VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Приключения дождевого червя или записки юного вермиколога

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Жезлов А.Д. 1

---

1МБОУ СОШ № 2 г. Реутов МО

Бимбо И.И. 1

---

1МБОУ СОШ №2 г. Реутов МО

Работа в формате PDF

0.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

С детства меня интересовал мир живой природы. Летом есть возможность изучать жизнь различных животных. Я всегда замечал, что после сильного дождя выползают на поверхность земли в большом количестве черви, которых люди называют дождевыми. Часто на них наступают, давят, их съедают птицы, черви попадают под колеса транспортных средств. Когда я вижу раздавленных червей, мне их очень жаль. Возникли вопросы: нужны ли в природе дождевые черви? Пользу или вред они приносят? Зачем черви выползают на поверхность земли после сильного дождя, если большое количество их погибает? Благодаря изучению различной литературы, я узнал, что бывают даже фермы для разведения червей.

Цели работы:

1.Провести наблюдение за жизнедеятельностью дождевых червей.

2. Опытным путем проверить достоверность известных фактов о дождевых червях.

3. Проверить возможность разведения червей в домашних условиях.

Задачи:

- Найти информацию о кольчатых червях;

- Провести опрос учащихся начальных классов, чтобы понять какой информацией о червях обладают младшие школьники;

- Провести опыты, объясняющие работу органов чувств дождевого червя;

- Проверить способность червей размножаться в домашних условиях;

- Выяснить на практике причину, по которой черви выползают на поверхность земли после дождя;

- Провести наблюдения за работой червей в почве и подтвердить роль дождевых червей в формировании плодородного слоя почвы;

- Проверить впадают ли дождевые черви зимой в спячку в домашних условиях.

Объект исследования – дождевые черви.

Предмет исследования – жизнедеятельность дождевых червей.

Гипотеза – Дождевые черви улучшают структуру почвы и увеличивают ее плодородие, поэтому нуждаются в охране.

Актуальность реализации цели проекта. Почва – верхний плодородный слой земли, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата. В естественных условиях все процессы в почве находятся в равновесии. Но очень часто такое состояние почвы нарушается. В результате хозяйственной деятельности человека, при строительстве городов, горнопромышленных работах, уничтожении лесов, а также при неправильной обработке земли. Влияние микроорганизмов и других организмов на улучшение почвы очень велико, дождевые черви участвуют в образовании перегноя (гумуса), который повышает плодородие почвы.

Я решил наглядно увидеть, как проходит жизнедеятельность червя и посмотреть, как происходит процесс размножения червей в домашних условиях.

В процессе исследования мной были использованы следующие методы: анализ различных источников информации, анкетирование, эксперимент, наблюдение.

Этапы исследования.

1. Изучение различных источников информации о дождевых червях, внешнем и внутреннем строении, образе жизни, питании, среде обитания, размножении, их жизнедеятельности.

2. Анкетировании учащихся 3-4 классов.

3. Подготовка материалов для исследования.

4. Проведение экспериментов.

5. Наблюдение за жизнедеятельностью червей.

6. Анализ полученных данных в процессе исследования.

1.Теоретическая часть

1.1. Среда обитания и виды червей

Черви – это группа многоклеточных животных с вытянутым телом, в котором нет скелетных образований. Мировая фауна насчитывает примерно 10000 видов червей [5, с.55] Черви делятся на три типа плоские, круглые и кольчатые. Интересующий нас дождевой червь обыкновенный относится к типу кольчатые черви. Этот тип – многочисленная группа животных. Их удлиненное тело состоит из повторяющихся сегментов или колец, отсюда и название, кольчатые. [6, с.154] Кольчатые в свою очередь делятся на три класса: полихеты, олигохеты и пиявки. [5, с.55] Олигохеты, или малощетинковые и включают в себя дождевых червей [5, с.56] Дождевые черви живут в прохладной, влажной почве, где есть отмершие органические вещества, по всему земному шару. [3, c.8; 7, с.475] Они избегают солнца, которое высушивает их кожу. От влажности кожи зависит дыхание червя. Необходимый для дыхания кислород проникает в тело червя через влажную и покрытую слизью кожу. [6, с.155] Но когда идут сильные дожди, и вода заполняет подземные норы, черви выползают на поверхность земли, т к им не хватает воздуха.

По особенностям биологии можно выделить два типа червей: питающиеся на поверхности и питающиеся в почве. [8](Прилож. Табл.1)

1.2. Внешний вид, строение, питание, размножение червя

У дождевого червя длинное, гибкое, заостренное на концах тело. Поперечные перетяжки делят его на сегменты. На каждом сегменте снаружи расположены маленькие упругие щетинки. Они служат опорой червю при движении [6, c. 154] Длина тела дождевых червей примерно от 2 до 30 см, толщина от 2 до 12 мм. [3, с.23] (Прилож. Рис.1, фото1)

Поверхность тела, которую условно можно назвать спиной, выпуклая, брюшная сторона плоская и более светлая. На теле червя есть утолщение. Оно называется пояском. Передвигается червь волнообразно, за счёт сокращения и расслабления мышц, щетинками цепляется за неровности почвы. В это же время специальные клетки в его коже вырабатывают слизь, облегчающую продвижение в земле. [7, с. 475] Тело червя очень растяжимо, из-за щетинок, если червь в норке, вытянуть из земли его очень трудно, чаще всего он рвется на части. С этим я столкнулся на личном опыте, когда искал червей для проведения наблюдений. Вытащить целого червя из земли не получается. Поэтому я их собирал после дождя.

Дождевые черви всеядны. Они заглатывают землю, перегной, а также все что в этой земле находится – микроорганизмы, бактерии. Пищеварительная система начинается ртом, есть глотка, потом пища через пищевод поступает в кишечник. [6, c.155] Часть пищи идет на рост и жизнедеятельность червя, непереваренные остатки пищи выделяются через анальное отверстие. За сутки червь пропускает через свой кишечник количество земли равное его весу.

У червя есть нервная система узлового типа, которая характеризуется скоплением нервных клеток над глоткой, окологлоточным кольцом, и нервной цепочкой с ответвлением нервов в каждом сегменте. [4, с.38], и обеспечивает слаженную работу всех органов. (Прилож. Рис.2) Поведение червя нельзя назвать простым. Когда холодно или засуха, черви зарываются глубоко в почву, после дождя наоборот, выползают на поверхность, ищут благоприятные участки для обитания.

Дождевой червь является гермафродитом. У него есть мужские и женские половые клетки. Чаще половое размножение происходит с участием двух особей. Соприкасаясь они обмениваются половыми клетками. При оплодотворении яйца поступают в поясок, который потом сползает и остается в почве. [ 4, c.39]

1.3. Образ жизни червя. Их роль в почвообразовании. Вермикультура

По образу жизни черви животные ночные, чаще днем видны только следы их активности. В земле черви роют простые ходы, которые они прокапывают во время питания и иногда постоянные норы. Проделывая их черви разрыхляют почву, способствуют проникновению в нее воды и воздуха, которые необходимы для развития корней растений. Затаскивая в почву растительные остатки, черви способствуют их разложению, повышая плодородность почвы. [6, с.56] Так же черви выносят комочки переработанной в их кишечниках почвы наружу. Эти комочки – копролиты и являются ценным удобрением. По наличию дождевых червей в почве, их состоянию и активности, можно определить степень ее плодородия. Если при вскапывании почвы в ней есть черви в большом количестве, активные и крупные, это верный признак того, что почва плодородна. [3, c.9]

В целом процесс переработки органических отходов с использованием дождевых червей называется вермикомпостированием, а полученный продукт – вермикомпостом или биогумусом. Биогумус – экологически чистое, живое удобрение, полезное для земли и безвредное для полученной с него продукции. Вермитехнология – система мероприятий по культивированию дождевых компостных червей в конкретных экологических условиях, обработке и применению копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. [3, с.10] Во многих странах мира ведется вермикультура – искусственное разведение червей с дальнейшим расселением их для улучшения структуры почв. Самые крупные вермицентры есть в Японии, США, Филиппинских островах. [5, с.56]

Зиму черви проводят в спячке, зарывшись как можно глубже в землю, причем черви эти, иногда собираются большими группами и зимуют, сбившись клубком. [1, с. 355] Весной, когда температура воздуха повышается, земля пропитывается дождевой водой, черви начинают проявлять свою активность.

Жизнь дождевых червей достаточно длинна. В источниках есть информация, что при благоприятных условиях червь может прожить 6-8 лет, в домашних от 5 до 10, но в открытом грунте до 4-5 лет. Опасность для них представляют птицы, человек, кроты, химические удобрения. [9] В сильные морозы и от засухи также погибает много червей.

2. Практическая часть

2.1. Анкетирование учащихся

Свою практическую часть я начал с проведения анкетирования в начальных классах своей школы. В опросе участвовало 67 учащихся 3-4 классов. В анкету были включены следующие вопросы:

Где живут дождевые черви?

Чем питаются дождевые черви?

Почему после сильного дождя черви выползают на поверхность земли?

Как размножаются черви?

Что происходит зимой с червями?

Пользу или вред дождевые черви приносят окружающей среде?

Анализ анкетирования показал, что 100% опрошенных школьников знают, что дождевые черви живут в земле. 42% отвечавших на вопросы, не знают чем питаются дождевые черви, 37% считают, что корнями и только 21 % дал правильный ответ. Почему черви после сильного дождя выползают на поверхность – 44 % ответили, что вода заливает норы червей, а про нехватку кислорода никто не написал. Про размножение червей 60% опрошенных не знают, а 24 % думают, что червя нужно разрезать на две части, чтобы он размножился. 13% написали, что черви откладывают яйца. Практически половина опрошенных, 48%, знает, что черви впадают в спячку. Абсолютное большинство ребят уверены, что черви приносят пользу, 85%. Остальные написали, что не знают. (Прилож. Табл.2)

Исходя из проведенного анкетирования, я думаю, что информация по теме моей проектной работы будет интересна и полезна для учащихся нашей школы.

2.2 Внешнее строение дождевого червя

Для изучения дождевых червей (август 2019г.) была сделана попытка найти их в районе моего дома, МО г. Реутов улицы Головашкина – Некрасова. Черви практически отсутствовали под досками, пнями, в тенистых местах, и даже после дождя. Обнаружить их удалось в большом количестве в городском парке г. Реутов, около Делового культурного центра «Мир», северная сторона, только после сильного дождя.

Особенности строения червя я исследовал по методике проведения лабораторной работы в курсе биологии. [3, c.42] Тело червя длиной 10 см, разделено на множество сегментов. При помощи лупы, мы постарались посчитать их, сделать это достаточно сложно - червь находился в движении, сжимался, распрямлялся, но сегментов было больше 170. Нашли передний и задний концы тела. Передний более зауженный, этим концом червь двигался вперед. Нашли поясок. Кожа червя влажная. Пальцем осторожно провел по боковой стороне тела от заднего к переднему концу, чувствуются щетинки. Окраска спинной стороны, особенно в передней части тела, более темная. А брюшная, более светлая. Это элемент маскировки червя, которая делает его незаметным для птиц.

2.3. Как червь реагирует на раздражающий запах

Проверим, как реагирует червь на раздражители. Нам нужно узнать какая часть червя более чувствительна к запахам. [6, c.81] Мы положили червя на белый лист, но потом перенесли его просто на асфальтовое покрытие. Ватный диск смочили ацетоном, который имеет неприятный запах. Поднесли диск к передней части червя, не касаясь его тела. Червь останавливается и начинает отгибаться от диска, стараясь поменять траекторию движения. Потом диск переместили к задней части червя, червь дернул хвостом, хвост сжался, и червь вновь стал уползать в другую сторону от объекта с неприятным запахом. (Прилож. Фото 3)

Различные части тела червя не отличаются друг от друга по степени восприятия запаха. Червь избегает контакта с раздражителем независимо от того, у какой части тела он находится. Чувствительные клетки расположены по всему телу.

2.4. Почему во время дождя черви выползают на поверхность земли?

Для этого опыта нам потребовались: черви, земля, камушки морские, стакан и пластиковая емкость.

В стакан с камушками налили воду, до тех пор пока вода не закроет камни. На поверхности воды появляются пузырьки воздуха, недолго. (Прилож. Фото 4) В пластиковую емкость положили червей и насыпали земли. Затем налили воды, так чтобы вода полностью закрыла землю. Пузырьки воздуха из воды тоже идут. (Прилож. фото 5) Вода вытесняет воздух из пустот в камушках и земле, и мы увидели пузырьки воздуха, поднимающиеся из воды. В результате этого опыта черви должны были вылезти из воды, но когда вода залила землю в емкости, черви не вылезли наружу сразу, и даже через 10-15минут тоже нет. То, что черви выползают на поверхность земли из-за нехватки кислорода в почве, нам удалось проследить, когда черви уже жили у нас. Увлажняя почву, случайно налили воды больше, чем нужно. А на следующий день черви выползли наружу. (Прилож. Фото 6)

Таким образом, черви начинают выползать на поверхность, когда в почве совсем не остается кислорода и вода заливает их ходы.

2.5. Реакция червей на свет

У червя нет глаз, но, тем не менее, черви днем стараются не выползать из своих норок. Я попробовал сделать такой опыт: положить лист бумаги таким образом, чтобы тень падала на половину листа, а на другую попадал солнечный свет. Но явного результата я не отметил, червь старался держаться тени, но и на свет заползал. Но более явное подтверждение, что червь различает свет и тень, получилось в ходе другого эксперимента, когда дома на зимовку были оставлены два червя. Когда мы доставали банку из темного места и подносили на свет, черви старались почти сразу уползти от стенок банки или с поверхности вглубь.

2.6. Реакция на звук и вибрацию

Черви не реагируют на внешние звуки, можно рядом с ними кричать, громко хлопать в ладоши, реакции не будет. Но когда я слегка стучал по бутылке, червь начинал движение вглубь почвы, значит, он чувствует вибрацию от стенок банки.

2.7. Наблюдение за почвообразовательной деятельностью червей

В источнике [5, с.158] наглядно показано, как можно пронаблюдать за работой червей, и я воспользовавшись этой информацией поместил 23 червя в пятилитровую пластиковую бутылку. Верхнюю часть срезали, и в ней проделали дырочки для воздуха. Слоями засыпали землю, песок, увлажняя каждый слой, а сверху добавили остатки пищевых продуктов (кабачки, яблоки, помидоры, бананы, клубнику). Бутылку обернули черным пакетом поместили в теневом углу на автостоянке, рядом с нашим домом. (Прилож. Фото 7)

В ходе процесса наблюдения я вел дневник, записывая изменения и размещая фото.

Основные выводы по наблюдению за жизнедеятельностью червей:

- Примерно через четыре дня стало заметно перемешивание слоев земли и песка. Остатки пищи начали гнить, и со временем потихоньку перемещались в землю, в конце опыта можно стало увидеть копролиты; (Прилож. Фото 8)

- Земля в банке уменьшилась на два сантиметра через три недели; (Прилож. Фото 9)

- После случайного залива, червей в живых осталось больше половины, но мертвых мы там не нашли;

- При обнаружении умершего червя, его убирать не стали, и через 3 дня он пропал. Тело червя сначала стало тусклым, уменьшилось в размере, и черви его утащили в землю.

По стечению обстоятельств, кто-то снял крышку с банки и выбросил все оставшиеся наверху остатки пищи, пришлось проверять, не расползлись ли черви. Они все остались в земле, в банке, просто не на поверхности. Так же были обнаружены два маленьких тонких червя, скорее всего произошло размножение, хотя больше маленьких червей пока банка стояла на улице не было замечено.

Мы старались проверять червей раз в 2-3 дня, увлажнять по необходимости землю в банке. Примерно через 3,5 недели после того как случайно залили червей, и новой закладки земли и остатков пищи (примерно 200-250 грамм), черви переработали почти все отходы, которые были в банке. Почва изменилась, стала влажной, темной, рыхлой. На ней были видны копролиты.

В середине сентября на улице стало холодать, и пока еще была плюсовая температура, папа отвез наших подопытных червей на дачу. Черви были большие, жирные, красивые. Для продолжения опыта были оставлены три червя.

2.8. Сравнение почвы, в которой жили черви с почвой, купленной в магазине

Почву, в которой жили черви, мы поместили в бумажный контейнер, решив сравнить ее с обычной, покупной для рассады растений. Результаты сравнения можно увидеть в таблице. (Прилож. Фото 10, табл.3)

2.9. Способность червя к регенерации

В учебной литературе есть информация, что дождевой червь обладает хорошо развитой регенерацией. Если тело червя разорвать надвое, то обе части смогут существовать самостоятельно, потому что утраченные органы через некоторое время восстановятся. [1, с.156] Мы решили это проверить. Одного червя, из оставленных трех, разделили аккуратно на две части (разорвав), поместили в отдельную пластиковую бутылку, добавили еду, увлажнили землю и поставили дома на балкон. На следующий день хвостовая часть лежала мертвая, передняя часть немного уползла в землю, рядом с остатками пищи. Через 4 дня головная часть червя тоже умерла, стала сохнуть и не шевелилась. Хвостовой части мы уже не увидели. Еще несколько дней бутылку не трогали. К сожалению, разделенный надвое червь не выжил. (Прилож. Фото 11)

Если существует информация о регенерации червей, скорее всего мы не смогли создать нужные для этого процесса условия. Пробовать еще раз не стали.

2.10. Определение продуктов, которые нравятся дождевым червям

В ходе наблюдения за жизнедеятельностью червей мы им предлагали различную пищу. Червям очень нравились остатки кабачков, яблок, огурцов. Еще дождевые черви съедали бананы, кожуру от них, клубнику, помидоры, но эти овощи и фрукты дольше лежали. Гнили. Но, я заметил, что у помидоров остаются плодоножки. У яблок тонкая шкурка и веточка. Можно отметить, что черви предпочитают пищу растительного происхождения мягкую, без резких запахов и без химической обработки.

Вкусовые предпочтения червей.

2.11. Зимовка червей в домашних условиях

В середине сентября (15.09.2019г). Были оставлены два червя для продолжения эксперимента. Червей поместили в полуторалитровую пластиковую бутылку, обеспечили доступ воздуха, подкармливали, увлажняли землю, закрыли темной материей и поставили в ведро. Сначала черви жили на балконе, но когда на балконе стало прохладно, температура опускалась ниже 10 градусов, черви становились малоподвижны и мы занесли их в квартиру. Периодически проверяли своих подопытных, они хорошо себя чувствовали, подвижны, упитанные, блестящие. Спустя три месяца мы заметили в бутылке маленьких тонких червей 3 штуки и наши большие черви тоже периодически были видны у стенок бутылки. Значит у нас получилось создать благоприятные для размножения червей условия. (Прилож. Фото 12)

В конце декабря в бутылке также были замечены белые, немного прозрачные черви, маленького размера (до 0.5 см), их было много, они копошились на еде, и расползались по всей земле. Мы не смогли сразу понять, что это были за черви и обратились за помощью к учителю биологии Надежде Анатольевне. Изучив червя под микроскопом, она нам помогла разобраться. Как оказалось, мы явились свидетелями размножения энхитрей. Это разновидность кольчатых червей, которые появляются в хорошо увлажненной почве, где есть растения. (Прилож. Фото 13) В земле с червями вырастала небольшая зелень, потом исчезала, мы в бутылке ничего не трогали.

После новогодних каникул было непонятно, сколько червей живет в бутылке, и мы решили, что им возможно тесно, и запах был в бутылке не очень приятный, поэтому мы с родителями, решили расширить жилплощадь наших подопытных. Пересаживая червей в пятилитровую бутылку, мы насчитали 10 червей, разного размера. От больших, наших двух основных до совсем малышей. Так же мы увидели в земле яйца червей, три кладки. Значит черви успешно стали размножаться в домашних условиях. (Прилож. Фото 14)

Заключение

1.В результате проведенного исследования было наглядно рассмотрено строение тела, питание, передвижение, образ жизни и жизнедеятельность дождевого червя.

2. Гипотеза о том, что живя в почве, рыхля ее и перемешивая, черви изменяют почву, улучшая ее состояние, подтвердилась.

3. Кроме того, в домашних условиях черви не впадают в спячку, ведут активный образ жизни.

4. При создании благоприятных условий, черви легко и быстро размножаются (за три месяца из 2 червей стало 10). Для разведения дождевых червей, создаются специальные фермы – вермифермы. Вермиферму можно устроить в домашних условиях или имея утепленное помещение. Вермифермы нужны, червей используют для улучшения плодородия почвы, в хозяйстве для переработки мусора, опилок, навоза. Проходя через кишечник червя, эти отходы превращаются в биогумус.

Проводя свою исследовательскую работу, я узнал много интересного и нового, обратил внимание на вещи, которые раньше казались незначительными. Я думаю, что моя работа поможет понять, что в природе важен любой живой организм. Очень важно бережно относится ко всему, что нас окружает, ведь даже исчезновение простого дождевого червя, может привести к непоправимым нарушениям в природе, так как в ней все взаимосвязано.

Сделанные в работе выводы, необходимо знать и другим детям. Данная работа может быть использована на уроках окружающего мира, биологии и внеклассных мероприятиях.

В дальнейших планах: переселение весной червей на дачный участок с целью повышения плодородия почвы и возможно, создание домашней вермифермы.

Источники информации

1. Брэм А.Э. Жизнь животных: в 3 т. Т. 3: Пресмыкающиеся. Земноводные. Рыбы. Беспозвоночные. - М.: ТЕРРА, 1992 -496 с.:ил.

2. Ван Клив Дж. «200 экспериментов» /Пер. с англ. – М., «Джон Уайли Санз», 1995 – 256 с.

3. Горбунов В.В. Дождевые черви для повышения урожая. / В.В. Горбунов – «АСТ», 2012 – (Подворье (АСТ)) – 192с.

4. Латюшин В.В. Биология. Животные. 7 кл. : учеб. Для общеобразоват. Учреждений / В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. – 7-е изд., стереотип. – М. :Дрофа, 2006. – 302с.: ил.

5. Они должны жить. Моллюски, кольчатые черви: Альбом/Худ. О. А. Куликова. Авт. текста Н. И. Кочетова, И. М. Парамонова. – М.: Агропромиздат, 1988 – 64с., ил.

6. Пасечник В.В. биология. 7 класс : учеб. Для общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе (DVD) / В.В. Пасечник, С.В. Суматохин, Г. С . Калинова; под ред. В.В. Пасечника ; Рос. Акад. Наук, Рос. Акад. образования, изд –во Просвещение – М.: 2014. – 256 с. ил.

7. Энциклопедия для детей. Т.2 Биология. – 5-е изд, перераб. И доп./ Глав. ред.

М. Д. Аксёнова. – М.: Аванта +, 1999. – 704 с. ил.

8. 100 идей для детей во дворе. Дон Айзек / перевод с англ. Бадмы Гахаева. –М.: ООО « издательство Эксмо», 2016

9. https://animalregister.net/d/dozhdevyie-chervi.html

10.https://givotniymir.ru/dozhdevoj-cherv-obraz-zhizni-i-sreda-obitaniya-dozhdevogo-chervya/

Приложение 1

Табл.1

Типы червей по особенностям биологии

Фото.1 Рис.1

Внешний вид дождевого червя

Табл.2

Результаты анкетирования учащихся 3-4 классов.

Фото 2. Внутреннее строение дождевого червя

Фото 3. Реакция червя на неприятный запах.

Фото 4.

Заполнение водой камней в банке.

Фото 5. Опыт «Заполнение водой земли, в которой находились черви».

Фото 6. Черви, выползшие на поверхность, когда их случайно залили водой. (Залили 20.08, фото 21.08)

Ф ото 7. Закладка опыта по наблюдению за работой червей.

Фото 8 Перемешивание слоев земли и песка червями. Гниение пищи.

Фото 9

Высота земли в банке 9см (21.08.2019г.) Высота земли в банке 7см (15.09)

Фото 10 Земля покупная и для рассады и земля, в которой жили черви.

Таблица 3. Сравнение почвы после дождевых червей и без них.

Фото 11. Опыт: «Регенерация червя».

Ф ото 12. Зимовка червей.

Молодые черви. (17.12.2019)

Фото 13. Энхитреи

Фото 14

Черви, родившиеся в домашних условиях. Два самых крупных- родители.

Яйцо, отложенное червями. Структура почвы, в которой черви прожили почти 4 месяца.