Виктор Владимирович Горбунов

Виктор Владимирович Горбунов

Дождевые черви для повышения урожая

 

Подворье (АСТ) –

 

Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=4958824

«Дождевые черви для повышения урожая»: Астрель; Москва; 2012

ISBN 978‑5‑17‑077252‑0

 

Аннотация

 

Книга содержит современную научную и практическую информацию о дождевых червях, их биологии, физиологии, а также роли и месте в экосистеме. Вы узнаете, как выращивать дождевых червей в приусадебных хозяйствах, как ухаживать за вермикультурой, как получить вермикомпост из органических отходов для повышения плодородия почвы и получения богатого урожая.

Для широкого круга читателей.

 

Виктор Владимирович Горбунов

Дождевые черви для повышения урожая

 

Предисловие

 

Дождевых червей видели все. Но многие ли знают, что это гаранты нашего благополучия и здоровья? В умах большинства людей до сих пор бытует невежественное представление, что черви достойны лишь презрения – их можно давить, уничтожать, травить, в лучшей случае использовать как наживку при ловле рыбы.

Дождевые (земляные) черви – крупные беспозвоночные почвенные животные – сапрофаги, питающиеся растительными остатками. В почвах нашей страны их насчитывается около 97 видов. Пропуская через свой кишечник большую массу отмерших растительных тканей, сапрофаги их разрушают, переваривают и перемешивают с землей. Им же принадлежит заслуга в переработке компостов, которые через некоторое время превращаются в сыпучий, рыхлый, состоящий почти исключительно из гранулированных экскрементов червей материал.

Это – водопрочные, водоемкие, гидрофильные структуры, которые составляют в почве наиболее ценные формы гумуса и являются центрами микробиологической активности. Дело в том, что в кишечнике червей развиваются процессы полимеризации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот, образующие комплексные соединения с минеральными компонентами почвы, прежде всего с кальцием (гуматы кальция). Последние долго сохраняются, делают почву структурной, что предупреждает ветровую и водную эрозии.

Роясь в земле, черви поглощают не только перегной, но и бактерии, водоросли, грибы с их спорами, простейшие организмы животного мира и нематод.

Количество бактерий в почве огромно. Один грамм подзолистой почвы на целине содержит их 300–600 млн., а один грамм окультуренных черноземов и сероземов – до 3 млрд. Общая живая масса их на одном гектаре пахотного слоя составляет 5–10 т. В навозных компостах или хорошо удобренной навозом почве количество микроорганизмов еще больше. Почвенная микрофлора и микрофауна являются основным источником белкового питания дождевых червей. Она почти полностью переваривается в их пищеварительном канале и практически отсутствует в копролитах. Зато там содержится огромное количество собственной кишечной флоры.

Почвенная микрофлора и микрофлора копролитов – это не пассивная биомасса. Она содержит много самых разнообразных ферментов, антибиотиков, аминокислот, витаминов, других биологически активных веществ, которые взаимодействуют и саморегулируются, обеззараживая патогенную микрофлору. Этому способствуют не только черви, но они доминируют, составляя 50–72 % всей биомассы почвенных беспозвоночных. На одном гектаре хорошо ухоженных лугов или пастбищ общее их количество (до химизации) составляло от 1 до 200 млн. особей (в среднем около 20 млн.), вес же биомассы – от 2 до 5 т/га, что почти в 100 раз превышает биомассу наземных животных на данной площади.

Почва – это живой организм, где микроорганизмы закрепляют химические элементы в своих клетках, тогда как дождевые черви (и другие почвенные беспозвоночные) способствуют выведению этих элементов из органического вещества растений и микробной биомассы. В этом круговороте веществ они выступают как регуляторы деятельности микроорганизмов, как санитары и дезодораторы почвы, которая при этом обогащается азотом, фосфором, калием, сбалансированными между собой по природной технологии. При высокой численности червей в компостах они перерабатывают его в высокоэффективное гумусное удобрение. В копролитах червей естественных популяций содержание гумуса составляет 11–15 %, а у выведенных искусственно – до 35 %. Такое удобрение – «хлеб» для растений. Оно восстанавливает и повышает плодородие почвы лучше, чем навоз, гарантируя более весомую прибавку урожая.

Есть у червей и другая специфическая особенность, весьма полезная для сельского хозяйства. Связана она с уникальной их способностью образовывать, мелиорировать и структурировать почву, что можно проиллюстрировать следующими примерами. За лето популяция из 100 червей на одном квадратном метре прокладывает в почве километр ходов, делая ее рыхлой, водо– и воздухопроницаемой. Установлено, что червь за сутки пропускает через пищеварительный канал количество земли с органикой, равное весу своего тела. Если принять средний вес червя в 0,5 г, а количество их на 1 м2 – 100 штук (1000000 особей/га), то за сутки они пропустят 50 г на 1 м2, или 0,5 т/га. Активная деятельность червей продолжается в средней полосе 200 дней в году, значит, количество почвы, прошедшей через их пищеварительный канал, выразится массой в 10 кг/м2 (100 т/га). Если же плотность популяции червей больше, то соответственно больше и гумуса.

Какими современными средствами можно создать и переместить на поля в течение года столько гумусных удобрений? Никакие другие животные и даже агромелиоративные приемы не могут в полной мере сравниться здесь с червями. Это они, утилизируя ежегодно несметные количества органической биомассы растений и животных, создавали самые благоприятные условия для всего живущего на земле. В основном их деятельностью сотворены некогда знаменитые наши черноземы.

Из сказанного выше видно, что наличие дождевых червей является самым естественным показателем здоровья и плодородия почвы.

Важная роль дождевых червей в жизни биосферы земли признана совсем недавно. А до этого им была объявлена тотальная химическая война. Суть этой войны обусловлена возможностью резкого повышения урожайности с помощью химических удобрений. На каждый килограмм таких удобрений, внесенных в почву, стали получать по 10 кг зерновых. Так был сделан опаснейший вывод: чем больше минеральных удобрений, тем больше хлеба, овощей, кормов, мяса и молока. Придумали чудо‑лозунг: «Коммунизм – это советская власть плюс электрификация, плюс химизация народного хозяйства». И началось! Чем меньше земля с годами давала прибавки урожая (в середине 80‑х годов прошлого века только по 2,5 кг зерна на каждый килограмм внесенных химических удобрений), тем больше требовалось вносить химических удобрений. Было предложено удобрять поля обезвоженным аммиаком, аммиачной водой, углекислым аммонием и другими вредными для почвы химическими удобрениями – сильнейшими ядами для всего живого. Стоит заметить, что врачи‑хирурги используют 0,25 %‑ный раствор аммиака для дезинфекции кожи рук перед операцией. Уже этот слабый раствор практически моментально губит микрофлору и делает руки стерильными.

Такой же стерильной стала почва на полях, обработанных аммиаком. А что урожайность? Она едва окупает затраты. Положение усугубилось с началом широкого использования пестицидов. В результате мы пришли к разрушению почвы, потере гумуса, к уничтожению всего живущего в этих, искусственно созданных зонах бедствия.

Более ста лет назад основоположник научного почвоведения В. Докучаев, называя чернозем величайшей силой и богатырем, предупреждал, что этот богатырь однажды может надорваться. К сожалению, все так и случилось, как и с другими почвами, находящимися длительное время под воздействием химических удобрений, пестицидов и плуга. Страна очутилась в продовольственном кризисе, выйти из которого было крайне трудно, так как почва восстанавливается медленно – около одного сантиметра за сто лет.

Сравнительно быстро могут восстановить или повысить плодородие земли садоводы‑любители и владельцы приусадебных участков. Они сегодня дают со своих небольших участков около 30 % овощей и фруктов. Могут давать и больше. Для этого нужно научиться разводить дождевых червей и готовить с их помощью гумусное удобрение из компостов. А ускорить воссоздание плодородия отравленных полей можно путем реконструкции жизни почвенного сообщества животных в почвах.

 

Вермитехнология

 

Вермикомпостирование, вермикомпост и вермикультура – эти новые слова являются наиболее часто употребляемыми терминами среди садоводов, огородников и тех, кто занимается фермерством или рециклингом органических отходов как в промышленном масштабе, так и домашних условиях. В связи с этим возникла необходимость в обеспечении современной научной информацией об основах и аспектах использования дождевых червей в человеческой практике

Вермитехнология – система организационно‑технических мероприятий по культивированию дождевых компостных червей на разных субстратах в конкретных экологических условиях, обработке и применению копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. Это новое направление сельскохозяйственной науки. Ее применение позволяет повышать продуктивность, экологическую устойчивость и саморегулирующую способность агроэкосистем. В мировой литературе вермитехнологию рассматривают как элемент экологически чистого сельскохозяйственного производства.

Вермитехнология имеет два направления:

– вермикультивирование, при котором размножают дождевых компостных червей или получают их биомассу;

– вермикомпостирование, главной целью которого является экологически безопасная переработка различных органических отходов и получение массы экскрементов дождевых компостных червей – копролита (биогумуса, вермикомпоста) – ценного органического удобрения.

Несмотря на важную роль дождевых червей в обеспечении почвенного плодородия, до 60‑х годов прошлого века проблема искусственного их разведения, получения биогумуса и использования биомассы не ставилась перед сельскохозяйственной практикой.

Появление этого направления вызвано неблагоприятными изменениями в окружающей среде, связанными с интенсификацией производства в сельском хозяйстве и промышленности. Так, при создании крупных промышленных комплексов по производству мяса возникла проблема утилизации навозных стоков, которые являются источником загрязнения окружающей среды. Растущие города дают массу бытовых отходов, состоящих большей частью из органических веществ и так называемого канализационного ила, получаемого из отстойников городских сточных вод. Вокруг лесоперерабатывающих комплексов скапливается много опилок. Существуют и другие производства, являющиеся местами образования органических отходов, при наличии которых ухудшается качество почвы, воды и пищи.

Все больше людей сейчас понимают, что продукты питания должны быть экологически чистыми. На Западе овощи, выращенные на биогумусе, стоят намного дороже, чем полученные на навозе или минеральных удобрениях. Известно, что в Арабских Эмиратах на безжизненные пески укладывают до 50 см биогумуса, привезенного из Европы, и, используя искусственное орошение, получают до трех и более урожаев в год экологически чистой продукции, что позволило странам этого региона превратиться из стран‑импортеров сельскохозяйственной продукции в страны‑экспортеры. Рекордные урожаи собирают в Израиле, где также применяют биогумус.

Широкое применение минеральных удобрений, пестицидов, химической мелиорации приводит к потере почвой гумуса и снижению почвенного плодородия. Чрезмерная химизация ведет к перенасыщению сельскохозяйственных продуктов вредными для человека веществами. Негативное влияние на почву этих процессов успешно преодолевается с помощью внесения биогумуса (вермикомпоста).

Применение технологии переработки навоза и органических отходов промышленных предприятий с помощью дождевых червей поможет восстановить плодородие почв, вернуть им устойчивость к водной и ветровой эрозии.

Вермикомпост может использоваться в почвосмесях для комнатных растений и в качестве добавки для улучшения внешнего вида газонов, а также для любых сельскохозяйственных культур. Вермикомпост, смешанный с различными смесями или с почвой, представляет собой идеальную среду для проращивания растений, а также их роста практически на всех стадиях. Вермикомпост можно также применять в качестве мульчи, поскольку он не содержит семян сорняков, а также как отличный кондиционер для сада.

 

Развитие вермитехнологии

 

Еще земледельцы Древнего Египта видели в дождевых червях залог будущих урожаев. Здесь с успехом использовали переработанный дождевыми червями наносной ил реки Нил для выращивания сельскохозяйственных культур. Древние египтяне обожествляли дождевого червя, считали его святым животным и запрещали вывозить из страны.

Аристотель называл червей «кишечником земли». И это действительно так: пропуская через свой кишечник землю и растительные остатки, черви обогащают почву.

В 30‑е годы XX столетия в Калифорнии были предприняты первые научные попытки по выращиванию червей промышленным способом. Они увенчались успехом лишь 20 лет спустя, когда в США были созданы первые хозяйства по культивированию червей на отходах. Выращенных червей использовали как наживку для рыбной ловли, как корм для рыб (главным образом аквариумных), комнатных животных и животных в зоопарках, а также лабораторных животных. Позднее многие из этих хозяйств перешли на товарное производство биогумуса и биомассы червя.

Именно этот этап исследований дождевого червя можно назвать началом зарождения вермикультивирования как биотехнологического направления сельскохозяйственной науки.

В настоящее время в США насчитывается около 700 хозяйств промышленного типа, в которых различные органические отходы перерабатываются в биогумус с помощью дождевых червей. В Европу красный калифорнийский дождевой червь был завезен в 1978 году незадолго до введения в США запрета на вывоз червей и их коконов.

Наибольшее распространение в европейских странах культивирование дождевых червей на отходах получило в Италии. В начале 80‑х годов прошлого века в этой стране из отходов вырабатывали около 18 тысяч тонн биогумуса в год. Самое крупное из хозяйств, использующих вермикультуру, занимает площадь 16 га. Кормом служат отходы бумаги, целлюлозы, древесины, листья и стебли растений. Методом вермикомпостирования перерабатываются в компост отходы в Капри: из 60 тысяч тонн твердых бытовых отходов и 25 тысяч тонн ила сточных вод на площадке 600 м2 получают около 30 тысяч тонн вермикомпоста.

Во Франции, которая одной из первых в Европе занялась вермикультивированием и достигла при этом больших успехов, насчитывается свыше 2 тысяч хозяйств по переработке отходов этим методом. В их числе отдельные фермы и кооперативные объединения, включая и сбытовые. Вырабатываемый компост используется как для собственных нужд, так и для продажи. Отходы подвергают предварительному разложению в специальных биореакторах, а затем заселяют коконами червей. По сравнению с традиционными методами при компостировании в биореакторах ускоряется созревание компоста. В производимой продукции (вермикомпосте) отмечено повышенное содержание доступных для растений азота и фосфора.

В Тулузе черви использовались для переработки жировых отходов, содержащих большое количество воды, что исключало возможность их сжигания. Захоронение указанных отходов на специально оборудованных полигонах требует больших затрат. Были проведены опыты, показавшие, что после смешивания с илом сточных вод жировые отходы вполне пригодны для разведения червей. Однако в полученном таким образом компосте содержится большое количество тяжелых металлов, что исключает возможность его последующего применения в качестве удобрения под овощи и другие продовольственные культуры; им можно подкармливать цветы.

Есть товарные хозяйства по производству биогумуса в Великобритании, Нидерландах, ФРГ и других странах Западной Европы. Переработкой отходов на биогумус с помощью дождевых червей занимаются и в странах Восточной Европы: в Польше, Венгрии, Чехии.

В Великобритании (например, на Ротамстедтской опытной станции) ведутся интенсивные исследования в области экологии и физиологии дождевых червей, а также использования их для переработки различных отходов, в частности ила, накапливающегося на очистных сооружениях. При этом вермикомпостирование рассматривается как один из способов быстрой переработки осадка на удобрения. Создана компания, которая поставляет фермерам маточную культуру червей, дает консультации по вопросам разведения, организует сбыт вермикомпоста и корма для червей.

Накоплен большой опыт вермикультивирования в странах Азии (Япония, Китай, Филиппины, Тайвань), Южной Америки и Австралии. За рубежом созданы фирмы, которые поставляют предпринимателям оборудование и маточную культуру червей, оказывают консультативную помощь по их разведению, организуют сбыт биогумуса и корма из червей.

В России приемы земледельческой культуры, называемой теперь органическим земледелием, начали использоваться давно. В Псковской губернии, например, удобрение почвы навозом стало постоянным еще в XVII веке. Если крестьянин не вывозил навоз на поля, это воспринималось соседями как знак скорого бегства.

В наше время в Америке и Европе после бума сельскохозяйственной химизации взоры обратились к органическому земледелию, основанному на внимании к обитателям почвы и их роли в ее создании. В США идея органического земледелия широко пропагандируется, превратившись уже в подобие философской системы, включающей в себя стремление к жизни в максимально возможной гармонии с природой, внимательное отношение ко всем природным компонентам и их взаимосвязям.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) в 1980 году установила, что дождевые черви могут сыграть существенную роль в разрешении актуальных продовольственных проблем современного мира.

В результате перехода на новую биотехнологию в сельскохозяйственном производстве в развитых и многих развивающихся странах резко возросли производство экологически чистой сельскохозяйственной и животноводческой продукции, урожайность полей. На полях, удобряемых червекомпостом (биогумусом), урожайность зерновых достигает 56–70 ц/га (Англия, Голландия, ФРГ), а картофеля – 500–800 ц/га (Голландия, Англия). Новая биотехнология производства червекомпоста позволяет в кратчайшие сроки повысить плодородие почв в 5–10 раз и во столько же сократить посевные площади.

 

Органы выделения

 

Функция выделения выполняется у дождевых червей (как у всех кольчецов) трубчатыми органами, расположенными попарно в каждом сегменте, кроме самых передних. Эти органы называются нефридиями, что означает по‑гречески «орган, подобный почке». Нефридии расположены в полости тела по бокам от кишечника. Каждый из них представляет собой извитую трубку, начинающуюся внутри тела отверстием в полость тела, расположенным на головчатом расширении, клетки которого снабжены ресничками. Это расширение называют, по аналогии со сходными образованиями у более примитивных кольчецов, воронкой. Почти непосредственно за воронкой нефридий прободает межсегментную перегородку и проникает в следующий сегмент тела.

Там он сначала образует сильно извитую тонкую трубку, которая переходит в более широкую среднюю часть нефридия, снабженную ресничками. Затем нефридий, делая несколько петель, переходит в выводную часть, которая кончается на брюшной стороне тела наружным отверстием, или нефридиальной порой. Снаружи ее найти очень трудно, так как края ее всегда плотно сомкнуты. Недалеко от нефридиальной поры имеется расширение нефридиальной трубки, представляющее собой нечто вроде мочевого пузыря. Нефридии снабжены очень богатой сетью кровеносных сосудов. Кровь, выходящая из нефридия, поступает в поперечный, а из него – в спинной сосуд.

Строение нефридия дождевого червя: 1 – воронка; 2 – диссепимент; 3 – извитая часть трубки нефридия; 4 – ресничная часть трубки нефридия; 5 – «мочевой пузырь»; 6 – пора нефридия; 7 – наружная петля

 

Следует заметить, что у одного из дождевых червей (Allolobophora autipae) нефридиальные трубки не открываются независимыми друг от друга порами, а их наружные части впадают в продольные выделительные каналы, которые проходят справа и слева вдоль всего тела и на заднем его конце впадают в кишечник недалеко от анального отверстия. Таким образом, здесь намечается соединение выделительного аппарата в одно анатомическое целое и устанавливается связь с задним отделом кишечника.

Клетки тонкой части нефридиальной трубки улавливают из крови, циркулирующей вне сети нефридиальных капилляров, продукты азотистого обмена, подлежащие выведению из организма.

Эти вещества попадают в полость нефридиальной трубки и здесь смешиваются с полостной жидкостью, поступающей через воронку на внутреннем конце нефридия. Полостная жидкость также содержит продукты выделения, отмершие клетки, туда попадают сношенные щетинки и т. д. Жидкость нефридиальной трубки биением ресничек гонится по направлению к выводному концу, откуда периодически выбрасывается через наружную пору сокращением мускулатуры стенки тела (Roots, 1955).

Имеются данные о том, что опорожнение концевого пузыря нефридия происходит один раз в три дня. Другие наблюдения говорят о том, что за сутки червь весом в 1–1,8 г выделяет 0,82 см экскрета. Такие количества его должны выделяться из тела несколько раз в сутки.

В экскрете содержатся в общем те же вещества, что и у млекопитающих, а именно: мочевина, аммиак, креатинин, соли и пр., но в значительно более низких концентрациях. Однако нормальный экскрет червей содержит 0,3 % белка, тогда как у высших животных белок в продуктах выделения отсутствует.

Клетки средней части нефридиальной трубки обладают способностью к фагоцитозу, т. е. к активному заглатыванию из полости тела нерастворимых в воде веществ (отмершие клетки, свернувшийся белок, бактерии и пр.). Эти вещества накапливаются там неопределенно долгое время. Санитарную службу этого рода несут и другие клетки внутри организма: амебоидные клетки крови, клетки полости тела и вышеупомянутые клетки хлорагогенной, или желтой, ткани.

Особенно много амебоидных клеток, наглотавшихся посторонних телец, встречается в полости тела. Сюда они попадают, активно выползая из сосудов, протискиваясь между клетками сосудистой стенки. Из полости тела эти клетки удаляются разными путями. Во‑первых, они проползают через стенку кишечника и, попадая в его полость, выводятся наружу вместе с испражнениями (это наблюдалось много раз). Во‑вторых, как уже упоминалось, они могут с полостной жидкостью выходить через нефридии. И, в‑третьих, могут выходить вместе с полостной жидкостью, выбрызгиваемой через спинные поры.

Кровеносные сосуды нефридия дождевого червя: 1 – воронка; 2 – брюшной кровеносный сосуд; 3 – диссепимент; 4 – брюшная нервная цепочка; 5 – поднервный сосуд; 6 – трубка нефридия с кровеносными сосудами

 

Вообще можно предположить, что полостная жидкость довольно быстро сменяется. Поэтому она и приобретает у червей такое большое значение в процессе выделения.

Вода в тело червей непрерывно поступает и выводится обратно в наружную среду указанными выше путями. Таким образом, тело червя и, в частности, полость тела все время прополаскиваются водой. Поэтому для нормального протекания этих физиологических функций червям необходимы условия среды, которые обеспечивали бы поступление в их тело воды в значительно большем количестве, чем у большинства наземных животных.

Каким образом вода поступает в тело червей?

Необходимо отметить, что черви никогда не пьют. Они поглощают воду всей поверхностью тела; вода проходит сквозь покровы и мускулатуру, накапливаясь в полости тела. При этом черви могут использовать воду только в жидком состоянии. Червь в среде, содержащей пары воды, может погибнуть от высыхания, если не имеет иного источника влаги.

При нормальных условиях тело червей содержит около 84 % воды. Несмотря на столь значительный запас воды, это далеко не предел. Если червю предоставить возможность еще больше увеличить запас воды в своем теле, он это тотчас же сделает. В этом легко убедиться, если положить дождевых червей в воду. Через несколько часов вес их значительно возрастет за счет воды, всасываемой поверхностью тела. После извлечения из воды червь возвращается к исходному весу, причем это происходит за очень короткий срок (1–2 часа). Удаление избыточной воды из организма происходит очень своеобразным путем: она всасывается клетками кишечника, из них поступает в полость последнего и удаляется главным образом через заднепроходное отверстие, а отчасти и через ротовое.

При нормальных условиях жизни в почве функцию удаления избытка воды выполняют нефридии. Наличие постоянного тока воды через организм путем всасывания ее поверхностью тела и выделения ее в избытке почками – явление, весьма обычное среди водных животных. Оно, несомненно, унаследовано дождевыми червями от их водных предков.

Обмен веществ водных животных совершается при усиленной циркуляции воды через их тело. Им не может угрожать недостаток воды, тогда как в почвенных условиях при таком типе водного обмена достаточное количество влаги становится основным фактором, обеспечивающим возможность существования. Поэтому влажность почв имеет важное значение при заселении их теми или иными видами дождевых червей.

Известно также о способности дождевых червей терять воду в периоды засухи и зимовки, что связано с переходом их в состояние скрытой жизни.

 

Органы внутренней секреции

 

Следует упомянуть о наличии у дождевых червей особых веществ, вырабатываемых в определенных участках тела и служащих химическими возбудителями различных проявлений жизнедеятельности организма. Эти вещества называются гормонами, а процесс их образования – внутренней секрецией. У позвоночных выработка гормонов происходит частично в специальных железах внутренней секреции (например, надпочечники, щитовидная железа, гипофиз), а также в органах, выполняющих одновременно и другую функцию (например, половые железы, поджелудочная железа, клетки мозга).

У дождевых червей специальных желез внутренней секреции нет, но гормоны вырабатываются в разных частях нервной системы. Уже давно было известно, что в ганглиях брюшной нервной цепочки червей имеются так называемые хромаффинные клетки, которые выделяют адреналин, т. е. вещество, вырабатываемое центральной частью надпочечников высших позвоночных. Это вещество, как известно, является специфическим возбудителем нервных аппаратов, приводящих в движение мускулатуру стенок кровеносных сосудов и служащих важным средством для регулирования ширины просветов сосудов кровеносной системы, а тем самым и кровяного давления. У дождевых червей это вещество играет такую же роль.

В ходе исследований обнаружено, что значительная часть нервных клеток надглоточного ганглия также несет внутрисекреторную функцию.

Различают два типа таких нервносекреторных клеток: одни из них – с однородной протоплазмой, другие – с зернистой.

Первые, как полагают, служат регуляторами деятельности половых желез, причем вещество, вырабатываемое ими, по‑видимому, тормозит деятельность половых желез: они начинают функционировать в те месяцы, когда заканчивается размножение червей, и исчезают в периоды размножения. Зернистые клетки имеют значение при заживлении ран и восстановлении утраченных частей тела (регенерации): во время этих процессов секреция в них особенно усиливается.

Деятельность пояска дождевых червей, которая заключается в выработке оболочек и питательного содержимого яйцевых коконов, также несомненно регулируется гормонами. Одно время считалось, что гормоны, возбуждающие деятельность железистых клеток пояска, вырабатываются мужскими половыми клетками, созревающими в семенных мешках. Однако это оказалось неверным. Но деятельность пояска несомненно регулируется какими‑то гормонами: если пересадить кусок пояска от червя с неактивным пояском к червю, находящемуся в разгаре половой активности, то пересаженный кусок быстро приобретает свойства пояска последнего. Место выработки гормонов, регулирующих деятельность желез пояска, пока неизвестно.

 

Органы размножения

 

Дождевые черви размножаются только путем откладки яиц, заключенных в особые яйцевые коконы. Рассмотрим, как устроены у них органы, обеспечивающие образование яиц, их оплодотворение и откладку. Совокупность этих органов образует половой аппарат. Мужские и женские половые органы находятся у дождевых червей в одной и той же особи; таким образом, среди них нет мужских и женских особей, но все они – обоеполые существа, или, как их принято называть, гермафродиты.

Яйца образуются в яичниках, которые укреплены на перегородке между 12 и 13 сегментами с брюшной стороны. Яичники устроены очень просто. Они представляют собой комплексы развивающихся яиц; наиболее ранние стадии развития находятся в части, прилегающей к межсегментной перегородке, где яичник состоит из мелких клеток.

Наиболее крупные клетки находятся на свободном заднем конце яичника, обращенном в полость тела. Здесь яйцевые клетки достигают своих окончательных размеров (около 0,1 мм в поперечнике) и падают в полость тела. Яйца дождевых червей сферические или слегка вытянутые. Они почти прозрачные, так как в их протоплазме имеется лишь очень небольшое количество зерен питательного материала – желтка. Отсутствие достаточного количества питательного материала для развивающегося зародыша внутри яйца вызывает необходимость снабжения его питанием извне при помощи белка яйцевого кокона.

Схема строения половой системы дождевого червя: 1 – нервная система; 2 – семенники; 3 – семеприемники; 4 – передняя и задняя семенные воронки; 5 – яичник; 6 – яйцевая воронка и яйцевод; 7 – семепровод, 8 – семенные мешки; IX–XIV – 9–14 сегменты

 

Яйца заканчивают созревание в так называемых яйцевых мешках. Это – слепые мешковидные выступы межсегментных перегородок, в которые попадают яйца, оторвавшиеся от задней части яичника.

Яйца выводятся наружу через короткие яйцеводы, которые начинаются яйцевыми воронками в 13 сегменте, затем прободают перегородку между 13 и 14 сегментами и открываются на брюшной стороне 14 сегмента. Яйцевые воронки снабжены ресничками, с помощью которых яйца улавливаются из яйцевых мешков и в нужный момент (во время образования яйцевого кокона) выводятся по яйцеводу наружу.

Мужские половые железы – семенники – также очень малы. В числе двух пар они помещаются на перегородках между 9 и 10 сегментами и между 10 и 11. Мужские половые клетки – сперматозоиды – только начинают развитие в этих крошечных маленьких тельцах. Комплексы будущих сперматозоидов в виде микроскопических комочков округлых клеток падают в полость тела и оттуда попадают в семенные мешки, представляющие собой объемистые разрастания межсегментных перегородок. Количество, форма, расположение и относительные размеры семенных мешков варьируют и служат важным признаком при определении червей.

У некоторых видов дождевых червей (в родах Octolasium и Lumbricus) брюшная часть полости тела возле семенников отгорожена особой стенкой от основной полости сегмента; получаются так называемые семенниковые капсулы. Благодаря их наличию формирующиеся комочки сперматозоидов не могут распространяться по всей полости сегмента и им создается более прямой путь в семенные мешки.

Для выведения сперматозоидов наружу служат семенные воронки и семепроводы. Семенные воронки обычно крупные; они хорошо заметны при вскрытии червей. Семепроводы, в которые поступают сперматозоиды из семенных воронок, представляют собой очень тонкие цилиндрические трубки, направляющиеся по брюшной стенке тела кзади. Семепроводы от воронок 10 и 11 сегментов в 12 сегменте сливаются друг с другом, и общая трубка семепровода с каждой стороны тела тянется обычно до 15 сегмента, где переходит через толщу стенки тела и кончается мужским половым отверстием (порой), обычно имеющим вид вертикальной щели.

Мужские половые отверстия сидят на более или менее сильно развитых железистых подушках. Эти подушки, кроме железистых клеток, содержат большое количество сосудов, которые во время спаривания наполняются кровью.

Оригинальной особенностью полового аппарата малощетинковых кольчецов, к которым принадлежат дождевые черви, являются семеприемники – небольшие сферические полые мешочки, плотно прижатые к стенке полости тела. Протоки семеприемников проходят сквозь толщу стенки тела и открываются наружными порами, располагающимися в межсегментных бороздах. Стенки семеприемников содержат мускулатуру, действием которой семенная жидкость может всасываться в семеприемник и, наоборот, выбрызгиваться из него наружу. Эта мускулатура действует наподобие резинового колпачка пипетки.

Семеприемников бывает две или три пары; они могут быть расположены сбоку, на брюшной стороне, или могут быть (как в роде Eisenia) сдвинуты на спинную сторону, вплоть до средней линии.

Но нужно иметь в виду, что у некоторых видов дождевых червей семеприемник отсутствуют.

К органам, обеспечивающим размножение, следует отнести поясок дождевых червей. У червей, достигших половой зрелости, поясок всегда заметен, но его вид зависит от сезона и состояния упитанности. В периоды размножения поясок сильно набухает. Его функция – формирование яйцевых коконов.

Кожный эпителий в области пояска: 1 – кутикула; 2 – слизистые клетки; 3 – кровеносные сосуды; 4 – крупнозернистые железы; 5 – мелкозернистые железы; 6 – соединительнотканная перегородка; 7 – ядра соединительнотканных клеток; 8 – кольцевая мускулатура Поясок представляет собой видоизменение наружного эпителия. В области пояска наружный эпителий очень сильно утолщен.

 

Все клетки приобретают железистый характер; среди них можно наметить три типа:

1) относительно мелкие клетки, не содержащие зерен, – слизистые клетки;

2) клетки средней величины, содержащие крупные зернышки, образующие оболочку яйцевого кокона;

3) огромные мелкозернистые клетки, вырабатывающие белковое вещество, составляющее содержимое яйцевого кокона и служащее питанием для развивающихся эмбрионов.

Помимо железистых клеток, в пояске можно видеть большое количество кровеносных сосудов и нервных окончаний.

В функции размножения участвует также ряд других желез на брюшной стороне тела между пояском и передним концом тела. Особенно заметны железы на 10‑м и 11‑м сегментах, которые придают этой части поверхности тела у половозрелых червей беловатый оттенок. Кроме того, около брюшных щетинок в указанной части тела на некоторых сегментах, иногда только с одной стороны тела, бывают развиты железы, заметные в виде небольших припухлостей.

Форма щетинок: а – двигательная; б – половая; в – она же в поперечном разрезе; г – другая форма половой щетинки

 

Часто сами щетинки изменены, превращены в так называемые половые щетинки, функционирующие при с<