Самые древние черви. 2667. Древний червь рассказывает о ранних этапах эволюции членистоногих
История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

Человечеству для выживания придётся вернуть земляного червяка в поле. Самые древние черви


Человечеству для выживания придётся вернуть земляного червяка в поле

Самые древние и многочисленные на Земле - дождевые (земляные) черви – крупные почвенные беспозвоночные животные.

По Догелю (1975) они относятся к семейству дождевых (Lumbricidae), отряду высших малощетинковых (Lumbricomorpha), классу  малощетинковых (Oligochaeta), подтипу поясковых (Clitellata), типу кольчатых (Annelida), подцарству многоклеточных,  царству животных.

Черви являются важной частью почвенной биоты и встречаются по всему миру. Они обитают на всех континентах, кроме Антарктиды.

Общая биомасса дождевых червей больше  биомассы всех живых существ на нашей планете. На Земле их больше 1500 видов, в Европе распространено 35  видов, на территории бывшего СССР – около 100. Обычный дождевой червь - «ночной выползок» (Lumbricus terrestries) и навозный червь (Eisenia fetida) являются, наверное, самыми известными видами. Все другие виды дождевых червей биологически схожи с ними, за исключением отдельных признаков.

Мелкие дождевые черви достигают в длину 1-2 см, средние – 10-20 см, в то время как для гигантского червя Megacolices australis (Австралия) зафиксирована длина до 3-х метров при диаметре в  2,5 см.

Дождевые черви различаются не только по семействам, родам и видам, но и по типам питания и месту обитания в почве:

  1. питающиеся органическим веществом на поверхности почвы, среди них:
  • поверхностно обитающие, живущие в напочвенной подстилке из опавших листьев, отмерших трав, полуперегнивших веток, а также в компостах,
  • роющие глубокие норы (до метра и более),
  1. питающиеся почвенным перегноем или собственно почвой,  среди них:
  • живущие в верхней части почвы,
  • живущие на средних глубинах (20-40 см),
  • норники, обитающие в глубоких слоях почвы (Lumbricus terrestries, Dendroboena platura).
  1. Существуют также черви – амфибии.

Таким образом, корневые системы растений в живой почве размещаются в слое, являющимся естественной средой обитания земляных червей (дрилосфере). Ученые доказали, что почва, прилегающая к ходу, оставленному червяком, заселяется микроорганизмами на толщину слоя около 2 мм. А сама внутренняя поверхность ходов в живой почве (на всей глубине питания земляных червей) может составлять 5 м2 на 1 м2 поверхности почвы.

А что до глубины их проникновения, то под Мариуполем обитает толстый и удивительно сильный червь, ходы которого пронзают землю на восьмиметровую глубину.

Черви населяют все ярусы почвы. Поэтому всё отмершее растительное органическое вещество проходит не один раз через их кишечник и само превращается в почву благодаря удивительным свойствам дождевых червей.

Дождевые черви могут питаться любой пищей, содержащей органические вещества. Они могут есть опавшие листья, отмершие травянистые растения, перепревший навоз и саму почву. Переваривая мёртвую растительную органику, они преобразуют её в маленькие почвенные комочки. Эти экскременты дождевых червей называют копролитами (от древне – греческого «κοπροζ» (помёт) и «λίθοζ» (камень) ).

В копролитах червей естественной популяции содержится 11–15% гумуса на сухое вещество. За счёт обволакивающей их слизи они прочны, и вода не размывает их, а только намачивает и просачивается дальше внутрь почвы. Копролиты содержат повышенное количество азота, фосфора и калия. Черви переводят эти необходимые растениям элементы из недоступной формы в доступную. В процессе переваривания растительных остатков в пищеварительном тракте червей формируются гумусовые вещества. Они отличаются по химическому составу от гумуса, образующегося в почве при участии микрофлоры тем, что в пищеварительном канале червей развиваются процессы полимеризации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот. Эти кислоты вступают в комплексные соединения с минеральными компонентами почвы, образуя стабильные агрегаты, долго сохраняющиеся в почве. Так черви создают рыхлую, насыщенную воздухом, влагой и доступными растениям питательными веществами плодородную почву.

В природе нет более столь мощных гумусообразователей. Создать гумус и восстановить плодородие почвы другими способами пока невозможно.

За последние два десятилетия была доказана основная заслуга червей не только в образовании плодородной почвы, но и её обезвреживании от патогенной флоры и многих ядовитых веществ, в том числе от радионуклидов и тяжёлых металлов. Пройдя через кишечник любого червя, вся эта патогенная флора (бактерии, водоросли, грибы с их спорами, простейшие организмы животного мира, в том числе нематоды) уничтожается, а  радионуклиды и тяжёлые металлы переводятся в нерастворимые, недоступные растениям соединения, и они, уже безопасные, остаются в почве на вечное хранение. При этом переработанная червями органическая масса теряет запах, приобретает форму гранул и приятный запах земли. Это настоящие дезодораторы и санитары, оздоровители почвы. Сравниться с земляными червями в этой их благородной деятельности никто и ничто не сможет. Чем больше дождевых червей в почве, тем она более здорова, функциональна, тем больше в ней гумуса – самого ценного и самого необходимого для неё удобрения.

Один гектар не загубленной химией и пахотой почвы может содержать от 1 до 200 млн. особей дождевых червей, а вес биомассы колеблется от 2 до 10 тонн на гектар, т.е. в 10 раз больше, чем всех наземных животных на той же площади. Если земляных червей взвесить, то на гектаре ухоженного пастбища чаша весов склонится в их сторону, даже если на противоположной чаше – всё стадо пасущихся на лугу коров. Если взять в расчёт, что червь за сутки пропускает через свой организм количество почвы, равнозначное его весу, то при среднем весе червя в полграмма и их количестве 100 шт. / кв. м  (т. е. 1 млн. на гектар) получается, что за сутки они пропускают через себя 50 г земли на квадратный метр. С учётом того, что деятельность червя 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!!! И это при минимальном их количестве…

Собственно говоря, только благодаря многомиллионолетней деятельности тысяч различных видов червей на нашей матушке Земле появилась почва, обезвреженная от продуктов извержения вулканов, пожаров, естественной радиоактивности. Такую работу дождевые черви совершают на суше по всему земному шару, и никто их в этой роли не заменит.

Дождевые черви ничем не болеют, не подвергаются никаким эпидемиям.

Ультрафиолет солнечного излучения губителен для дождевых червей. Поэтому сумерки и темнота – постоянные их спутники. Множество врагов приучило их быть крайне осторожными и пугливыми. Почва для них – родной дом. Некоторые виды почти не показываются на поверхность. Другие делают это часто, но только по ночам, днём оставаясь в своих норках. Вылезая наверх, дождевой червь надёжно закрепляется хвостовыми щетинками в норке, чтобы при опасности мгновенно втянуться в неё. Передняя часть его тела способна вытягиваться в тонкий чувствительный хоботок. Ею червяк внимательно ощупывает пространство вокруг себя. Дождевые черви могут перемещаться (ночью и во время дождя днём) на достаточно большие расстояния не только по горизонтальной поверхности почвы, но и по вертикальным препятствиям до нескольких метров высотой, со скоростью до 1 метра в минуту. А вот скорость естественного расселения дождевых червей всего метр в год.

Дождевые черви размножаются не быстро. Те, что с красной пигментацией, за год откладывают не больше ста коконов, а 30-сантиметровый обитатель почвы, именуемый в народе выползком, ещё меньше – 40 коконов. Жизненный путь выползка тоже невелик – 5-6 лет.

В1985 году недалеко от г. Басс (Австралия) Джоном Мэтьюсом был создан Музей – аттракцион гигантского дождевого червя Гипсленда (так его называют в Австралии). Этот червь может достигать 3-4 м длиной! Это самое крупное беспозвоночное в мире. Музей под стать червю: огромное 100- метровое здание в виде дождевого червя. В этом Музее можно совершать путешествия по червячным ходам и внутри самого червя. Не только встретиться буквально «лицом к лицу» с крупнейшим из известных животных, живущих в загадочном подземном мире, но и узнать его «изнутри».

Чарльз Дарвин установил, что  «дождевые черви за несколько лет пропускают сквозь себя весь пахотный слой земли (пропускали во времена Дарвина). Они обогащают свежим перегноем истощённые земли, рыхлят их, попутно удобряя своими выделениями. Роясь в земле и глотая её, они создают прочную комковатую структуру «почва – воздух», и влага лучше проникает на глубину. Бесчисленные норки червей, словно капиллярная сеть живой ткани, обеспечивают идеальный дренаж и вентиляцию почвы.»

Его труд – «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей» - один из самых интересных и значительных по естествознанию.

Рис. 1. Строение (фрагмент) земляного червя.

Как же питаются черви и есть ли у них зубы? На рисунке 1 показан фрагмент устройства земляного червя.

Глотка – это орган для всасывания пищи, работающий по принципу резиновой груши: при сжимании и последующем разжимании создаётся разрежение, благодаря которому пища втягивается внутрь.

Понятно, что во рту никаких зубов нет, поэтому грызть или кусать червяк не в состоянии. Кроме того, пища должна быть достаточно размокшей или размягчённой, чтобы она могла пройти через ротовое отверстие довольно скромных размеров. Поэтому растительная пища (побеги, листики) должны быть не свежесорванными (или свежеоткусанными), а уже подвяленными, с размягчёнными волокнами. Поэтому  дождевые черви так любят жить и кормиться в полуперепревшем перегное, под прошлогодними опавшими листьями, в скошенной или срезанной и достаточно долго пролежавшей на поверхности почвы растительности.

Зоб – это большая тонкостенная полость, в которой скапливается проглоченная (всосанная) пища. Но что же с ней происходит дальше? И как же всё-таки обойтись без зубов? Не нужно сомневаться: зубы есть у червяка, но расположены они в желудке.

Желудок – это мускулистая толстостенная камера, внутренняя поверхность которой состоит из твёрдых зубоподобных выступов. При сокращении стенок желудка они раздробляют (разгрызают, пережёвывают, перетирают) пищу на мелкие частицы. И уже в таком состоянии пища поступает в кишечник, где под действием пищеварительных ферментов переваривается, а высвобождающиеся при этом питательные вещества всасываются. Кстати, аналогичным образом устроен желудок у крокодилов и у большинства птиц.

Особенности пищеварения делают дождевых червей детритоядными, т.е. они питаются детритом – разлагающейся растительной органикой, находящейся на поверхности земли или в их подземных норках, а также и в самой почве, вприкуску с самой почвой. Поэтому копролиты, которые оставляет после себя дождевой червяк, - это комочки почвы, обогащённой азотом, микроэлементами, причём имеющие пониженную кислотность благодаря щелочной среде его кишечника.

Есть у дождевого червя «ахиллесова пята» (у каждого из нас есть слабое место). Проблема в том, что для жизни червяку требуется энергия. И получает он её за счёт дыхания (и окисления кислорода), а для этого требуется газообмен между организмом и окружающей средой. Специального органа для газообмена (лёгкие, жабры и т.д.) у червяка нет, поэтому он дышит кожей. Для этого она должна быть очень тонкой и постоянно увлажняться.

Отсутствие защитной оболочки приводит к тому, что самая распространённая причина их естественной гибели – высыхание.

Тело дождевых червей состоит из множества кольцеобразных сегментов (от 80 до 300), которые легко разглядеть.

При необходимости тело червя покрывается обильной слизью, которая служит превосходной смазкой для протискивания сквозь землю. Эта же слизь не даёт организму понапрасну терять воду, которой в черве много – около 80% от общего веса.

При определённых условиях отсутствующие части тела черви могут восстанавливать. Например, задняя часть опять вырастет, если при несчастном случае она будет оторвана. Однако не всегда.

Черви, проснувшиеся после зимней спячки, вступают в брачный период и начинают откладывать коконы (по одному кокону примерно раз в неделю) в течение 3 месяцев. Молодь достигает половой зрелости к осени, когда уже приближается время спячки; зимой часть молодых червей может погибнуть.

 Дождевые черви – умелые и быстрые строители ходов и камер в почве.

Ходы червей в почве бывают одноразовые и постоянные. Одноразовые прокладываются в рыхлом грунте, где легко протиснуться между комками в любом направлении.  Постоянные ходы, образующие систему нор, роются как в рыхлой, так и в плотной почве. В последней червь заглатывает землю и пропускает её через себя.

Проделывание каналов червями повышает почвенную аэрацию, инфильтрацию воды в почву, доступность азота для растений и микробную деятельность в почве. Установлено, что благодаря пробуравливанию почвы червями повышается численность нитрифицирующих бактерий. Повышенное количество азота, находящееся в дрилосфере, может быть одной из причин роста корней в каналах, сделанных червями. Ходы дождевых червей могут оставаться неизменными на протяжении десятилетий, что способствует повышению густоты корней растения, стабилизации почвенных агрегатов и снижению вероятности возникновения эрозии почвы. Двигаясь хвостом вперёд, он достигает поверхности или полости в почве, где откладывает почву в виде копролитов. Затем возвращается, заглатывает следующую порцию и всё повторяется. Далеко не все виды червей могут освоить плотную почву. Многие всегда остаются в рыхлом слое и плохо переносят его искусственное уплотнение. Это всегда надо помнить, организуя перемещение машин по полю. Ходы червей играют огромную роль в жизни растений, ибо по ним поступает кислород в живую почву.

Для оптимального роста корней требуется, чтобы почва содержала 10-15 % воздуха. Если почва уплотнена, следствием будет снижение урожайности. В уплотнённых слоях после осадков, как правило, накапливается влага, что приводит к дефициту кислорода в прикорневой зоне. Кислород является необходимым поставщиком энергии для усвоения и транспортирования питательных веществ. В случае недостатка кислорода возникают проблемы с усвоением калия, кальция, магния, фосфора и железа, а также значительно усложняется транспортирование этих ионов в растение.

Важную роль в этом играет деятельность дождевых червей, активность которых проявляется в поставке достаточного количества органической биомассы. В процессе своей жизнедеятельности черви прокладывают ходы, через которые потом могут прорастать корни культурных растений. Таким способом поддерживается рост корневой системы вглубь и её ветвление.      

Червям для жизни необходима влажная почва, чтобы она не высасывала влагу из них самих. У людей, постоянно работающих с землёй, кожа на руках сохнет и трескается. Черви ничуть не в лучшем положении. Хотя их тело защищает постоянно выделяемая увлажняющая слизь, но в сухой почве на её образование неоткуда взять влаги. Если воды не хватает, черви углубляются в более влажные слои почвы или засыпают (впадают в диапаузу). Они сооружают для этого камеры и удобно сворачиваются в них кренделями или завязываются затейливыми узлами, упрятав свои «носы» и хвосты внутрь колец.

Камеры в почве сооружаются червями как для пережидания засухи, так и для зимовки. Камеры живущих неглубоко червей можно найти на глубине 20-30 см, а тех, кто роет глубокие норы – на глубине 50-70 см. Случаются они и на двухметровой глубине. Нередко черви пережидают засуху и зиму по двое и группами.

Враги дождевых червей – поедающие их птицы, членистоногие и их личинки, жабы, лягушки, тритоны, кроты, ежи, землеройки, барсуки, енотовидные собаки, лисы, рыбы, кабаны.

Сколько лет живут дождевые черви? Об этом известно мало. Есть свидетельства, что не более 10 лет. Однако, в природе немногим червям удаётся прожить так долго – условия их жизни очень тяжелы. Резкие изменения температуры и влажности почвы приводят к массовой гибели этих животных. Многочисленные враги подстерегают всюду: черви – очень питательная еда, и никакого оружия защиты, кроме умения быстро прятаться в норке, не имеют.

Однако враг №1 для червячков – неразумный человек и его безграмотность в почвоведении.

Первый удар наносится многоразовой глубокой, до 35 см, вспашкой и перекопкой почвы с переворачиванием пласта и уничтожением всего живого. А ведь условия пашни особенно тяжелы для червей. В жару незатенённая перепаханная почва легко нагревается и пересыхает, а черви гибнут. Весной тракторы выворачивают землю с червями на съедение птицам. Поздней осенью вскрывают норки, когда черви уже улеглись на зимовку.

Но человек не успокаивается, как будто целенаправленно ведя войну на уничтожение своего помощника и друга.

На пашне, где весь урожай забирают себе люди, где почвенная структура разрушается тяжёлыми машинами и питательные вещества в виде пожнивных остатков брикетируются и сжигаются в каминах «успешных» людей, черви обречены на вымирание.

Люди обрабатывают посевы химическими удобрениями и ядохимикатами. Это приводит к массовой гибели дождевых червей и другой почвенной фауны, без чего пашни мертвы. Однако надо не забывать: если вносить удобрение на пашню, где черви уничтожены человеком, это не даст желаемого эффекта. Это можно наблюдать по уменьшению использования растениями основных удобрений при пахотной технологии и почвосберегающей. Так, при пахотной технологии используется 28% азота, 20% фосфора и 32% калия, а при почвосберегающей – 50, 20 и 50% соответственно. Удобрение некому будет превратить в почву. Пашня, где уже не живут черви, состоит из плотных глыб, которые даже после боронования разбиваются на куски, больше напоминающие сланцы, чем комья земли. Почва внутри них плотная, слитая, без каких – либо признаков жизни. Нет ни ходов, ни копролитов.

Такая деятельность приводит к массовой гибели великих тружеников.

В старину о плодородии почвы крестьяне судили по количеству красных червей, живущих на участке. Возделывая землю, червей старались сберечь, знали, где их больше, там и урожай овощей, ягод и фруктов будет богаче, а продукты вкуснее. Работа подземных пахарей – дождевых червей – и сегодня высоко ценится опытными земледельцами.

В наше время после бума сельскохозяйственной химизации люди обращаются к земледелию, основанному на внимании к обитателям почвы и их роли в её создании. Если природой задумано, чтобы червяк рыхлил, удобрял и лечил землю, то возврат их на поля избавит от множества проблем.

Понятно, что беспахотная технология  - путь к возвращению земляного червяка в поле, и «высший пилотаж» для агронома – это переход на технологию No-Till, о которой речь пойдёт в следующем разделе.

Именно No-Till для земляного червяка – зелёный свет для возврата в поле, ибо под мульчей сохраняется влага, которая так важна для кожи «ангелов земли», почва защищена от перегрева, выветривания, промерзания. Нижний, разлагающийся слой мульчи – чудесная столовая для червяков.

Но переход на No-Till – это очень не просто, и если при необходимости агроном примет решение рыхлить землю, то обработка должна быть не глубже 5 см! Это сохранит структуру, созданную червячками, их ходы и норы. А через некоторое время вы сами удивитесь, на какую глубину ваша земля станет лёгкой и пушистой без всяких обработок.

Опыт агрономов, перешедших на  No-Till десять и более лет назад, показывает, что существенно снижается химическая нагрузка на почву. Спасать растения химией – то же самое, что лечиться таблетками: убирает симптомы, но не устраняет причину… На больной земле растут ослабленные растения, подверженные болезням и вредителям. Разумнее оздоровить почву, а черви это сделают лучше всех, попутно обогатив её биогумусом. Ну а если плодородие почвы не снижается, а повышается с каждым годом, то химия может понадобиться только в экстренных случаях.

 

Биогумус.

Так и хочется сказать, что «настоящий агроном – это тот, кто имеет хорошее чувство гумуса». Установлено, что внесение в почву 6 т/га биогумуса по своему влиянию на урожайность равноценно внесению торфонавозного компоста в количестве 60 т/га!

Биогумус – это продукт переработки дождевыми червями органических отходов. Представляет собой сыпучую мелкогранулированную массу с размерами гранул 1-3 мм.

 

Свойства биогумуса.

Так как биогумус содержит большое количество (до 32% на сухой вес) гуминовых веществ – гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины, то это придаёт органическому удобрению высокие агрохимические и ростостимулирующие свойства. Все питательные вещества находятся в нём в сбалансированном сочетании, отработанном самой природой, и в виде, доступном для растения. По содержанию основных элементов питания растений биогумус превосходит все известные органические удобрения.

Черви повышают усвояемость растениями калия, фосфора, микроэлементов. Например, азот, выделяемый червями, усваивается растениями более чем на 95%, в то время как азот удобрений – лишь на 30-40%.

Биогумус является одновременно и микробиологическим удобрением, в нём обитает уникальное сообщество микроорганизмов, создающих почвенное плодородие. Он не содержит патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков и тяжёлых металлов. Более того, он содержит в себе  уникальное сообщество полезных для почвы и растений  микроорганизмов, которые при поступлении биогумуса в почву заселяют её, выделяют фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактерицидные соединения, что приводит к вытеснению патогенной микрофлоры. Это всё в конечном счёте оздоровляет почву и устраняет многие широко распространённые болезни растений.

Кроме того, биогумус обладает исключительными физико-химическими свойствами: водопрочность структуры (95-97%) и полная влагоёмкость (200-250%). Это позволяет рассматривать его как прекрасный мелиорант и почвоулучшитель.

Особенно эффективен биогумус в защищённом грунте.

 

Эффективность биогумуса:

  • биогумус быстро восстанавливает естественное плодородие почвы, улучшает её структуру и здоровье;
  • биогумус не обладает инертностью действия: растения и семена сразу реагируют на него;
  •  биогумус является органическим удобрением пролонгированного действия: его эффективность сохраняется в течение 4-7 лет;
  •  биогумус сокращает сроки прорастания семян и увеличивает их всхожесть, ускоряет рост и цветение растений, сокращает сроки созревания;
  • биогумус обеспечивает крепкий иммунитет у растений, повышая их устойчивость к стрессовым ситуациям, неблагоприятным погодным условиям, бактериальным и гнилостным болезням;
  • биогумус связывает в почве тяжёлые металлы и радионуклиды, не даёт растениям накапливать нитраты;
  • биогумус обеспечивает стабильный, высокий, экологически чистый урожай.

 

В грунтах Украины содержание гумуса разное в различных зонах, но диапазон его содержания составляет от 0,8 до 6,5%. Толщина может составлять от 10-15 см до 1 метра и более. Основной источник гумуса – это надземная часть растений и их корни, которые поддаются гумификации. Процессы  гумификации сложные, их скорость и характер зависят от многих грунтовых и климатических условий, состава растительности, микробного и животного мира грунта, а также от хозяйственной деятельности.

Украина владеет огромным резервом плодородных грунтов. 60% от всех угодий – чернозёмы, эта доля от мировых площадей составляет 6,7%. Сто лет назад чернозёмы Украины содержали 4-6% гумуса, сегодня – 3,2%. Образование гумуса – длительный процесс. Увеличение его содержания в почве на 1% происходит за 300-400 лет. Получается так, что за сто лет мы утратили долю гумуса в почве, которая накапливалась более 1000 лет.

Если в грунте гумуса меньше, чем 2,5%, то это не чернозём.

 

Сегодня ежегодное уменьшение доли гумуса на полях Украины составляет 500-700 кг на га. Внесение минеральных удобрений производит расщепление гумуса, и это приводит к уменьшению его содержания в грунте. Наиболее «агрессивны» азотные, некоторые виды калийных и комплексные удобрения. Причём, качество чернозёмов перечисленных стран уступает по количеству гумуса чернозёмам Украины.

Гумус ещё называют иммунной системой грунта, поскольку благодаря ему поддерживаются основные функции и обеспечивается здоровье почвенной среды. Гумус активизирует природную защиту растений от болезней и вредителей. Вредные вещества (остатки пестицидов, соли тяжёлых металлов, радионуклиды, токсиканты и др.) разлагаются или в составе коллоидов дезактивируются и не представляют опасности для почвенной фауны и растений. Гумус играет важную экологическую роль для всего живого мира (для растений, животных и людей). Он как губка поглощает и связывает вредные вещества, и поэтому его можно назвать «буфером планеты».

Среди средств, которые направлены на обеспечение бездефицитного баланса гумуса, важное значение имеют пожнивно-корневые остатки. Поэтому минимизация обработки грунта, выращивание сидератов играют важнейшую роль в процессе сохранения уровня гумуса, а в перспективе – повышении его доли в почве.

 Гумус – это хлеб для растения, он накапливался в почве (в наших широтах) весь послеледниковый период. Остановка падения плодородия почвы и, в перспективе, его восстановление лежит через возвращение в почву земляного червя, а это значит – отказ от плуга и трудный, но необходимый путь к технологии прямого сева.

( Продолжение следует)

agroportal-ziz.ru

2667. Древний червь рассказывает о ранних этапах эволюции членистоногих: albercul

Древний червь рассказывает о ранних этапах эволюции членистоногих

Палеонтологи из Технологического университета Вирджинии (США), под руководством профессора Шухай Чяо (Shuhai Xiao), обнаружили при раскопках в Южном Китае и подробно изучили ископаемые останки червя-киноринха возрастом свыше 530 млн лет, который «закрывает» важный пробел в эволюционном древе. Об этом открытии они подробно отчитались в своей статье в издании Scientific Reports, кратко ее излагает Science News.

Найденное существо назвали по-латыни Eokinorhynchus rarus, что в переводе на русский  означает «настоящий киноринх редкий». Относится оно к киноринхам (Kinorhyncha) —малоизученному классу беспозвоночных, морским червеобразным существам, которые, как полагают ученые, отделились от общих предков с членистоногими (то есть, современными ракообразными, насекомыми и паукообразными) около 550 млн лет назад. В этом контексте находка американских ученых приобретает особую важность, так как это был киноринх, живший, по эволюционным меркам, практически сразу после того исторического разделения и, следовательно, должен быть похож на общего предка этих двух групп.

До сих пор таких древних киноринхов еще ни разу не находили.

Тело Eokinorhynchus rarus имеет длину 1,9 мм и ширину в полмиллиметра — то есть в два раза меньше рисового зернышка. Как и у современных киноринхов, оно состоит из сегментов, объединенных в три раздела: голова, шея и туловище. Туловище несет пять пар расположенных симметрично по сторонам шипов и имеет больше сегментов, чем у современных киноринх (у которых их 11), что указывает на примитивность вида.

Шухай Чяо с коллегами подробно изучили ископаемого червя под электронным микроскопом, просветили его рентгеновскими лучами и предприняли несколько других сложных анализов. Их результаты, как ожидается, должны позволить ученым пролить свет на раннюю эволюцию.«Дальнейшее изучение этого нового вида киноринха позволит сделать важные выводы относительно ранней эволюционной истории этой группы крошечных, малоизученных животных», — объяснил профессор Чяо.

Напомним, в этом году портал Научная Россия рассказывал об обнаружении другого древнего червя, жившего 540 млн. лет назад и получившего за свой причудливый внешний вид латинское название Hallucigenia. Анализ особенностей строения тела показал, что он является прямым предком современных бархатных червей, или онихофор (Onychophora). Полностью реконструировав внешний облик этого существа, ученые даже анимировали его на компьютере, чтобы смоделировать, как ископаемое двигалось, пока еще было живо.

Источник

albercul.livejournal.com

Древние черви помогли наладиться земной жизни

Черви, жившие в морях в начале кембрийского периода, своим участием в геохимических процессах помогали поддерживать уровень кислорода именно на том уровне, который был необходим для развития других форм жизни.

В начале кембрийского периода (то есть около 570-540 млн лет назад) на Земле случилось внезапное увеличение биоразнообразия. За короткое время появилось много организмов, для которых далеко не всегда можно найти предков в более ранние эпохи; в кембрии появляются иглокожие, моллюски, членистоногие, хордовые. О причинах кембрийского взрыва биологи гадают до сих пор, но одна из самых популярных гипотез состоит в том, что новые сложные организмы получили возможность развиваться благодаря «кислородной катастрофе» – сильному увеличению концентрации кислорода в атмосфере, произошедшему благодаря деятельности фотосинтезирующих цианобактерий.

Древние донные черви помогали поддерживать уровень кислорода в море и в атмосфере на нужном уровне. (Фото Ken Lucas / Visuals Unlimited / Corbis).

Однако для того, чтобы «жизнь наладилась», кислород должен был быть на определённом, правильном уровне. Будь его слишком мало, его бы просто не хватило для нужд развивающихся организмов, а если бы его было слишком много, он бы вызывал окислительный стресс у клеток, которые научились использовать кислород для добычи энергии, но ещё не научились справляться с его избытком. Кроме того, слишком высокий уровень кислорода в атмосфере попросту угрожал бы постоянными пожарами. Можно предположить, что существовал некий регулятор, который не допускал резких перепадов кислорода в атмосфере.

По мнению Ричарда Бойла (Richard Boyle) из Университета Южной Дании, таким регулятором могли быть донные океанические черви, жившие в начале кембрийского периода. Размеров они могли быть самых разных, вплоть до 40 см в длину, работа же их состояла в том, чтобы в буквальном смысле перепахивать морское дно. Проделывая ходы в осадочных донных слоях и взрыхляя их, они обеспечивали доступ насыщенной кислородом морской воды к бактериям, обитавшим в иле.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Получив доступ к кислороду, бактерии начинали активно запасать фосфаты (соединения фосфорных кислот), необходимые любому живому организму. Фосфаты скапливались в донных отложениях, их становилось меньше в самой морской воде. А это плохо сказывалось на фотосинтезирующих организмах, которые не могли расти и размножаться без соединений фосфора. То есть и интенсивность фотосинтеза, и уровень кислорода снижались. Получалась отрицательная обратная связь: чем больше кислорода в морской воде, тем меньше в ней необходимых для живых организмов фосфатов – и тем меньше самого кислорода. Но работала такая отрицательная обратная связь благодаря донным червям (не только, впрочем, червям, а любым донным организмам, копающимся в морском дне). В результате уровень кислорода не мог достичь опасного слишком высокого уровня.

Но не мог ли уровень кислорода благодаря тем же червям упасть, наоборот, слишком низко? В таком случае его недостаток напрямую отразился бы на жизни самих донных животных, которые уже не могли так активно перекапывать дно – их попросту стало бы меньше из-за неблагоприятных условий среды. И тогда уровень кислорода в воде опять пошёл бы вверх, так как фотосинтезирующие водоросли снова бы получили достаточное количество фосфора.

В статье в Nature Geoscience Ричард Бойл и его коллеги из Великобритании, Китая и Германии подробно описывают такую модель геохимических циклов, опирающуюся на деятельность донных животных. Сама по себе она вполне может объяснить, почему в те древние времена уровень кислорода оставался таким, каким нужно. Однако это вовсе не значит, что донные черви были единственными, кто, так сказать, держал в руках судьбы мира – здесь могли быть и другие регуляторы, и исследователям ещё предстоит выяснить, какое место среди них занимали обитатели дна.

www.nkj.ru

Древнейшие предки кольчатых червей могли быть похожи на брахиопод

Рис. 1. Некоторые кембрийские ископаемые

Обзор событий кембрийского взрыва (так обычно называют начавшуюся примерно 540 млн лет назад революцию в животном мире) показывает, что из крупнейших эволюционных ветвей животных последней появляется в палеонтологической летописи группа Spiralia, в которую входят кольчатые черви, моллюски, брахиоподы и еще несколько типов. Выдвинута гипотеза, что уникальной приспособительной стратегией древних спиралий было освоение сидячего образа жизни, сопровождавшееся созданием своеобразной формы тела с изогнутым U-образным кишечником. Эта гипотеза — спорная, но если она окажется верной, то может сильно повлиять на наши представления о ранней эволюции двусторонне-симметричных животных.

От галактики до генома

Какие события можно назвать самыми главными в истории жизни на Земле?

Важнейшим из всех, безусловно, было возникновение жизни как таковой — на нашей планете оно случилось около 4 млрд лет назад. Не менее решающим моментом, судя по всему, оказалось возникновение клеток с ядрами (см., например: М. Никитин, 2014. Выдвинута новая гипотеза происхождения эукариотической клетки). Но уж на третье место большинство биологов наверняка поставит кембрийский взрыв — «почти мгновенное» (по словам некоторых авторов) появление в палеонтологической летописи сразу многих современных типов животных. Событий, настолько сильно поменявших облик Земли, за ее историю было очень мало.

Сухая хронология сообщает нам, что кембрийский взрыв отмечает границу двух периодов — эдиакария (635–541 млн лет назад) и кембрия (541–485 млн лет назад). Все, что было на Земле до кембрийского взрыва, то есть эдиакарий и многочисленные более древние эпохи, традиционно называют докембрием.

Причины кембрийского взрыва не то чтобы не ясны: их слишком много, и ученые не устают спорить о том, какая из них — главная. Больше того, до сих пор спорно, был ли это именно «взрыв», то есть быстрое появление множества новых эволюционных ветвей. Есть гипотеза «долгой скрытой докембрийской эволюции», согласно которой большинство этих ветвей на самом деле возникло гораздо раньше, а в начале кембрия их представители всего лишь обрели скелеты и стали лучше захораниваться (см. Диверсификация животных началась задолго до кембрийского взрыва, «Элементы», 13.12.2011). Гипотезу «взрыва» часто подкрепляют данными палеонтологии и биологии развития, а гипотезу «долгой скрытой докембрийской эволюции» — данными молекулярной систематики. Исследования, проведенные методом молекулярных часов, зачастую «отправляют» предков современных животных даже не в эдиакарий, а в еще более древний период — криогений (720–635 млн лет назад).

Попытки согласовать все эти данные между собой обычно ведут современных авторов к мнению, промежуточному между обеими крайностями: докембрийская эволюция современных типов животных была, но не слишком длинная.

Какими же причинами мог быть вызван кембрийский взрыв (если он реален)? На это есть по меньшей мере три возможных ответа.

Первый ответ дает генетика. Предполагается, что вблизи рубежа эдиакария и кембрия у многоклеточных животных произошла некая генетическая революция, вызвавшая поток «экспериментов» по созданию разных планов строения тела. Однако период этого «экспериментирования» оказался по меркам истории Земли недолгим. Генетическая система, контролирующая развитие, вскоре нарастила дополнительные обратные связи и потеряла гибкость. Сложилось устойчивое консервативное «ядро» (kernel), в чем-то подобное ядру компьютерной операционной системы, которое и сохраняется без особых изменений вот уже 500 млн лет. Именно поэтому новые типы животных с тех пор, насколько мы знаем, больше не возникали. Генетическое объяснение кембрийского взрыва поддерживает, например, крупнейший британский генетик Питер Холланд (см. Дупликация гомеобоксных генов могла быть одной из причин кембрийского взрыва, «Элементы», 13.02.2015).

Второй ответ — экологический. Очевидно, что новые группы организмов массово появляются при наличии вакантных экологических ниш, которые можно занять. Иногда этот процесс называют «заполнением экологической бочки» (filling of the ecological barrel). В начале кембрия он уж точно шел вовсю. С тем дополнением, что эволюционирующие животные не только занимали готовые экологические ниши, но и активно создавали новые, превращая процесс в автокаталитический (см. Цепная реакция видообразования, «Элементы», 11.02.2009). А вот с геномом при этом ничего особенного могло и не происходить, экологических факторов для ускорения эволюции вполне хватило бы. Такой взгляд на вещи много лет развивает американский палеонтолог Дуглас Эрвин, — впрочем, он не склонен к крайностям и возможной роли генетических причин тоже не отрицает (см., например: D. H. Erwin et al., 2011. The Cambrian conundrum: early divergence and later ecological success in the early history of animals).

Наконец, третий возможный ответ — физический. Что, если ускорение эволюции в начале кембрия объясняется какими-то особыми условиями на Земле, наступившими внезапно и сохранявшимися недолго? Гипотезы такого рода всегда имели у серьезных биологов репутацию дилетантских, но это не причина заранее отвергать их. Например, в последние годы кембрийский взрыв всерьез пытаются связать с климатическими изменениями, происходившими из-за взрывов сверхновых звезд (R. Kataoka et al., 2014. The Nebula Winter: the united view of the snowball Earth, mass extinctions, and explosive evolution in the late Neoproterozoic and Cambrian periods).

В номере журнала Gondwana Research, специально посвященном теме кембрийского взрыва, редакционная вступительная статья получила название, напоминающее о хорошей научной фантастике: «По ту сторону кембрийского взрыва: от галактики до генома» (Y. Isozaki et al., 2014. Beyond the Cambrian explosion: from galaxy to genome). Геном, сообщество, планета, Галактика — на любом из этих уровней можно найти факторы, способные повлиять на крупные эволюционные события. Нет сомнений, что в реальности вызванные ими причины и следствия сложнейшим образом переплетались. А вот какой фактор был решающим — «спусковым крючком», так сказать, — это еще только предстоит окончательно выяснить.

О корнях и ветвях

Разобраться в механизме кембрийского взрыва, конечно, будет тем легче, чем лучше мы будем знать сам ход событий (независимо от причинных объяснений). Итак, что же, собственно, в начале кембрия «взорвалось»?

Очередную попытку навести порядок в этом вопросе предпринял Грэхем Бадд (Graham Edward Budd) — известнейший специалист по кембрию, британский палеонтолог, занимающий должность профессора в шведском Упсальском университете (Uppsala University). Бадд пользуется для этого терминологией современной филогенетической систематики, или кладистики, понятийный аппарат которой действительно отличается четкостью.

Нужные здесь понятия довольно просты. Все знают, что эволюцию любой группы организмов (во всяком случае, любой группы животных) можно графически изобразить в виде древа. У древа есть корень (общий предок), ствол и отходящие от ствола ветви. Вертикаль, вдоль которой древо тянется — это, разумеется, время. Некоторые ветви древа доходят до современности, а некоторые обрываются раньше, то есть вымирают.

Выделим на древе все ветви, представители которых дожили до современности, и найдем их общего предка. Группа, включающая этого общего предка и всех его потомков — неважно, современных или вымерших, — будет называться кроновой группой (crown group). Остальная часть древа будет называться стволовой группой (stem group). Члены стволовой группы по определению могут быть только вымершими. Если представить эволюционное древо как обычное дерево, то кроновая группа — это крона, а стволовая группа — нижняя часть ствола с прилегающими ветками.

Рис. 2. Кроновая и стволовая группы

Теперь мы можем понять основной тезис Грэхема Бадда. Он считает, что кроновые группы всех современных типов животных возникли только после кембрийского взрыва, то есть в кембрийском периоде (а ни в коем случае не в докембрии, как думают сторонники «долгой скрытой докембрийской эволюции»). Более того, для некоторых типов нельзя исключить, что их кроновые группы появились еще позже — в следующем периоде, ордовикском. А вот «корни» современных типов — то есть, говоря по-научному, их стволовые группы — могут уходить и в докембрий. Вряд ли уж очень глубоко, но могут.

Судя по палеонтологической летописи, кроновые группы большинства современных типов животных оформились примерно к середине кембрия (около 515 млн лет назад). Отсюда сразу же вытекают один дополнительный вывод и один вопрос.

Вывод состоит в том, что большинство ископаемых животных из раннего кембрия, даже явно входящих в современные типы, наверняка относится к стволовым, а не кроновым группам этих типов. Это важно, потому что раннекембрийская фауна сейчас изучается довольно активно — понятное дело, она всем интересна. И вот эта фауна — во многих отношениях принципиально иная, чем любые более поздние фауны Земли, от середины кембрия до современности включительно. Например, относить каких-либо раннекембрийских животных к современным классам почти наверняка бессмысленно, этих классов тогда еще просто не было в природе.

Теперь подумаем над возникающим вопросом. Хорошо, пусть кроновые группы современных типов животных появились в кембрии, в крайнем случае в ордовике, но никак не позже. А почему, собственно, не позже? Почему бы кроновой группе того или иного типа не появиться, допустим, в юрском периоде (201–145 млн лет назад, эпоха расцвета динозавров) или в меловом, или в кайнозое? Ведь есть же такие примеры. Скажем, гребневики — очень древний тип, уж его-то стволовая группа точно уходит в докембрий. Но при этом общий предок всех современных гребневиков, по всей видимости, жил геологически недавно — в кайнозое, никак не более 66 млн лет назад (см. Дискуссия о роли гребневиков в эволюции продолжается, «Элементы», 18.09.2015). В это время и динозавры уже вымерли, и млекопитающие процветали. Однако гребневики — редкое исключение, в подавляющем большинстве типов животных мы такую ситуацию не найдем. Так почему же?

Чтобы ответить на этот вопрос, Грэхем Бадд воспользовался помощью своего сведущего в математических моделях коллеги, Ильяма Джексона (Illiam Jackson). Вместе они построили модель растущего эволюционного древа, состоящего из множества ветвей и развилок, с заданными скоростями видообразования (S, от англ. speciation) и вымирания видов (E, от англ. extinction). Получился своего рода компьютерный симулятор эволюции. Одни ветви «вымирали», другие дотягивались до уровня, обозначенного как современность. Использованная Джексоном программа позволяла варьировать значения параметров S и E, выясняя, как меняется вид древа при их разных сочетаниях.

Результаты были следующие. При равных скоростях видообразования и вымирания (S = E) момент появления кроновой группы всегда оказывался примерно в середине суммарного времени роста древа. Если бы реальные типы животных вели себя так, их кроновые группы, как правило, появлялись бы в летописи примерно 270 млн лет назад, то есть были бы гораздо моложе, чем в действительности. При скорости вымирания, превосходящей скорость видообразования (S < E), все ветви компьютерного древа быстро «вымирали» и моделировать дальше было нечего. А вот если скорость видообразования была больше скорости вымирания (S > E), то момент появления кроновой группы смещался к началу древа. И чем сильнее величина S превосходила величину E, тем он сильнее туда смещался. При большой разнице S и E кроновая группа возникала очень рано — интервал между «стартом» и появлением кроновой группы мог составлять, например, всего лишь одну десятую от суммарного времени существования древа. Общий вывод: чем быстрее эволюция, тем короче стволовая группа и длиннее кроновая.

Это идеально соответствует современным данным, согласно которым у предков многочисленных и хорошо изученных типов животных — например, членистоногих — в начале кембрия произошло резкое увеличение скорости эволюции (см. Членистоногие подтверждают реальность кембрийского взрыва, «Элементы», 17.11.2013). Обратим внимание: мы сейчас (вместе с Баддом и Джексоном) не обсуждаем причин этого увеличения, а только анализируем скорости процессов, примерно как в химической кинетике. Кроновые группы современных типов животных возникли рано, потому что их эволюция (по крайней мере в тот период) была быстрой.

С другой стороны, из той же самой модели следует, что «опускающиеся» в докембрий стволовые группы современных типов — иначе говоря, стволовые части их эволюционных деревьев — должны быть короткими. Время их существования — считанные миллионы лет, может быть, первые десятки миллионов, но уж никак не сотни миллионов. В этом плане гипотеза «долгой скрытой докембрийской эволюции» не подтверждается.

Сильно огрубляя, можно сказать, что история наугад взятого современного типа животных, скорее всего, будет делиться на два этапа: (1) эволюция стволовой группы, занимающая самый конец докембрия и начало кембрия, (2) эволюция кроновой группы, длящаяся в среднем примерно с середины кембрия — и до сих пор. Причем по длительности второй этап больше первого примерно на порядок. Так выглядит «кинетическое» описание кембрийского взрыва.

Грэхем Бадд считает разумным предположение, что стволовая группа двусторонне-симметричных животных (гигантской ветви, к которой относимся и мы) появилась примерно 560 млн лет назад, а кроновая — через 15–20 млн лет после этого. Вполне может быть.

Древо и взрыв

Ну, а как же в картину кембрийского взрыва вписывается реальное эволюционное древо?

Поясним вопрос. Эволюционное древо животных на уровне типов сейчас, в общем, построено. Спорные моменты в нем есть, но они относительно немногочисленны и никаких научных революций уже не обещают (см., например: Сравнительная геномика вынуждает пересмотреть место гребневиков на эволюционном древе животных, «Элементы», 18.12.2015). Однако это древо строится в основном по молекулярным данным, а значит, оно существует как бы вне времени. Например, мы точно знаем, что общий предок человека и морской звезды жил существенно позже, чем общий предок человека и дождевого червя. Но что в данном случае значит «существенно»? И когда, собственно, жили тот и другой общие предки? Обычное эволюционное древо не дает никаких ответов на эти вопросы. Правда, их можно получить с помощью уже упомянутого метода молекулярных часов, но точность будет довольно низкой.

Надежно привязать узлы древа к историческому времени можно только одним способом: соотнеся их с палеонтологическими данными. Кембрийский период — важнейший в этом отношении, ведь чуть ли не все известные типы животных возникли в кембрии или немного раньше. Это значит, что почти все интересующие нас развилки древа относятся или прямо к моменту кембрийского взрыва, или к его не слишком далекой временной окрестности.

Рис. 3. Эволюционное древо животного мира (до типов)

Как в целом устроено древо животного мира? От его основания отходят три ветви «низших» животных: гребневики, губки, пластинчатые (последние неизвестны в ископаемом состоянии, поэтому дальше обсуждать мы их тут не будем). На условной вершине древа находится ветвь «высших» животных, которая делится на стрекающих и билатерий, или двусторонне-симметричных. Группа билатерий исключительно велика и разнообразна, поэтому древо билатерий обычно рассматривают отдельно. Оно включает три мощные ветви и одну тонкую. Мощные ветви, в каждую из которых входит несколько типов — вторичноротые, линяющие и спиральнодробящиеся. Тонкая ветвь состоит из одного-единственного типа щетинкочелюстных, или морских стрелок. Линяющих, спиральнодробящихся и морских стрелок вместе называют первичноротыми.

Вот теперь мы можем вместе с Грэхемом Баддом взглянуть на палеонтологическую летопись кембрия. В самых низах кембрийской системы можно найти остатки губок, гребневиков («довольно современно выглядящих», по замечанию авторов) и некоторых червей, входящих в большую группу линяющих (см. Китайские палеонтологи нашли древнейшего головохоботного червя, «Элементы», 4.06.2014). Но в целом фауна самого начала кембрия удивительно бедна. Это означает, что «кембрийский взрыв» произошел хоть и быстро, но даже в геологическом масштабе времени не мгновенно.

Следующий важный рубеж проходит около 536 млн лет назад (спустя шесть миллионов лет после границы кембрия). С этого момента скелетные остатки становятся гораздо более разнообразными. В летописи начинают обнаруживаться типичные спиральнодробящиеся, в том числе брахиоподы и ныне вымершие халькиерииды — очень своеобразные существа, близкие одновременно к кольчатым червям и к моллюскам (см. Обнаружено ископаемое животное, близкое к общим предкам моллюсков и кольчатых червей, «Элементы», 6.03.2007). Наконец, примерно 521 млн лет назад появляются «звезды» палеонтологии кембрия — трилобиты, относящиеся, как и все их членистоногие родственники, к линяющим. Они очень быстро достигают расцвета и заполняют все кембрийские моря.

Как обстоит дело с другими группами билатерий — морскими стрелками и вторичноротыми? Предшественники морских стрелок появляются в летописи очень рано — в самом начале кембрия. А вот вторичноротые, наоборот, делаются хорошо заметными довольно поздно. Есть три типа, бесспорно относящиеся к вторичноротым: иглокожие, полухордовые и хордовые. Вероятные следы активности некоторых из них (например, остатки норок, подобных тем, что роют современные полухордовые) встречаются уже в начале кембрия. Но вот самые древние остатки тел вторичноротых — в данном случае иглокожих — обнаруживаются, по современным данным, только 520 млн лет назад. Вторичноротые «собственной персоной» появляются в палеонтологической летописи позже, чем трилобиты. Впрочем, новые открытия вполне могут изменить эту картину.

Загадка спиралий

Разобравшись в первом приближении с родословным древом, можно бросить взгляд на земную фауну. Именно на фауну в целом, как на сообщество, в котором происходит (или не происходит) что-то качественно новое. Можно сказать, что это другой уровень увеличения воображаемого прибора, сквозь который мы смотрим на эволюцию.

Так вот, на уровне земной фауны одним из главных событий первой половины кембрия было появление 536 млн лет назад спиральнодробящихся животных. Две другие крупные группы билатерий — линяющие и вторичноротые — так или иначе мелькают в летописи с самого начала кембрия, с оговоркой, что присутствие вторичноротых там лишь предположительно (по ископаемым следам). Но тут Грэхем Бадд замечает, что с точки зрения характеристики фаун ископаемые следы даже надежнее, чем ископаемые тела, потому что сохранение тел гораздо сильнее зависит от анатомических особенностей животных (например, от того, имели они твердый скелет или были мягкотелыми). А никаких следов или остатков, явно принадлежащих спиральнодробящимся (по-латыни они называются Spiralia), в самых низах кембрия нет. Получается, что из крупных групп билатерий спиралии выходят на сцену все-таки последними. Интересно, в чем же был «секрет» спиралий, позволивший им найти в уже начинавшем складываться сложном сообществе свое особое место?

Спиралии уступают линяющим (своей сестринской группе) по числу видов, но, пожалуй, превосходят их по многообразию форм. К спиралиям относятся кольчатые черви, моллюски, брахиоподы, мшанки, форониды, плоские черви, коловратки, немертины и еще несколько типов, мало известных широкой публике, но от того не менее удивительных (например, недавно открытые циклиофоры). Одно это перечисление уже впечатляет. Трудно усмотреть сходство, например, между знакомой каждому садовой улиткой и микроскопической мшанкой, живущей в трубочке в составе прикрепленной подводной колонии. Да и есть ли такое сходство вообще? Ведь единство группы Spiralia в ее нынешнем объеме установлено в основном по молекулярно-биологическим данным.

Рис. 4. Spiralia

Конечно, было бы очень интересно придать системе спиралий, как говорится, зоологическую интерпретацию, наглядно объяснив, как был устроен их общий предок, какой он вел образ жизни и как менялись его наследники в разных эволюционных линиях. Но для такой разнообразной группы, родственные связи внутри которой к тому же до сих пор запутаны, сделать это очень непросто. Кроме того, всякая попытка такого рода будет уязвима для критики профессиональных зоологов, которые сразу отыщут контрпримеры к любому предложенному эволюционному сценарию.

Тем не менее Грэхем Бадд рискнул выделить один чисто анатомический признак, характерный для многих спиралий и почти исключительно для них. Это изогнутый кишечник, часто связанный с сидячим образом жизни.

Речь идет вот о чем. Типичным билатериям (насколько тут вообще можно говорить о чем-то типичном) свойствен прямой кишечник, соединяющий находящиеся на противоположных концах тела рот и анус. Но у некоторых животных кишечник становится «U-образным», то есть образует петлю, выпирающую в спинную или брюшную сторону. Рот и анус в этом случае могут сильно сближаться. А форма тела у таких животных получается не особо обтекаемой, так что они обычно сидячие или медленно ползающие.

Типичный U-образный кишечник есть у таких спиралий, как брахиоподы. Палеонтологическая летопись брахиопод исключительно подробна — они хорошо сохраняются из-за своих раковин, да и численность их в древних морях была высокой. Ископаемые находки позволяют считать, что U-образный кишечник брахиопод — древний, примитивный признак, имевшийся у этого типа с самого начала, а вовсе не приобретенный недавно.

Сложнее обстоит дело с моллюсками. Самый многочисленный класс в типе моллюсков — брюхоногие, то есть улитки. А в раковине улитки находится огромный мягкий «горб» — внутренностный мешок, заполненный петлеобразно изгибающейся кишкой и прилегающими к ней органами (печенью, например). Чем же это не U-образный кишечник? Правда, у некоторых брюхоногих внутренностный мешок вместе с раковиной исчезает, и кишечник становится прямым: таковы наземные слизни и морские голожаберники. Но это вторичное состояние, служащее как раз тем исключением, которое подтверждает правило; сравнительная анатомия вполне строго доказывает, что у предков слизняков и голожаберников раковина была.

У крупных и сложно устроенных головоногих моллюсков, которые совсем не похожи на улиток, кишечник тоже изогнут. И у очень древних, чудом доживших до современности глубоководных моноплакофор — тоже. И у лопатоногих моллюсков, малозаметных жителей песчаного морского дна, образующих самостоятельный древний класс, — тоже. Так, может быть, U-образный кишечник — древний общий признак всех моллюсков?

Правда, есть класс моллюсков, которому присущ как раз совершенно прямой кишечник. Это хитоны. Но при таком эволюционном «соседстве» их состояние может быть вторичным — как у слизней, только в масштабе более крупной ветви.

С другой стороны, в типе моллюсков есть вымерший класс Helcionelloida. Это ползающие существа с очень высокой, слегка закрученной раковиной, внешне похожие то ли на улиток, то ли на моноплакофор (когда-то их даже приняли за последних). Внутренняя анатомия гельционеллоид известна плохо, но при такой форме тела U-образный кишечник наверняка был и у них. Проще всего предположить, что большинство моллюсков унаследовало этот признак от единственного общего предка.

А как быть с кольчатыми червями, которые являются довольно близкими родичами моллюсков? У подавляющего большинства из них кишечник прямой — каждый, кто видел дождевого червя или трубочника, согласится, что иначе и быть-то не может. В тонком червеобразном теле U-образной кишке разместиться негде. Но тут Грэхем Бадд обращает внимание на сипункулид. Это маленькая (по числу видов), но исключительно интересная группа морских червей, близких к кольчатым. Сипункулиды отличаются от кольчатых червей прежде всего полнейшим отсутствием сегментации. Тело у них относительно компактное, а кишечник петлеобразно закручен, так что анус открывается не слишком далеко от рта. Опять U-образная конструкция! Сипункулиды малоподвижны, переднее положение ануса позволяет им легко выводить продукты обмена наружу, когда большая часть туловища погружена в песок. Но главное — они настолько близки к кольчатым червям, что в последнее время во многих статьях их просто включают в этот тип. Тогда имеет право на существование гипотеза, по которой мешковидное тело с U-образным кишечником есть первичное для кольчатых червей состояние, а классическая червеобразная форма с прямым кишечником — как раз вторичное.

В итоге Бадд предполагает, что приобретение U-образной кишки в сочетании с освоением малоподвижного (сидячего или роющего) образа жизни было уникальным общим признаком (синапоморфией) если не всех спиралий, то, по крайней мере, эволюционной ветви под названием Lophotrochozoa. Брахиоподы, моллюски и кольчатые черви относятся именно к ней.

Надо честно признать: слабых мест у этой гипотезы, что называется, вагон и маленькая тележка. Прежде всего, к ветви Lophotrochozoa относятся еще и немертины — существа, являющиеся прямо-таки воплощением червеобразности. Их прямой сквозной кишечник, по Бадду, тоже должен быть эволюционно вторичным состоянием. Но независимых подтверждений этому маловато.

Рис. 5. Вероятное происхождение плана строения брахиопод (слева) и форонид (справа)

Еще серьезнее то, что Бадд не обсуждает в контексте своей гипотезы такую группу, как форониды. Как и брахиоподы, форониды — донные обитатели, живущие фильтрацией воды; но анатомически они отличаются от брахиопод достаточно сильно. По словам известного зоолога Владимира Васильевича Малахова, «форониды — это антибрахиоподы». У них тоже U-образный кишечник, но если у брахиопод петля направлена на спинную сторону, то у форонид — на брюшную. Взрослая брахиопода как бы сложена пополам брюхом внутрь, а у взрослой форониды кишечник втянут в длинный — длиннее первоначального туловища! — мускулистый брюшной вырост, которым она зарывается в грунт (В. В. Малахов, 2009. Революция в зоологии: новая система билатерий). Это совершенно разные планы строения. Как форониды и брахиоподы могли произойти от общего предка с U-образной кишкой — непонятно.

Всё это никоим образом не значит, что гипотезу Бадда надо отбросить. Ее надо просто проверять. Более того, само ее появление настраивает скорее на оптимизм. Это прекрасный пример взаимодействия новейшей молекулярной систематики со сравнительной анатомией — заслуженной наукой, которая сейчас, по справедливому выражению того же Малахова, вступила в свой новый золотой век.

Источник: Graham E. Budd, Illiam S. C. Jackson. Ecological innovations in the Cambrian and the origins of the crown group phyla // Philosophical Transactions of the Royal Society B. 2016. V. 371. № 1685. P. 20150287.

Сергей Ястребов

elementy.ru

Биологи в шоке: Францию атаковали черви

Когда Жан-Лу Жюстин впервые увидел эту фотографию, на которой изображен гигантский червь с головой-лопатой, биолог был шокирован, отмечает Washington Post.

Странные черви захватили Францию. 387179.jpeg

Фото: Pierre Gros CC-BY 4.0

Молотоголовые ленточные черви, которые вырастают минимум до 40 сантиметров в длину, никогда ранее не встречались в Европе. "У нас, во Франции, такие просто не водятся", — ответил Жюстин, профессор Национального музея естественной истории в Париже. Естественным ареалом обитания этих хищных червей является Азия. Они там занимаются тем, что поедают обычных земляных червей под палящим солнцем.

Садовод, который сделал эту фотографию, по совместительству является натуралистом-любителем, его зовут Пьер Грос. Он отправил Жюстину вторую фотографию уже спустя неделю после шокирующей находки. На ней был изображен уже другой вид гигантских червей. Когда Грос отправил третью фотографию, с третьим видом, Жюстин подумал, что это, должно быть, была обычная шутка: "Мужчина, скорее всего, просто привозил червей из своих путешествий и пытался выдать это, как будто он нашел их в своем саду!"

Однако, как оказалось, Грос вовсе не был ни шутником, ни, уж тем более, "контрабандистом червей", как его шутливо обозвал Жюстин. Грос и Жюстин вместе написали статью для журнала PeerJ, в которой говорилось о том, что эти инопланетного вида черви были найдены буквально под ногами. Что оказалось еще более удивительным, эти существа устроили себе дом прямо в центре Франции.

"Эти черви делают себе норки в почве, так что их очень часто можно просто не заметить, что, в принципе, объясняет их "путешествия" по всему миру", — объясняет энтомолог Арчи Мюрчи из института Agri-Food Biosciences Institute в Великобритании. Эти черви будут и дальше находиться повсеместно, поскольку "глобализация идет полным ходом", добавил Мюрчи.

Биологи, впрочем, знали о том, что во Франции завелись другие черви, поменьше, которые питались уличными улитками. Однако до недавних пор Жюстин, эксперт по паразитам и червям, не мог себе и представить, что во Франции найдутся особи молотоголовых ленточных червей. Более того, в своем исследовании пятилетней давности он окрестил червей как обычных парниковых вредителей. Ему пришлось пересмотреть свои выводы. "Они были в корне ошибочными", — признался он.

Чтобы отследить, насколько давно эти черви появились в стране, Жюстин и его коллеги решили разместить объявления по местным теле- и радиостанциям с призывом присылать им фото и видеоматериалы, на которые могли попасть странные гигантские черви. В результате очень скоро электронный ящик Жюстина заполнили фотографии различных личинок, гусениц и других червей.

Когда же ученый начал рассматривать материалы, которые попали к нему на почту, он узнал, что этот вид червей, оказывается, живет во Франции уже очень давно. Французы просто-напросто не понимали, на что они смотрят.

Самая старая запись с таким червем была датирована 1999 годом. Этого червя сняла на видеопленку одна семья, которая сохранила этот материал, думая, что на нем изображены странные инопланетные существа. Тайны, впрочем, в этой видеозаписи не оказалось — это были те самые молотоголовые черви.

Далее в 2013 году группа фермеров сфотографировала участок поля, на котором ползали сотни этих червей. В целом, Жюстин насчитал около 111 фото и видеоматериалов с участием этих червей в период с 1999-го до 2017 года. В некоторых случаях люди даже специально ловили, консервировали и отправляли Жюстину этих червей.

Ему удалось выявить три вида молотоголовых червей, которые живут во Франции. В том числе, одной из самых распространенных оказалась особь вида Bipalium kewense. Таких червей находили в Королевских ботанических садах Кью в Великобритании.

Многие из червей были найдены в южной Франции. Жюстин предположил, что именно там они встречаются чаще всего, потому что лето там сырое, а холодные сезоны проходят с еще большей влажностью, что позволяет червям жить в условиях, приближенных к родной среде обитания. Также были найдены и несколько совершенно новых видов молотоголовых червей, которых Жюстину прислали из колоний Франции.

Подобно молотоголовым акулам, молотоголовые черви охотятся из засады. Их мягкие тела — настоящие химические заводы, говорит Жюстин. Черви вырабатывают особое вещество, тетродотоксин, которое они используют для того, чтобы обездвижить свою добычу. А поскольку у них нет никаких защитных механизмов, то внутри этих червей текут отвратительные на вкус и опасные для мелких хищников соки. Однажды один из коллег Жюстина даже положил себе в рот такого червя, чтобы его попробовать. "Это было худшее решение в его жизни", — смеется биолог.

Однако самый большой вред большинство ленточных червей наносят людям непрямыми способами. Мюрчи исследовал, как инвазия молотоголовых ленточных червей навредила экосистеме Новой Зеландии, Ирландии и Шотландии. Дело в том, что молотоголовые черви поедали земляных червей, что сократило урожайность некоторых культур на этих землях на шесть процентов.

Впрочем пока не ясно, как эти черви могли повлиять на экосистему Франции. Жюстину и его коллегам не удастся этого выяснить. Однако ученые отметили, что эти существа являются опасными для многих видов земляных червей, которые приносят значительную пользу садоводству.

"Инвазия этих червей, несомненно, оказывает пагубное влияние на всю фауну, где бы они не появились, — считает Мюрчи. — Авторы статьи не зря относятся к ним с опасением, поскольку повышенная популяция этих паразитов действительно может серьезно навредить людям".

Что действительно удивило Жюстина и многих других биологов, так это не размер этих червей и даже не время, которое они уже провели в стране, а само место, где они были найдены. "Это же Франция! Это вроде как развитая страна. У нас так много ученых, везде университеты, здесь наука постоянно растет и развивается, — возмущается Жюстин. — И этим червям удавалось избегать идентификации на протяжении почти 20 лет."

"Самое ужасное заключается в том, что, по всей видимости, нам не удастся от них избавиться. У нас уже есть научное доказательство того, что они год за годом заполняют наши сады", — подводит итог биолог.

Читайте также:

Дождевых червей выгоняет наружу страх?

Искусство выживания в лесу: блюда из червей

Черви проели мозг любителя суши

Пища будущего: черви и личинки

Паразиты — незримые хозяева Земли

ОСТОРОЖНО КЛЕЩИ! Членистоногие наступают

www.pravda.ru

Виды червей - Удивительный Мир Животных

В повседневном языке термин «червь» применяется к различным живым формам, таким как личинки, насекомые, многоножки, сороконожки и даже к некоторым позвоночным. Все виды червей разделяют на несколько групп:

  1. Плоские черви

Плоские черви (белая планария, наземная планария, морская планария, многоглазка, печеночный сосальщик, кошачья двуустка, парадоксальный сосальщик, ремнец, цепень). Плоские черви являются членами типа Platyhelminthes. Существует более 20 000 известных видов плоских червей. Их можно найти в пресноводной, морской или влажной земной среде. Большинство видов плоских червей являются свободноживущими, однако, некоторые из них — паразиты.

Паразиты живут в теле хозяина и могут наносить ему вред. Плоские черви имеют двухсторонние симметричные плоские тела. Они имеют форму, напоминающую ленту. Существует четыре основных класса плоских червей, таких как Cestoda (ленточные черви), Turbellaria (ресничные черви), Trematoda (сосальщики) и Monogenea (моногенетические сосальщики). Класс Turbellaria состоит в основном из свободноживущих видов. Cestoda, Monogenea и Trematoda паразитические виды.

Семейство планарии обитает в пресной воде. Это гермафродиты (имеют мужские и женские половые органы). У них простой мозг (ганглии) и нервная система, стреловидная голова и два глазных пятна. Они обладают способностью к регенерации.

Трематоды или сосальщики имеют сложные жизненные циклы, и они живут в пределах одного или нескольких хостов. Эти виды червей характеризуются хорошо развитой системой пищеварения со ртом на переднем конце и одной или несколькими присосками, окружающими рот. Присоски используются, чтобы оставаться прикрепленными к внутренней поверхности тела хозяина.

2. Ленточные черви

Ленточные черви бывают всех форм и размеров. Независимо от того, находятся ли они на пропитанном дождем тротуаре, в мусорном контейнере или на конце рыболовного крючка, черви, которые большинство людей знают, относятся к сегментированному разнообразию.

Рассмотрим несколько интересных фактов о ленточных червях:

  1. С более чем 1000 видами ленточных червей, большинство из которых находится в океане, существует огромный диапазон размеров и образа жизни среди различных типов. Определяющей характеристикой ленточных червей является наличие хоботка − уникальной мускульной структуры внутри тела червя. Когда они атакуют добычу, то сжимают свои тела, чтобы вытолкнуть хоботок, как палец латексной перчатки, вывернутый наизнанку.
  2. Крупнейший вид ленточного червя − это Lineus longissimus, которого можно найти в водах Северного моря. Мало того, что это самый крупный червь, но он также может быть самым длинным животным на планете! Из-за его эластичности, червя трудно точно измерить. Этот вид был найден на глубине более 30 метров и, как полагают, вырастает до 60 метров – это больше, чем длина синего кита!
  3. Наименьший вид ленточного червя − менее одного сантиметра, и он более похож на кусок нити, чем на то, что мы считаем червем. Ленточные черви имеют высокоразвитые мышцы, которые позволяют им сжимать свои тела, при угрозе сокращаясь до десятой части своей натуральной длины.
  4. Что касается растяжки: мышцы этих червей не просто сжимаются, — они также могут расширяться, позволяя некоторым видам глотать добычу (например, другие виды червей, рыб, ракообразных, улиток и моллюсков), которые более чем в два раза превосходят ширину их узкого тела.
  5. Хобот колеблется среди видов. Некоторые из них липкие или имеют присоски, чтобы помогать захватывать добычу, а некоторые виды даже имеют острый шип (стилет) на хоботке. Поскольку хоботки часто теряются во время атаки, черви постоянно производят и используют замены, которые у них есть в резерве во внутренних мешках.
  6. Как вторую линию защиты, многие ленточные черви используют яд, который может вызвать паралич и смерть жертвы.
  7. Некоторые ленточные черви подкрадываются к своей добыче, лежа в ожидании, погребенные на песчаном морском дне. Потом неожиданно выскакивают из своего песчаного дома, когда жертва подходит. Во время охоты, например на краба червь будет покрывать его токсичной слизью из хоботка, парализуя, чтобы потом проскользнуть в трещину в раковине и съесть краба изнутри.
  8. Не все ленточные черви являются хищниками, некоторые из них паразиты. Один род ленточных червей, Carcinommertes, живет как паразит на крабах, ест яйца крабов и любых животных, которых он может найти в пределах своей территории.
  9. Большинство ленточных червей производят скользкую слизь, которая покрывает их тела и помогает им перемещаться по грязи и скалам на дне океана.
  10. Некоторые виды также используют слизь в качестве защитного слоя, чтобы не высыхать при воздействии воздуха во время отливов. Другие используют свой хоботок для перемещения, прикрепляя его к объекту и вытягиваясь вперед. Эта же слизь делает их уязвимыми.
  11. Морские виды ленточных червей обычно имеют отдельные полы и временные половые органы. Ряды гонад выровняют внутренности их тел, чтобы производить либо яйца, либо сперму. Когда они готовы к выпуску, каналы гонады формируются по требованию и повторно поглощаются после размножения.
  12. Большинство ленточных червей имеют прямое развитие. Тем не менее, молодые из одного вида ленточных червей, появляются в причудливой личиночной стадии, которая выглядит как «летающая тарелка». От нескольких недель до нескольких месяцев маленький червь развивается внутри и когда он готов, он съедает свою «летающую тарелку». Затем червь падает на дно моря, где он проводит остаток своей жизни.
  13. Многие ленточные черви могут восстанавливаться после укуса хищника, исцеляя свои раненые части. Один из видов червей, Ramphogordius sanguineus, обладает исключительной способностью к регенерации: если какая-либо часть его тела разорвана (за исключением самого конца хвоста, где нет нервов), он может перерасти в нового червя. Этот новый организм может быть меньше, чем червь, из которого он образовался, но более 200 000 червей могут возникнуть из особи, составляющей всего 15 сантиметров.

3. Круглые черви

К круглым червям (Nematoda) относят такие виды: стейтория, аскариды, острица, свайник. Они представляют собой разнообразный животный тип, обитающий в широком диапазоне сред. Эти виды червей трудно различимы из них более 25 000 были описаны, но более половины являются паразитическими, а общее количество видов Nematoda, по оценкам, составляет около 1 млн. В отличие от плоских червей, эти виды червей имеют трубчатые пищеварительные системы с отверстиями на обоих концах.

Nematoda успешно адаптировались почти к каждой экосистеме от морской (соленой воды) до пресной воды, к почвам, от полярных областей до тропиков, а также от самых высоких до самых низких высот. Эти черви повсеместно распространены в пресноводных, морских и наземных средах, где они часто превосходят численность других животных и встречаются в таких разнообразных местах, как горы, пустыни и океанические траншеи.

Эти виды червей встречаются в каждой части земной литосферы даже на больших глубинах 0,9-3,6 км, ниже поверхности Земли в золотых рудниках в Южной Африке. Они представляют 90% всех животных на дне океана. Их численное доминирование, часто превышающее миллион особей на квадратный метр и составляющее около 80% всех отдельных животных на Земле, их разнообразие жизненных циклов и их присутствие на различных трофических уровнях указывают на важную роль во многих экосистемах. Многие паразитические виды существуют за счет большинства растений и животных (включая людей).

4. Кольчатые черви

Кольчатые черви (нереис, морская мышь, пескожил, дождевой червь, трубочник, пиявки). Аннелиды (Annelida, от латинского anellus, «маленькое кольцо»), также известные как кольчатые черви или сегментированные черви, представляют собой большой тип с более чем 17 000 сохранившихся видов, включая дождевых червей и пиявок. Виды этих червей адаптированы к различным экологиям — некоторые живут в морской среде, такие как приливные зоны и гидротермальные жерла, другие — в пресной воде, а также во влажных земных средах обитания.

Дождевые черви

Любой человек, склонный к работе на земле, неоднократно встречал эти блестящие, розовато-буроватые трубчатые формы жизни, которые поспешно скрывались в утешительную влажную темноту почвы. Это всем известные дождевые черви. Отметим несколько их особенностей:

  1. Дождевые черви невероятно разнообразны, существует около 6000 видов во всем мире. Некоторых из самых знакомых видов можно увидеть в своем саду − ночной гусеничный (его можно увидеть после наступления темноты), угловой червь (это популярная приманка для рыбалки) или дождевой червь.
  2. Из 180 видов дождевых червей, обнаруженных в США и Канаде, 60 являются инвазивными видами, привезенными из Старого Света.
  3. Не имея легких или других специализированных респираторных органов, дождевые черви дышат через кожу.
  4. Кожа излучает смазочную жидкость, которая облегчает перемещение через подземные норы и помогает сохранить влажность кожи.
  5. Каждый дождевой червь является одновременно и самцом и самкой, производя как яйца, так и сперму. Один конец их тела более чувствителен к свету, чем другой.
  6. Дождевые черви притягиваются друг к другу запахом. Эти виды червей спариваются на поверхности земли.
  7. Яйца дождевых червей выглядят как крошечные лимоны. Новорожденные черви появляются из яиц очень маленькими, но полностью сформированными. Они вырабатывают половые органы в течение первых 2-3 месяцев жизни и достигают полного размера примерно через год. Они могут прожить до восьми лет.
  8. Размер этих червей варьируется в зависимости от вида, от менее 2 см до почти 3 м. Такие большие монстры не встречаются в садах. Нужно отправиться в тропики, чтобы увидеть их.
  9. В северных штатах Канады, впоследствии последнего ледникового периода, были уничтожены дождевые черви. Поэтому современные черви, обитающие в районах, вымытых ледниками, являются захватчиками из океана, которые были преднамеренно ввезены ранними поселенцами, исходя из предположения, что черви улучшат почву.
  10. Система пищеварения земляного червя − это трубка, идущая прямо с переднего конца тела к задней части, где переваренный материал проходит наружу. Поскольку в основном они едят опавшие листья и почву, то это позволяет червям перемещать в почву питательные вещества, такие как калий и азот. Кроме того, движения червя в земле создают норы, которые способствуют прохождению воздуха и рыхлению почвы.
  11. Северный лес США страдает от дождевых червей, которые быстро съедают лиственный слой (дафф), в результате чего питательные вещества становятся менее доступными для молодых растущих растений, а почва вместо рыхления становится более компактной, что отрицательно сказывается на развитии этих лесов. Земляные черви также могут ускорить прохождение воды через лесную почву, что может быть полезным для сельскохозяйственных угодий или сада с уплотненной почвой, но не для таких лесов.
  12. Поскольку земляной червь проводит большую часть своей жизни под землей, вспахивая почву и создавая сложные сетки нор (которые могут простираться на 2 м или более), их тела в основном похожи на трубку с мышцами, расположенную в двух слоях. Один набор волокон бежит вдоль, а другой бежит по ширине, как корсет вокруг его тела. Затягивание «корсета» заставляет голову червя двигаться вперед. Затем волна схваток возвращается назад по телу, сжимая червя вперед, пока длинные мышцы не перехватят хвост.
  13. У тонкокожих дождевых червей нет сопротивления к ультрафиолетовому излучению солнца, поэтому дневной свет может быть фатальным, их обычно можно найти только на поверхности в унылую, влажную погоду.
  14. Если червь теряет один конец своего тела, он может замениться, однако, если он срезан пополам, он умирает. Вопреки распространенному мнению, они не становятся двумя новыми червями.
  15. Ископаемые черви, похожие на дождевых червей, были найдены в скалах, заложенных 600 миллионов лет назад.

Дождевой червь − такое знакомое существо и мало кто задумывается о его огромном значении в природе. Вклад дождевых червей по отношению к плодородию почвы огромен. Они прорываются сквозь землю, перетаскивают листья и другие растительные остатки в почву, что позволяет органическим веществам и воздуху проникать в нее и просачиваться воде. Их деятельность в течение миллионов лет жизненно важна для создания богатых плодородных почв из плотных, бесплодных глин. К сожалению, дождевой червь имеет много врагов − это почти все животные и птицы, но моль является самой большой угрозой, поскольку одна моль может съесть до 50 дождевых червей за один день.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.myplanet-ua.com

Пористые черви могли быть древнейшими предками человека

Трубчатые водоросли Margaretia оказались жилищами древних червей. И да, черви вполне могут оказаться родственниками человека.

Ископаемые останки, обнаруженные недавно неподалеку от Канадских Скалистых Гор, пролили свет на то, как развивалась жизнь во время так называемого «кембрийского взрыва» — эволюционного скачка, произошедшего 541 миллион лет назад. Трубчатые структуры, которые ученые раньше принимали за водоросли, оказались жилищами червей Oesia distjuncta, обитавших на самом дне водоемов. Эти создания жили в продолговатых капсулах, плотно закрытых с обеих сторон и прикрепленных к субстрату. Некоторые из них достигали 53 мм в длину и 10 мм в ширину. Такое затворничество легко объяснимо: скользкие тела червей, покрытых порами самых разных форм и размеров (через них они получали воду), были чрезвычайно уязвимы для жестокой окружающей среды. Помимо пор, Oesia обладали U-образными жабрами, при помощи которых вода проходила дополнительную фильтрацию.

Фото

Ученые выдвинули гипотезу, что эти трубки служили в качестве постоянного жилища весьма недолго. С увеличением количества придонных хищников, возникших в результате эволюции, червям пришлось покинуть свои уютные дома и научиться зарываться в грунт, спасаясь от угрозы. Современные кишечнодышащие продолжают вести одиночный образ жизни на морском дне и питаются преимущественно останками животных и растений.

Примечательно, что жабры есть также у всех вторичноротых, включая людей на ранней стадии развития. Таким образом, найденные черви могут оказаться самым древним предком (или скорее родственником) современного человека.

www.popmech.ru


Смотрите также