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為何下過大雨後的清晨,會有許多蚯蚓奄奄一息?
你是否曾在下過大雨後的隔天清晨,看到地上有許多奄奄一息的蚯蚓?這些蚯蚓若不能及時爬回土壤內,就可能會被太陽曬成蚯蚓乾。達爾文(1892)認為在下了大雨之後,蚯蚓會因溺水而死,而且這些蚯蚓原本就已經生病,大雨只是加速牠們的死亡。但事實上,不少蚯蚓可存活在水中數天到幾個月以上。Ralph(1957)測得蚯蚓一天有兩次呼吸高峰期,一次是傍晚,一次是清晨,而以清晨最明顯;因此他認為蚯蚓會爬出地面,是因為缺少氧氣的原因。Merker & braunig(1927)認為爬出地表的蚯蚓,若照射到陽光,可能會被其中的紫外線麻醉,因此無法鑽回地下,最後導致牠們脫水死亡。結合上述二理論,似乎可以解釋「為什麼下過大雨的隔天清晨,會在地上看到許多奄奄一息的蚯蚓?」。事實是否如此呢?
目前初步結果顯示,蚯蚓會在夜間到清晨有一呼吸高峰期,因此推測蚯蚓在下過大雨後的清晨爬出地表,可能的原因是因為土壤飽含雨水,將孔隙封住,土壤中氧氣降低,而耗氧量從晚上到清晨皆很高
蚯蚓大量鑽出地面的異常現象
自10月份以來,陸陸續續從苗栗縣三義,屏東縣萬丹、恆春,台南縣關廟、新化,台南市及宜蘭縣礁溪等地均發生蚯蚓大量爬出地面的現象,爬出之時間通常在清晨4~5點的時候,數量可高達上萬隻,如此異常的現象,再加上近來頻繁的地震,引起許多人的注意及聯想,為何會有如此多的蚯蚓要爬出地面?
蚯蚓在潮濕的夜晚會露出半截的身體,主要是覓食,而一般蚯蚓會大量爬出地表多是在大雨過後的清晨,因此以前認為是因為『土壤中含水過多,蚯蚓無法呼吸而爬出』。但根據本實驗室先前的實驗卻發現,泡在水中的蚯蚓,可存活數天之久,且無掙扎逃離的行為表現。因此蚯蚓主要爬出地表的雨水無關,推測可能與耗氧或排泄等其他生理因素有關,相關的研究目前實驗室正在進行中。蚯蚓是否會因為原生活的『土壤太乾』,所以逃出來另尋較濕之地?根據實驗室的觀察,蚯蚓在乾旱時會越爬越深,鑽至土層較深處,甚至有些種類會蜷成一團,降低活動量以度過乾旱期。故蚯蚓大量爬出地表應非因乾旱所致。
另一種可能的因素是蚯蚓要『進行交配』。但根據目前的觀察資料中顯示,在最近大量出現的蚯蚓,並未發現蚯蚓交配的行為,且目前所知蚯蚓在地表的交配行為,多只露出半截身體而非整隻爬出。因為一旦完全爬出土壤,所遇到的危險比在土中增加許多,例如:被天敵捕食,被陽光中的紫外線麻痺脫水而死或被人車壓死,因此,若要進行交配時,大多是在土壤中進行或是伸出半截身體,以隨時鑽回土中減低危險。
而另一個可能影響蚯蚓活動的因素是『溫度』,蚯蚓活動有其最適應溫度範圍,若超出範圍,可能就不利蚯蚓生存,甚至引起大量蚯蚓逃亡,之前實驗室所飼養的蚯蚓就曾因為溫度過高而演出大逃亡事件;目前我們沒有這些蚯蚓大量鑽出所在地土壤的溫度變化資料,因此無法斷定是否溫度的影響使得蚯蚓大量出現?
還有一個可能的因素是因為蚯蚓的『密度』太高,需要疏散,但是要疏散應是向四面八方爬去,而非有特定方向性。
就『土壤成分』改變來探究,根據國外資料顯示,土壤中一些化學物質對蚯蚓的活動有影響,例如蚯蚓對農藥很敏感,如果有施用農藥,蚯蚓很可能因此爬出地表;或者也可能是因為局部地質起了變化,有一些化學物質釋放出來或溶到地下水中而使得地下水質改變,使蚯蚓無法適應,因而鑽出地面。同樣的,這些土壤地質的資訊就得配合地質學家的調查資料才能有進一步的推論。
以屏東萬丹的例子來說,其出現的蚯蚓經鑑定過後為土後腔環蚓,此種蚯蚓在台灣的分佈相當廣,但為何只有此地的蚯蚓會爬出來?若是季節變更,應每年都有且是廣泛性出現而非侷限於少數地點。在實驗室中飼養此種蚯蚓時,若是以培養土飼養,蚯蚓會在兩三天內爬出土壤死亡,但改以較緻密的黏土飼養,則存活狀況良好,一般來說,培養土養分較為豐富,蚯蚓存活會較好,但事實上,不同的蚯蚓對於環境的要求不同,因此些微的環境變化就足以造成重大的影響。所以我們推測除了蚯蚓本身的活動行為外,環境因子與蚯蚓的大量爬出可能有關,很可能當地一些特殊的因子才導致這種現象。但究竟原因為何,目前仍無一確切答案,需要進一步的觀察記錄,並結合其他學門共同研究,才能對此一現象作明確的解釋。
蚯蚓會叫嗎?
常聽到很多長輩說曾經聽過蚯蚓叫,但是又有書上說並不是蚯蚓叫,而是住在蚯蚓通道內的昆蟲(?)在叫;蚯蚓真的會叫嗎?在李時珍「本草綱目」中曾經提到蚯蚓:「季夏始出,仲冬蟄結,雨則先出,晴則夜鳴,...」而在台語歌謠「秋風夜雨」歌詞中唱到「風雨聲音擾亂秋夜靜,時常聽見蚯蚓哭悲情,...」,那蚯蚓會叫囉?!
但是站在解剖學的角度來看,蚯蚓內部並無類似發聲的器官,應該不會發聲。在我們實驗室的蚯蚓養殖箱裡,曾經聽見低沉的、類似水的啾啾聲,推想可能是因為土壤水分多,蚯蚓在土中通道爬行時,擠壓所發出的啾啾水聲;又據聞澳洲有一種超大型蚯蚓,Australia Giant earthworm(體長最長可達3公尺),可以聽到水在其體內流動的聲音,但這與古老台灣歌謠「土蚓仔歌」內所唱到的「那尾土蚓仔子,出世就身來長、牠的腰來軟,田埂邊,牠有開土孔,在那裡做眠床,睏到三更月光暝,牠就爬出來孔口外,在那裡咻咻叫、、、」所形容的較高頻聲音不同。據多位熱心民眾所述,所聽到的也都是較高音頻的聲音,和較低頻的水聲似乎不太一樣。因此若蚯蚓真的會叫,牠的聲音是如何產生的?我們推測了幾點原因:
1.蚯蚓內部隔膜振動?
2.食物在消化道中蠕動摩擦的聲響?
3.在土中爬行,剛毛與土壤摩擦聲?
4.甚至可能是蚯蚓自肛門排氣的聲響(就是放屁啦!)
一般蚯蚓的交配行為
在動物行為中最引人注意的莫過於生殖與交配行為了,動物為了傳承下一代而發展出來的種種生殖策略,也是最為人所驚訝造物者的神奇。而蚯蚓這種生活在你我周遭地底下的動物,其生殖行為因為觀察不易而蒙上一層神秘的面紗。在國外已有許多報告描述不同種類蚯蚓的生殖行為,但是,在台灣到目前卻還未有關蚯蚓生殖的正式相關報告。
雖然有越來越多有關蚯蚓可行孤雌生殖(卵子不經交配產生下一代)的報告發表(Bouche, 1975 cited by Edward and Bohlen, 1996),但蚯蚓一般描述仍多稱它們為是雌雄同體異體受精。大部分的蚯蚓交配是在地底,會爬出地表交配的蚯蚓種類只佔全部蚯蚓的少部分,因此觀察並不容易。在國外相關報告中,Lumbricus terrestris是以相互受精 (cross-fertilization)的方式進行交配 (Edward and Bohlen, 1996):兩隻對向爬行蚯蚓接觸後,若願進行交配,會將自己的雄孔對準對方的受精囊孔,把精子射入對方的受精囊中(圖一),若受精囊孔數多於雄孔數時,雄孔會先對準最後一對(最遠離頭部的一對)受精囊孔,將精子送入受精囊內後,再向後縮使雄孔對到前一對受精囊中,依此類推,最後互相離開。受精後的蚯蚓,會由雌性生殖孔(雌孔)產生卵,並由環帶處分泌黏液蛋白包住卵,隨著肌肉的推進至受精囊孔處,釋放精子,完成受精,最後黏液蛋白硬化由頭部推出形成卵繭,每個卵繭中可以含有1~多個受精卵,不同種類孵化時間不一,幼蚓孵化後會自行鑽出卵繭生活。
台灣蚯蚓的交配方式是否會與上述國外蚯蚓相同?是在地表交配或是在地底下交配?台灣蚯蚓的交配行為究竟如何?如何產生卵繭?卵繭大小?每個卵繭可以孵化出多少隻小蚯蚓?這些問題之前都尚未見諸於文字報告。