EDUCAZIONE SCIENTIFICA
B-10-FSE-2010-4
Dossier sui lombrichi
allegato del Percorso “La vita in un pugno di terra” di A. Alfano e G. Forni
© INDIRE 2014 - http://formazionedocentipon.indire.it
(Per le note di produzione si veda il colophon del percorso didattico)
Dossier sui lombrichi
Generalità
I lombrichi sono anellidi, vermi segmentati, caratterizzati dal ripetersi di sementi tutti
uguali tranne il primo, il prostomio, su cui si trova la bocca, il secondo, il peristomio
privo di setole chitinose e l’ultimo, il pigidio in cui è presente l’ano.
Tra il peristomio e il pigidio tutti gli altri segmenti sono uguali tra loro e portano i
parapodi, le setole, che servono al movimento.
Dossier sui lombrichi
Generalità
I lombrichi hanno colonizzato con successo l’habitat del suolo ma, come i loro stretti
parenti che vivono nell’acqua dolce, non sono in grado di sopportare a lungo
l’esposizione a un ambiente asciutto. La pelle trasuda un liquido viscoso, il muco, che
la mantiene umida e serve da rivestimento lubrificante per il passaggio nelle gallerie
ed infine serve per lo scambio dei gas, cioè per respirare.
Dossier sui lombrichi
Caratteristiche fisiche
Lunghezza da 3 cm a 3m (specie tropicali)
Colore da rosa a marrone
Corpo cilindrico, affusolato alle estremità, suddiviso in 110-180 anelli successivi
chiamati metameri
Età media: 4-6 anni
Dossier sui lombrichi
Rapporto con l’acqua:
vive in terreni umidi, non riesce a
vivere in ambienti secchi, per cui, fuori
della terra, muore.
Rapporto con la luce:
può distinguere il buio dalla luce
anche se non ha occhi, grazie alla
presenza di cellule fotorecettrici. Per
evitare la luce del sole,
il lombrico emerge in superficie
preferibilmente di notte; esce solo in
caso di necessità, come quando in
caso di pioggia si allagano i cunicoli.
Rapporto con i vegetali:
si nutre di erbe, foglie secche e resti vegetali
Rapporto con gli animali:
Costituisce una fonte importante di nutrimento per molti animali: rappresenta la
componente principale della dieta di piccoli mammiferi terricoli come talpe e topiragno, ma
è mangiato anche da galline, ricci, tassi, ramarri, merli, aironi e uccelli insettivori.
Dossier sui lombrichi
Modi di vita e interazioni col terreno
Vive nel terreno umido, ingoia la terra, che attraversa a
testa in giù, scavando gallerie più o meno profonde dove
abita durante il giorno, per poi emergere durante la notte
e nutrirsi dei detriti raccolti in superficie.
Per scavare i cunicoli nel suolo compatto, i lombrichi si
fanno strada frantumando ed ingoiando il suolo, che
passa nell’intestino dove viene ulteriormente triturato. Le
deiezioni restituiscono un terreno in masserelle dalle
forme caratteristiche diverso da quello ingoiato.
Perciò gli effetti del loro «lavoro» sono molteplici
1. Scavando gallerie e depositando deiezioni, i lombrichi
Indire–DIA, Ente fornitore dell’immagine
rimescolano gli strati del suolo, portando in superficie il
Olycom S.p.A
sottosuolo e incorporandolo al suolo propriamente detto.
I lombrichi che lasciano le loro deiezioni sulla superficie favoriscono l’accumulo graduale
di uno strato superficiale di suolo privo di sassi.
2. Le gallerie dei lombrichi permettono all’aria e all’acqua di penetrare fin negli strati più
profondi del suolo.
Dossier sui lombrichi
Modi di vita e interazioni col terreno
3. Scavando gallerie i lombrichi mescolano col suolo
grandi quantità di materiale organico, così i
microrganismi che si trovano nel suolo sono in grado di
demolire più facilmente le sostanze organiche
producendo humus. L’humus è prezioso non soltanto
perché agisce come una spugna, aumentando la
capacità di trattenere l’acqua, ma anche perché è una
fonte di nutrienti per le piante.
4. La combinazione di suolo soffice ed humus nelle
deiezioni dei vermi produce un po’ alla volta un suolo di
Indire–DIA, Ente fornitore
consistenza ideale che favorisce la crescita degli
dell’immagine Olycom S.p.A
organismi e aumenta la fertilità del suolo stesso,
facilitando la coltivazione delle piante. Questo strato coltivato o dissodato è formato da
tante masserelle di terreno. Lo spazio tra le masserelle permette il passaggio di aria e
acqua, ma, al tempo stesso, le masserelle trattengono l’umidità.
5. I lombrichi, che si nutrono di ogni tipo di materiale organico, trascinano il cibo nelle
gallerie. In questo modo liberano il suolo da foglie morte e rametti.
6. Nelle gallerie le radici delle piante crescono più facilmente.
Dossier sui lombrichi
Modi di vita e interazioni col terreno
Foglie che cadono
L’acqua piovana defluisce più
facilmente
Deiezioni di lombrichi
Cunicoli tappati
Rimescolamento
ed arricchimento
del terreno
Le foglie sotto terra si
decompongono più facilmente
L’aria necessaria ai
viventi penetra nel suolo
attraverso i cunicoli
Le radici possono
crescere più facilmente
Dossier sui lombrichi
Modi di vita e interazioni col terreno
In un ettaro di terreno si possono contare fino a
4000 lombrichi che nel corso di 5 anni sono in
grado di digerire e arare completamente uno
strato di 50 m di suolo e produrre circa 15
tonnellate di escrementi all'anno, eccellente
nutrimento minerale per le piante.
Habitat (ambiente dove è possibile la sua vita):
Vive in tutti i suoli, preferendo luoghi molto umidi,
l’ideale è 80%; fuori della terra rischia di morire
disidratato. Non riesce a vivere in terreni troppo
salini, acidi e secchi; il pH può oscillare tra 6,2 e
7,8, l'ideale è 7 (neutro).
CONFRONTO TRA RACCOLTI
Caratteristiche
del raccolto
In assenza di
lombrichi
In presenza di
lombrichi
7,1g
10,5g
80 pezzi
110 pezzi
Peso del
baccello
5,8 g
16,9 g
Peso del fagiolo
3,9 g
11,5 g
Frumento
Peso del gambo
Grani di spiga
Fagioli
Si rende necessario l’approfondimento epistemologico del concetto di habitat , dei
fattori abiotici “senza vita” (temperatura, acqua, luce, pressione, suolo, …) e dei fattori
biotici di un ecosistema.
Dossier sui lombrichi
Classificazione
Il lombrico è diffuso in quasi tutte le terre emerse e presenta
circa 8000 specie. In Italia la specie più comune è il lombrico
comune, il Lumbricus terrestris
Classificazione
• Nome scientifico: Lumbricus terrestris
• Regno: animale
• Phylum: anellide (perché provvisto di
anelli detti metameri in cui alcune
strutture, come cuori, organi che servono
per l'espulsione dei rifiuti, si ripetono in
modo ordinato)
• Classe: oligocheta
• Ordine: haplotaxide
• Famiglia: lombricidae
• Genere: lumbricus
• Specie: terrestris
La classificazione non deve essere vissuta come contenuto nozionistico da
memorizzare ma come necessità dello studioso naturalista di ordinare gli esseri
viventi in grandi insiemi gerarchici.
Dossier sui lombrichi
A caccia di lombrichi: le tracce
l periodo dell’anno nel quale è più facile trovare
tracce dei lombrichi è l’autunno e la tarda
primavera, in un luogo umido e non gelido.
L’attività del lombrico si può rilevare dalla
presenza di cunicoli tappati con foglie ed altro
materiale. Non si conosce lo scopo per cui i
cunicoli vengono tappati: si ipotizza che lo
facciano per impedire che in caso di pioggia le
gallerie si allaghino.
Le foglie ed altri materiali organici vengono poi
trascinati nelle gallerie ed accumulati durante
l’autunno: saranno utilizzati come cibo durante
l’inverno cibo.
Foglie che tappano i cunicoli
La raccolta dei lombrichi in campo può essere una buona attività . Quando si lavora con
viventi è sempre consigliabile, se possibile, studiare il loro habitat con uscite in campo. Il
terrario è infatti un modello che deve essere confrontato con la realtà.
Dossier sui lombrichi
A caccia di lombrichi: le tracce
Un’altra traccia dei lombrichi sono le deiezioni
che hanno una forma caratteristica a
«nuvoletta», a ricciolo.
È facile trovare i lombrichi anche in
superficie se si va a scovarli sotto un
ceppo di legno, sotto un vaso o un sasso,
luoghi che mantengono un alto tasso di
umidità.
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Apparato digerente e alimentazione
Presenta un vero e proprio apparato digerente, un lungo
tubo dotato di due aperture, la bocca e l’ano.
La bocca è collocata nella parte anteriore del corpo;
dentro alla bocca vi è una poderosa faringe, che viene
spinta fuori quando l'animale mangia. La faringe conduce
nell'esofago, sopra ogni lato del quale nella parte
inferiore si trovano tre paia di grosse ghiandole che
secernono una quantità sorprendente di carbonato di
calcio. Queste ghiandole calcifere sono notevolissime,
perché non si conosce nulla di somigliante in nessun
altro animale.
Lo stomaco è diviso in due cavità, il gozzo e il ventriglio.
Il gozzo serve per conservare il cibo in attesa di essere
digerito, il ventriglio dotato di una robusta muscolatura,
tritura il cibo dato che i lombrichi non hanno né
mandibole, né denti.
bocca
faringe
esofago
ghiandole
calcifere
esofago
ingluvie
ventriglio
parte
superiore
dell’intestino
Apparato digerente – Immagine tratta
da “La formazione della terra
vegetale per l'azione dei lombrici con
osservazioni intorno ai loro costumi”
di Charles Darwin
Dossier sui lombrichi
Apparato digerente e alimentazione
Il lombrico si ciba di piccoli organismi,
batteri, vegetali e animali in
decomposizione, semi, uova, larve,
presenti nel terreno e sul terreno.
Inoltre ingoia una grande quantità di
terreno che restituisce arricchito e che
trascina in superficie. Con questa sua
continua attività di trasporto di materiale
dagli strati più profondi alla superficie è
in grado di seppellire lentamente interi
edifici.
Terreno nell’apparato digerente
Dossier sui lombrichi
Dossier sui lombrichi
Escrezione
Espelle dall’ano la terra arricchita di succhi
digestivi, sali minerali, batteri sotto forma di
grumi vermiformi: sono questi gli escrementi,
che si presentano come riccioli di terra.
Nella scala evolutiva rappresenta un esempio
di animale con un primitivo organo escretore,
i nefridi, strutture a forma di piccolo imbuto
che sboccano all’esterno mediante piccoli
pori, pori nefridiali presenti su ciascun
metamero.
Attraverso di essi, il lombrico versa all’esterno
le sostanze di rifiuto.
Scheletro idraulico
Nei lombrichi è il celoma, la cavità interna al
corpo, piena di liquido, a formare lo scheletro
idraulico.
Apparato escretore
Il libro delle scienze, Leopardi, Gariboldi
Garzanti Scuola
Dossier sui lombrichi
Movimento
Uno strato di muscoli circolari avvolge come un
manicotto il corpo del lombrico e uno
longitudinale corre dalla testa alla coda. Lo
scheletro liquido non si può comprimere, ma si
deforma per onde successive di:
• allungamento per contrazione dei muscoli
circolari
• di accorciamento per contrazione di
muscoli longitudinali.
Ciascun metamero è dotato di 4 paia di setole
orientate normalmente all’indietro; con i
movimenti di allungamento e contrazione del
corpo queste setole, piantandosi nel terreno,
permettono al verme di fare "presa" e quindi di
avanzare, anche sotto terra.
Per retrocedere le setole vengono orientate
verso il davanti ed il meccanismo funziona allo
stesso modo: semplice ed efficace!
Indire–DIA, Ente fornitore dell’immagine
Olycom S.p.A
Dossier sui lombrichi
Sistema nervoso
Nella scala evolutiva rappresenta un primo esempio di
organismo che presenta un sistema nervoso centrale
distinto da un sistema nervoso periferico, formato da
fibre nervose. Il cervello primitivo è costituito da una
coppia di gangli nervosi dorsali connessi ad una
coppia di gangli ventrali. Una doppia catena nervosa
ventrale porta una coppia di gangli in ogni metamero.
Il libro delle scienze, Leopardi,
Gariboldi – Garzanti Scuola
Dossier sui lombrichi
Sistema circolatorio chiuso
Il sangue scorre dentro 2 lunghi vasi chiusi,
uno dorsale e uno ventrale, collegati fra
loro da vasi laterali.
Poco dopo la testa, 5 vasi laterali con pareti
muscolari più spesse funzionano come pompe:
in altre parole, il lombrico ha 5 cuori.
Dai vasi laterali lungo tutto il corpo partono i
vasi capillari che portano il sangue fin sotto
l’epidermide dove avvengono gli scambi di
ossigeno e anidride carbonica con l’esterno.
Il plasma contiene pigmento emoglobinico
disciolto.
Respirazione cutanea
Avviene attraverso la cuticola che riveste il
corpo; la pelle rimane sempre umida, grazie
alla produzione di una sostanza vischiosa.
Osservare e sperimentare
Flaccavento, Romano – Fabbri Editori
Virtual Lab: dissezione di lombrico – anatomia esterna e interna
http://www.mhhe.com/biosci/genbio/virtual_labs/BL_14/BL_14.html
Dossier sui lombrichi
Sistema circolatorio chiuso e respirazione
cutanea
Sistema circolatorio chiuso
Il sangue scorre dentro 2 lunghi vasi chiusi, uno
dorsale e uno ventrale, collegati fra loro da vasi
laterali.
Poco dopo la testa, 5 vasi laterali con pareti
muscolari più spesse funzionano come pompe: in
altre parole, il lombrico ha 5 cuori. Dai vasi laterali
lungo tutto il corpo partono i vasi capillari che
portano il sangue fin sotto l’epidermide dove
avvengono gli scambi di ossigeno e anidride
carbonica con l’esterno. Il plasma contiene
pigmento emoglobinico disciolto.
vasi
sanguigni
La superficie viscida del lombrico, che in molti suscita ribrezzo, gli consente di
respirare. La cuticola è porosa e i vasi sanguigni in prossimità di essa assorbono
ossigeno dall’aria o dall’acqua rilasciando anidride carbonica. Ma questo scambio di
gas può avvenire solo se la cuticola è umida. Se un lombrico si asciuga, muore
soffocato lentamente.
Dossier sui lombrichi
Sistema circolatorio chiuso e respirazione cutanea
vasi sanguigni
Se un lombrico resta intrappolato nella sua tana durante una pioggia battente, la scorta di
ossigeno presente nell’acqua si esaurirà rapidamente. Questo è uno dei motivi per cui
dopo un acquazzone i lombrichi salgono in superficie.
Dossier sui lombrichi
RIPRODUZIONE
I lombrichi sono ermafroditi insufficienti e
ovipari.
Ermafroditi perché nello stesso individuo
sono presenti sia l’apparato riproduttore
maschile che quello femminile in segmenti
diversi.
Insufficienti perché non possono
autofecondarsi, ma la riproduzione richiede
due individui. Si tratta di una doppia
fecondazione incrociata perché ciascun
individuo, essendo femmina e maschio
contemporaneamente, insemina e ovula al
tempo stesso, feconda ed è fecondato.
Galapagos – L. e F. Cavalli-Sforza – Einaudi Editore
Percorsi di Scienze – Fabris, Genzo – Trevisini editore
Dossier sui lombrichi
Riproduzione
Al tempo della maturità sessuale, in
prossimità delle aperture genitali, l’epidermide
si ispessisce e si origina il clitello, un
particolare organo, secernente una sostanza
mucosa che permette l’adesione dei due
individui, che si accoppiano disponendosi in
versi opposti.
In corrispondenza del clitello i lombrichi si
scambiano i gameti.
Ovipari perché dopo l'accoppiamento, il
clitello produce un bozzolo gelatinoso dentro
al quale vengono deposte le uova (ooteca
chiamata cocoon) ricche di tuorlo. Il bozzolo
viene spinto in avanti e fatto passare
sull'orifizio genitale maschile che lo riempirà
di liquido seminale.
Ispessimento cutaneo detto clitello
Quindi il bozzolo viene espulso dal corpo dell'animale e al suo interno si sviluppano gli
embrioni.
