Зимовка и способность червей переносить засуху

Деятельность червей неодинакова в разные сезоны. При наступлении неблагоприятных погодных условий они опускаются глубоко в почву и впадают в пассивное состояние: перестают питаться, свертываются в клубок, все их жизненные функции приостанавливаются. Слизистые выделения их кожных желез образуют толстую пленку; если почва высыхает, то эта пленка превращается в твердую оболочку, а червь оказывается заключенным в капсулу. Свертывание в клубок и образование капсулы способствуют сохранению необходимого минимума влаги и уменьшают теплоотдачу.

Расширения подземных ходов червей, в которых они переживают стадию покоя, называются камерами, причем можно различать зимние и летние камеры. Нередки случаи нахождения в одной камере двух и более червей, сплетшихся в один общий клубок. В таком состоянии, сходном с состоянием зимней спячки, характерной для очень многих животных, черви могут оставаться в течение многих месяцев. Это чрезвычайно важное приспособление; благодаря ему люмбрициды получили возможность заселить огромные пространства во всех частях суши.

В северных регионах черви вынуждены оставаться большую часть года в состоянии покоя, и «оживают» только на период короткого полярного лета. В засушливых степных районах период активной деятельности червей также довольно короток, так как она возможна только весной и осенью, во влажные и морозные месяцы. Считается, что в умеренных широтах период активной деятельности червей продолжается 6–7 месяцев.

Черви используют все возможности для активной деятельности, предоставляемые им климатом. Они не уходят в глубокие слои почвы на спячку, пока почва не промерзнет на 5–6 см и не появится снеговой покров в 8–10 см, т. е. пока зима не установится окончательно. Кроме того, достаточно оттепели, чтобы черви перешли в активное состояние, причем они могут выползать даже на снег. И. И. Малевич сообщил (на съезде энтомологов в феврале 1954 г.), что он под Москвой находил свежие яйцевые коконы дождевых червей в декабре.

Весной черви возобновляют деятельность за 10–15 дней до исчезновения мерзлого слоя почвы, т. е. просыпаются сразу, как только вешние воды и теплый воздух, проникнув к ним через почвенные поры в глубокие слои почвы, сигнализируют им возможность перехода к активному существованию.

Следует отметить, что переход в состояние покоя происходит не только при ухудшении условий существования. В частности, наблюдения, которые были проведены для длинной аллолобофоры в Западной Европе и для эофилы в Средней Азии (Гиляров, 1949), а также и в других местах, показали следующее: последняя весной в изобилии встречается в поверхностных слоях почвы, но в конце весны и в начале лета, до наступления засухи, спускается на значительную глубину (на 1 м и более), где впадает в спячку, свертываясь в клубок и окружаясь капсулой. Через некоторое время черви этого вида вновь появляются в поверхностных слоях почвы. Причины такого явления неясны.

Переход в состояние покоя сопровождается потерей большей части воды, находящейся в теле животного, что характерно для зимнего сна насекомых и многих других холоднокровных животных. Это понятно, так как вода в каждой клетке тела служит необходимой внутренней средой, в которой совершаются все процессы обмена веществ, являющиеся, как известно, основой жизни. Уменьшить в клетке количество воды – значит, понизить уровень ее обмена вещества, а тем самым понизить ее восприимчивость к любым воздействиям со стороны внешней среды. Обезвоживание организма наряду с понижением жизненной активности означает как бы его консервирование, изоляцию от воздействий среды, в том числе от повреждающих воздействий.

Опыты показали, что дождевые черви наделены исключительно высокоразвитой способностью терять воду без вреда для организма. Так, черви, помещенные в стеклянную трубку с землей, находились при комнатной температуре, без увлажнения, с мая по ноябрь. Почва вокруг них была сухая, животные были свернуты в клубок, окружены обычной капсулой и выглядели как высохшие мумии. Однако в воде они ожили. В последующих опытах было установлено, что навозные черви, помещенные в пробирках в закрытый сосуд (эксикатор), куда была поставлена баночка с поглотителем паров воды (хлористый кальций), в воздушной среде могут терять значительное количество содержащейся в них воды. Подсушивание производится в течение 1–3 суток. Черви сильно уменьшаются в объеме, становятся жесткими, но если их положить на мокрую фильтровальную бумагу, то через 20–30 минут они начинают двигаться, а через несколько часов становятся вполне активными. Чем медленнее ведется подсушивание, тем больше воды может потерять червь без вредных для него последствий (опыты П. Ю. Шмидта и его сотрудников, 1943).

Если принять во внимание, что у млекопитающих и у человека потеря воды более 10 % от ее содержания в организме уже опасна для жизни, то можно по достоинству оценить удивительную способность люмбрицид терять воду в столь больших количествах (несомненно, это является полезным приспособительным свойством).

Следует отметить, что не у всех видов люмбрицид способность переносить засуху развита в одинаковой степени.

Интересны данные В. К. Балуева, который продолжал эксперименты П. Ю. Шмидта с разными видами люмбрицид. Он проводил опыты высушивания червей в почве, сравнивая разные виды. Это давало возможность наблюдать реакцию этих животных на высушивание в виде сворачивания и образования камер в почве. Оказалось, что только пашенный червь и длинная аллолобофора реагируют таким образом: 60 % особей первого вида и 40 % особей второго вида на третьи сутки подсушивания образовали камеры. Кроме них, лишь у особей восьмигранной дендробены в 10 % случаев наблюдались камеры. Остальные виды при подсушивании погибали, но камер не образовывали. Таким образом, наибольшая приспособляемость оказалась у двух наиболее обычных жителей культурных земель. Если сравнить среднюю продолжительность выживания, обнаруженную в этих опытах у особей разных видов, то получается следующая картина: пашенный червь – 1–5 суток, длинная аллолобофора – 12,2, малый красный червь – 8,0, восьмигранная дендробена – 6,2, розовая энзепия – 5,3, большой красный червь – 4,0, белый октолазин – 2,4, навозный червь – 2,2.

Таким образом, и по этому признаку упомянутые два вида далеко превосходят все остальные в отношении выносливости, тогда как навозный червь оказывается на последнем месте. Отсюда можно сделать вывод, что избрание П. Ю. Шмидтом навозного червя в качестве образца животного, способного терять влагу и выносить отрицательные температуры, было крайне неудачным. Этот пример показывает, как важно иметь точные знания о видовых особенностях животных.

На какой же глубине происходит зимовка дождевых червей? Общего ответа на этот вопрос дать невозможно. Черви уходят на разную глубину в зависимости от степени засухи и промораживания почвы. Кроме того, разные виды обладают различной способностью к пробуравливанию глубоких слоев почвы. В местностях с очень влажным климатом (например, в Колхидской низменности, Грузия) дождевые черви, по‑видимому, никогда не спускаются глубже 10–20 см. В умеренных широтах много ходов червей и их камер наблюдается на глубине 1,5–2,0 м. Сюда они спускаются не только при неблагоприятных условиях; на этих глубинах их можно обнаружить в значительном количестве. В засушливых степных районах черви проникают на значительно большую глубину. Так, крупный червь мариупольская дендробена углубляется на 8 м. Таким образом, дождевые черви могут освоить мощную толщу почвы до подстилающей горной породы или до грунтовых вод.

Вертикальные перемещения дождевых червей не обязательно связаны с полным прекращением их активной деятельности. На значительной глубине черви могут продолжать заглатывать почву, содержащую органические вещества, и делать ходы, но деятельность их при этом становится менее интенсивной. Следовательно, между полноценной деятельностью и состоянием покоя имеются все возможные переходы.

Характер деятельности червей, в частности, интенсивность питания (что имеет особенно большое значение для процесса почвообразования), может испытывать сезонные изменения независимо от их вертикальных перемещений.

Чем выше температура почвы при достаточном минимуме влажности, тем интенсивнее обмен веществ у червей. Это объясняется тем, что с повышением температуры среды возрастает температура тела червей, а отсюда и темп всех физических и химических процессов в их клетках. Отмечено, что одно и то же количество червей при более высокой температуре почвы (однако не выше известного предела), но при прочих равных условиях, выбрасывает большее количество копролитов (т. е. питается более интенсивно).

Подготовка червей к зимовке

На зиму необходимо обязательно укрыть червятник полуметровым слоем соломы, так как в отличие от отечественных сородичей «калифорниец», например, не уходит на зиму в глубину, поэтому может вымерзнуть, если не принять меры. В конце октября – начале ноября верхнюю, обильно заселенную червями часть грядки‑культиватора можно перенести на поверхность земли соседнего участка и, закрыв слоем компоста толщиной 40–50 см, оформить по бокам досками.

При температуре 6 °C черви перестают питаться, при температуре 4 °C освобождают пищеварительный тракт и впадают в состояние анабиоза. С наступлением морозов они замерзают, но это для них не опасно. С наступлением весны черви становятся активными и нуждаются в пище, поэтому субстрат должен быть подготовлен с осени. Культивируемые черви полностью зависимы от человека, поэтому при отсутствии корма они погибают.