蚯蚓的形态通常为细长的圆柱形,头尾稍尖,整个身体由若干环节组成,无骨骼,外被一薄而具色素的角质层,除前两节外,其余体节上均生有刚毛。蚯蚓种类繁多,其身体的长短、粗细也各有不同。成蚓短的不足1 厘米,长的可达2 米以上。根据蚯蚓的体形大小,可将蚯蚓分为大、中、小三型。体长大于100毫米,体宽大于0.5毫米的为大型蚯蚓。大型蚯蚓刚毛较短,体壁肌肉发达,适于陆栖蠕动爬行,常为较高等的陆栖蚯蚓,即我们常见的蚯蚓,如链胃蚓科、舌文蚓科、巨蚓科、正蚓科的种类。体长30~100毫米,体宽0.2~0.5毫米的为中型蚯蚓。中型蚯蚓一般刚毛呈长发状,多为水栖蚯蚓,常生活在水底泥沙或湿度较大的土壤中,如颤蚓科、带丝蚓科、单向蚓科和丝蚓科的种类。体长小于30毫米,体宽小于0.2毫米的为小型蚯蚓。小型蚯蚓一般刚毛呈长发状,多为水栖蚯蚓,如较低等的膘体虫科、仙女虫科和后囊蚓科的种类。
蚯蚓的体色是由体壁内有色素细胞或色素粒所致,色素的成分主要是卟啉化合物的混合物。蚯蚓体色同其所栖息的环境关系十分密切。水栖蚯蚓体壁一般无色素,体壁不透明的常呈淡白色或灰色,体壁透明的因血红蛋白存在于体壁毛细血管中而呈粉红色或微红色。陆栖蚯蚓具有各种体色,通常背部、侧面呈棕红色、紫色、褐色、绿色等,腹部体色较浅。同一种类的蚯蚓,生活在不同的环境中时,体色会随之改变,这是生理与环境协调统一的结果。
蚯蚓身体由许多形态相似的环状体节构成,称为分节现象。这是无脊椎动物在进化过程中的一个重要标志。蚯蚓体节与体节间以体内的隔膜相分隔,在体表相应地形成的节间沟为体节的分界。蚯蚓体内许多内部器官如循环、排泄、神经等也表现出按体节重复排列的现象,这对促进动物体的新陈代谢、增强对环境的适应能力有着重大意义。
蚯蚓的体节的宽度不一,前部体节和生殖带区较宽。体节由节间沟分隔,内部的体腔由无数隔膜按体节在节间沟处分成若干个小室。蚯蚓除前端第一节、后端两节及环带体节外形特化外,其余各体节形态基本相同,属于同律分节。蚯蚓的体节数通常多为110~180个,但不同的蚯蚓体节的数目差异很大,如鼻蚓属的种类,其体节可达600个,而膘体虫科的种类仅有7 个体节。
蚯蚓身体前端第一节称围口节。陆栖蚯蚓的围口节无眼和吻,而水栖蚯蚓则有。围口节的前面有一个肉质的叶状凸起,称口前叶。口前叶不是一个独立的体节,而是第一体节的组成部分,其上无颚和齿。蚯蚓在前进或摄食时,口前叶起掘土、触觉、嗅觉和摄取食物的作用。多数蚯蚓的口前叶和围口节主体有明显的沟状分界(注意不要误以为是节间沟)。
刚毛是附属于蚯蚓体壁的运动器官,主要由刚毛、刚毛囊和刚毛肌肉组成。蚯蚓上皮内陷形成刚毛囊,囊底部一个大的细胞分泌几丁质形成刚毛(图1)。刚毛因肌肉的牵引,在穴内或地面起支撑作用,蚯蚓再借助于体壁肌肉的伸缩,蚯蚓就能蠕动爬行。当刚毛受损脱落后,可再生出新的刚毛来替代。
图1 正蚓属刚毛囊切面
1.刚毛囊;2.纵肌;3.环肌;4.表皮层;5.角质膜;6.刚毛;7.牵引肌;8.缩肌
刚毛的种类和形态多种多样,因蚯蚓种类的不同而有差异,其性状有时也有差异。如常见的运动刚毛多为钩状;在雄孔和前列腺附近的交合刺,受精囊孔附近以及某些体节的交配毛,都是变态刚毛,统称为生殖刚毛。蚯蚓在交配时,生殖刚毛用以帮助束缚其配偶身体,或刺激配偶,或有助于将精液输送到配偶的受精囊内。
蚯蚓刚毛的排列形式和数量也因种类的不同而有差异。陆栖蚯蚓的刚毛排列形式主要有环生型排列和对生型排列。环生型排列即各体节的刚毛呈环状排列,我们常见的陆栖蚯蚓多为此型排列。在对生型排列中,各体节常有4 对刚毛,在蚯蚓身体上排列为8 条纵行。对生型排列依据刚毛对距离的远近可分为紧密对生(每对刚毛之间距离较小)、宽阔对生(每对刚毛之间的距离较宽)和稀疏对生(刚毛间距很大,以至刚毛成对不明显)(图2、图3)。水栖蚯蚓的刚毛每个体节上有4 束,在背腹及两侧排列。每束刚毛多者几条、几十条,少者也有一条的。每束刚毛的种类、形态和数量往往不同,即使同种蚯蚓的不同体节,甚至同一体节的背腹与两侧也常有差异。
图2 陆栖蚯蚓的刚毛排列形式
1.紧密对生;2.宽阔对生;3.稀疏对生;4.环生
图3 刚毛的排列形式(腹面观)
1. 4对刚毛排列;2.环状刚毛排列
环带又称生殖带,是性成熟的蚯蚓身体前端若干体节特化而成的一种戒指状物。环带的颜色和身体的其他部分有明显的不同,有的呈乳白色,有的呈肉红色或米黄色。如环毛蚓性成熟时,其第14~16节3节的上皮变为腺体细胞,比其他部分肥厚,色暗呈环状,无节间沟,无刚毛,如戒指状。环带背部表皮一般可分为3层:表层为黏液细胞,当蚯蚓交配时,黏液细胞的分泌物可形成细长的管子来束缚蚯蚓的身体;中层为大颗粒腺细胞,其分泌物形成蚓茧的膜;里层为细颗粒腺细胞,其分泌物形成蚓茧的蛋白液。所以环带是蚯蚓繁殖时的重要器官。
蚯蚓环带的位置和形状因种类的不同有所差异(图4),蚯蚓环带的形状通常有两种,即指环形和马鞍形;一般大型蚯蚓的环带多在生殖腺所在体节上或稍后的体节上,小型蚯蚓的环带一般在生殖腺附近的体节上,但同种蚯蚓的环带位置是固定的。
图4 7类蚯蚓前端外形
A.环毛蚓属;B.寒宪蚓属;C.双胸蚓属;D.杜拉蚓属;E.异唇蚓属;F.合胃蚓属;G.正蚓属
1.雄孔;2.雌孔;3.受精囊孔;4.环带;5.精液沟;6.乳突;7.性隆脊
在蚯蚓身体的表面还有许多开孔,如背孔、肾孔、头孔、雄性生殖孔(简称雄孔)、雌性生殖孔(简称雌孔)、受精囊孔等(图5)。这些开孔各有其功能,开孔的形状和部位可作为蚯蚓种类鉴别的依据。
在陆栖蚯蚓背中线上节间沟中的小孔为背孔。背孔与体腔相通,平时紧闭,当遇干燥或刺激时则张开,射出体腔液,润湿身体表面,有利于蚯蚓的呼吸和在土壤中穿行。水栖蚯蚓无背孔。
肾孔是蚯蚓排泄器官——后肾管向外的开口,能排泄代谢的废物。陆栖蚯蚓的肾孔多位于身体腹面的两侧,每节一般都有1 对肾孔。而水栖蚯蚓的肾孔位于背侧刚毛束的前方。
生殖孔在蚯蚓身体的腹面或腹侧面向外的开口。雄性生殖孔是输精管通向体外的开口,不同种类的蚯蚓,其雄孔的位置和数量不同,如巨蚓的雄孔位于第15节腹侧面,每孔在一呈裂缝状的凹陷内。雌性生殖孔是输卵管通向体外的开口,因种类不同,其数量和位置也不同,如环毛蚓第14节腹侧两侧为一雌性生殖孔。
受精囊孔是受精囊的开口,当蚯蚓交配时,对方的精液由此孔流入受精囊内贮存。受精囊孔常位于节间,多在腹面或侧腹面,其位置和数量也因种类的不同而有差异,亦是蚯蚓种类鉴别的特征之一。如直隶环毛蚓、威廉环毛蚓、湖北环毛蚓等习见环毛蚓有受精囊孔3 对,位于第6~7节、第7~8节、第8~9节各节间沟的腹面两侧;参环毛蚓的受精囊孔为2 对,中材环毛蚓和异毛环毛蚓为4对。有少数种类,如双胸蚓属的种类,无此受精囊孔。
头孔与背孔较相似,它位于口前叶和围口主体的交界处。通常仙女虫科、线蚓科、带丝蚓科的种类具有头孔。
图5 环毛蚓的体表诸开口(罗马数字表示体节数)
A.体前部腹面;B.体前部背面;C.整体腹面
1.受精囊孔;2.雌孔;3.雄孔;4.背孔;5.环带