Niestrudzeni kopacze
Doświadczenie 1
Podczas przekopywania ogródka lub w czasie deszczowego spaceru w parku złap kilka dżdżownic i przełóż do pojemnika na mocz wypełnionego wilgotną glebą lub mokrymi papierowymi ręcznikami. Uważaj, aby żadnej nie zgnieść. Osobny pojemnik napełnij wodą o temperaturze pokojowej do wysokości ok. 100 ml i umieść w nim niezbyt dużą dżdżownicę. Przykryj wieczkiem, aby zwierzę nie uciekło. Obserwuj jego zachowanie przez kolejne 2 godz., zapewniając w czasie obserwacji zbliżone warunki oświetlenia.
Wyjaśnienie: Wymiana gazowa u dżdżownic zachodzi całą powierzchnią ciała, które musi być lekko wilgotne. Taki system oddychania sprawia, że organizm ten może oddychać także pod wodą. To, ile jest w stanie przetrwać (nie jest to zwierzę wodne i w końcu jednak utonie), zależy od gatunku – niektóre wytrzymują 7 godz. w zanurzeniu – inne aż 40! Są w stanie przetrwać nawet w wodzie pozbawionej tlenu (mogą przez pewien czas oddychać beztlenowo), choć przynajmniej o połowę krócej niż w dobrze natlenionej.
Testowane zwierzę usilnie szuka sposobu, by się zakopać, i nawet dwugodzinna inkubacja w wodzie nie wpływa negatywnie na tę potrzebę. Dlatego najczęściej powtarzane wyjaśnienie, że do wychodzenia na powierzchnię ziemi zmusza je zagrożenie utonięciem w zalanych wodą tunelach (koncepcję wysunął w 1931 r. zoolog Edwin Rey Lancaster) nie wydaje się prawdziwe, gdyż spokojnie przetrwają kilkugodzinne zalanie. Natomiast podczas opadów atmosferycznych zwierzęta te nie są bezpieczne – uderzenia kropel deszczu mogą być dla nich zabójcze. Co więcej, po deszczu widuje się jedynie duże, dojrzałe osobniki, nie uświadczymy tych bardzo małych i młodych. Zaobserwowano też, że są gatunki dżdżownic, które nigdy nie wychodzą na powierzchnię. Z kolei Diplocardia mississippiensis można wypłoszyć na powierzchnię samymi tylko dudniącymi dźwiękami – prawdopodobnie kojarzącymi się im z ryciem tuneli przez krety.
Doświadczenie 2
Obmytą z resztek gleby dżdżownicę przełóż na papierowy ręcznik, który wchłonie nadmiar wody. Połóż zwierzę na kartce papieru. Nasłuchuj.
Wyjaśnienie: Poruszająca się dżdżownica używa szczecinek – drobnych i sztywnych „włosków” pokrywających jej ciało. Od szczecinek wzięła się też nazwa tej grupy organizmów – skąposzczety. Szczecinki przy każdym ruchu zahaczają o podłoże, ułatwiając dżdżownicy przemieszczanie się. Zahaczanie nimi o papier staje się źródłem cichego dźwięku przypominającego skrobanie. Pokryte szczecinkami dżdżownice stały się także inspiracją dla twórców robotów do przeszukiwania mulistego dna jezior.
Doświadczenie 3
Pojemnik na mocz napełnij kolejnymi warstwami: wilgotnej ziemi ogrodowej (1– 2 cm), wilgotnego piasku/drobnego żwirku akwarystycznego (1 cm) i ponownie ziemi. Wpuść do pojemnika dżdżownicę. Przykryj luźno wieczkiem, by zapewnić przepływ powietrza, ale tak, żeby zwierzę nie uciekło. Zrób zdjęcia pojemnika na początku doświadczenia i po upływie 2 tyg.
Wyjaśnienie: Początkowo dobrze widoczne jest warstwowe ułożenie piasku i gleby, ale w kolejnych dniach aktywność zwierzęcia powoduje przemieszanie warstw i granice pomiędzy nimi przestają być dobrze widoczne. Pozwala to przenosić substancje organiczne z powierzchniowych warstw gleby w głębsze jej obszary. W naturze poszczególne gatunki dżdżownic różnią się jednak zachowaniem. Niektóre przekopują tylko powierzchniowe warstwy gleby, rzadko zapuszczając się głębiej niż na 20 cm, inne kopią głębokie nory sięgające kilkudziesięciu cm.
Doświadczenie 4
Możesz wykorzystać hodowlę z doświadczenia 3. Dokarmiaj zwierzę małymi kawałeczkami owoców (bananów, borówek), pomidorów, obierkami ogórka. Obserwuj, jak się rozwija. Monitoruj, czy ziemia z czasem nie staje się zbyt mokra! Czy oprócz dżdżownic pojawiło się coś jeszcze?
Wyjaśnienie: Pożywne resztki sprzyjają szybkiemu wzrostowi dżdżownicy. Jeśli użyjesz ziemi z ogródka, oprócz dżdżownicy mogą namnożyć się także inni przedstawiciele glebowej makrofauny – nicienie (najczęściej tzw. wazonkowce), białawe robaki długości ok. 1 cm.
Doświadczenie 5
Wybierz jedną dżdżownicę i przełóż do pustego pojemnika na mocz. Podświetl od spodu punktowym źródłem światła (czerwony wskaźnik laserowy, białe światło latarki smartfona, niebieska dioda) przód jej ciała i obserwuj reakcję.
Wyjaśnienie: Choć przeważająca większość dżdżownic nie ma oczu, to jednak wyczuwają one obecność światła dzięki receptorom, których szczególnie dużo znajduje się w przedniej części ciała. Oświetlenie tego obszaru wywołuje niemal natychmiastową reakcję, natomiast tył ciała reaguje znacznie wolniej, czyli po kilkunastu sekundach. Wrażliwość na światło pozwala dżdżownicom rozpoznać, że przekopały się na powierzchnię gleby. Najwrażliwsze są na światło niebieskie (wchodzące w skład światła białego), natomiast nie reagują na światło czerwone (podobnie jak owady). W warunkach domowych trudno zapewnić kontrolowane oświetlenie (natężenie światła z różnych źródeł będzie odmienne), ale efekty te można zaobserwować. Oświetlenie światłem latarki telefonu wywołuje gwałtowną reakcję – przód ciała cofa się i zwierzę szuka innej drogi. Ale wskaźnik pointera nie wywołuje widocznego zakłócenia w ruchu zwierzęcia.
***
Uwaga!
Po zakończeniu doświadczeń wypuść zwierzęta na wolność.
***
Uwaga!
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń.
***
Zestaw przyrządów i materiałów
4 pojemniki na mocz, latarka z niebieską diodą, banany lub borówki, pomidor, papierowy ręcznik, ziemia ogrodowa, piasek (drobny żwirek akwarystyczny), kartka papieru
Niewliczone w cenę: Czerwony wskaźnik laserowy, smartfon, obierki ogórka
Czas przygotowania: 4 godz. + 2 tyg. hodowli
Koszt: 45 zł
***
Wiedza w pigułce
Do glebowej makrofauny należą organizmy o rozmiarach przekraczających 4 mm. Wśród nich dominują dżdżownice, których znajdziemy nawet milion (!) po przeczesaniu hektara ziemi (oszacowań dokonuje się, przesiewając glebę do głębokości 30– 80 cm lub zmuszając dżdżownice do opuszczenia gleby np. nastrzykiwaniem ziemi roztworem formaliny). Ta wijąca się masa może przy tym ważyć ok. 2 t i stanowić 70% biomasy organizmów glebowych. Szacuje się, że na Ziemi mamy 3–6 tys. gatunków dżdżownic, pośród których znajdziemy prawdziwe giganty – w Nowej Zelandii osobniki Spenceriella gigantea przekraczają 1 m długości, a wietnamski Amynthas mekongianus dorasta do prawie 3 m!
Dżdżownice stanowią pożywienie dla innych zwierząt, nie tylko kretów – chociaż ich kopce pośrednio są dowodem na obecność dżdżownic w ogródku – ale także lisów czy borsuków. Pochłaniają i trawią napotkane resztki organiczne, fragmenty liści, niektóre mikroorganizmy, nasiona i siewki. Biorą udział w tworzeniu kompostu, a ich bogate w związki mineralne odchody (wermikompost, koprolity) są cennym nawozem. Żerowanie tych pierścienic przyczynia się do zmieszania ogromnych ilości ziemi, napowietrzenia jej oraz rozprowadzenia składników mineralnych i organicznych. Wydrążone tunele ułatwiają także wnikanie wody w głębsze partie gleby.
Te fascynujące zwierzęta tworzą społeczności i mogą się ze sobą komunikować za pomocą feromonów alarmowych lub uspokajających. Eisenia fetida wydziela związki chemiczne inicjujące gromadzenie się osobników w nieduże grupy, a także wykorzystuje zmysł dotyku, by pozostając w kontakcie, wędrować razem, zwłaszcza na powierzchni ziemi.
Dżdżownice produkują wiele potencjalnie terapeutycznych związków chemicznych o działaniu antybakteryjnym oraz proteaz, które podane dootrzewnowo mogą rozpuszczać skrzepy krwi przy udarze mózgu czy chorobie wieńcowej. Krew dżdżownic zawiera hemoglobinę i nadaje się do produkcji sztucznej krwi dla ludzi, np. ofiar wypadków.
Niestety zwierzętom tym zagraża działalność człowieka – intensywne rolnictwo, w tym nawet stosowanie pestycydów uznawanych za ekologiczne, może obniżyć ich liczbę z 70–100/m2 do zaledwie… 3. Wrażliwość na zanieczyszczenia i jakość gleby sprawia, że dżdżownice bywają bioindykatorami do monitorowania stanu gleb. Z drugiej strony niektóre gatunki zawleczone poza kontynenty oryginalnego występowania stały się konkurencyjnymi organizmami inwazyjnymi wypierającymi lokalną glebową faunę.