Зимовка и перенесении засухи — дождевыми червями
Деятельность червей не одинакова 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 и червь оказывается заключенным в капсулу (рисунок 41). 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. [1] 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.
Рисунок 41. Дождевой червь во время спячки. (По Фюллеру).
Как ясно из сказанного ранее, в полярных странах черви вынуждены оставаться большую часть года в указанном покоящемся состоянии, 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.
Переход в покоящееся состояние происходит не только при ухудшении условий существования.
Это наблюдалось для длинной аллолобофоры в Западной Европе и для эофилы в Средней Азии (Гпляров, 1949), а также и в других местах; 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 описанного явления неясны.
Переход в покоящееся состояние 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.
Черви, помещенные в стеклянную трубку с землей, лежали в комнатном воздухе, без увлажнения, с мая по ноябрь. Почва вокруг червей была сухая, черви 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 (эксиккатор), куда была поставлена баночка с поглотителем паров воды (хлористый кальций), в воздушной среде могут терять в весе до 78.596 содержащейся в них воды, что составляет 69.296 от веса червей. Подсушивание производится в течение 1 — 3 суток.
Черви сильно уменьшаются в объеме, становятся жесткими, но, положенные на мокрую фильтровальную бумагу, через 20 — 30 минут 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 г.).
Если мы примем во внимание, что у млекопитающих и у человека потеря воды более 10% от ее содержания в организме уже опасна для жизни, то оценим по достоинству удивительную способность люмбрицнд терять воду в столь больших количествах, несомненно, являющуюся полезным приспособительным свойством.
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 вел опыты высушивания червей в почве, сравнивая разные виды. Это давало ему возможность наблюдать реакцию их 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 гибли, 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 следующий ряд.
Вид | Суток |
Пашенный червь | 16 |
Длинная аллолобофора | 12.2 |
Малый красный червь | 8.0 |
Восьмигранная дендробена | 6.2 |
Розовая эйзепия | 5.3 |
Большой красный червь | 4.0 |
Белый октолазий | 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, между прочим, заключение, 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 при любых начинаниях, предпринимаемых с животными, — будь то эксперименты или практические мероприятия — иметь точные знания о видовых особенностях.
На какой же именно глубине происходят зимовка и перенесение засухи дождевыми червями?
Общего ответа на этот вопрос дать невозможно. Мы уже говорили, что 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 встречаются в порядочном количестве.
В засушливых степных районах черви спускаются на значительно большую глубину. Крупный червь мариупольская дендро-бена углубляется на 8 м, причем на стенках ямы в 1 м.. Г. Н. Высоцкий насчитал па этой глубине 110 ходов. Таким образом, в общем дождевыми червями может быть освоена мощная толща почвы до подстилающей горной породы или до грунтовых вод.
Вертикальные перемещения дождевых червей отнюдь 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 и 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).
[1] Некоторые почвоведы называют эти камеры коконами, что крайне нежелательно ввиду возможного смешивания их с яйцевые и коконами.
