文湖北省武昌實驗中學 陳之坤
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蚯蚓如何再生
文湖北省武昌實驗中學陳之坤

蚯蚓俗稱地龍,是一種常見的陸生環節動物,生活在距地10厘米至30厘米左右富含有機物的土壤里,晝伏夜出,以畜禽糞便、有機廢物為食,連同泥土一同吞入,也攝食植物的莖葉等碎片。蚯蚓可使土壤疏松、提高肥力,促進農業增產。
蚯蚓喜歡陰暗潮濕的環境,它具有很強的再生能力,被切斷后,傷口截面附近會迅速形成新的細胞團,這些細胞團會使傷口閉合,并形成環狀。
此時,蚯蚓體內的一部分未分化的細胞很快被輸送到這里,形成再生芽。之后,蚯蚓體內的器官、神經系統及血液等組織細胞通過大量繁殖,迅速向再生芽里生長,直至變成兩條頭尾完整的蚯蚓。
為弄清其中的秘密,我利用課余時間完成了如下三個有趣的探究實驗。
將切斷的兩節蚯蚓分別放在兩個裝有潮濕泥土的盒子里,第二天用小鑷子在小盒子里找到那兩段蚯蚓,發現都已經死亡。這是為什么?
通過查詢資料,我終于找到了原因:原來被切斷的蚯蚓想要再生,切斷的部位很關鍵。蚯蚓由100個至200個體節組成,如果切到第11節至第36節的位置(那里剛好是它的心臟部位),就不能再生。可能我正好切到了它的要害,導致它一命嗚呼。
找一條長約8厘米的蚯蚓,避開要害部位將其切成兩段,被切開的傷口處有血流出,還分泌出黃色的黏液。我將它們分別放在裝有濕潤土壤的兩個盒子里,泥土的濕度保持在80%左右。
第二天早上查看蚯蚓,輕觸無頭的那段,沒有任何反應,整段身子呈灰白色,軟軟的;而無尾的那一段還活著。為確認無頭的那段蚯蚓是否活著,我拿來放大鏡,用鑷子碰了碰它,這次它竟然動了;有頭的那段則開始到處亂爬。

蚯蚓解剖圖
第六天,無尾蚯蚓傷口處長出了尾巴,第七天時,長出的尾巴變得光滑,可清晰地看到血管,還有蚯蚓的大便拉出,說明它的肛門已經長成。此時無頭蚯蚓除了傷口處有點變尖外,沒有其他變化。
第八天,無頭蚯蚓傷口處突出,長出很淡的環帶。第九天,無頭蚯蚓傷口處長出了尖尖的東西,偶爾還會伸縮、扭動,它的頭終于長成了!
如果將蚯蚓切成三段,中間那段能成活嗎?
我將蚯蚓從特定部位切斷,得到有頭無尾、無頭無尾、無頭有尾3段蚯蚓,在溫度為20℃的人工氣候箱中培養,觀察其再生情況。
結果發現,剪切處理后的蚯蚓體段在10天左右再生完畢,且從頭至尾都有再生能力;但不同體段的蚯蚓再生能力不同,有頭無尾、無頭無尾的體段再生速度比無頭有尾體段的要快。其中,無頭無尾體段的頭部、尾部都可以再生,但尾部再生的速度快于頭部。
剪切后所剩蚯蚓體段的多少,對蚯蚓存活率有很大影響。所剩的體節數越多,蚯蚓的存活率越高。
蚯蚓的再生能力從身體前端到后端,沿體軸而遞減:口端或頭部最強,尾部最弱,頭部神經系統集中,代謝率最高。
蚯蚓的口端有很多未分化的、保持胚胎狀態的細胞,這可能是頭部再生能力強的原因。
若將蚯蚓切成兩段,再摘除腹神經,蚯蚓就失去了再生能力。這些實驗都說明神經在再生過程中起重要作用。