بیولوژی کرم های حلقوی

[*FATIMA*]

بیولوژی کرم های حلقوی



شاخه کرم های حلقوی سه رده پرتاران ( پلی کتا Polychaeta ) ، کم تاران ( الیگوتا Oligochaeta ) و بی تاران ( هیرودینانس Hirudineans or Achaeta ) را دارد که رده نخست و سوم آن در آب های آزاد زندگی می کنند . آنها بیشتر زندگی انگلی دارند و در خاک اهمیت چندانی ندارند .

از کلاس کم تاران بیش از 5000 گونه جانور شناسایی شده است که آنها در آب های شیرین ، شور ، برکه و دریاها و همچنین خشکی ها زندگی می کنند . جانوران خشکی زی این رده مانند کرم های خاکی و کرم های گلدانی در خاک اهمیت بسیار دارند به گونه ای که آنها را به نام هایی چون شش های خاک ، سوراخ های تنفسی خاک ، دستگاه گوارش خاک ، شخم زننده های نخستین یا بنیادگران یا معماران خاک خوانده اند .

در میان کرم های خاکی که در سرزمین های معتدله زندگی می کنند خانواده لومیریسیده (Lumbricidae ) مهم ترین آنها است که جنس لومبریکوس ( Lumbricus ) با درازای 3 تا 30 سانتیمتر و آلولوبوفورا (Allolobophora ) با درازای 4 تا 20 سانتیمتر از جنس های مهم آن هستند .

مهم ترین خانواده کرم خاکی که در سرزمین های گرمسیر زندگی می کند مگاسکولسیده ( Megascolecidae ) است که مگاسکولکس ( Megascolex ) و مگاسکولیدس ( Megascolides ) از جنس های مهم آن است . رینودریلوس ( Rhinodrilus ) جنس دیگری از کرم های خانواده گلوسوسکولسیده ( Glossoscolecidae ) است که در سرزمین های گرمسیر زندگی می کند . درازای این جنس از 1 تا 3 متر و قطر آنها از 2 تا 3 سانتیمتر گزارش شده است .این کرم های بزرگ و درشت را کرم های غول آسا می نامند .

مهم ترین خانواده کرم های گلدانی که در همه سرزمین ها یافت شده است خانواده انکی ترییده ( Enchytraeidae ) می باشد که اندازه آنها کوچک و درازایی از 2 تا 30 میلیمتر دارند که گاهی به 5 سانتیمتر هم می رسد . قطر آنها نیز کوچک و از 0/2 تا 1 میلیمتر است .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

ریخت شناسی کرم های حلقوی



این شاخه از جانوران ، تن حلقه حلقه و بند بند دارند که در خانواده ی لومبریسیده دیواره بندها به اندازه ای فرو رفته است که به لوله گوارش آن چسبیده است . شمار بندهای تن یک کرم از بیش از 7 بند در کرم های کوچک تا 600-500 بند در کرم های غول آسا است و با سالخوردگی جانور شمار آنها بیشتر می شود . شمار بندهای تن کرم لومبریکوس ترستریس نزدیک 180 است .

در روی هر بند از تن کرم شمار اندکی ( 4 یا 8 ) تار هست که اندازه هایی گوناگون و ریخت هایی ناهمانند در گونه های مختلف دارد . کرم های خانواده لومبریسیده چهار جفت تار میکروسکوپی ( دو جفت جانبی و دو جفت شکمی ) در هر بند از تن خود دارند . هر بند از تن کرم دارای یک سری ماهیچه حلقوی است که با باز و بسته شدن توان جابجایی را به کرم می دهد که به آن ماهیچه های طولی هم کمک می کنند .

دستگاه گوارش کرم از دهان آغاز و به گلو ، مری ، چینه دان ، سنگدان ، روده و مجرای دفعی پایان می یابد . در حلقه های مری این کرم ها غده هایی است که کار آن ساختن آهک و ترشح آن به دستگاه گوارش کرم است .

غذا پس از گذشتن از دهان ، گلو و مری به بخش چینه دان می رسد و در آن نگهداری می شود . سنگدان به کمک ماهیچه های نیرومند خود غذا و دانه های خاک فرو برده شده را خرد می کند . پس از آن غذای خرد شده به روده می ریزد تا در آنجا مواد ساده جذب خون کرم شود .

کرم های خاکی دو سازگان بسته و باز برای ترابری مواد دارند . غذا ، مواد زهری و گازهای تنفسی از راه دستگاه گردش خون و یا جریان آب کاواک تنی می توانند جابجا شوند . خون در دستگاه گوارش خون بسته کرم و در رگ ها و مویرگ ها جریان دارد .

خون بیشتر کرم ها دارای هموگلوبین و یاخته های آمیبی بیرنگی است . کرم های حلقوی سازگان تنفسی ویژه ای ندارند و گازهای تنفسی از راه پوست نمناک کرم داد و ستد می شوند .

سازگان پالایش کننده خون کرم های حلقوی به جای پالایش خون ، اب کاواک تنی را پالایش می کند . گذشته از سه بند نخستین و بند پایانی کرم ، در هر بند کرم یک نفروستوم مژه دار است که موادی مانند امونیاک ، اوره و شاید اسید اوریک ، را از بدن می گیرد و به درون نفریدیوم دو لپه ای در بند کناری می ریزد .

مواد سودمند از دیواره لوپ نازک نخست گرفته می شود و مواد زهری به لوپ ماهیچه ای نفریدیوم می ریزد که از آن ادرار کرم از راه سوراخ نفریدی بیرون ریخته می شود .




تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

بازآوری کرم های حلقوی



کرم های حلقوی نر-ماده یا هرمافرودیت ( Hermaphrodite ) هستند ولی برای بازآوری نیاز به دو جنس و انجام جفت گیری ( Copulation ) دارند . آنها با اینکه هر دو اندام جنسی نر و ماده را دارند ، خودبارور ( Self-fertile ) نیستند و برای باروری تخمک های خود جفت گیری می کنند .

به هنگام جفت گیری اسپرم یک کرم وارد اتاق اسپرم گیری ( Spermataceae or seminal receptacle ) کرم دیگر می شود . پس از آن کمربند جنسی یا کلیتلوم ( Clitellum ) با ترشح مواد موکوییدی و یک پوشش لزج می سازد که به سوی دهان کرم جابجا می شود .

یادآور شود که جایگاه این کمربند جنسی در بخش پسین کرم یا بندهای 34 تا 36 ( در خانواده لومبریسیده بندهای 22 تا 26 و گاهی 32 ) است جایگاه سوراخ های خاگ (سازنده اسپرم ، Testis ) و تخمدان ( سازنده تخمک ، Ovary ) به ترتیب بندهای 15 تا 12 و جایگاه اتاق اسپرم گیری که دریافت کننده ی اسپرم کرم دیگر است ، بندهای 9 تا 10 است .

بنابراین پوشش لزج پدید آمده از کمربند جنسی با جابجایی به سوی سر کرم ، در سر راه خود از لوله ی تخمدان ، تخمک ها را دریافت می کند تا به اتاق اسپرم گیری می رسد ، در آنجا اسپرم ها را دریافت می کند . همچنانکه این پوشش یا لوله لزج به جلو جابه جا می شود ، باروری بیرونی تخمک ها انجام شده و در بخش سر کرم ، یک سر آن بسته می شود .

پس از جدا شدن پوشش لزج از سر کرم سر دیگر آن نیز بسته می شود و به ریخت کپسولی با چندین ( 1 تا 3 ) تخم بارور شده به نام پیله یا کوکون ( Cocoon ) درمی آید .

کوکون ها نزدیک س.راخ های ورودی کرم در خاک رها می شوند . آنها در آغاز پوشش نازک و رنگ روشن دارند و از مواد شیری آلبومینوئیدی پر شده اند . با رشد جنین کرم ها این مواد گوارش و جذب می شوند و درون کوکون را کرم های جوان پر می کند که پس از 2 تا 3 هفته کرم های جوان از آن بیرون می آیند .

کوکون ها یا پیله های تخم کرم های خاکی رنگ ها و ریخت های گوناگونی دارند و به ریخت های کره ای ، لیمویی و تخم مرغی دیده شده اند . زمان زنده ماندن یک کرم در خاک بستگی به شمار پیله های تخمی دارد که پدید می آورد و آن هر چه بیشتر باشد زندگی کرم کوتاهتر خواهد بود .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

گروه بندی اکولوزیکی کرم های خاکی



کرم های خاکی در سه گروه اکولوژیکی جای دارند :

1/ اپی جیوس ( Epigeous )

این کرم ها در روی خاک و درون لاشبرگ ها زندگی می کنند آنها توانایی سوراخ کردن و کندن دالان در خاک را ندارند . آنها اندازه کوچکی داشته و قرمز رنگ هستند .

2/ آنسیک ( Anecique )

این گروه از کرم های خاکی در شب به روی خاک می آیند و در روز به زیر خاک فرو می روند . آنها توان سوراخ کردن و کندن دالان های عمودی در خاک را دارند . اندازه ی آنها میانه و رنگ آنها قهوه ای است

3/ آندوجیوس ( Endogeous )

این گروه از کرم ها هیچ گاه در روی خاک دیده نمی شوند و در دالان های افقی خاک زندگی می کنند . آنها از ریشه گیاهان مرده تغذیه می کنند . این گروه اندازه ای بزرگ دارند و بدون پیگمان هستند .

روی هم رفته رنگ تن کرم های خاکی به ویژه آن هایی که در لاشبرگ های روی خاک زندگی می کنند سرخ و آن هایی که در لایه های زیرین خاک زندگی می کنند و مواد کانی خاک را بیشتر فرو می دهند ، خاکستری و یا خاکستری مایل به سبز یا آبی است





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

فراوانی و گسترش کرم های خاکی



کرم های خاکی در سرزمین های بیابانی ، خشک و بدون پوشش گیاهی به دلیل کمی آب و مواد آلی و سرزمین های کوهستانی سرد و جنگل های سوزنی برگ به دلیل یخ زدن و کمبود کلسیم و یا اسیدی بودن خاک شمار اندکی دارند و فراوانی آنها را 10 عدد در هر متر مربع گزارش کرده اند .

شمار آن ها در جنگل های پهن برگ ، علفزار ها و چراگاه های غنی فراوان است و فراوانی آن ها را 1000 عدد در هر متر مربع گزارش کرده اند .

پ-اچ بهینه زیستگاه کرم های خاکی خنثی 7-7/5 است .

آنها نیاز بالایی به کلسیم دارند و در خاک های آهکی فراوان تر هستند .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

تغذیه کرم های خاکی



1/ مواد آلی مرده ، لاشبرگ ها و مانده های گیاهی :

کرم های خاکی بیشتر از مانده های گیاهی با نسبت کربن به ازت ( c/n ) کم تغذیه می کنند . آن ها از مواد آلی با c/n بالا مانند مانده های گندمیان و مواد گیاهی تانن دار و اسانس دار مانند لاشبرگ سوزنی برگان کمتر تغذیه می کنند .

2/ کودهای دامی :

کرم های خاکی به خوبی از کودهای دامی تغذیه می کنند و می توانند در پیدایش هوموس خاک کارآیی داشته باشند .

3/ ریزجانداران :

کرم های خاکی با خوردن قارچ ها ، جلبک ها ، پروتوزوئرها و باکتری ها مایه تعادل بیولوژیک جمعیت و هنگه آنها در خاک شده و از افزایش بی رویه شمار ریز جانداران در خاک می کاهند و از این راه مایه جون ماندن جمعیت آنها در خاک می شوند .

4/ خاک :

کرم های خاکی به هنگام تغذیه مقداری خاک را نیز درون دستگاه گوارش خود می کنند . دانه های خاک به کمک ماهیچه های گوارشی سنگدان کرم خرد شده و با آنزیم های گوارشی ، میکروفلور دستگاه گوارش ، کلیست و مواد آلی هوموسی شده ، آمیخته می شود . دانه های خاک در اندازه هایی کوچکتر و با رنگی تیره تر به خاک پس داده می شوند .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامدهای مکانیکی زندگی کرم های خاکی در خاک



زندگی کرم های خاکی در خاک های جنگلی و چراگاه ها مایه زیرورو شدن خاک و پیدایش دالان ها و سوراخ هایی در آن ها می شود . کرم های خاکی با زیرورو کردن خاک یک شخم بیولوژیک می زنند. بسیاری از کرم ها به ویژه گونه های لومبریکوس ترستریس ، آلولوبوفورا لونگا ( A.longa ) و آلولوبوفورا نوکتورنا ( A.noctorna ) هنگام فرو رفتن و کندن دالان های زیرزمینی ، خاک ها را در دهان خود فرو می برند و با خود به روی خاک آورده و از راه دهان بیرون می ریزند که به آنها کستینگ ( Castings ) می گویند . این کار کرم های خاکی در زیستگاه بهینه آن ها به اندازه ای اهمیت دارد که داروین در سال 1880 کرم های خاکی را شخم زننده های نخستین ( Primary cultivators ) نامید .

اندازه خاکی که از این راه به روی خاک آورده می شود بستگی به آب و هوا و بافت خاک دارد . میانگین خاکی که در سرزمین خشک در هر سال بالا آورده می شود نزدیک 50 تا 70 کیلوگرم در هر آر ( 0/01 هکتار ) و در زیستگاه بهینه ( سرزمین های نمناک ) نزدیک چندین تن ( تا 90 تن ) در هر هکتار گزارش شده است .

برآورد شده است که در علفزارهای دایمی سرزمین های معتدل لایه ای به ژرفای 10 سانتیمتر از خاک سطحی در طول 10 تا 20 سال دست کم یک بار به وسیله ی کرم های خاکی فرو برده شده و برگردانده می شود .این اندازه ها برای خاک سرزمین های گرم و نمناک بیشتر گزارش شده اند .

خاک برگردان شده می تواند روی دانه های گیاهان و سنگ ها را بپوشاند و با پنهان کردن آنها جوانه زنی بذرها را افزایش دهد . چرخش خاک به کمک این کرم ها در خاک های سنگین و ریزدانه خیلی بیشتر از خاک های سبک و درشت دانه است . زیرا کرم ها برای کندن یک دالان همانند ، از یک خاک سنگین اندازه بیشتری خاک را در دهان فرو می برند .

پیدایش سوراخ ها و دالان ها در خاک ، پیامد دیگر زندگی کرم های خاکی است . درازا ، فراوانی و ژرفای دالان های پدید آمده از کارکرد کرم های خاکی بستگی به گونه کرم ، نمناکی و بافت خاک دارد . برخی گونه ها بیشتر در لایه های رویی خاک زندگی می کنند مانند گونه ی آلولوبوفورا کالیژینوزا ( A.caliginosa ) که تنها تا ژرفای 30 سانتیمتری خاک پایین می رود . گونه های دیگر همین جنس مانند آلولوبوفورانوکتورنا تا ژرفای 3/5 متری هم می توانند پایین بروند . گونه لومبریکوس ترستریس که کرم چمن ( Lawn worm ) هم نامیده شده است تا ژرفای 2 متری پایین می رود .

ژرفای دالان های پدید آمده در خاک های خشک خیلی بیشتر از خاک های نمناک است . کرم ها برای جستجوی آب و دوری از گرما در خاک های گرم و خشک خود را به ژرفای 6 متری می رسانند ولی در سرزمین های معتدل خیلی کم پیش می آید که به ژرفای 2 تا3 متری برسند . کرم هایی مانند دندروباینا ( Dendrobaena ) در سرزمین های نمناک در روی خاک و میان لاشبرگ ها زندگی می کنند .

کرم ها برای دوری از خشکی و دماهای بسیار پایین یا بالا به لایه های ززیرین خاک می روند و در اتاقک های خواب خود تا بهتر شدن زیستگاه می مانند . خاک های سبک و درشت بافت آب خود را زودتر از خاک های ریزبافت از دست می دهند . بنابراین آنهارگنجایش گرمایی پایین داشته و خیلی زودتر و تا ژرفای بیشتری گرم و یا سرد می شوند . بدین گونه است که ژرفای سوراخ ها و دالان های کرم های خاکی در خاک های سبک خیلی بیشتر از خاک های سنگین و ریزبافت می شود .

رویهمرفته کرم های خاکی سالانه در هر هکتار 4 تا 5 کیلومتر دالان پدید می آورند که از راه های گوناگونی به روی خاک باز می شوند . دالان ها بیشتر عمودی اند و در جایگاه هایی از آن اتاقک هایی کوچک و بیضی شکل دارند که یک کرم یا چند کرم خواب تابستانی خود را در آنها می گذرانند .

گاهی رویه درونی دالان ها از مواد رنگی پوشیده می شود . مانند رنگ آجری که از اکسیده شدن آهن فرو در خاک های خیس پدید می آید ، رنگ سیاه که در زمین های با تهویه خوب با مواد آلی فراوان از هوموسی شدن مواد آلی آشکار می شود و رنگ سفید که وابسته به نشستن آهک در دیواره دالان ها است .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامدهای فیزیکی زندگی کرم خاکی در خاک



ساختمان خاک :

زندگی و کارکرد کرم های خاکی مایه پدید آمدن ساختمان گرانولار و دانه ای در خاک می شود . برای نمونه دیده شده است که به دنبال کارکرد کرم ها در خاک های چرنوزم ، ساختمان خاک به تندی از منشوری به ریخت تکه های نامنظم و یا مدور بلوکی یا دانه ای درمی آید .

بافت خاک :

خاک هایی که به دهان کرم فرو می رود و از دهان یا مجرای دفعی آن بیرون داده می شوند ، بدنبال ساییدگی و خرد شدن در دستگاه گوارش کرم دانه بندی کوچکتر و نرم تری پیدا می کنند .

افزایش پایداری خاکدانه ها :

خاک ها پس از بیرون آمدن از دستگاه گوارش کرم ، دارای خاکدانه هایی درشتر و پایدارتر می شوند پایداری خاکدانه ها از راه های زیر افزایش می یابد :

1/ فروزینگی ( Degradation ) و گوارش خوراک کرم مایه پدید آمدن مواد هومیک می شود که با جذب سطحی ( Adsorption ) یا بی جنبش شدن ( Immobilization ) بخشی از آنها بر روی دانه های خاک به پیدایش همتافته های رس - هموس ( Clay-humus complexes ) می انجامد .

2/ غده های آهکی درون ریز کرم مایه آغشته شدن دانه های خاک به آهک می شود

3/ دستگاه گوارش کرم ، میکروفلور دستگاه گوارش و ترشحات غده های پوستی یا برون ریز کرم مایه پیدایش مواد لزج و چسبناکی می شوند که می توانند خاک دانه های پدید آمده را بپوشانند و پایداری آنها را افزایش دهند .

افزایش توان نگهداری آب خاک :

با خرد شدن مواد آلی و ریزتر شدن بافت خاک و آمیخته شدن این مواد توان خاک در نگهداری آب بالا می رود .

افزایش پوکی و تهویه خاک :

کرم های خاکی با کندن راه ها و دالان های زیرزمینی ، پدید آوردن خاکدانه های بزرگتر و دانه ای ، افزایش کارکرد فراوانی جانوران دیگر خاک به ویژه برخی از میکروفون و مزوفون آن و همچنین شخم خاک ، مایه افزایش پوکی و تهویه خاک می شوند . این کار کرم های خاکی در چراگاه هایی که خاک های رسی دارند بسیار با اهمیت است .

افزایش تندی و اندازه ی نفوذ آب در خاک :

کرم های خاکی از راه های یاد شده در بالا مایه کاهش روان آب ها به ویژه در زمین های تحت و هموار شده و از فرسایش آبی خاک به اندازه چشم گیری می کاهند .

دگرگونی رنگ خاک :

کرم های خاکی با آمیختن مواد کانی و آلی و همچنین بهم زدن لایه های خاک و فرو بردن مواد آلی به لایه های زیرین آن مایه یکنواخت تر شدن ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی لایه های خاک می شوند .




تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامدهای شیمیایی زندگی کرم خاکی در خاک



تجزیه و فروزینگی مانده های گیاهی :

کرم های خاکی مانند دیگر جانوران خاک مایه خرد شدن مانده های گیاهی می شوند . همچنین دستگاه گوارش آنها و یا فیکروفلور دستگاه گوارش آنها دارای آنزیم های آمیلاز ، پروتئاز ، ساکاراز ، لیپاز ، سلولاز و کیتیناز است که می توانند مواد آلی را فروزینه و گوارش کنند . کرم ها از راه های گوناگونی به فرآیند هوموفیکاسیون مواد الی در خاک کمک می کنند :

1/ خرد کردن بازمانده های گیاهی

2/ افزایش تهویه خاک

3/ خنثی کردن پی اچ خاک

4/ افزودن و ترشح اوره و آمونیاک در خاک

5/ آمیختن مواد آلی و کانی

6/ پراکندن و بردن مواد آلی به لایه های زیرین

7/ دگرگونی فراوانی و جوان نگه داشتن میکروفلور خاک و به دنبال آن بالا بردن کارکرد بیولوژیک خاک

افزایش گنجایش تبادل کاتیونی خاک :

کرم های خاکی از راه های

1/ خرد کردن و هوموفیکاسیون مواد آلی

2/ خرد و نرم کردن دانه های خاک یا ریز کردن بافت های خاک

این کار را انجام می دهند .

دگرگونی پی اچ خاک :

پی اچ موادی که از دستگاه گوارش کرم می گذرند ، نزدیک خنثی است که می تواند وابسته به آهک غده های آهکی درون ریز ، آمونیاک و دیگر ترشحات روده ای کرم باشد

افزایش ریخت قابل جذب عناصر در خاک :

مواد بیرون داده شده از دستگاه گوارش و یا برگردانده شده از دهان کرم در برابر خاک نخستین دارای نمک های محلول کلسیم ، منیزیم ، پتاسیم ، فسفر ، ازت و اهن بیشتری هستند که می تواند وابسته به کار دستگاه گوارش کرم و یا فیکروفلور روده ای آن باشد . همچنین گزارش شده است که افزودن کرم به خاکی که کمبود مولیبدن دارد ، توانسته است کمبود گیاه را درمان کند .

افزایش ازت معدنی یا کانی خاک :

غده های اپیدرمی کرم های خاکی با ترشح مواد لزج موکوپروتئینی و سوراخ های تنفسی آن با بیرون دادن مایع دارای آمونیاک ، اوره و گاهی اسید اوریک می توانند ازت خاک افزایش دهند .. مواد ازت دار ترشح شده از غده های اپیدرمی و سوراخ های تنفسی با خود محلول هستند و یا آنکه میکروفلور خاک آنها را به تندی فروزینه کرده و به ریخت محلول و کانی درمی آورد . همچنین 54 تا 72 % وزن خشک تن کرم های خاکی را پروتئین ها می سازند که پس از مرگ کرم ها مواد ازت دار خوبی هستند که به خاک افزوده می شوند .

سالانه نزدیک 80% کرم های خاکی می میرند . از آنجایی که در خاک های خوب برای زندگی کرم ها ، نزدیک 50 تا 70% زیتوده خاک از کرم های خاکی پدید می آید ، اندازه ازت افزوده شده به خاک از راه مرگ و میر کرم ها می تواند چشم گیر باشد .




تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامدهای بیولوژیک زندگی کرم های خاکی در خاک



رویهمرفته بودن کرم های خاکی در خاک مایه افزایش فراوانی میکروفلور خاک می شود . به گونه ای که گاهی فراوانی آن ها در خاک دارای کرم 4 تا 5 برابر بیشتر از خاک بدون کرم می شود .

افزودن کرم خاکی در خاک های با مواد آلی فراوان و تجزیه نشده مایه افزایش کارکرد میکروفلور و میکروفون در آن ها می شود .

کرم های خاکی با کنترل بیولوژیکی و جوان نگه داشتن هنگ میکروبی خاک و همچنین با بهبود شرایط فیزیکی ، شیمیایی و زیستی خاک ، به کارکرد میکروب های خاک می افزایند .

زندگی و کارکرد کرم های خاکی در خاک و به دنبال آن دگرگونی ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی خاک همگی مایه بالا رفتن توان بارآوری خاک می شود ، به گونه ای که برخی کرم های خاکی را کرم کشاورز نامیده اند .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامد ویژگی های خاک بر زندگی کرم های خاکی



1/ نمناکی و آب خاک :

نزدیک 80 تا 90% تن تازه کرم های خاکی را آب می سازد . از این رو کرم های خاکی نیاز به آب فراوان داشته و در پی خشک شدن خاک بیشتر آنها می میرند . بهترین نم خاک برای زندگی کرم های خاکی گنجایش زراعی است . برخی از کرم های خاکی که توان فرو رفتن در خاک را دارند در هنگامی که خاک خشک می شود به دالان های ژرف خود پناه برده و در اتاقک های ویژه خواب تابستانه خود به تنهایی یا گروهی به ریخت گلوله ای به دور خود گرد می شوند . آنها بدون هیچ گونه کارکردی با پایین آوردن سوخت و ساز خود تا نمناک شدن دوباره خاک در آنجا به حالت خواب بسر می برند . کرم های خفته می توانند تا حدود 50% از آب تن خود و حتی برخی از گونه ها مانند لومبریکوس ترستریس تا نزدیک 70% آن را از دست بدهند . بدین گونه است که آنها می توانند ماه های پی در پی در خاکی خشک زنده بمانند . کرم های خاکی در خاک های نمناک آب فراوانی را از راه پوست جذب می کنند ، زیرا برای انجام تنفس پوستی باید پوست آنها کاملاً خیس باشد . آب جذب شده کم کم از راه نفریدی ها یا روده ها بیرون داده می شود . اندازه آب بیرون داده شده از تن کرم های خاکی بسیار بالا و نزدیک 60% وزن تن کرم در یک روز است .

2/ دمای خاک :

کرم های خاکی که در خاک سرزمین های معتدل زندگی می کنند ، توان گرما یا سرمای بالا را ندارند . دمای بهینه برای کرم های خاکی 10 تا 20 درجه سانتیگراد است . همه آنها در سرمای زیر صفر در زمان چند ساعت می میرند . بیشتر گونه های کرم خاکی در دمای بیش از 25 درجه سانتیگراد در مدت چند روز می میرند . این جانوران برای دوری از دماهای بد به سوراخ ها و دالان های زیرزمینی پناه می برند . کرم های غول آسا که در سرزمین های گرم و نمناک زندگی می کنند در برابر گرما بردبارتر هستند .

3/ تهویه خاک :

کرم ها از راه سوراخ های پوستی خود تنفس می کنند ولی به کمبود اکسیژن زودرنج نیستند . آنها در زیستگاه با دی اکسید کربن فراوان و بی هوازی می توانند برای زمان کوتاهی زنده بمانند . اندازه مواد اسیدی در تن کرم ها در چنین زیستگاهی کم کم بالا می رود که پس از بهبود تهویه خاک آنها اکسیده می شوند . به هر گونه کرم های خاکی به اکسیزن نیاز دارند و در خاک های سنگین با زهکشی بد کمتر زیست می کنند و فراوانی کمی دارند . هنگامی که کلسیم قابل جذب و فراهم برای کرم های خاکی در زیستگاه آنها فراوان باشد ، این کرم ها بخشی از کلسیم جذب شده را به کمک غده های ویژه آهک ساز خود به فرم کربنات کلسیم درآورده و از این راه مایه کاهش زیان دی اکسید کربن پدید آمده در تن و در پی آن در اتمسفر خاک می شوند .

4/ پی اچ خاک :

فراوانی و کارکرد کرم های خاکی در خاک های خنثی و بازی بیش از خاک های اسیدی است . اسیدیته بالا در خاک کرم ها را می کشد . برخی از پژوهندگان شمار کم کرم ها در خاک های اسیدی را بیشتر وابسته به کمبود یون کلسیم در این خاک ها می دانند ولی دیده شده که بیشتر کرم ها از پی اچ های بسیار اسیدی رنج می برند که این وابسته به تغذیه آنها نیست . رویهمرفته کرم های خاکی سرزمین های معتدل در برابر پی اچ 6 تا 8 بردباری می کنند و پی اچ نزدیک 7 برای آنها بهینه است . در برخی سرزمین های گرم و نمناک که پی اچ خاک اسیدی است بیشتر جنس هایی مانند مگاسکولکس و مگاسکولیدس زندگی می کنند .

5/ کلسیم فراهم خاک :

کرم های خاکی نیاز به کلسیم فراوانی دارند که آن را به ریخت یون کلسیم جذب می کنند . کلسیم جذب شده به کمک غده هایی ویژه به کربنات کلسیم دگرگون شده و به ریخت دانه های کوچک کلسیت به لوله گوارش می ریزد . این غده ها گذشته از کلسیم ، اندازه برخی عناصر دیگر را در خون هماهنگ می کننذ . برخی از کرم ها مانند آلولوبوفورا کالیژینوزا دربرابر کمبود کلسیم بسیار زودرنج هستند و فراوانی آنها به هنگام کمبود کلسیم در خاک کاهش می یابد . به هر گونه برخی از کرم ها می توانند در خاک های غیر آهکی و سیلیسی به خوبی زندگی کنند . پس نیاز به کلسیم گونه ها ناهمانند است .

6/ کارهای کشاورزی و خاک ورزی :

رویهمرفته کارهای کشاورزی مایه کاهش فراوانی کرم های خاکی در خاک می شود . کارهای خاک ورزی شمار کرم های خاکی را به اندازه چشم گیری کاهش می دهد . گزارش شده است که انجام شخم سالانه و ژرف ، برای 5 سال نزدیک 70% کرم های خاکی را نابود کرده است . کرم های درشت از این کارها بیشتر آسیب می بینند . کشت فربود و نیز نابود کردن پوشش گیاهی در کشتزارها کاهش مواد غذایی کرم ها و شمار آنها را به دنبال دارد . در برابر آن کاربرد کود دامی ، کود سبز و مالچ گیاهی در کشتزارها مایه بالا رفتن فراوانی کرم های خاکی می شود .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

بهره برداری از کرم های خاکی در کشاورزی



پرورش گونه های کارا و پراکندن این گونه های سودمند از کرم های خاکی در زمین هایی که این جانور را ندارند ، بهبود ویژگی های خاک را برای رشد گیاهان به همراه دارد . در نیوزلند با افزودن گونه ی آلولوبوفورا کالیژینوزا به بخش های ویژه ای از یک علفزار دایمی بدون کرم ، دیده شد که پس از 4 سال گیاهان چند متری بخش تیمار شده و پس از 8 سال گیاهان 200 متری بخش تیمار شده با کرم ، سبزتر بوده و رشد بهتری داشته اند . ولی افزودن این کرم ها در خاک های سرزمین های گرمسیری و نیمه گرمسیری با شکست روبرو شده است ، چرا که نیوزلند آب و هوایی مانند اروپا دارد و این کرم ها در این زیستگاه بهینه خود بهتر زندگی کرده و کارایی دارند . افزودن کرم های خاکی که توان کندن خاک را دارند مانند لومبریکوس ترستریس و آلولوبوفورا مایه افزایش کارکارد گیاهان تا 70% شده است که برای 10 تا 12 سال این افزایش کارکرد گیاهی تا 30% باز هم دیده شده است .

برای پرورش و افزودن شمار کرم های خاکی و بنابراین آماده سازی کود بیولوژیک آن کارهای زیر را انجام می دهند :

1/ آماده سازی آمیخته ای برابر از خاک برگ ، کود گاوی و خاک برگ الک شده

2/ رساندن نمناکی آن آمیخته به نزدیک گنجایش زراعی

3/ رها کردن کرم بالغ یا پیله های تخم در زیستگاه آماده شده

4/ جداسازی پیله های دارای جنین یا تخم با الک ، پس از رشد و بازآوری کرم ها در آن

5/ افزودن این پیله های تخم بر روی اندازه بیشتری از زیستگاه یاد شده

6/ انجام گام های 4 و 5 برای چند بار دیگر تا جایی که پیله های کرم ها به اندازه کافی فراوان شود

7/ آمیختن آنها با کود دامی و گیاهی برای پخش در کشتزارها

برای بهبود ویژگی های خاک برای رشد و بازآوری کرم های خاکی در آن ، زمین های خشک را می توان آبیاری کرد ، خاک های اسیدی را می توان آهک داد و به خاک های بدون پوشش گیاهی و مواد آلی کم ، کود آلی افزود . زمان بهینه برای پخش کرم ها در کشتزارها و چراگاه ها پس از بارندگی است و بهتر است که خاک نمناک ، دما ملایم و هوا ابری باشد . تخم و جنین کرم خاکی در درون پیله در برابر خود جانور به هنگام خشکی زیستگاه پایداری بیشتری دارند و زمان درازتری در خاک کم نم زنده می مانند . از سوی دیگر پیله ها به آسانی در خاک پخش می شوند . کوکون ها به همراه آب های جاری ، با چسبیدن به پای جانوران و یا چسبیدن به ماشین های کشاورزی و ... به آسانی در خاک جابجا و پراکنده می شوند . در برابر آن پیشروی کرم های خاکی در خاک بسیار کند و نزدیک 10 متر در سال است . بنابراین در کودهای بیولوژیکی کرم خاکی بهتر است که به جای کرم ، کوکون ها را به خاک افزود .

لاشه کرم ها سرشار از پروتئین ها ( 54 تا 72% وزن خشک ) ، اسیدهای چرب ( 2/5 تا 3% وزن خشک ) و عناصر دیگر مانند ید است . این کرم ها را می توان جدا کرد و در مرغداری ها و استخرهای پرورش ماهی به کار گرفت . برای جلوگیری از زیان بیماری زاها و پاتوژن های همراه کرم می توان آن ها را شست و چند ساعت در آب گذاشت تا روده های آن از مواد خورده شده تهی شوند . سپس آنها را می توان در دمای بالا برای نابودی ریزجانداران بیماریزا خشک کرد و ببه ریخت پودری همانند آرد ماهی درآورد .

ارزش غذایی کرم ها بستگی به موادی دارند که انها تغذیه می کنند . گاهی کرم ها عناصر زهری مانند سرب ، کادمیوم ، جیوه و روی را از مانده های آلوده به خود جذب می کنند که می توانند برای کاربرد آنها در مرغداری ها و استخر های پرورش ماهی زیانبار باشند .





تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

نمونه برداری و شمارش کرم های خاکی



1/ شمارش با دست :

در روش شمارش با دست حجم ویژه ای از خاک نمونه برداری و حانوران آن شمرده می شوند . پس از آن شمار کرم های خاکی در یک وزن یا سطح از خاک ( تعداد در کیلوگرم یا متر مربع ) گزارش می شود . این روش ساده ترین ، دقیق ترین و کم هزینه ترین روش ها است . ولی زمان بسیار می گیرد و درستی داده های آن به شکیبایی و موشکافی پژوهنده بستگی دارد .

2/ بهره گیری از غربال ها و شستشوی خاک :

در روش بهره گیری از غربال ها ، پس از نمونه برداری از خاک وزن ویژه ای از آن را روی الک هایی دوگانه ( با سوراخ های 0/5 و 2 میلیمتر ) می ریزند و آن را در یک ظرف بزرگ با فشار آب میشویند . در این روش ، پژوهنده از وزن و سطح خاک نمونه برداری شده آگاهی دارد . بودن مواد الی کار شمارش کرم ها را دشوار می کند که محلول سولفات منیزیم 1/2 گرم بر لیتر کار را آسان می کند . هر غربال را درون محلول می کنند ، مواد آلی که سبکتر هستند شناور شده و به روی محلول می آیند و کرم های خاکی در محلول فرومانده و اویزان می مانند .

3/ بهره گیری از روش های شیمیایی :

محلول هایی با غلظت ویژه از مواد برانگیزاننده کرم ها آماده می شود و حجم ویژه ای از ان را روی خاک می ریزند و زمان می دهند تا کرم ها به سطح خاک بیایند . برای نمونه در بهره گیری از محلول فرمالین در سطح یک متر مربع ، برای 3 بار و هر بار 15 لیتر ( سر هم 45 لیتر ) از محلول 0/1 تا 0/5% ( 0/275% ) فرمالدهید می ریزند ، تا کرم های خاکی از لایه های زیرین بالا بیایند . پس از آن شمار آنها در یک سطح خاک براورد و گزارش می شود . این روش برای گونه لومبریکوس ترستریس به ویژه در زمین های کشاورزی سودمند است ولی در چمنزارها کارایی چندانی ندارد . در این روش گونه های بزرگ و نیرومند به روی خاک می آیند ولی گونه های کوچکتر یا کرم های جوان نمی توانند خود را بالا بکشند و می میرند . کاستی دیگر این روش نداشتن آگاهی از حجم یا سطح دقیق خاک بررسی شده است زیرا فرو رفتن محلول افزوده شده در خاک بستگی به ویژگی های خاک دارد . محلول دیگری که در این روش به کار گرفته شده ، پرمنگنات پتاسیم 5% است .

4/ روش الکتریکی :

در روش دویکسن دو الکترود با فاصله و جدا از یکدیگر در خاک گذاشته می شود و در زمان های پی در پی به خاک شوک الکتریکی داده می شود ، در این هنگام کرم های خاکی برانگیخته شده و از خاک بیرون می آیند . پذیرفتن این روش از سوی پژوهندگان در آغاز چشم گیر بود ولی از یک سو رسانایی خاک ها یکسان نیست و نمی توان اندازه خاک بررسی شده را دانست و از سوی دیگر در این روش کرم هایی که نزدیک الکترود هستند بسیار برانگیخته می شوند و بیشتر آنها فلج یا کشته می شوند . بنابراین کرم هایی که دورتر از الکترود هستند بیرون می آیند . برخی از کرم ها به ژرفای پایینی خاک پناه می برند . گاهی شوک رسیده به جاهای دورتر به اندازه ای نیست که کرم ها را وادار به بیرون آمدن از خاک کند .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

نگهداری نمونه کرم های خاکی



برای نگهداری بیشتر جانوران خاک می توان از الکل 75% بهره گیری کرد . الکل آب نمونه جانوری را گرفته و از پوسیدن آن جلوگیری می کند . هرچه نمونه جانوری آب دارتر باشد الکل بکار رفته بایستی غلیظ تر باشد . برای نگهداری جانوران با ترشحات رنگی مانند هزارپاها الکل را بایستی چندبار بیرون ریخت و جایگزین کرد .

گاهی نمونه جانوران را تا هنوز نرم است به ریخت ویژه ای درمی آورند . چنین ریختی دیدن و بررسی نمونه را آسان تر می کند . در این کار برای آبگیری و خشک کردن جانور آن را در الکل می گذارند . برای جلوگیری از چروکیدگی و شکنندگی نمونه و برای نرم ماندن آن را با محلول هایی از اسید استیک گلاشیال ، فرمالدهید و گلیسرول تیمار می کنند .

برای نگهداری کرم خاکی در آغاز نمونه را در الکل متیلیک 70% کشته و آبگیری می کنند . سپس آن را بر روی یک دستمال آغشته به فرمالین 10% برای 10 دقیقه می گذارند تا کرم سخت سخت شود و نشکند . پس از آن کرم را به ریخت دلخواه ( راست و کشیده ) درمی آورند . آن را در محلول فرمالین 10% برای 3 تا 4 روز رها می کنند . برای نگهداری آن در زمان هایی دراز نمونه را در محلول فرمالین 5% می اندازند .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

کرم های خانواده انکی تراییده



یک گروه دیگر از جانوران خاکزی در شاخه کرم های حلقوی ، کرم های گلدانی یا خانواده انکی تراییده است که در کلاس یا رده کم تاران گروه بندی می شوند . ویژگی های کرم های گلدانی مانند کرم های خاکی است .

آنها تنی استوانه ای و بند بند دارند . بر روی بندهای تن آنها تارها ، سوراخ های تنفسی ، ترشحی و حفره های جنسی دیده می شود . همانند کرم های خاکی نر ماده ( هرمافرودیت ) و دو جنسی هستند . بنابراین برای بازآوری نیاز به جفت گیری دارند .

اندازه آنها در برابر کرم های خاکی بسیار کوچک و درازای آنها بسته به گونه کرم از کمتر از 2 میلیمتر تا بیش از 30 میلمیتر است که گاهی به 5 سانتیمتر هم می رسد . قطر آنها نیز کوچک و از 0/2 تا 1 میلیمتر است .

رنگ آنها بیشتر سپید است که گاهی به رنگ قرمز یا رنگ های تیره در می آید . رنگی بودن این کرم ها وابسته به غذای درون دستگاه گوارش آنها است .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

فراوانی و پراکندگی کرم های گلدانی



کرم های گلدانی در سرزمین های گوناگون توانایی زیستن دارند ولی فراوانی آنها بستگی به ویزگی های خاک و آب و هوای این سرزمین ها دارد . شمار کرم های گلدانی در خاک های خوب با هوموس مول از هزار تا یکصد هزار در هر متر مربع گزارش شده است . برای نمونه در هر متر جنگل های پهن برگ با هوموس کمی تجزیه شده 20 تا 40 هزار کرم از خانواده انکی تراییده شمارش شده است . فراوانی این کرم ها در علفزارهای با خاک اسیدی تا 20 هزار ، در کشتزارها نزدیک 2 تا 10 هزار و در جنگل های سوزنی برگ با هوموس مور تا بیش از 200 هزار در هر متر مربع گزارش شده است .بنابراین آشکار است که این کرم ها در برابر کرم های خاکی در هوموس مور و جنگل های سوزنی برگ فراوان تر هستند .

کرم های گلدانی در زمین های غرقاب و لجنزارها کمیابند . آنها در زیر پوست درختان و چوب های پوسیده فراوانی بالایی دارند . رویهمرفته کرم های گلدانی خاکی نمناک ، تهویه شده و سرشار از مواد آلی پوسیده را دوست دارند و در سرزمین های گرم و نمناک فراوانی بیشتری دارند . شمار این کرم ها در بهار و پاییز به بیشترین اندازه خود می رسد . فراوانی این کرم ها در تابستان های گرم و به ویژه به هنگام خشکی خاک ، گاهی تا 99% کاهش می یابد .

بهترین زیستگاه برای این کرم ها ، خاکی با مواد آلی فراوان ، هوموس ترش یا مور و پی اچ اسیدی است که نمناکی و تهویه ای بهینه داشته باشد . آنها در دماهای گرم و یا سرد می توانند زندگی کنند .

پراکندگی و فراوانی کرم های خانواده انکی تراییده در نیمرخ خاک بستگی به نمناکی ، دما ، اندازه مواد آلی خاک و به ویژه گونه این کرم ها دارد . در خاک های جنگلی و یا علفزارها که خاک آنها پوشش گیاهی کافی و بسنده دارد ، این کرم ها بیشتر در لایه های رویین خاک ( تا ژرفای 5 سانتیمتری ) دیده می شوند . آنها در خاک های زیر کشت تا ژرفای 20 سانتیمتری و در خاک های شنی و خشک که پوشش ناچیزی دارند تا ژرفای 5 تا 10 سانتیمتری خاک پراکنده اند .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

تغذیه کرم های گلدانی



بازمانده های گیاهی پوسیده :

این کرم ها از مواد گیاهی که دیگر جانوران و ریزجاندارن خاک خرد کرده و پوسانده اند بهتر تغذیه می کنند .

ریز جانداران :

کرم های گلدانی مانند کرم های خاکی از باکتری ها ، جلبک ها و به ویژه قارچ ها نیز می توانند تغذیه کنند .

دانه های کانی خاک :

آنها مانند کرم های خاکی در هنگام تغذیه دانه های خاک را به درون دستگاه گوارش خود می برند ولی در آمیختن مواد کانی و آلی خاک کارایی اندکی دارند .

شکار :

برخی از گونه های کرم گلدانی یا خانواده انکی تراییده با شکار جانوران ریز و نماتدها تغذیه می کنند . بنابراین برای نابودی نماتدهای بیماریزای گیاهی می توانند سودمند باشند . دیده شده است که این کرم ها در پیرامون ریشه های گیاه توت فرنگی آلوده به نماتد گرد می آیند و با فرو رفتن به درون ریشه و رها کردن مواد زهری مایه نابودی نماتدها و دگرگونی آنها به توده ی مایعی شده که می توانند از آن تغذیه کنند . بودن این کرم ها در گام های نخستین آلودگی گیاه در خاک می تواند سودمند باشد ولی هنگام پیشرفت آلودگی مایه افزایش تندی تجزیه و مرگ گیاه می شوند .

کرم های خانواده انکی تراییده توان بهره گیری از پکتین و لیگنین و کیتین گیاهی و جانوری را ندارند ولی از بخش مزوفیل گیاه به کمک آنزیم های سلولاز ، پروتئیناز ، اینورتاز ، آمیلاز ، لیپاز و ... خود یا میکروفلور دستگاه گوارش خود می توانند بهره مند شوند .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

پیامدهای زندگی کرم های گلدانی در خاک



1/ تعادل بیولوژیک

2/ خرد و ریز کردن بازمانده های گیاهی و کمی هم پوسیدگی و فروزینگی آنها

3/ امیختن مواد آلی و کانی خاک و پیدایش هوموس مول

4/ پیدایش ساختمان اسفنجی بسیار ریز در خاک







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

نمونه برداری و شمارش کرم های خانواده انکی تراییده



روش اوورگارد و نیلسن :

در این روش خاک نمونه برداری شده را به پیمایش 55 سانتیمتر مربع و ژرفای 5 سانتیمتر در یک استوانه پهن می کنند . روی خاک را با یک لایه شن می پوشانند و یک سازگان الکتریکی خنک کننده در روی لایه شن می گذارند . درون استوانه و زیر نمونه خاک با سنگریزه پر شده است و خود استوانه در یک گرمابه جا دارد . هنگامی که دمای گرمابه بالا می رود کرم ها به آرامی نمونه خاک و زیستگاه خود را رها می کنند و به لایه شن رویین کوچ می کنند که با گردآوری و برداشتن شن ، می توان کرم های درون آن را بررسی و شمارش کرد .

روش اوکانر :

در این روش با استوانه ای به قطر کمتر از 6 سانتیمتر و بلندی کمتر از 3 سانتیمتذ از خاک نمونه برداری می شود . استوانه را درون یک قیف شیشه ای ( بیرمن ) که در زیرش توری سیمی دارد ، می گذارند . در بالای آنها یک سرچشمه نور برای گرما دادن و در زیر قیف یک سینی آب می گذارند . نور مایه گرم شدن و خشک شدن نمونه خاک می شود و کرم ها به سوی پایین روانه می شوند که با گذشتن از توری سیمی درون آب می افتند . زمان کوچ همه کرم ها اگر از لامپ 25 وات بهره گیری شود 3 تا 8 روز می تواند باشد . کرم ها پس از افتادن در اب در زمان 3 تا 4 ساعت همه آنچه که در دستگاه گوارش خود دارند را از دست می دهند و در آب به ریخت شفاف درمی آیند . کرم ها را می توان در آب در زیر لوپ با بزرگنمایی 40 تا 50 برابر بررسی کرد . چنانچه کرم ها در برابر خشکی نهاده شوند ، یاخته های آنها آب خود را از دست می دهند و پوست آنها خشک و شکننده می شود . روش نگهداری کرم های خانواده انکی تراییده مانند دیگر کرم های رده ی الیگوکتا و کرم های خاکی است .







تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان