Исследовательский проект "Загадки дождевого червя"

Публикация является частью публикации:

Исследовательский проект "Загадки дождевого червя"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

БЕЛОЯРСКОГО РАЙОНА

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА п. ЛЫХМА»

Проект в номинации № 7 «Нерешенные задачи и как их решить – теоретические исследования сформулированных проблем в различных отраслях знания»

Тема проекта:

«Загадки дождевого червя»

Автор проекта:

Овчинникова Дарьяна Владимировна

Класс 7

Научный руководитель проекта:

Бызова Наталья Валентиновна

СОШ п. Лыхма

учитель биологии

2014-2015 учебный год

Оглавление

1. Введение 3

2. Основная часть 5

Подготовительный этап 5

Информационно-теоретическое исследование «Загадки дождевого червя» 5

3. Практические опыты 9

Исследование механизма рытья норки дождевым червем в сухой твердой земле. 9

Исследование закономерности обязательного выхода дождевых червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на поверхность земли. 10

Исследование изменения поведение дождевых червей при сильном холоде. 11

Исследование роли дождевых червей в формировании почвы. 11

Итогово-аналитический этап. 11

4.Заключение 11

Список использованной литературы 12

Перечень приложений 13

Введение

Дождевые черви всегда представлялись не существами загадочными: как они, такие мягкие и нежные, живут в земле? Зачем они?

Когда проходил сильный дождь, дождевые черви в несметных количествах выползали из земли и вызывали у меня одновременно противоречивые чувства: любопытства (хотелось рассмотреть их как следует) и брезгливости. Мне известно о пользе дождевых червей лишь одно: рыбаки используют их в качестве наживки для ловли рыбы. Позже я узнала, что дождевые черви являются ангелами-хранителями всего живого на земле, хотя и обитают под землёй.

Игорь Акимушкин в книге «Мир животных: беспозвоночные» пишет: «Чарлз Дарвин одним из первых оценил великое значение непривлекательных дождевых червей в жизни человечества. Несколько лет упорного труда он посвятил их исследованию. Его труд о дождевых червях - одна из самых интересных и значительных книг по естествознанию. Дарвин установил, что дождевые черви за несколько лет пропускают сквозь себя весь пахотный слой земли. Они обогащают свежим перегноем истощённые земли, рыхлят их, попутно удобряя своими выделениями и унесёнными в норки листьями. Роясь в земле и глотая её, они создают прочную комковатую структуру почвы - воздух и влага лучше проникают на глубину. Бесчисленные норки червей, словно капиллярная сеть живой ткани, обеспечивают идеальный дренаж и вентиляцию почвы».

Когда я узнала, что учёные обнаружили выделяемое у червей и долго действующее вещество испуга, то очень удивилась: оказывается, эти, как казалось мне, «низшие» существа могут испытывать страх! Известный польский биолог Ян Дембовский отмечает: «Дарвин в своей работе о дождевых червях и их влиянии на свойства почвы впервые обратил внимание на наличие у дождевых червей своего рода умственной деятельности… Несомненно, интерпретация Дарвина является фантастической, ибо доводы, на основании которых он приписал дождевому червю способность к разумным действиям, являются совершенно недостаточными. Тем не менее, Дарвин затронул очень интересный вопрос и указал путь к его решению».

Все это подтолкнуло меня к этой исследовательской работе. Для меня интересна роль дождевых червей в нашей жизни, не только, как наживка для ловли рыбы.

Целью исследования: изучить и понять возникшие загадки о жизни дождевых червей, путем наблюдений и экспериментов.

Гипотеза исследования: после сильного дождя дождевые черви обязательно вылезают на поверхность земли, при мягком теле, дождевой червь может рыть очень твердую и сухую землю, черви участвуют в почвообразовательном процессе.

Для достижения цели и доказательства или опровержения гипотезы, мною были поставлены задачи:

1. Изучение жизнедеятельности дождевых червей. Ознакомиться с мнениями и основными трудами ученых, изучающих процесс почвообразования благодаря жизнедеятельности дождевых червей.

2. Изучить и понять, как при таком нежном и маленьком тельце, существующему без костей и скелета, дождевому червю удается рыть себе норки в очень сухой и твердой земле?

3. Исследовать почему после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) дождевые черви выползают на поверхность земли?

4. Исследовать как изменяется поведение дождевых червей при сильном холоде?

5. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Основная часть

1. Подготовительный этап.

Планирование и разработка исследовательских действий, включающий в себя:

- Информационно-теоретическую часть.

Проведение сбора, изучения и анализа информации по исследуемой теме в научных печатных и электронных изданиях.

- Практическую часть.

Было взято 50 особей дождевых червей. Они были размещены в склянках с сухой твердой, слабоувлажненной и сильно увлажненной землей, а так же с землей содержащей органическую пищу (отходы).

- Итогово - аналитическую часть.

Анализ полученных данных, выводы, подтверждение или опровержение выдвинутой гипотезы.

2. Информационно-теоретическое исследование

«Загадки дождевого червя»

Чаще всего встречаются следующие виды дождевых червей (Приложение 1):

Дождевой червь четырёхгранный (Eiseniella tetraedra) составляет 3-5 см в длину; его средняя и задняя части тела заметно четырёхгранные. Встречается только в очень влажных местах (во влажном мхе, в сырой земле у водоёмов).

Дождевой червь зловонный (Eisenia foetida) составляет 6-13 см в длину; получил своё название за издаваемый специфический неприятный запах. Характерный признак: красные или коричневые колечки на каждом сегменте - а бороздки, разделяющие сегменты, светлые. Встречается преимущественно в навозных кучах и в жирной садовой земле.

Дождевой червь желтовато-зелёный (Allophora chlorotica) составляет 5-7 см в длину. Окраска его может быть различной: желтоватой, зеленоватой, красноватой. Живёт как в слегка влажной, так и в очень сырой почве (в садах, в речных береговых обрывах), в гниющей листве

Дождевой червь красноватый (Lumbricus rubellus) составляет 7-15 см в длину. Спинная сторона красновато-бурая и фиолетовая с перламутровым отливом. Это типичный обитатель более или менее влажной перегнойной почвы, обычно на небольшой глубине.

Дождевой червь наземный или обыкновенный (выползок) (Lumbricus terrestris) составляет 9-30 см в длину; распространён очень широко, особенно часто встречается в глинистых почвах. Влажными ночами выбирается на поверхность почвы за остатками растений.

Самым распространенным мифом о дождевых червях является утверждение о том, что при перерезании тела червя на несколько частей, каждая из них выживет и сможет развиваться как отдельный организм. На самом же деле, при перерезании червя выживет только передняя часть, на которой заново отрастет хвост. Что касается отрезанного хвоста, то на нем тоже отрастет хвост, но головы у этого существа, соответственно, не будет, поэтому такой червь погибнет от голода. Возможна и такая ситуация, когда червь отрастит новую голову при условии, если от передней части его тела была отделена небольшая частичка. Новая голова вырастет в том случае, если у червя не будет повреждена система органов регенерации, которая находится в области 9-15 сегментов.

Исходя из вышеупомянутого утверждения, немногие знают, каким образом размножаются черви. Наверняка все видели утолщение на передней части тела червя. Этот своеобразный поясок служит для вынашивания яиц. При оптимальных условиях черви откладывают в землю яйца в специальных коконах диаметром 2-4 мм каждые 2-4 недели. В каждом коконе может развиваться от двух до двадцати яиц.

Еще один распространенный миф связан с жизнедеятельностью червей в холодное время года. Многие думают, что черви зимой погибают, так как дышат благодаря увлажненной поверхности всего тела, на которой кислород растворяется прямо в воде. На самом деле зимой черви продвигаются глубоко в землю и впадают в анабиоз, а с приходом теплоты просыпаются и продолжают активную жизнедеятельность. При этом существуют и так называемые ледяные черви, которые живут в ледниках и питаются водорослями, присутствующими в снеге. Такие черви могут жить только при низких температурах, а при температуре до +5 градусов по Цельсию погибают.

И. Акимушкин далее подчёркивает в своей книге: «Дождевые черви способны к обучению: их помещали в Т-образный лабиринт, в наиболее длинный коридор, образующий основание буквы «Т». Когда черви доползали до его конца, то им предоставлялся выбор повернуть направо или налево. "Направо" их ожидало затемнение и пища, «налево» - удар электрическим током. После нескольких попыток черви приучались безошибочно направляться в нужную сторону - к пище».

Отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое. Оказывается, существует большое количество видов дождевых (или земляных) червей - это общее название ряда семейств класса малощетинковых червей. Все дождевые черви ведут одинаковый, ночной образ жизни: они всю жизнь проводят в земле, роя глубокие ходы и таким образом рыхля землю, выползая на поверхность почвы лишь ночью. Также черви вынуждены покидать свои залитые водой норки после сильных дождей, чтобы не задохнуться. Норка червя представляет собой узкий длинный канал, который в жаркое лето может достигать глубины 1,5 метров, с расширением в конце для разворота.

Половозрелые черви (с «пояском») взаимно оплодотворяют друг друга (гермафродиты) и откладывают коконы с яйцами (Приложение 2)

Питаются дождевые черви разлагающимися растительными остатками и почвенными микроорганизмами, поэтому являются почвообразователями и очень полезны: удобряют и способствуют образованию перегноя, разрыхляют и аэрируют почву. Длина некоторых тропических дождевых червей доходит до 2,5 метров! В Европе распространено 35 видов, на территории бывшего СССР - около 100 видов дождевых червей более «скромного», чем тропические, размера: обычно 8-15 см, редко до 40 см.

Дождевые черви составляют от половины до трёх четвертей всей биомассы почвенных беспозвоночных и проделывают колоссальную работу по оздоровлению и улучшению почвы, поистине это бойцы невидимого фронта», чей труд незаметен, и поэтому немногие ценят червей по «достоинству». Один гектар не загубленной химией и пахотой почвы может содержать от 1 до 200 млн. особей дождевых червей, а вес их биомассы колеблется от 2 до 5 тонн на гектар. Если взять в расчёт, что червь за сутки пропускает через свой организм равный собственной массе вес земли с органикой, то при среднем весе червя в полграмма и их количестве 100 шт/кв. м (то есть 1 млн. на гектар), то получается, что за сутки они пропускают через себя 50 г земли на квадратный метр, или полтонны земли на гектар. С учётом того, что деятельность червей в средней полосе составляет 200 дней в году, то за сезон эта цифра возрастает до 10 кг/кв.м, или 100 т/га - комментарии излишни

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. 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.

Норки черви делают 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. 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.

3. Практические опыты.

Исследуемая группа дождевых червей – 50 штук. (Приложение 3)

Исследование механизма рытья норки дождевым червем в сухой твердой земле.

«Удивительно, как такое мягкотелое животное умудряется рыть землю, порой очень сухую и твёрдую?! У него три метода выполнения этой трудной задачи. Если земля рыхлая и податливая, то червь буравит её, как отбойным молотком. Глоточный мешок у него с твёрдыми и толстыми стенками и может выдвигаться вперёд. При этом он раз за разом сильно ударяет изнутри в переднюю часть тела, вбивая её в землю, как молоток. Но от этих ударов даже мягкая земля перед головой червя твердеет, утрамбовываясь. Тогда он прибегает к другому способу: отрывает губами кусочки земли и глотает её. Наглотается до предела и ползёт к поверхности земли, на которую выбрасывает прошедшую через кишечник почву. Но вот попался на пути в подземелье особенно плотный и сухой грунт - червь увлажняет его каплями слюны. Намокнет кусочек почвы, червь его глотает. Днём он прячется в норке головой к входу, который прикрыт листьями, хвойными иглами и прочим мусором, а в сумерки оживает. Выползает на поверхность почти всем телом, лишь задний конец держится за край норки, а передняя часть тела совершает круговые движения, приподнимаясь над землёй, и ощупывает всё вокруг. Нащупает губами опавший лист дерева, хватает его и тащит в норку…»[1]. (Приложение 4)

Исследование закономерности обязательного выхода дождевых червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на поверхность земли.

Выход червей после дождя на поверхность земли связан с недостатком воздуха в почве. Черви потребляют кислород и выделяют углекислый газ. В почвенном воздухе в 10-15 раз больше чем в атмосфере. После сильных дождей (увлажнения), воздуха в почве становится недостаточно, и под угрозой гибели земляные черви выползают на поверхность (Приложение 5).

Исследование изменения поведение дождевых червей при сильном холоде.

Активность у дождевых червей в течение суток неодинакова. Примерно 1/3 части суток они более деятельны, а в остальное время их активность снижена почти в 3 раза. Кроме суточного ритма у дождевых червей существует также сезонный ритм активности. Так, например, на зиму черви уходят глубже в землю и там остаются в норках в состоянии анабиоза.

Мною был взят снег помещен в склянку с червями и землей, черви заметно замедлили свою активность, до остановки за 20 минут. Затем я высыпала их при комнатной температуре, через 10-15 минут черви начали двигаться (Приложение 6)

Исследование роли дождевых червей в формировании почвы.

Взяты две банки 1-контрольная земля, песок, 2-земля, песок, черви.

Землю и песок увлажнили и поддерживали во влажном состоянии в течение всего опыта. Поместили в банки по 10 дождевых червей и поставили в тёмное место – в шкаф в кабинете. Червей подкармливали варёным картофелем, листьями чая, оставшимися после заварки, тёртой морковью. Корм положили сразу, в самом начале опыта. По ходу опыта экспериментальную банку осматривали. Опыт заложили 6 февраля 2015 года. Уже на следующий день появились выносы частичек земли на поверхность, пропущенные через кишечник червя. Постепенно граница, разделяющая слой песка и земли, становилась всё менее заметной и исчезла совсем. Уже 10 февраля черви начали затаскивать пищу в норки. Обнаружив пищу, они начинают рыть землю, удерживая в своем рту найденную пищу. Червям очень нравится совмещать пищу с почвой. В первую очередь их заинтересовал варёный картофель, затем морковь. К концу опыта – 5 марта 2015 года - вся пища червями была съедена, а песок перемешан с землей (Приложение 7)

Итогово - аналитический этап

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, способствуя образованию перегноя. От света прячутся, чтобы не стать лёгкой добычей другим животным. В загрязнённых почвах не живут, мигрируют в чистые почвы. Имеют дневной и сезонный жизненный цикл. При недостатке кислорода в почве после сильного дождя (увлажнения) всегда выползают на поверхность земли.

Заключение

Мы наблюдали за дождевыми червями, собирали о них информацию в разных источниках. В результате пришли к следующему выводу: влияние дождевых червей на особенности почвы многообразно. Перекапывание ими земли и прокладывание ходов делает почву более рыхлой, облегчается доступ в глубокие слои воды и атмосферного воздуха, необходимых для корней растений и микроорганизмов. Под влиянием червей изменяются и химические особенности почвы. В переработанной почве повышается содержание кальция, магния, аммиака, фосфорной кислоты. Происходит нейтрализация вредных почвенных кислот. Переработанная червями земля приобретает мелкокомковатую структуру. Все эти процессы, происходящие в почве под влиянием дождевых червей, заметно изменяют и улучшают ее состав, структуру и свойства, а самое главное - повышают ее плодородие.

Задачи, которые были поставлены в начале исследовательской работы, выполнены.

Выдвинутая гипотеза - «После сильного дождя дождевые черви обязательно вылезают на поверхность земли, при мягком теле, дождевой червь может рыть очень твердую и сухую землю, черви участвуют в почвообразовательном процессе» доказана.

Список используемой литературы

1. Акимушкин И. «Мир животных: беспозвоночные»,

2. Бинас А. В. и др. Биологический эксперимент в школе. – М.: Просвещение, 1990. – 192с.

3. Крапивный А. П. Краткий зоологический словарь. – Мн.: Высшая Школа – 1990. – 238с.

4. Энциклопедический словарь юного биолога / Сост. М. Е. Аспиз. – М.: Педагогика, 1986. – 352с.

5. http://www.zoofirma.ru/knigi/kurs-zoologii-t-1-abrikosov/2992-rol-dozhde...

6. http://slovari.yandex.ru

7. http://www.botanichka.ru/blog/2010/03/20/earthworm/

Перечень приложений

1. Приложение 1: Виды дождевых червей (фото).

2. Приложение 2: Оплодотворение дождевых червей (фото).

3. Приложение 3: Исследуемая группа червей (фото).

4. Приложение 4: Исследование механизма рытья норки дождевым червем в сухой твердой земле (фото).

5. Приложение 5: Исследование закономерности обязательного выхода дождевых червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на поверхность земли (фото).

6. Приложение 6: Исследование изменения поведение дождевых червей при сильном холоде (фото).

7. Приложение 7: Исследование роли дождевых червей в формировании почвы (фото).

Приложение 1

Виды дождевых червей

1. Дождевой червь четырёхгранный (Eiseniella tetraedra)

2. Дождевой червь зловонный (Eisenia foetida)

3. Дождевой червь желтовато-зелёный (Allophora chlorotica)

4. Дождевой червь красноватый (Lumbricus rubellus)

5. Дождевой червь наземный или обыкновенный (выползок) (Lumbricus terrestris)

Приложение 2

Оплодотворение дождевых червей

Приложение 3

Исследуемая группа червей

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_165110.jpg$ $Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_163414 — копия.jpg$

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_165031.jpg$

$Описание: C:\Users\Янтеловен.LAN\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_165000.jpg$ $Описание: C:\Users\Янтеловен.LAN\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_165117.jpg$

Приложение 4

Исследование механизма рытья норки дождевым червем в сухой твердой земле.

Приложение 5

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_163817.jpg$ $Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164024.jpg$

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164050.jpg$ $Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164145.jpg$

Приложение 6

Исследование изменения поведение дождевых червей при сильном холоде.

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164630.jpg$ $Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164806.jpg$

$Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164821.jpg$ $Описание: C:\Users\Nasty\Desktop\НПК 11.03.15\20150224_164848.jpg$

Приложение 7

Исследование роли дождевых червей в формировании почвы.

Скачано с www.znanio.ru

[1] И. Акимушкин «Мир животных: беспозвоночные», с. 115.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

Оглавление 1. Введение 3 2

Введение Дождевые черви всегда представлялись не существами загадочными: как они, такие мягкие и нежные, живут в земле?

Для достижения цели и доказательства или опровержения гипотезы, мною были поставлены задачи : 1

Основная часть 1.

На самом же деле, при перерезании червя выживет только передняя часть , на которой заново отрастет хвост

Половозрелые черви (с «пояском») взаимно оплодотворяют друг друга (гермафродиты) и откладывают коконы с яйцами (Приложение 2)

Передний конец тела работает, как клин

Практические опыты. Исследуемая группа дождевых червей – 50 штук

Исследование роли дождевых червей в формировании почвы

Заключение Мы наблюдали за дождевыми червями, собирали о них информацию в разных источниках

Список используемой литературы 1

Перечень приложений 1. Приложение 1:

Виды дождевых червей 1

Оплодотворение дождевых червей

Исследуемая группа червей

Приложение 4 Исследование механизма рытья норки дождевым червем в сухой твердой земле

Приложение 5 Исследование закономерности обязательного выхода дождевых червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на поверхность земли

Приложение 6 Исследование изменения поведение дождевых червей при сильном холоде

Приложение 7 Исследование роли дождевых червей в формировании почвы

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

05.03.2017