине
Часто упоминают о том, что для лечения коклюша или ангины вокруг шеи ребенка протаскивали извивающегося червя. Если рыбаку случалось порезаться во время рыбалки, он тут же хватал из своей банки с наживкой большого червя-пескожила, прижимал его к ране, а затем выбрасывал в воду. После чего порез промывали водой. За всем этим стояло поверье, что червь вытянет зло из раны, а вода очистит ее. Возможно, что английские поверья о лечебных свойствах, приписываемых червякам, соотносятся с народными представлениями о лечебных свойствах змей.
В Западной Европе вымытых дождевых червей или порошок из высушенных червей клали на раны для их заживления, при туберкулёзе и раке применялась настойка на порошке, отваром лечили боль в ушах, червями, сваренными в вине — желтуху, настоянным на червях маслом — боролись с ревматизмом. Немецкий врач Шталь (1734) назначал порошок из высушенных червей при эпилепсии. Порошок использовался и в китайской традиционной медицине в составе снадобья для избавления от атеросклероза. А в русской народной медицине жидкость, истёкшую от посоленных и разогретых дождевых червей, закапывали в глаза при катаракте.

Условия сохранения червей в почве

– перекапывайте землю не лопатой, а специальными вилами, чтобы не повреждать дождевых червей;

– помните о том, что червей уничтожает концентрация растворимых солей более 0,5%, используйте золу только в слабом растворе (1 стакан на 10 л. воды) и только для увлажнения компостной кучи. Зола в высокой концентрации губительна для червей;

– необходимо поддерживать кислотно-щелочное равновесие почвы, показатель рН должен быть нейтральным. Слишком кислые (рН8) почвы губительны для червей. Для выравнивания кислотно-щелочного равновесия почвы в нее необходимо вносить соли кальция: гипс или доломитовую муку;

– нельзя сжигать мусор на огороде – черви погибают от перегрева почвы, дыма и золы;

– необходимо поддерживать достаточно высокую влажность почвы, т.к. при ее пересыхании черви уходят на глубину и находятся там в состоянии анабиоза до повышения уровня влажности.

Практическая часть

Для наблюдения за дождевыми червями я провела несколько опытов: использовала самый простой и доступный источник червей для их искусственного культивирования – компостные кучи на своем огороде. Червей собрала в ведро вместе с землей в которой они живут. Субстрат с червями в ведре по необходимости увлажняла.

Опыт №1. У дождевых червей нет глаз, но они очень чувствительны к свету. Когда я выкопала их на поверхность, то заметила, что они стараются уползти обратно в почву, делая это довольно быстро. В рыхлой почве им достаточно 5 минут, а в уплотненной – 15-20 минут.

Вывод: дождевые черви не любят света, являются ночными животными. Светочувствительные клетки расположены на переднем конце тела. (Приложение. Фото 1.)

Опыт № 2. Я взяла червей на ладонь. Сначала они лежали без движе­ния. Когда черви двигались по ладошке, я почувствовала, как они своими щетинками цепляется за кожу, чтобы продвинуться вперед. Я стала наблюдать за движением червя, поместив его на лист бумаги. Сначала он сжимает передний конец тела так, что он становится тонким. Затем передний конец утолщается, и червь подтягивает заднюю часть тела, при движении по сухой бумаге слышно легкое шуршание щетинок. (Приложение. Фото 2.)

Вывод: дождевой червь выделяет специальную жидкость, чтобы было легче дышать и двигаться (скользить), при этом ему помогают щетинки.

Опыт№3. Поднесла к телу червя ватный тампон, смоченный, спиртом последовала быстрая реакция. Червь резкими движениями тела извивался. Затем последовательно поднесла кусочек лука и чеснока, реакция была, но не такой резкой. Прикоснулась к телу червя препаровальной иглой, последовала незамедлительная реакция.

Вывод: дождевые черви чувствуют запахи и реагируют на механические воздействия

Опыты по изучению роли дождевых червей в формировании почвы

(Приложение. Фото 3.)

Опыт №4. Для этого опыта я взяла прозрачную банку. Насыпала в нее чередующимися слоями темную садовую землю и речной песок. Туда поместила шесть дождевых червей. Банку затемнила, через два дня увидела полосы, которые проходили через песок. Через неделю слои нарушились еще больше, а через две недели слой песка был полностью перемешан с землёй.

Вывод: пропуская землю через свой кишечник, черви перемешивают слои почвы, обогащая её перегноем. Одновременно происходит рыхление почвы, что позволяет проникать в неё большему количеству кислорода, который так же, как и перегной необходим для лучшего роста и развития растений. Но наличие кислорода важно не только для растений, но и для других животных, живущих в земле. (Приложение. Фото 4.)

Опыт № 5. В банку с землей и песком положила корм: опавшую листву и травинки по мере необходимости содержимое банки увлажняла. Через 30 дней листьев не стало, все листочки, и травинки дождевые черви затащили в свои норки. Значит, дождевые черви удобряют почву, способствуют образованию перегноя. Мне кажется, что для небольшого червя это поистине подвиг – переправить под землю целый лист.

Вывод: на первый взгляд ничего особенного не произошло, но, подумав можно сделать вывод, что при помощи этих маленьких тружеников происходит удобрение почвы, так как листья в земле быстрее перегнивают и образуют необходимые удобрения для лучшего роста растений.

Опыт № 6.  Опыты по изучению антропогенного влияния на численность и биомассу дождевых червей.

Общая характеристика учетных площадок

Для определения численности дождевых червей я выбрала 3 площадки (Приложение. Фото 5.)

№1- приусадебный участок. Почва обработанная.

№2-игровая площадка. Высокая степень вытаптывания.

№3-территория перед домом (у дороги), находится пешеходная дорожка, образованная путем вытаптывания.

Численность и биомасса дождевых червей на учетных площадках

Данные таблицы показывают:

Чем ближе к дороге, тем меньше в ней дождевых червей, тем меньше их биомасса. Причина-сильное вытаптывание, загрязнение от автотранспорта.

Больше всего червей в перекопанной рыхлой почве, чем в неперекопанной.

Таким образом, дороги, тротуары, тропинки приводят к уменьшению численности дождевых червей в почве, а значит снижению ее плодородия. Причина этого - попадание в почву вредных веществ и ее уплотнение.

Таким образом, гипотеза подтвердилась полностью.

Заключение

Цель исследования достигнута. Задачи, поставленные в начале работы, выполнены. Выдвинутая гипотеза о том, дождевые черви играют немаловажную экологическую роль в образовании перегноя, который повышает плодородие почвы, следовательно, являются верными друзьями земледельцев и нуждаются в охране и защите, доказана. В результате изучения пришла к следующим выводам:

1.Влияние дождевых червей на особенности почвы многообразно. Перекапывание земли и прокладывание ходов дождевыми червями делает почву более рыхлой, облегчается доступ воздуха, необходимых для корней растений и микроорганизмов. Переработанная червями земля становится мягкой, рыхлой, повышается её плодородие.

Дождевые черви предпочитают жить в рыхлой плодородной земле с достаточным увлажнением. Активно передвигаются в почве в поисках пищи, роют норки, даже в сухой твердой земле и при этом перемешивают почву. Питаются органическими остатками (исследовали листья), способствуя образованию перегноя.

Изучение антропогенного влияния на почву по количеству обитающих в ней животных (дождевых червей) является удобным, так как не требует специального оборудования и больших затрат времени. Это позволяет определить экологически чистые участки почвы для земледелия, а также оценить проблемы загрязнения почвы и решать их.

Перспективой моего исследования может быть изучение численности и биомассы дождевых червей в природных сообществах (лес, поле, луг). Это позволит провести сравнительную характеристику дождевых червей с участков почвы с различной степенью влияния антропогенного фактора.

Список используемых источников

2.Райков, Б.В. Зоологические экскурсии[Текст]:учебно – методическое пособие.- Л.: Учпедгиз, 1956.

3.Румянцев, В.И. Земледелие с основами почвоведения[Текст]:/ В.И.Румянцев, З.Ф.Коптева, Н.Н.Сурков. -М.: Колос, 1979.

4.Школьный экологический мониторинг[Текст]:учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.:АГАР, 2000 – 386 с.

5.https://ru.wikipedia.org/wiki/Земляные_черви

Приложение

Фото 1

Фото2

Фото3

Фото4

Фото 5

16