Практикум по зоологии: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Многоклеточные
Кольчатые черви
Класс Малощетинковые черви, или олигохеты

Дождевой червь (Lumbricus terrestris).

Дождевые черви живут во влажной почве, богатой перегноем. Питаются органическими веществами почвы, пропуская через кишечник землю с растительными остатками. Роль дождевых червей в обогащении почвы органическими веществами, в изменении структуры почвы и в ее аэрации очень велика.

Материал и оборудование. В фауне нашей страны имеется немало видов дождевых червей, легко добываемых, хорошо выживающих в неволе и достаточно крупных для вскрытия.

Черви добываются выкапыванием из почвы или собираются под лежащими на земле камнями, гнилыми деревьями, кусками дерна. Увидев дождевого червя, надо как можно быстрее прижать рукой к земле заднюю часть его тела, уходящую в норку. Затем подкопать оставшуюся часть тела совком или лопатой. Этот способ ловли успешен только при достаточной быстроте действий, так как дождевые черви чувствительны к свету, сотрясению почвы и другим раздражениям. В неволе дождевые черви содержатся в деревянном ящике с землей. Ящик наполняется на три четверти чередующимися слоями огородной земли и прошлогодних листьев с небольшой примесью конского или кроличьего навоза. На каждую сотню червей следует брать 3-5 ведер земли. Затем почву слегка поливают водой и кладут в ящик червей. Для сохранения влажности землю полезно прикрыть мешковиной, сложенной в несколько раз.

Хранят закрытый крышкой ящик в полутемном месте при температуре 12-15°С. По мере подсыхания землю слегка поливают. Для подкормки червей в ящик время от времени подкладывают размельченные подгнивающие листья, картофельные очистки или раздавленный вареный картофель.

Перед изучением внешнего строения или перед вскрытием черви убиваются в парах хлороформа или погружением в 15-20%-ный спирт.

Для работы необходимы: микроскоп; препаровальная лупа; ручная лупа; препаровальные принадлежности (скальпель, лезвие безопасной бритвы, ножницы, пинцет, ванночка, иглы, булавки); предметные и покровные стекла; стаканчик или банка с водой; 1/2 листа белой бумаги; живые и умерщвленные эфиром или 15-20%-ным спиртом крупные дождевые черви; влажный препарат вскрытого дождевого червя; микроскопический препарат поперечного среза червя.

Задание. Наблюдать за движениями дождевого червя. Рассмотреть его внешнее строение. Вскрыть дождевого червя, изучить и зарисовать его внутреннее строение. Изучить и зарисовать поперечный срез дождевого червя.

Наблюдение над живым объектом и изучение фиксированного материала. Поместите живого дождевого червя на лист бумаги. Определите брюшную и спинную стороны, передний и задний концы тела. Наблюдайте за передвижением червя. Обратите внимание на характер сокращения мускулатуры и на шорох, вызываемый движением щетинок по бумаге.

Рассмотрите дождевого червя (живого или только что умерщвленного эфиром или спиртом), пользуясь ручной лупой или окуляром штативной лупы. Тело червя достигает 10-30 см в длину.

Обратите внимание, что оно состоит из большого числа колец, или сегментов, — члеников, отделенных друг от друга перетяжками (рис. 61). Спинная сторона округлая, темнее, через ее кожу просвечивает спинной кровеносный сосуд; брюшная уплощена и имеет более светлую окраску. Рассмотрите передний конец тела. Он толще заднего и темнее окрашен. В области 32-37-го сегментов тело утолщено и образует так называемый поясок, богатый слизистыми железами. Поясок играет важную роль при размножении.

Найдите рот — он находится на брюшной стороне во 2-м сегменте. Для рассмотрения ротового отверстия используйте такой прием. Возьмите фиксированного червя большим и указательным пальцами левой руки за передний конец так, чтобы над пальцами оставались 1-й и 2-й сегменты тела. Слегка сожмите пальцы. Рассмотрите через лупу расположенное ближе к брюшной стороне ротовое отверстие и прикрывающую его лопасть — выступ верхней части 1-го сегмента.

Найдите анальное отверстие на заднем конце тела; оно имеет вид небольшой щели. Обратите внимание, что в каждом сегменте имеется по две пары упругих щетинок, образующих по всему телу 4 ряда парных щетинок. Щетинки служат как рычаги, способствуя передвижению червя, и помогают ему закрепляться в норках. Щетинки образованы кутикулой и состоят из вещества, напоминающего по химическому составу хитин. Щетинки легко обнаружить, если провести пальцем по брюшной стороне червя в направлении от заднего конца тела к переднему. Обнаруживая щетинки, легко убедиться также в том, что тело червя покрыто гладкой блестящей кутикулой и богато слизистыми железами. Обилие слизи на поверхности тела предохраняет червя от высыхания и облегчает ползание в норках, уменьшая трение о почву. Благодаря слизи кожа червя всегда влажная — это важно для дыхания, так как у червя газообмен между организмом и внешней средой осуществляется через поверхность тела. Кожа богата чувствительными нервными окончаниями, и дождевой червь хорошо улавливает механические, световые и химические раздражения, хотя и не имеет анатомически выраженных органов чувств. Зарисуйте внешнее строение дождевого червя с брюшной стороны, отметив щетинки, сегменты тела, ротовое отверстие, поясок, анальное отверстие.

Рис. 61 Внешний вид переднего конца тела дождевого червя:

1 — простомиум; 2 — боковые щетинки; 3 — брюшные щетинки; 4 — мужское половое отверстие; 5 — женское половое отверстие; 6 — семяпроводящая бороздка; 7 — поясок.

Вскрытие. Изучение систем органов проводите параллельно на вскрытом черве и влажном препарате. Положите дождевого червя в препаровальную ванночку спинной стороной вверх, немного растяните его и закрепите булавками передний и задний концы тела. Головной конец закрепите двумя булавками, воткнутыми на уровне 3-го сегмента, иначе легко разрушить головной нервный узел. Сделайте продольный разрез кожно-мускульного мешка скальпелем или лезвием безопасной бритвы по средней линии спинной стороны длиной 1-2 см (разрез вести параллельно спинному кровеносному сосуду, не задевая его). Ножницами продолжите разрез к переднему и заднему концам тела, стараясь не повредить кишечник (особая осторожность необходима при вскрытии передней части тела). Края разреза придерживайте пинцетом, подрезая скальпелем поперечные перегородки — диссепименты. Затем отогните края в стороны и приколите булавками ко дну ванночки. Булавки следует вкалывать попарно, не растягивая сильно кожу, чтобы не порвать ее. Разрез стенки тела дает возможность проникнуть во вторичную полость тела — целом, в котором видна кишечная трубка (рис. 62).

Рис. 62 Анатомия дождевого червя:

1 — ротовая лопасть; 2 — надглоточный нервный узел; 3 — глотка;

4 — пищевод; 5, 13 — кольцевые сосуды; 6 — спинной сосуд; 7 — семенные мешки; 8 — семенники;

9 — семенные воронки; 10 — семяпровод; 11 — перегородки между сегментами; 12 — метанефридии; 14 — кишка; 15 — желудок; 16 — зоб; 17 — яйцевод; 18 — яйцевые воронки; 19 — яичник; 20 — семяприемники.

Рассмотрите по бокам кишечника тоненькие поперечные перегородки — диссепименты, разделяющие полость тела на отдельные участки, соответствующие сегментам.

Налейте в ванночку воду так, чтобы она покрыла червя. Начните изучение внутренних органов с помощью лупы. Рассмотрите пищеварительную систему (рис. 63).

Рот ведет в мускулистую глотку (расположена в области 2-6-го сегментов). Проследите, как глотка переходит в довольно длинный пищевод (7-13-й сегмент), в который впадают на 10-м, 11-м и 12-м сегментах не всегда ясно выраженные три пары известковых желез — морреновские железы (удается иногда увидеть, приподняв семенные мешки). Как сказано выше, дождевые черви питаются органическими веществами почвы, заглатывая землю, богатую перегноем и гуминовыми кислотами. В морреновских железах вырабатывается известь, которая выделяется в пищевод и нейтрализует гуминовые кислоты пищи.

Рис. 63

Продольный разрез передней части тела дождевого червя:

1 — перегородки; 2 — семенные мешочки; 3 — метанефридии; 4 — пищевод; 5 — глотка; 6 — рот; 7 — надглоточный нервный узел; 8 — брюшная нервная цепочка; 9 — зоб; 10 — желудок; 11 — средняя кишка.

Найдите в области 14-15-го сегментов зоб (расширение пищевода), за которым расположен толстостенный мускулистый желудок, служащий для механической обработки пищи. Проследите, как мышечный желудок переходит в очень длинную среднюю кишку. Перерезав ее поперек где-нибудь в задней части тела, можно убедиться, что она имеет на спинной стороне продольную складку — тифлозолис, благодаря которой увеличивается рабочая поверхность кишки. Средняя кишка незаметно переходит в короткую заднюю, заканчивающуюся анальным отверстием.

Рассмотрите хорошо заметные на фоне кишечника основные кровеносные сосуды, выделяющиеся у живого и недавно умерщвленного червя ярко-красным цветом. Кровь дождевого червя имеет красную окраску благодаря растворенному в плазме гемоглобину, родственному гемоглобину крови позвоночных животных. Найдите проходящий вдоль спинной стороны кишечника спинной кровеносный сосуд, по которому кровь течет от заднего конца тела к переднему. Приподнимите перерезанную часть кишки — здесь виден проходящий под ней продольный брюшной кровеносный сосуд, в котором кровь движется от переднего конца тела к заднему. Видно, что оба сосуда соединены многочисленными кольцевыми сосудами, огибающими стенки кишечника. Особенно мощные сосуды имеются в области пищевода — это так называемые «сердца» (см. рис. 62). Ритмическая пульсация их мускулистых стенок обеспечивает движение крови по сосудам. Расположение некоторых более мелких продольных сосудов лучше изучить на поперечном срезе червя. Кровеносная система дождевого червя замкнутая.

Органы дыхания отсутствуют. Дыхание совершается через кожу, в которой проходит густая сеть кровеносных капилляров. Кислород диффундирует через влажную поверхность кожи в кровь, протекающую по капиллярам, а из крови в наружную среду выделяется углекислый газ, накопившийся в тканях в результате дыхания клеток.

Рассмотрите с помощью лупы, слегка покачивая ванночку со вскрытым червем, между диссепиментами по обе стороны кишечника тонкие беловатые извилистые трубочки. Это органы выделения — метанефридии (рис. 64). В каждом сегменте (кроме трех первых и последнего) имеется по паре метанефридий, поэтому их иногда называют сегментарными органами. Для ознакомления со строением метанефридия необходимо вырезать диссепимент с прилежащим к нему сегментарным органом и, поместив на предметное стекло в каплю воды, рассмотреть при малом увеличении микроскопа.

Метанефридий начинается небольшой воронкой — нефростомом, по краям которого имеются многочисленные мерцательные реснички. Воронка широким концом открывается в полость тела, а узким прободает диссепимент и соединяется (в следующем сегменте) с выделительным канальцем, который образует несколько петель, расширяется в пузырек и открывается особым отверстием наружу.

Рис. 64 Строение метанефридиев кольчатых червей:

1 — перегородки между члениками (диссепименты); 2 — мерцательные воронки нефридиев (нефростомы);

3 — выделительный каналец; 4 — отверстие выделительного канальца.

Самих воронок не видно, можно рассмотреть только выделительный канал.

Метанефридии располагаются попарно; один — с левой стороны кишечника, другой — с правой. Таким образом, в каждом сегменте дождевого червя (кроме трех передних и последнего заднего) имеется на брюшной стороне по паре выделительных отверстий (рассмотреть их трудно). Конечные продукты обмена веществ попадают из клеток и тканей организма в полостную жидкость, а затем удаляются наружу метанефридиями. Помимо сегментарных органов, в выделении участвуют хлорагогенные клетки, покрывающие тонким буро-желтым налетом поверхность кишечника. Если поскрести препаровальной иглой поверхность кишки, от нее отходит тонкая муть, состоящая из этих клеток. Хлорагогенные клетки накапливают продукты обмена веществ — экскреты. Наполнившись экскретами, эти клетки отмирают, а их содержимое попадает в полость тела и удаляется метанефридиями.

Половая система дождевого червя расположена в области пищевода и зоба (9-15-й сегменты). Дождевые черви — гермафродиты. Далеко не все части полового аппарата удается увидеть невооруженным глазом. Половые железы (семенники и яичники) вообще можно рассмотреть только в период размножения (в другое время они так малы, что различить их трудно). Прежде всего бросаются в глаза три пары семенных мешков в виде больших белого цвета образований, находящихся в области 10-го, 11-го и 12-го сегментов. Медиальными концами они сливаются в общий непарный мешок, прикрываемый сверху пищеводом.

Семенные мешки служат резервуаром для сперматозоидов, вырабатываемых двумя парами семенников, залегающих внутри непарной части семенных мешков. Против каждого семенника имеется вороночка, соединенная с семявыносящим каналом. Оба канала правой стороны сливаются в правый семяпровод, каналы левой стороны — в левый семяпровод. Семяпроводы открываются наружу на брюшной стороне 15-го сегмента парой мужских половых отверстий. Рассмотреть семяпроводы не удается, они неразличимы на обычном препарате.

Женская половая система состоит из пары яичников, расположенных в 13-м сегменте. Поблизости находятся воронки яйцеводов, открывающихся наружу в 14-м сегменте парой женских половых отверстий. Яйцеводы невооруженным глазом найти нельзя даже в период размножения. К женской половой системе относятся также две пары семяприемников (в 9-м и 10-м сегментах); каждый из них открывается наружу отверстием.

Рассмотрите семяприемники с помощью лупы, отодвинув пинцетом семенные мешки. Оплодотворение происходит следующим образом. Два червя, встретившиеся в своих подземных норках, прикладываются друг к другу брюшными сторонами, так что задние концы их тела направлены в противоположные стороны, и склеиваются слизью, выделяемой поясками. Каждый партнер выделяет капельки спермы, которая засасывается в семяприемник другого партнера. После обмена спермой черви расходятся.

К моменту откладки яиц поясок червя выделяет слизь, образующую муфту. Дождевой червь, выползая из муфты, откладывает в нее яйца и выделяет из семяприемников капельку спермы бывшего партнера по копуляции. После того как червь выползает из слизистой муфты, края ее слипаются и она превращается в кокон, внутри которого происходит развитие молодых червей.

Нервная система дождевого червя состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев, соединенных комиссурами, и брюшной нервной цепочки. Надглоточный, или мозговой, ганглий состоит из двух узлов, слившихся вместе. Мозговой и подглоточный ганглии с их комиссурами образуют окологлоточное нервное кольцо. Удалите часть кишечника и рассмотрите с помощью лупы брюшную нервную цепочку. Брюшная нервная цепочка состоит из посегментно расположенных узлов, связанных между собой комиссурами. У вскрытого червя она желтоватобелого цвета.

Зарисуйте внутреннее строение дождевого червя.

Изучение препарата поперечного среза (см. рис. 65).

Рассмотрите под лупой и при малом увеличении микроскопа готовый препарат части тела и зарисуйте его. Ориентируйте препарат, определив брюшную и спинную стороны. Это легко сделать, помня, что складка кишечника — тифлозолис — находится на спинной стороне кишки.

Рассмотрите строение стенки тела: снаружи тело покрыто тонкой кутикулой, под которой располагается слой эпителиальных клеток, а под ним — мускулатура. Она состоит из наружного — кольцевого и внутреннего — продольного слоев. Все вместе образует кожно-мускульный мешок. Внутренняя сторона кожно-мускульного мешка покрыта эпителием. Наличием эпителиальной выстилки вторичная полость тела резко отличается от первичной.

Разыщите и рассмотрите на срезе, пользуясь рисунком 65, спинной кровеносный сосуд, кишечник, одетый снаружи хлорагогенными клетками, тифлозолис, кровеносный сосуд тифлозолиса, брюшной кровеносный сосуд, брюшную нервную цепочку, а также субневральный сосуд и метанефридии (на срезе могут встретиться различные части сегментарных органов, чаще — извитые канальцы).

Рис. 65 Поперечный разрез тела дождевого червя:

1 — метанефридий; 2 — воронка метанефридия; 3 — ганглий брюшной нервной цепочки; 4 — кожный эпителий; 5 — поперечные мышцы; 6 — продольные мышцы; 7 — щетинки; 8 — спинная складка кишки; 9, 10 — спинной и брюшной кровеносные сосуды; 11 — субневральный сосуд.