Regenwürmer
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Die Regenwürmer (Lumbricidae) sind im Erdboden lebende, gegliederte Würmer aus der Ordnung der Wenigborster (Oligochaeta). Sie gehören innerhalb der Klasse Clitellata zum Stamm der Ringelwürmer (Annelida). Von den weltweit rund 3500 Arten von Wenigborstern gehören 10 Gattungen mit etwa 220 Arten zur Familie der Lumbricidae, also zu den eigentlichen Regenwürmern. Davon leben in Deutschland immerhin 39 Arten.
2004 wurde der Regenwurm zum "Wirbellosen Tier des Jahres" erklärt. Der 9 bis 30 Zentimeter lange Tauwurm oder gemeine Regenwurm (Lumbricus terrestris) ist die bekannteste einheimische Art, welche man prototypisch meist als "den" Regenwurm bezeichnet, neben dem 6 bis 13 Zentimeter langen Kompost- oder auch Mistwurm (Eisenia foetida). Doch handelt es sich bei ihnen keineswegs um die längsten Wenigborster. Die in Australien beheimateten Riesenregenwürmer ("giant earthworms") der Gattung Megascolides werden bei einem Durchmesser von 8 Millimeter bis zu 3 Meter lang.
Name
Der Name "Regenwurm" geht offenbar auf den althochdeutschen Begriff "regnwurm" zurück, der sich auf das Verhalten der Würmer bezieht, bei starken Regenfällen die unterirdische Wohnröhre zu verlassen und auf dem Erdboden umherzukriechen. Treffender, weil auf den eigentlichen Aufenthaltsort des Wurms bezogen, ist die englische Bezeichnung "earthworm" oder der französische Begriff "ver de terre". Nach anderer Ansicht rührt der deutsche Name nicht von der Eigenart der Würmer her, bei Regen in großen Scharen an die Erdoberfläche zu kommen, sondern von ihrer steten Aktivität. Im 16. Jahrhundert soll es entsprechend noch die Bezeichnung "reger Wurm" gegeben haben.
Man nimmt oft an, dass die Regenwürmer nicht an die Erdoberfläche kriechen, weil sie den Regen lieben, sondern weil sie bei Regen in ihren Gängen im Erdboden ertrinken würden, da der im Wasser gelöste Sauerstoff nicht ausreiche, um den Wurm über die Hautatmung mit genügend Atemgas zu versehen. 1978 veröffentlichten jedoch B. Gruner und E. Zebe eine Studie, aus der hervorging, dass unter anaeroben Bedingungen unter Wasser gehaltene Regenwürmer erst nach 35 Stunden zugrunde gingen. Wie sich weiter herausstellte, schalten die Würmer unter diesen extremen Bedingungen auf einen glykolytischen Stoffwechsel ohne Sauerstoffverbrauch um. Was der eigentliche Anlass für die Regenwürmer ist, bei Regen ihre Wohnröhren zu verlassen, scheint also unbekannt zu sein.
Körperbau
Segmentierung
Der Körper des Regenwurms besteht aus zahlreichen zylindrischen Gliedern (Segmenten), welche an ihren Seiten die kaum aus der Haut hervorragenden Borsten tragen. Die Borsten, von denen Regenwürmer pro Segment 4 Paar oder 8 Stück, besitzen, bestehen aus Chitin und Proteinen und können mit Hilfe besonderer Muskeln bewegt werden. Die Anzahl der Segmente nimmt mit dem Alter des Wurms zu. Eine spezielle Wachstumszone in der Nähe des Hinterendes produziert neue Glieder.
Hautmuskelschlauch
Nach außen hin ist der gesamte Körper des Wurms und damit auch jedes seiner Segmente durch einen Hautmuskelschlauch abgegrenzt. Auf eine einschichtige Epidermis, die einige Drüsen- und Sinneszellen enthält und nach außen eine Cuticula abscheidet, folgt eine Ringmuskelschicht und weiter innen die dicke Längsmuskelschicht.
Verdauungsorgane
Eine Art Oberlippe, der Kopflappen (Prostomium), überwölbt am Kopfende den Mund. Die Mundöffnung führt in den Darm, der den ganzen Regenwurm von vorne bis hinten durchzieht. Der Darm beginnt mit einem muskulösen Pharynx, auf den die Speiseröhre (Oesophagus) mit ihren Kalksäckchen sowie ein muskulöser Kropf und Muskelmagen folgen. In letzterem wird (ähnlich wie bei Hühnern) die pflanzliche Nahrung durch aufgenommene kleine Steinchen (hier: Sandkörner) gleichmäßig zerrieben. Es folgt der lange Mitteldarm, der auf der Rückenseite in seiner gesamten Länge eine Einstülpung (Typhlosolis) aufweist, die die innere Darmoberfläche vergrößern hilft. Am Hinterende des Wurms befindet sich der After.
Ausscheidungsorgane
Als Ausscheidungsorgane liegen in jedem Segment (mit Ausnahme der ersten drei Glieder und des letzten Segments) links und rechts vom Darm zwei so genannte Nephridien, die aus einem langen, in Schleifen gewundenen, im Endabschnitt sich zur Harnblase erweiternden Exkretionskanal bestehen. Ein Wimpertrichter, der in das davor liegende Segment ragt, fängt die auszuscheidenden Substanzen auf. Jedes Nephridium ist von Blutgefäßen umsponnen, die der Sauerstoffversorgung des Ausscheidungsorgans dienen. Die Versorgung der Zellen mit Sauerstoff ist nötig, weil an den Schleifen des Nephridiums aktive Transportvorgänge zur Ausscheidung von Harnsäure, Harnstoff, Ammonium und Salzen sowie zur Rückresorption von Wasser, Ionen und organischen Verbindungen ablaufen.
Coelom
Zwischen Darm und Hautmuskelschlauch liegt in jedem Segment die Leibeshöhle (das Coelom). Diese ist durch zarte Querwände (Dissepimente) von der Leibeshöhle des Nachbarsegments abgegrenzt und prall mit Flüssigkeit gefüllt. Diese Flüssigkeit, die von innen gegen den Hautmuskelschlauch drückt, wirkt als ein hydrostatisches Skelett und hilft mit, dem Wurm beim Kriechen und beim Einbohren in den Erdboden Stabilität zu verleihen.
Nervensystem
Das Nervensystem ist hoch entwickelt. Es ist in das Gehirn oder Oberschlundganglion, das Bauchmark und die Segmentalnerven untergliedert. Das aus zwei Cerebralganglien bestehende Gehirn liegt im dritten Segment kurz vor dem Beginn des Pharynx dorsal dem Darm auf. Von ihm ziehen zahlreiche Nerven nach vorn in Richtung Prostomium. Schlundkonnektive verbinden das Oberschlundganglion auf beiden Seiten des Vorderdarms mit dem zu Beginn des vierten Segments ventral vom Darm gelegenen Unterschlundganglion. Es folgt der Hauptstrang des Nervensystems, der auf der Bauchseite den Wurm von vorn bis hinten durchzieht. Er wird daher als Bauchmark bezeichnet. Dieses liegt in Form eines paarig angelegten Strickleiternervensystems vor, was aber am aufpräparierten Wurm nur schwer zu erkennen ist. Innerhalb jedes Segments erkennt man nur je eine Anschwellung, von der Nerven zum Hautmuskelschlauch abzweigen. Augen fehlen zwar, doch ist der Regenwurm vor allem am Vorder- und Hinterende lichtempfindlich und reagiert auch auf Erschütterungen des Bodens.
Blutgefäßsystem
Besondere Atmungsorgane besitzt der Regenwurm nicht, aber ein vielfach verzweigtes, geschlossenes Blutgefäßsystem, das den über die Haut aufgenommenen Sauerstoff und die aus dem Darm aufgenommenen Nährstoffe im ganzen Körper verteilt. Es besteht aus einem Rückengefäß, das das Blut von hinten nach vorn treibt, und einem Bauchgefäß. Innerhalb jedes Segments verbinden Gefäßschlingen diese zwei Hauptkanäle. Um die Speiseröhre herum sind diese seitlich liegenden Verbindungsgefäße so dick und muskulös, dass man sie Lateralherzen nennt. Das Blut selbst ist durch den roten Blutfarbstoff Hämoglobin, der im Blutplasma gelöst ist, rot gefärbt. Es enthält auch farblose Blutkörperchen, die Amoebocyten, die jedoch meistens den Gefäßwänden anliegen. Das Hämoglobin des Regenwurms besteht nicht wie das des Menschen aus nur 4, sondern aus 24 Untereinheiten. Entsprechend hoch ist sein Molekulargewicht von 3.840.000 u.
Lebensweise
Ernährung
Die Regenwürmer sind nachtaktive Tiere. Sie sind überwiegend Substrat- und Pflanzenfresser, das heißt sie füllen ihren Darm mit humusreicher Erde und vermodertem Pflanzenmaterial. Sie ziehen nachts beispielsweise Keimlinge und Blätter in die Erde, um sie dort verrotten zu lassen und später als Nahrung zu verwerten. Um die Blätter festzuhalten, können die Regenwürmer ihr Vorderende knopfartig aufblähen, so dass ihr Mund wie von einer Saugscheibe umgeben ist. Diese wird an das Blatt oder den Blattstiel gepresst, und mit Hilfe des muskulösen Pharynx saugt sich der Wurm so sehr fest, dass er in der Lage ist, das angesaugte Blatt rückwärts kriechend in seinen Gang zu ziehen, wo es verrotten kann. Sekrete aus den Pharynxdrüsen fördern den Zersetzungsprozess. Zum Teil fressen sich die Regenwürmer auch durch die Humuserde, in der sie leben. Die aufgenommene Erde enthält Detritus-Bestandteile, Bakterien, Pilzsporen und Einzeller, die verdaut und als Nahrung genutzt werden können. Manche Regenwürmer fressen auch Fleisch.
Fortbewegung
Mit Hilfe der Ring- und Längsmuskulatur seines Hautmuskelschlauchs bewegt sich der Regenwurm kriechend fort. In der vorderen Region kontrahieren sich beispielsweise die Ringmuskeln, was bewirkt, dass die dortigen Segmente dünner und länger werden und sich nach vorne schieben. Die schräg nach hinten gerichteten Borsten verankern zusätzlich die vorgestreckten Segmente an der erreichten Stelle im Boden. Nun folgt eine von vorn nach hinten verlaufende Kontraktion der Längsmuskeln, wodurch die Segmente dicker und kürzer werden, was den Wurmkörper nach vorne zieht. Berührungs- und Lichtreize können Regenwürmer auch zum Rückwärtskriechen veranlassen. Beim Eindringen in den Oberboden sowie bei der Neuanlage von Wohnröhren wird das verdünnte Vorderende als Bohrinstrument benutzt. Zum Überwinden des Bodenwiderstandes dient dabei der hydrostatische Druck der Leibeshöhlenflüssigkeit.
Fortpflanzung
Die Regenwürmer sind Zwitter und befruchten sich wechselseitig. Eine bestimmte Reihe ihrer Körpersegmente, die den so genannten Gürtel (das Clitellum, eine Art sattelförmige Verdickung) bilden, enthalten mächtige Drüsen, welche bei der Begattung ein Sekret ausscheiden, das die beiden Geschlechtspartner manschettenartig aneinanderheftet. Die Seitenränder des Clitellums treten als sogenannte Pubertätsleisten besonders hervor. Während der Begattung legen sich zwei Würmer mit der Bauchseite aneinander, und zwar so, dass sie über ihre Geschlechtsöffnungen Spermien austauschen und in die Receptacula seminis (kugelförmige Einstülpungen zur Sperma-Aufbewahrung) des Geschlechtspartners einführen können. Die jeweils dort gespeicherten fremden Spermien dienen später zur Befruchtung der eigenen Eizellen. Bei einigen Regenwurmarten wurde hin und wieder auch Selbstbefruchtung beobachtet. Die Eier werden wie bei den Blutegeln in Kokons abgelegt. Das Sekret der Clitellum-Drüsen dient zur Bildung dieses Ei-Kokons. Die Embryonen ernähren sich von dem Eiweiß, von dem sie umgeben sind, und machen nur eine geringe Metamorphose zum Wurm durch.
Überleben im Winter
Den Winter verbringen die Würmer zusammengeballt in größerer Tiefe liegend in einer Kältestarre, wahrscheinlich auch unter wärmespeichernden Baumstümpfen, Steinen oder Bodenplatten. Unter dicht geschlossenen Schneedecken ist der Boden häufig nicht gefroren, mehrere Regenwurmarten bleiben in diesem Fall auch im Winter weiter im Bereich des Oberbodens aktiv.
Bedeutung für die Bodenverbesserung
Bei ihren Wanderungen im Boden bilden Regenwürmer Röhren, die sie mit ihren Exkrementen füllen. Dadurch liefern sie den Pflanzen Dünger. Die lufthaltigen Gänge sorgen auch dafür, dass aerobe Bakterien mit genügend Sauerstoff versorgt werden und abgestorbene Pflanzenteile besser zersetzen können. In den senkrechten Gängen können aber auch Pflanzenwurzeln schneller in die Tiefe wachsen. Von besonderer Bedeutung sind die Regenwürmer, wie bereits Charles Darwin beobachtete, dadurch, dass sie beständig die aus den tieferen Schichten des Bodens stammende Erde durch ihren Darm hindurch und an die Erdoberfläche befördern und dadurch erheblich zur Auflockerung und Belüftung des Bodens beitragen. Als begleitender Effekt zeigt sich u.a. das erleichterte Eindringen von Wasser in tiefere Bodenschichten. Dies wiederum fördert das Pflanzenwachstum.
Den Kot setzen die Regenwürmer meist in Form von geringelten Kotbällchen überwiegend an der Mündung ihrer Gänge ab. Nach Darwins Berechnung befördern die Regenwürmer in vielen Teilen Englands jährlich auf jedem 6 Hektar großen Landstück ein Gewicht von mehr als 25000 kg Erde an die Oberfläche und bewirken dadurch eine ganz erhebliche Durchmischung der Bodenschichten, wobei der Untergrund mit Humusstoffen angereichert wird.
Die gezielte Verarbeitung von Kompost (Kompostierung) durch Regenwürmer (Wurmkompost) ergibt als Produkt den sog. Wurmhumus mit hochkonzentrierten Bestandteilen an pflanzenverfügbaren Nährstoffen. Im Freiland sind die positiven Einflüsse von Regenwürmer nicht messbar, da man sie von den anderen Umwelteinflüssen nicht trennen kann. Unter standardisierten Bedingungen im Labor hingegen, sind die fruchtbaren Effekte dieser Bodenbewohner belegt.
Fressfeinde
Regenwürmer werden in erster Linie durch zahlreiche Vogelarten verfolgt. Meist sind es Stare, Drosseln, Amseln und Krähen, die den Würmern aktiv nachstellen. Weitere natürliche Feine sind Maulwürfe, Igel, Spitzmäuse, Kröten, Frösche, Feuersalamander, Tausendfüßler und Laufkäfer. Der Maulwurf beißt den Regenwürmern häufig ins Vorderende, um sie am Davonkriechen zu hindern und sich so einen Wintervorrat an halblebendigen Würmern anzulegen. Auch Füchse und Dachse ernähren sich gern von Regenwürmern.
Regenerationsvermögen und Selbstverstümmelung
Regenwürmer besitzen ein beachtliches Regenerationsvermögen, vor allem am Hinterende, weniger am Vorderende. Sie sind auch in der Lage, sich selbst zu verstümmeln (Autotomie), wenn sie ein Fressfeind gepackt hat. Dann schnürt der Wurm am Hinterende eine Reihe von Segmenten ab, um sie dem Räuber zu überlassen, und bringt sich mit dem restlichen Körper durch eine schnelle Fluchtbewegung in Sicherheit. Das weitverbreitete Gerücht, dass zwei lebende Würmer entstehen, wenn man einen Wurm in der Mitte trennt, stimmt nicht, weil das Regenerationsvermögen gerade in der Körpermitte kaum ausgeprägt ist. Am Vorderende können 4 Segmente abgetrennt werden, die alle wieder komplett ersetzt werden. Trennt man vorne mehr Segmente ab, werden nicht mehr alle regeneriert. Bei mehr als 15 entfernten Segmenten kommt es meist zu gar keiner Regeneration.
Wurmzucht, Wurmfarmen
Die meisten Regenwurmarten können relativ einfach in Gefangenschaft gehalten und entsprechend gut vermehrt werden. Auf diese Weise werden Regenwürmer inzwischen auch kommerziell genutzt. Vielfache Verwendung finden die Würmer als Futtertiere im Zoofachhandel oder als Köder für den Anglerbedarf. Seit einiger Zeit werden Wurmkulturen auch für die Bodenverbesserung und für die Kompostwirtschaft eingesetzt. Am besten eignen sich für die Wurmkultur Arten, die bereits von Natur aus eine hohe Vermehrungsrate aufweisen (z.B. Eisenia foetida foetida). Neuerdings werden in geheizten Anlagen auch tropische Regenwurmarten kultiviert. Solche Arten sollten allerdings nur in geschlossenen Bereichen (Gewächshäuser, Laboreinheiten) verwendet werden. Eine Ausbringung ins Freiland sollte aufgrund der Neozoenproblematik nicht stattfinden.
Gelegentlich tauchen in der Presse immer wieder Berichte auf, dass Regenwürmer auch für den menschlichen Verzehr angeboten und zubereitet werden (z.B. als Fleischklößchen oder frisch frittiert).
Systematik in Deutschland vorkommender Arten
Zu den Regenwürmern in Deutschland zählen 39 Arten aus 6 Gattungen:
Gattung Allolobophora (14 Arten):
- A. antipae
- A. caliginosa (Gemeiner Regenwurm, Feldwurm, Wiesenwurm)
- A. chlorotica
- A. cupulifera
- A. diomedea
- A. handlirschi
- A. icterica
- A. jenensis
- A. limicola
- A. longa
- A. minuscula
- A. oculata
- A. rosea
- A. smaragdina
Gattung Dendrobaena (9 Arten):
- D. attemsi
- D. austriaca
- D. illyrica
- D. octaedra
- D. platyura
- D. pygmaea
- D. rubida
- D. subrubicunda
- D. tenuis
Gattung Eisenia (4 Arten):
- E. eiseni
- E. foetida andrei (Kompostwurm, Mistwurm)
- E. foetida foetida (Kompostwurm, Mistwurm)
- E. veneta
Gattung Eiseniella (1 Art):
- E.tetraedra
Gattung Lumbricus (8 Arten):
- L. badensis
- L. castaneus
- L. festivus
- L. friendi
- L. polyphemus
- L. pusillus
- L. rubellus (Rotwurm, Laubwurm)
- L. terrestris (Tauwurm, Aalwurm)
Gattung Octolasium (3 Arten):
- 0. croaticum
- 0. cyaneum
- 0. lacteum
Siehe auch:
Literatur
- Werner Peters/Volker Walldorf: Der Regenwurm. Heidelberg 1986.
- Buch, Walter: Der Regenwurm im Garten. Stuttgart: Ulmer, 1986.TB ISBN 3800162768
- J.E. Satchell: Earthworm Ecology. London 1983.
- B. Gruner / E. Zebe (1978): Studies on the anaerobic metabolism of earthworms. Comp. Biochem. Physiol 60 B, 441-445.
- Charles Darwin (1882): Die Bildung der Ackererde durch die Thätigkeit der Würmer mit Beobachtung über deren Lebensweise.- Berlin u. Schlechtenwegen - [Nachdruck 1983 der Auflage von 1882].
- ebda. online in Englischer Sprache: http://www.gutenberg.org/etext/2355
