Утилизация промышленных отходов с использованием вермикомпоста (продукта жизнедеятельности красных калифорнийских червей)

1.1.3 Экология дождевых червей

По особенностям экологии дождевых червей можно разделить на два типа: к первому относятся черви, питающиеся на поверхности почвы, ко второму - питающиеся в почве. В первом типе можно также выделить подстилочных червей, которые живут в слое подстилки и ни при каких обстоятельствах (даже при пересыхании или промерзании почвы) не опускаются в землю глубже 5-10 сантиметров. К этому же типу относятся почвенно-подстилочные черви, которые проникают в почву глубже 10-20 сантиметров, но только при неблагоприятных условиях, и норные черви, делающие постоянные глубокие ходы (до 1 метра и более), которые они обычно не покидают, а при питании и спаривании высовывают на поверхность почвы только передний конец тела. Второй тип можно разделить на роющих червей, живущих в глубоком горизонте почв, и норных червей, имеющих постоянные ходы, однако питающихся в гумусовом горизонте [14].

Подстилочные и роющие черви населяют места с переувлажнёнными почвами - берега водоёмов, болотистые почвы, почвы влажных субтропиков. В тундре и в тайге обитают лишь подстилочные и почвенно-подстилочные формы, а в степях - только собственно почвенные. Наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности дождевых червей предоставляют им хвойно-широколиственные леса: в этих зонах обитают все типы люмбрицид.

По образу жизни дождевые черви - ночные животные, и ночью можно наблюдать, как они копошатся повсюду в большом количестве, оставаясь при этом своими хвостами в норках. Вытягиваясь, они обшаривают окружающее пространство, захватывают ртом (при этом глотка червя слегка выворачивается наружу, а затем втягивается обратно) сырые опавшие листья и затаскивают их в норки.

Так как тело дождевых червей необыкновенно растяжимо, да к тому же покрыто слегка загнутыми назад щетинками, они держатся в норке так крепко, что вынуть их из земли, не разорвав на части, очень трудно. Большую часть дня черви остаются в своём жилище. Исключением из этого правила являются больные особи, заражённые личинками паразитической мухи. Такие животные бродят по поверхности почвы среди дня и умирают вне своих нор.

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 твёрдых или обладающих неприятным для них запахом.

Полусгнившие или свежие листья втаскиваются червями через отверстия норок на глубину 6-10 сантиметров и там поедаются. Дарвин наблюдал, каким образом черви захватывают пищевые объекты. Если к поверхности земли в цветочном горшке приколоть свежие листья, то черви будут стараться утащить их к себе в норки. Обычно они отрывают маленькие кусочки, захватывая край листа между выдающейся верхней и нижней губой. В это время толстая мощная глотка выпячивается вперёд и тем самым создаёт верхней губе точку опоры. Если червь натыкается на плоскую большую поверхность листа, он действует по-другому. Передние кольца туловища немного втягиваются в последующие, за счёт чего передний конец тела расширяется, становится тупым с небольшой ямкой на конце. Глотка подаётся вперёд, прижимается к поверхности листа, а затем, не открепляясь, оттягивается назад и слегка расширяется. В результате, в ямке на переднем конце тела, приложенной к листу, образуется «вакуум». Глотка действует как поршень, и червь очень прочно присасывается к поверхности листа. Жилки листа червь никогда не трогает, а высасывает нежные ткани листьев [18].

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 ещё больше листьев. Промежутки между листьями черви заполняют влажной выброшенной из их кишечника землёй таким образом, что норки совершенно закупориваются. Такие закупоренные норки особенно часто встречаются осенью перед зимовкой червей. Листьями выстилается верхняя часть хода, что препятствует соприкосновению тела червя с холодной и мокрой землёй у поверхности почвы [14].

Дарвин описал также способы выкапывания норок дождевыми червями. Они делают это либо раздвиганием земли во все стороны, либо заглатыванием её. 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 её через себя, постепенно погружается в грунт, оставляя за собой растущую кучку экскрементов. Способность поглощать песок, мел и другие совершенно лишённые органики субстраты является необходимым приспособлением на тот случай, когда червь, погружаясь в почву от излишней сухости или холода, оказывается перед неразрыхлёнными плотными слоями грунта [18].

Норки червей идут или вертикально, или немного вкось. Практически всегда они выстланы изнутри тонким слоем чёрной переработанной животным земли. Комочки земли, выбрасываемой из кишечника, утрамбовываются по стенкам норки вертикальными движениями червя. Образованная таким образом выстилка становится очень твёрдой 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 вперёд 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 создаёт 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 червём не хаотично, а поочерёдно 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. Это может служить важным систематическим признаком в определении видов дождевых червей.

Когда червь высовывается из норки для выброса экскрементов, он вытягивает вперёд свой хвост, если же для собирания листьев, выставляет голову. Следовательно, черви обладают способностью переворачиваться в своих норках. Черви не всегда выбрасывают экскременты на поверхность почвы. Если они находят какую-то полость, например, около корней деревьев, в недавно вскопанной земле, то откладывают свои экскременты туда. Легко заметить, что пространство под камнями или упавшими стволами деревьев всегда заполнено мелкими катышками экскрементов дождевых червей. Иногда животные заполняют ими полости своих старых норок.

Дождевые черви в истории образования земной коры играли гораздо более важную роль, нежели это может казаться на первый взгляд. Почти во всех влажных местностях они многочисленны. Вследствие роющей деятельности червей поверхностный слой почвы находится в постоянном движении. В результате этого «перекапывания» частицы почвы перетираются друг о друга, новые слои грунта, выносимые на поверхность, подвергаются действию углекислоты и гумусовых кислот, что способствует растворению многих минеральных веществ. Образование гумусовых кислот обусловлено перевариванием дождевыми червями полуразложившихся листьев. Кроме того, проходя через кишечный тракт червей, земля и растительные остатки склеиваются кальцитом - производным углекислого кальция, выделяемого известковыми желёзками пищеварительной системы червей. Спрессованные сокращениями мышц кишечника экскременты выбрасываются наружу в виде очень прочных частиц, которые размываются значительно медленнее, чем такой же величины простые комочки земли и представляют собой элементы зернистой структуры почвы. Количество и масса экскрементов, образуемых ежегодно дождевыми червями, огромны. За сутки каждый червь пропускает через свой кишечник количество земли, примерно равное весу его тела, то есть 4-5 граммам. Ежегодно дождевые черви выбрасывают на поверхность земли слой экскрементов толщиной 0,5 сантиметра.

Таким образом, черви наилучшим образом подготавливают почву для произрастания растений: они разрыхляют её так, что не остаётся комочка крупнее, чем они могут проглотить, облегчают проникновение в почву воды и воздуха. Затаскивая листья в свои норы, они измельчают их, частично переваривают и смешивают с земляными экскрементами. Равномерно перемешивая почву и растительные остатки, они готовят плодородную смесь, подобно садовнику. Корни растений свободно продвигаются в почве по ходам дождевых червей, находя в них богатый питательный гумус. Нельзя не удивиться тому, что весь плодородный слой уже прошёл через тела дождевых червей и через несколько лет снова пройдёт через них.

Учёным удалось выделить из тканей червей ферменты, которые обладают мощными обеззараживающими и очистительными свойствами. Эти натуральные экологически чистые продукты уже используются для очистки труб и аппаратов в пищевой промышленности, для стирки, как моющие средства в больницах, ресторанах. Эффективны они оказались и в химчистках для очистки одежды от органических загрязнителей. Уже существуют автомобильные шампуни, легко очищающие кузов, а особенно решётки радиаторов от налипших насекомых. Появились шампуни для волос и даже зубная паста.

Сравнительно недавно британские учёные предложили использовать дождевых червей в качестве биоиндикаторов для выявления следов тяжёлых металлов в почве. Многие тяжёлые металлы приводят к изменению цвета дождевых червей: так мышьяк делает их ярко-жёлтыми, свинец - чёрными, а цинк - почти прозрачными. Благодаря этой особенности дождевые черви могут служить надёжными биоиндикаторами загрязнения почвы. Большая колония дождевых червей вместе с резистентными к тяжёлым металлам растениями способна эффективно очистить почву от вредных веществ.

Дождевые черви, как и многие другие животные, подвержены воздействию хозяйственной деятельности человека. Их численность сокращается из-за неумеренного употребления удобрений и пестицидов, вырубки деревьев и кустарников, под влиянием перевыпаса скота. В Красную книгу Российской Федерации уже занесены 11 видов дождевых червей, а в Красную книгу нашей Кемеровской области занесены два вида редких реликтовых дождевых червей: Эйзения Малевича (Eisenia malevici) [24], (рис. 12) и Эйзения салаирская (Eisenia salairica) [1], (рис. 13).

Рис. 12. Эйзения Малевича (Eisenia malevici)

Рис. 13. Эйзения салаирская (Eisenia salairica)