Научно-исследовательский проект "Дождевые черви"

Научно-исследовательский проект
"Дождевые черви"

Еще весной я помогал папе и маме вскапывать огород. Мы с папой делали грядку, а мой младший брат что-то разглядывал в земле. Мне стало интересно, я подошёл к нему. 
Земля, которую мы вскопали, была влажная,  в ней было много дождевых червей. Родители сказали, что дождевые черви приносят пользу для почвы, для растений, а значит и для человека. Я не поверил. Как это такой маленький червячок может быть полезным? И вот тогда я решил узнать побольше.  Взял горшочек, насыпал земли, посадил туда червяка,  забрал домой.

Моя исследовательская работа состоит из введения, 4 разделов, заключения и списка используемой литературы.

Актуальность: Почва - верхний плодородный слой земли, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими его частями. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко равновесное состояние почвы нарушается. В результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение почвы, и даже её уничтожение. Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий     и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, распашка земли  без соблюдения правил агротехники приводит  к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие на планете потеряно два миллиарда гектара плодородных земель. Влияние микроорганизмов и других живых организмов на улучшение почвы очень велико, например дождевые черви принимают участие в образовании перегноя, который повышает плодородие почвы. Я заинтересовался этим вопросом и решил провести собственное исследование по изучению роли дождевых червей в улучшении структуры почвы и повышения её плодородия.

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

Проблема исследования: Роль дождевых червей в плодородии почвы.

Объект исследования: Дождевые черви.

Цель: Изучение роли дождевых червей в формировании почвы. Органы чувств дождевых червей.

Гипотеза: Дождевые черви улучшают структуру почвы и увеличивают её плодородие.

Задачи:
Прочитать литературу по данной теме.
Узнать имеют ли дождевые черви органы чувств.
Изучить особенности дождевых червей и их роль в формировании почвы.
Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.      Методы исследования: эксперимент.

Ход исследования:
Познакомиться с  информацией по данному вопросу.
Выявить особенности дождевых червей.
Постановка опыта по изучению роли дождевых червей в формировании почвы.
Постановка опыта  по определению наличия органов чувств у дождевого червя.
Выводы.
Заключение. 
 
 Внешнее строение червя
Из книг я узнал, что дождевые черви относятся к малощетинковым кольчатым червям. Из самого названия "кольчатый" понятно, что червь как бы состоит из колечек. Их называют "сегментами". Число этих колечек у разных видов червей бывает разное. 
Я  рассмотрел дождевого червяка, которого принёс с огорода.   У него я посчитал колечки, их было около  90, точнее посчитать не получилось, потому что червь не хочет сидеть смирно.          
Также я заметил, что дождевой червяк покрыт слизью. Из прочитанного, понял, что она нужна ему, чтобы обеспечить кожное дыхание и для того, чтобы было легче передвигаться под землей. Кроме того, червь выделяет слизь в минуту опасности - она содержит химические вещества, запах которых предупреждает остальных червей.

Среда обитания дождевого червя
По образу жизни черви — животные ночные, и ночью можно наблюдать, как они копошатся повсюду в большом количестве, оставаясь при этом своими хвостами в норках. Вытягиваясь, они обшаривают окружающее пространство, захватывают ртом (при этом глотка червя слегка выворачивается наружу, а затем втягивается обратно) сырые опавшие листья и затаскивают их в норки.
Поскольку тело червей необыкновенно растяжимо, да к тому же покрыто слегка загнутыми назад щетинками, они держатся в норке так крепко, что вынуть их из земли, не разорвав на части, очень трудно. Большую часть дня черви остаются в своем жилище. Исключением из этого правила являются больные особи, зараженные личинками паразитической мухи. Такие животные бродят по поверхности почвы среди дня и умирают вне своих нор.
Это только на первый взгляд кажется, что это очень простое животное и что об их жизни мы все знаем. Оказывается, в жизни дождевых червей много интереснейших тайн и загадок. Некоторые из них мне  удалось разгадать в ходе недельного наблюдения на природе и в домашних условиях за дождевыми червями. 
В естественных условиях дождевых червей наблюдать несложно: это очень медлительное создание, за которым можно следить часами. Но есть ряд ограничений. Так как они ведут подземный образ жизни и на поверхности показываются только в темное время суток или после дождя, но и время для наблюдений надо выбирать соответствующее.
Я заметил, что летом после дождя в лужах видно много дождевых червей.  Древние греки даже считали, что черви так и появляются на земле: будто бы они падают с неба вместе с каплями дождя. Но мы-то знаем, что дождевые черви живут под  землей в норках и во время дождя просто выползают на поверхность. Почему это происходит до сих пор остается загадкой.
Из книг я выяснил, что черви, роя норки, выносят комочки переработанной в их кишечниках почвы наружу. Именно эти комочки земли  и являются ценным удобрением - они содержат уже измельченные остатки органики, перемешанные с землей, а сами имеют такую структуру, что придают почве рыхлость и создают условия для проникновения в нее воздуха и воды.
Черви роют как простые ходы, которые они прокапывают просто так, во время питания, так и постоянные норы, систему которых черви поддерживают всю жизнь. Стенки этих нор обработаны их слизью, поэтому становятся практически влагонепроницаемыми. И по этим норкам как по трубам вода во время дождя доходит до самых глубоких корней растений. Днем черви проводят время в норах, а ночью выбираются на поверхность.
Тогда черви сидят у входа в нору, укрепившись в ней только своим «хвостом», чтобы в случае малейшего шороха сразу втянуться под землю, а головой ощупывают окружающее пространство. А с наступлением светлого времени суток черви затыкают вход в норку, чтобы ее не обнаружили птицы. Делают они это камешками, свернутыми в трубочку листиками.  
 
Есть мнение, что черви вылезают во время дождя из-за того, что вода затопляет их норы, но видно тут не все так просто. Потому что черви совсем не избегают воды и могут находиться в ней сутками – ведь они дышат кожей и способны усваивать кислород не только из воздуха, но и из воды.
Дождевые черви всеядны. Они заглатывают огромное количество земли, из которой усваивают органические вещества, точно так же поедают 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 неразрыхленными 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.
 
Органы чувств червей
Я наблюдал, как ползает дождевой червь и понял, что черви практически ничего не видят (только свет и темноту), ничего не слышат (даже если щелкать пальцами у них перед носом), а вот осязание развито у червя хорошо - если к нему даже легонько прикоснутся, червь начинает извиваться, спасаясь от опасности. Да и запахи он чувствует - я в этом убедился, когда проводил эксперименты.
Чтобы проверить, насколько сильно развито у червя обоняние,  провел такой эксперимент. Я вытащил из горшка с землей своего червя и положил его на тарелку. Рядом с червяком положил кусочек очищенного чеснока и стал наблюдать, почувствует он запах чеснока.  Червяк ползал по тарелке, изгибался, но как только доползал до чеснока, сильно отдергивался. 
Значит можно сделать вывод: дождевой червь чувствует запахи. Например, запах чеснока ему явно не нравится.
Есть ли у дождевого червя органы слуха? Для того,  чтобы проверить это, я    пощелкал пальцами прямо у него над передней частью, но он ничего не заметил. Тогда  постучал по тарелочке, червь начал изгибаться. Значит, стук по тарелке червь не слышит, а просто чувствует колебания тарелки.        Вывод: слуха у червя нет. 
Есть ли у дождевого червя органы зрения? Ещё раз очень внимательно рассмотрел червяка, где же глаза? Их нет. Как я уже знаю, черви не вылезают из своих норок днем, значит, они боятся света. Проверим. Я сделал такой опыт: поставил тарелку с червяком так, что тень падала на половину тарелки, а остальная половина освещалась солнцем, червь полз только вдоль той половины, которая была в тени, не выползая на свет. Значит,  червяк может различать свет и темноту. Прочитал об этом в книге, глаз у него нет, оказывается, светочувствительные клетки у него расположены по всему телу. Вывод: червь различает свет и тень.

Роль дождевого червя в плодородие почвы
Отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое. Червь не только рыхлит почву, но и, пропуская через себя пищу, вносит в почву удобрения, восполняя ее плодородие.
Дома провел следующий опыт: насыпал в 2 банки землю полосами разного цвета: черная земля, глинистая земля, песок. В одну банку посадил своего домашнего дождевого червя. Через неделю в банке, где был червь, вся земля перемешалась. Вывод: червяк рыхлит землю и насыщает ее кислородом и удобрениями.