ВПЛИВ СКЛАДУ субстрати на ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ ДОЩОВИХ ХРОБАКІВ В УМОВАХ ШТУЧНОЇ мікрогравітації
Об'єктом досліджень впливу штучної мікрогравітації був обраний Червоний каліфорнійський гібридний черв'як. Вибір цього представника безхребетних обумовлений тим, що він є досить зручним об'єктом для спостережень як в наземних, так і в космічних експериментах. Він повністю відповідає вимогам, які пред'являються до компонентів замкнутої екологічної системи космічного апарату: невеликий за розміром, має короткий цикл індивідуального розвитку, високу плодючість і т.п. В умовах тривалих космічних експедицій дощові черв'яки можуть використовуватися з метою утилізації і рециклінгу органічних відходів життєдіяльності космонавтів, харчових відходів, водоростей, целюлози та інших органічних компонентів замкнутої системи космічного апарату, і отримання органічного добрива - вермикомпосту (біогумус), який в подальшому можна використовувати як повноцінний штучний грунт для вирощування рослинної продукції, а також рослин, необхідних для проведення спостережень за їх состоян ем в умовах дії комплексу факторів космічного польоту.
Близько результати були отримані при випробуванні харчових субстратів:
Субстратна суміш №7, в яку входила пшеничне борошно - 42,8%, пісок - 28,6% і тирсу - 28,6%, не відповідала потребам черв'яків. Вони відмовлялися в неї заповзати, а при насильницькому вселенні їх в цей субстрат, всілякими способами звільнялися з нього. Можливо, це зумовлено підвищеною кислотністю мучного субстрату (5,0-5,5). Даний субстрат стає більш придатним для вирощування черв'яків після нейтралізацією додаванням карбонату кальцію (6,8-7,2).
Проведено також вивчення придатності різних вуглеводних субстратів як робоче середовище для вирощування дощових черв'яків в умовах штучної мікрогравітації (клиностатирование).
Для харчування черв'яків при штучної мікрогравітації використовували вуглеводний субстрат №8, до складу якого входили такі компоненти: картопля - 52,6%, пісок - 31,6%, березові опилки - 15,8%. Виявилося, що в даному харчовому субстраті черв'яки відчували себе неоднаково в природних умовах (контроль) і під впливом мікрогравітації. Так, через 28 діб експерименту, в даному субстраті в контролі вижило 93,7% черв'яків, а при мікрогравітаційні навантаженні - 56,3%.
При використанні харчового субстрату №9 такого складу: червоний буряк - 40,0%, капуста - 26%, сіно - 34% черв'яки відчували себе нормально і з готовністю його поглинали незалежно від умов досвіду. Як в контрольній, так і дослідній групах спостерігали появу личинок.
Дощові черв'яки відчували себе найкраще в харчовому субстраті №10, який складався з гниючого сіна - 38,5%, червоного буряка - 19,2%, капусти - 19,2%, картоплі - 19,2% і туалетного паперу - 3, 9%. Лише в цьому субстраті під час штучної мікрогравітації черв'яки дали потомство. У цьому субстраті було знайдено значну кількість коконів і личинок. Через 28 діб з'явилися ювенільні особини.
В субстратах, де переважають такі органічні відходи як гниє сіно і овочі, процеси бродіння відбуваються зовсім по-іншому. На перших етапах бродіння (3-5 днів) на сіні може розвиватися сінна паличка, яка засвоює легкодоступні моно-і дисахариди і рослинні білки. Через 4-5 днів переважає грибкова сапрофітна флора в залежності від умов - пологів Candida, Mucor, Archimicetes і ін. Гниючі овочеві залишки переважно засвоюються одноклітинними грибами - дріжджами, молочнокислими бактеріями, архиміцети, мукор. Однак в разі інтенсивного протікання процесів бродіння негативним явищем є зниження значень pH середовища до 4-5 і надмірне виділення мікотоксинів. Слід зазначити, що при помірному перебігу процесу бродіння по бактеріально-грибного типу створені умови виявляються цілком сприятливими для заселення черв'яками харчового субстрату. Вони активно поглинають харчовий субстрат, активно розмножуються і загальна біомаса популяції збільшується.
Необхідно звернути увагу, що через сім днів після підготовки субстрату основна маса живильних речовин - білки, вуглеводи (крім вуглеводів клітковини) і ліпіди втрачає свою нативну. Значний відсоток поживних речовин - це заново синтезовані сапрофітної мікрофлорою бактеріальні та грибкові білки, ліпіди, вуглеводи, які мають дещо інший хімічний склад, по-іншому піддаються гідролізу травними ферментами черв'яків.
Заселені в такий харчовий субстрат дощові черв'яки перетравлюють, засвоюють і включають до складу тканин свого організму речовини вдруге синтезовані. Одночасно органи виділення хробаків повертають в субстрат продукти своєї життєдіяльності, які менш енергоємні і мають більш проста хімічна будова - сечовина, сечова кислота, фосфати. Вони збіднені за поживними речовинами і містять оброблений травними ферментами химус, СО2 та ін.
Дощові черв'яки, переварюючи субстрат, вносять в нього продукти виділення, крім того, на субстрат діє бактерицидна мукополісахаридних слиз, що виділяється зовнішніми епітеліальними покривами і з кишечника. Все це може істотно змінювати видовий і кількісний склад мікрофлори, що в свою чергу, змінює інтенсивність і напрямок процесів бродіння субстрату.
В поставлених експериментах встановлено, що рівень вмісту ліпідів в харчовому субстраті №10, сприятливий для дощових черв'яків, зменшується в міру утилізації та реутилізацію субстрату хробаками, він знижується з 5,4 до 2,0% на 28 день в контролі і з 5,0 до 3,5% в експерименті з мікрогравітації. Харчовий субстрат №8, який несприятливий для культивування дощових черв'яків, при високій температурі інкубації і коливаннях рівня вологості і коли біомаса популяції хробаків майже не зростала, рівень вмісту ліпідів істотно не змінювався.
Це свідчить про те, що як в умовах мікрогравітації, так і в природних умовах результатом взаємодії популяції дощових черв'яків з харчовим субстратом і сапрофітної мікрофлорою, яка в ньому мешкає, є зрушення рівноваги на користь бактеріальної сапрофітної флори і гноблення мікофлори.
Джерело: Матеріали II науково-практичної конференції "Дощові черв'яки і родючість грунтів
Нова тема Де живуть черв'яки?