蚯蚓(Earthworm[10]),俗称地龙、蛐蟺,[1]是环节动物门寡毛纲的陆栖无脊椎腐食性动物。[11]主要特征是身体由许多环节组成,每个体节构造相同,除了身体前两节之外,其余各节均具有刚毛。[4]没有骨骼,在体表覆盖一层具有色素的薄角质层。蛋白质含量达70%,其余有微量元素,如磷、钙、铁、钾、锌、铜以及多种维生素。[12]目前已知的蚯蚓有3000多种,其中生活在澳大利亚的吉普斯兰大蚯蚓体长可达3米[13],生活在非洲南部的非洲巨蚓在吉尼斯世界纪录被描述体长为6.7米。[14]
蚯蚓属于变温动物,适宜温度为6~30℃;蚯蚓畏光,属夜行性动物,白昼蛰居洞穴中,喜微酸性至中性环境,蚯蚓靠皮肤呼吸从空气扩散到土壤中的氧气。[3]蚯蚓属雌雄同体,异体受精,生殖时借由环带产生卵茧,繁殖下一代。[6]蚯蚓的一生需经历卵茧期、幼蚓期、若蚓期、成蚓期和衰老期共五个时期。生长周期通常为3~4个月。[15]蚯蚓性成熟时间为30~50日龄,体长达45~69毫米,体节数一般在60~320之间。在自然条件下,一般从春季到秋末都能繁殖。人工养殖的蚯蚓1年可产卵3~4次,每条蚯蚓每年能繁殖200~300条。[6][7][8]
蚯蚓能够净化环境,修复土壤重金属污染。[16][17]由于蛋白质含量高,常用作动物的基料。[18]此外,蚯蚓还能作为中药药材,[19]蚯蚓在中药里叫地龙,《本草纲目》称之为具有清热、息风、平喘、通络、利尿等作用。[20]蚯蚓在1837年被生物学家达尔文称之为地球上最有价值的动物。[21]
起源
寡毛纲的起源很古老,可能开始于石炭纪或志留纪,由水生演变而来。现代寡毛纲的祖先,可能先在河口适应淡水生活,然后逐渐适应陆地生活。[22]
分类
蚯蚓的分类研究始于19世纪和20世纪初。1900年,密契尔逊(Michaelsen)把寡毛纲划分为11科152属1200个种。1930年,史蒂芬森(Ste-phenson)将其合并为7个科,其中陆栖的主要有5个科,即 Megascolecidae(巨蚓科),Moniligastridae(链胃科),Glossoscolecidae(舌文科),Lumbricidae(正蚓科)和Eudrilidae。其中,舌文科和巨蚓科又各分为5个亚科。其后,盖茨(Gates)把舌文科的亚科全部上升为科。奥莫迪(1958)、盖茨(1959)、丽(Lee 1959),先后提出三个分类系统以代替史蒂芬森的分类。西姆斯(Sims 1966)把巨蚓科分二个科,即Megasolecidae科和Acanthodrilidae科。[23]
最终,爱德华兹(Edwards)采用12科的分类法,把蚯蚓分12科,即:Moniligastridae科共5个属,Megascolecidae 科共20个属,Ocnerodrilidae 科共21个属,Acanthodrilidae 科共24个属,Octochaetidae科共36个属,Eudrilidae科共40个属,Glossoscolecidae科共16个属,Sparganophilidae科共1个属,Microchaetidae科共6个属,Hormogastridae科共1个属,Criodrilidae科共1个属,Lumbricidae科共10个属。[9]
形态构造
蚯蚓是环节动物门寡毛纲下的动物,身体由许多环节组成,每一个体节大都具有同样的构造。通常前部体节较大,后部体节逐渐变小。环节的数目大约在60至320节范围内变动。[4]
第一个体节叫围口节,即蚯蚓的头部。头节有口孔和口前叶。口前叶是在蚯蚓前进或摄食时起凿土、触角、嗅觉和摄取食物的作用。除第一节外,蚯蚓全身的环节都有刚毛,是蚯蚓运动的重要器官。一般每节有4对,左右二侧各4个纵列。生殖孔在腹面环带的前后,有的种也可能在背面。一般雄孔有1一2对,雌孔一个或一对。在腹面两侧,每节通常都有一对肾孔。在背部,节与节之间的间沟各有一个小孔,也叫背孔。[24]
蚯蚓的皮肤是由表皮细胞、底细胞、蛋白腺、粘液腺和角质膜组成的。当蚯蚓遇到剧烈刺激时,粘液分泌到体表,变成薄膜包住身体,起保护作用。蚯蚓的体壁肌肉约占全身体积的35—46%,身体象二个套管,外面的管壁是体壁,里面的管壁是肠壁。二壁之间是充满液体的体腔,内脏位于其中,并蒙上一层腹膜。体腔还有相应的体节,每节之间有隔膜。从口到肛门是一条直的管子,分为口腔、咽头、食道、嗦囊、砂囊(胃)、肠道和肛门。[25]
分布栖息
蚯蚓呈世界性分布,[2]一般喜居在疏松、潮湿而富含有机物的微酸性至中性环境泥土中,特别是肥沃的菜园、庭园、耕地、河沟以及食堂附近的下水道边、垃圾堆、水缸下等处。蚯蚓属于变温动物,适宜温度为6~30℃,低于5℃时进入休眠状态;适宜繁殖温度为15~30℃;适宜湿度为50%~80%。[3][2]
生活习性
繁殖
在自然条件下,除了严冬或干旱外,一般从春季到秋末都能繁殖。蚯蚓雌雄同体,由于雄性生殖器官先发育成熟,所以通常是异体受精,也有少数能自体受精。蚯蚓性成熟时间为30~50日龄,体长达45~69mm。性成熟后进行交配,人工养殖的蚯蚓1年可产卵3~4次,每条蚯蚓每年能繁殖200~300条。交配行为多在夜间进行。它们的前端互相倒置,腹面紧紧地黏附在一起,各自将精子送入对方受精囊内。交配后5~10日每条蚯蚓各自形成蚓茧,直径2—7.5mm,重20—35mg,多为球形、椭圆形或麦粒状。蚓茧中含有受精卵,又称卵包,每个蚓茧一般含3~7个卵,通常能孵出3—7条蚯蚓。蚓茧颜色逐渐由淡白色或淡黄色变为淡绿色或淡棕色,最后变为暗褐色或紫红色等。[6][7][8]
生长
刚孵出的蚯蚓长度为5—15mm。[26]蚯蚓的一生需经历卵茧期、幼蚓期、若蚓期、成蚓期和衰老期共五个时期。蚯蚓的生长周期是指从产下卵茧开始,经孵化、幼蚓成熟,直至出现环带并开始产卵,通常为3~4个月。[15]
物种入侵
2003年,中国云南省西双版纳地区的橡胶种植园首次发现较大种群数量的外来蚯蚓种南美岸蚓(Pontoscolex corethrurus)。该蚯蚓原居住地在南美洲,具有极高种群繁殖和扩散能力,目前已在全球热带和亚热带地区形成广泛引入、甚至入侵,从非洲的象牙海岸到美洲的波多黎各、墨西哥和巴西,太平洋的夏威夷,澳洲及台湾地区均有报道。[27][28]
净化环境
通过养殖蚯蚓处理生活垃圾、畜禽粪便以及农作物秸杆,经过蚯蚓处理过的垃圾还可以作为农田的优质肥料。1970年,加拿大建立了一个蚯蚓养殖场,目前每周可处理垃圾75余吨。日本利用蚯蚓每月可处理酒厂、畜禽和水产品加工厂的废弃物达3000t。美国利用五亿条蚯蚓,每天处理200t工业废物。[16]20世纪90年代初,法国和智利科学家将蚯蚓引入普通生物滤池,分解和利用污水和污泥中的有机物和营养物质、清通滤床堵塞。[29]蚯蚓还可以用来修复土壤重金属污染和处理农药等有害物质。[16][17]
药用
蚯蚓的中药材名称叫地龙,在《神农本草经》和《本草纲目》都有记述。蚯蚓具有解热、麻醉、降压、催产等作用。蚯蚓还能治哮喘病、黄疸,疗伤寒,利排尿,解痉挛,涂丹毒,治外伤炎症和牙龈溃疡等疾病。蚯蚓制品对治疗心血管病、血栓,抑制肿瘤,改善脑血管病引起的瘫痪和语言障碍疗效显著。[19]由于药材市场上对野生蚯蚓(地龙)的需求与价格不断走高,为更高效捕捉蚯蚓,发明了“通电秒出蚯蚓”的地龙仪,导致野生蚯蚓遭受大规模“灭绝式捕杀”,产量逐年减少。[30]蚯蚓首次出现在2023年中共中央一号文件里,明确“严厉打击电捕蚯蚓”。[31][32]
动物基料
蚯蚓的蛋白质含量高,干物质蛋白质含量最高可达70%,富含多种氨基酸,还含有较高的不饱和脂肪酸、丰富的维生素及多种微量元素、激素、酶类和糖类。人工养殖的蚯蚓(鲜蚯蚓)可直接用于动物生产,广泛用作鸡、鸭、猪、龟、鱼、虾和蟹等动物的活性饵料。蚯蚓干粉碎后可与其他基料混合饲用。[18]
食品
在欧美和日本,精制的蚯蚓常作为焙制饼干、面包和肉类的代用品。在台湾地区,蚯蚓可作为通心粉和地龙糕的主要原料,也可以制作成各种佳肴,如"地龙凤巢"(蚯蚓炒蛋),"龙凤配"(蚯蚓炖鸡),"千龙戏珠"(地龙煮鸽蛋)。[33]
2009年,中华人民共和国卫生部2009年第18号文批准地龙(蚯蚓)蛋白作为新资源食品,并注明不得含有蚓激酶。[34][35]
保墒增肥
蚯蚓不断地纵横钻洞和吞土排粪等生命活动,能使板结贫瘠的土壤变得疏松多孔、通气透水、保墒肥沃。以蚓粪加工成的绿色有机肥料是园林绿化、养花种草的高级肥料。[33]
法国发展研究院的P.拉韦尔(Patrick Lavelle)和印度萨姆田珀大学S.B.郭沙里(Senapati Bikram Keshani)合作开发了蚯蚓生物有机培肥枝术,是全面提升土壤质量的新型培肥措施。[36]
教学科研
蚯蚓廉价,且体节、刚毛、环带、次生体腔、消化管、心脏、血管、索式神经系统及生殖系统等结构都易于观察,是无脊椎动物的教学实习中理想实验用材。[37]
概述
养殖情况
自20世纪70年代以来,养殖蚯蚓已逐步发展成为一项新兴产业。美国是人工养殖蚯蚓最早的国家之一,从业人员达几十万;意大利建立了欧洲最大的蚯蚓养殖场;日本的蚯蚓养殖业发展迅速;1979 年,中国从日本引进“大平2号”和“北星2号”,开始养殖蚯蚓。1997年由300 家大型蚯蚓企业组织成立了“世界蚯蚓协会”。[39]
环境条件
蚯蚓养殖场地应远离人类饮用水源地,水质干净卫生、无污染,排灌水方便,最好采用地下水。通风、背光、安静、无农药污染。土地坚实不易坍塌,严禁使用黏土,最好使用腐殖土。目前养殖蚯蚓多以动物的粪便作为基料,附近最好有大型养殖场。[40]
养殖前景
美国、加拿大和日本等国都在大力发展蚯蚓养殖业,目前工厂化养殖已达到较高水平。中国养殖蚯蚓业起步虽较晚。近几年动物性蛋白缺乏,饲粮价格大幅攀升。很多养殖场经济效益不佳,甚至连年亏损,严重制约了畜牧业的健康发展。蚯蚓(粉)营养价值较高,可以作为蛋白质原料部分甚至完全代替鱼粉。[37]
病害防治
蚯蚓具有较强的抗病能力,在日常管理中,主要是防逃逸、防中毒和防天敌。
类别原因症状防治防逃逸饲养密度过大、生存环境不合适、食物缺乏、恶劣天气大量逃逸加强管理、改善条件、在养殖场周围挖深沟防天敌包括老鼠、家畜家禽、鸟类、蛇、青蛙、涡虫等/药物捕杀、设防御线基料酸化基料中酸性物质较多全身痉挛,黏液增多,环带红肿,食欲减退,体态瘦小。严重时体节变细、断裂,最后全身泛白而死立刻分离蚯蚓、改善酸性强度、用温水冲洗蚯蚓、基料通风透气基料碱化基料发酵时加入过多的生石灰,基料底部长期沉淀,透气性差,下层氨氮过量积聚,pH值上升初期,蚯蚓钻出表面,不吃不动,继而全身水肿,体液由背孔流出,僵化死亡改善碱性强度、基料通风透气中毒基料发酵不彻底,产生有毒气体;基料使用时间过长,透气性降低,蚯蚓缺氧,同时厌氧性毒菌发生作用大量蚯蚓涌出逃离,背孔流出黄色液体,成团死亡基料要发酵腐熟,及时通风,更换新料参考资料:[41][42]
蚯蚓再生能力
全球首张蚯蚓地图绘制完成
参考资料 44
- 蚯蚓 — 中国大百科全书数据库
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
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- 参考 6
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- 参考 9
- Common Earthworm — nationalgeographic.com
- 每条面包有一片是蚯蚓贡献的 — 新浪财经
- 蚯蚓 地球上最有价值的动物 — 新浪财经
- 澳大利亚发现长达三米的世界最大蚯蚓物种 — 环球网
- 原创 鱼生活在水中,蚯蚓生活在地下,为何鱼会被蚯蚓所吸引? — 搜狐网
- 参考 15
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- 动物修复 — 中国大百科全书
- 参考 18
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- 一种蚯蚓养殖方法 — google patents
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 西双版纳首次发现外来蚯蚓种Pontoscolexcorethrurus — 中国科学院
- 版纳植物园发现生境干扰是外来种蚯蚓成功入侵的主要驱动因素 — 中国科学院
- 生态滤池 — 中国大百科全书
- 小蚯蚓牵涉生态保护大主题 — 中国经济网
- “严厉打击电捕蚯蚓”让耕地更健康更绿色 — 中国经济网
- 中央一号文件为何提“打击电捕蚯蚓”?保护蚯蚓关乎耕地健康 — 腾讯网
- 参考 33
- 关于批准茶叶籽油等7种物品为新资源食品的公告(2009年 第18号) — 卫健委网站
- 地龙蛋白 — 中国大百科全书
- 生物培肥技术 — 中国大百科全书
- 参考 37
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- 蚯蚓为何切两半还能再生?我国科学家找到关键基因 — 中国科学院
- 全球首张蚯蚓地图绘制完成 — 中国科学院