Относно реакцията на сладководна хидра към екзогенни биологично активни (хормонални) съединения

СМ. Никитина, И.А. Ваколюк (Калининградски държавен университет)

Функционирането на хормоните като най-важните регулатори и интегратори на метаболизма и различни функции в организма е невъзможно без наличието на системи за специфично приемане на сигнала и превръщането му в краен полезен ефект, тоест без хормонокомпетентна система. С други думи, наличието на реакция на организмово ниво към екзогенни съединения е невъзможно без наличието на циторецепция към тези съединения и съответно без наличието в тези животни на ендогенни съединения, свързани с тези, върху които ние влияем. Това не противоречи на концепцията за универсални блокове, когато основните молекулярни структури във функционалните системи на живите организми се намират в почти пълен набор още в най-ранните етапи на еволюцията, които са достъпни само за изучаване, са представени от ограничен брой на молекули и изпълняват едноименни елементарни функции не само в представители на едно царство, например в различни групи бозайници или дори в различни видове, но и в представители на различни царства, включително многоклетъчни и едноклетъчни, висши еукариоти и прокариоти.

Трябва обаче да се обърне внимание на факта, че данните за състава и функциите на съединения, които действат като хормони при гръбначните животни, едва сега започват да се появяват в представители на таксони на доста ниско филогенетично ниво. От групите животни с ниско филогенетично ниво хидрата, като представител на чревните кухини, е най-примитивният организъм с истинска нервна система. Невроните се различават морфологично, химически и вероятно функционално. Всеки от тях съдържа невросекреторни гранули. Установено е значително разнообразие от невронни фенотипове в хидра. В хипостома има подредени групи от 6-11 синаптично свързани клетки, които могат да се считат за доказателство за наличието на примитивни нервни ганглии в хидрата. В допълнение към осигуряването на поведенчески реакции, нервната система на хидрата действа като ендокринна регулаторна система, осигурявайки контрол на метаболизма, възпроизводството и развитието. При хидрите има диференциация на нервните клетки според състава на съдържащите се в тях невропептиди). Предполага се, че молекулите на окситоцин, вазопресин, полови стероиди и глюкокортикоиди са универсални. Срещат се и при представители на кишечнополовите. Главните и плантарните активатори (и инхибитори) са изолирани от метанолови екстракти от тялото на хидрата. Главният активатор, изолиран от морски анемонии, е подобен по състав и свойства на невропептида, открит в хипоталамуса и червата на крави, плъхове, прасета, хора и в кръвта на последните. Освен това беше показано, че както при безгръбначните, така и при гръбначните, цикличните нуклеотиди участват в осигуряването на реакцията на клетките към неврохормоните, т.е. механизмът на действие на тези вещества в две филогенетично различни линии е еднакъв.

Целта на това изследване, като вземем предвид горното, избрахме да проучим комплексния ефект на екзогенни биологично активни (хормонални) съединения върху сладководната хидра.

Материал и методи на изследване

Животните за експеримента са събрани през юни-юли 1985-1992 г. на гарата (канал на река Немонин, село Матросово, област Полески). Адаптиране към съдържанието в лабораторията - 10-14 дни. Обем на материала: тип - Coelenterata; клас - Hydrozoa; изглед - Hydra oligactis Pallas; брой - 840. Броят на животните е отразен в началото на опита и не се отчита нарастването на броя.

Използвахме водоразтворими хормонални съединения от серията окситоцин, предния дял на хипофизата с начална активност от 1 ml (ip) (хифотоцин - 5U, питуитрин - 5U, мамофизин - 3U, префизон - 25U, гонадотропин - 75U) и стероид - преднизолон - 30 mg, който при гръбначните животни осигурява тризвенна ендокринна регулация, включително хипоталамо-хипофизния комплекс и епителните жлези.

В предварителните експерименти са използвани концентрации на лекарството от 0,00002 до 20 ml IP/l от животинската среда.

Имаше три учебни групи:

1-во - дефиниране на "+" или "-" реакции във всички приети от нас концентрации;

2-ро - определяне на диапазона от концентрации, които осигуряват работа в хроничен режим с различна продължителност;

3-ти - хроничен експеримент.

Експериментът отчита активността на пъпкуването на хидрата. Получените данни бяха подложени на стандартна статистическа обработка.

Резултати от изследванията

При определяне на реакцията "±" hydr в широк диапазон от концентрации на съединенията бяха избрани три (0.1 ml IP/l среда, 0.02 ml IP/l среда и 0.004 ml IP/l среда).

В групата с хидравличен контрол, пъпкуването остава на ниво от 0,0-0,4 пъпки/хидра (Pa) в продължение на пет дни. В средата с минимална концентрация на префизон увеличението е 2,2 инд./хидро, питуитрин - 1,9 инд./хидро (значимостта на разликите с контрола е изключително висока - с ниво на значимост 0,01). Хифотоцин, мамофизин и префизон се представиха добре в средни концентрации (1,8-1,9 индивида/хидра). Преднизолонът в минималната и особено в средната концентрация предизвиква увеличение на броя от 1,1-1,3 индивида / хидра, което значително надвишава контролата.

В следващия експеримент са използвани само оптимални концентрации на хормонални съединения. Продължителността на експеримента е 9 дни. До началото на експеримента, според стойността на Ra, контролната и експерименталната група не бяха надеждно разграничени. След девет дни от експеримента стойностите на Pa се различават значително в експерименталните групи и контрола с ниво на значимост 0,05 (Таблица 1).

маса 1

Влияние на хормоналните препарати върху пъпкуването на хидра (Ra) и вероятността за надеждност на техните разлики (p)

Както може да се види от таблицата, най-високата стойност на Ra е получена, когато животните са държани в преднизолон. Всички пептидни препарати дават приблизително сходни стойности на Pa (средно 3,8±0,5). Тук обаче също има вариация. Най-добър ефект (4,3±1,4) се постига при отглеждане на животните в среда с пречистен екстракт от неврохипофизата - хифотоцин. Близък до него по степен на въздействие е мамофизин. В експерименталните групи с питуитрин и префизон стойностите на Ра са съответно 3,7±1,5 и 3,8±1,3. Най-малкият ефект се дава от ефекта върху хидрата от гонадотропин. Незначителни разлики в Ra се появяват до края на първия ден след поставяне на хидри в разтвори на хормонални препарати. През деветте дни на експеримента Ra в контролата не се промени. Започвайки от третия ден, Ra във всички експериментални групи значително надвишава Ra в контролата. Трябва да се отбележи постепенно значително увеличение на този показател в експерименталните групи до деветия ден.

За да оценим статистическата значимост на въздействията, сравнихме стойностите на критерия F (отношение на средните квадрати), получени за всеки от двата фактора поотделно (A - фактор на продължителност; B - фактор на въздействие) и за тяхното взаимодействие (A + B), и табличните стойности на критерия за две нива на значимост P=0.05 и P=0.01 (Таблица 2).

таблица 2

Резултатите от анализа на дисперсията на ефекта на хормоналните препарати и продължителността на поддържането върху интензивността на асексуалното размножаване на Hydra oligactis

Както може да се види от таблицата, F fact за импакт фактора при ниво на значимост 0,05 във всички експериментални групи е по-голямо от Ftable, а при ниво на значимост 0,01 този модел се наблюдава в групи с питуитрин, хифотоцин, префизон и преднизолон, а степента на експозиция в групата с преднизолон е най-висока, много повече, отколкото в групите с питуитрин, хифотоцин и префизон, които имат подобен ефект (стойностите на Fфакт са много близки). Влиянието на взаимодействието на факторите А и Б във всички опитни групи не е доказано.

За фактор А Fact е по-малко от Ftabl (и на двете нива на значимост) в групите с мамофизин и преднизолон. В групите с хифотоцин и гонадотропин, Fact е по-голям от Ftabl при P=0,05, тоест влиянието на този фактор не може да се счита за окончателно доказано, за разлика от експерименталните групи с питуитрин и префизон, където Fact е по-голям от Ftabl при P =0,01 и при Р=0,05.

Всички хормонални препарати, с изключение на гонадотропин, в една или друга степен забавят началото на асексуалното размножаване. Това обаче е статистически значимо само в групата с префизон (P=0,01). Използваните в експеримента хормонални препарати не оказват съществено влияние върху продължителността на развитието на един бъбрек, те променят взаимното влияние на първия и втория бъбрек: питуитрин, мамофизин, префизон, гонадотропин - при наличие само на оформен дял на главата. на развиващите се бъбреци; питуитрин, гонадотропин и преднизолон - при наличие на поне един оформен плантарен дял на развиващи се бъбреци.

По този начин чувствителността на хидрата към широк спектър от хормонални съединения в гръбначните животни може да се счита за установена и може да се предположи, че екзогенните хормонални съединения са включени (като синергисти или антагонисти) в ендокринния регулаторен цикъл, присъщ на самата хидрата.

Библиография

1. Перцева М.Н. Междумолекулни основи за развитие на хормонална компетентност. Л.: Наука, 1989.

2. Богута К.К. Някои морфологични принципи на формирането на нискоорганизирани нервни системи в онто- и филогенезата // Успехите на съвременната биология. М.: Наука, 1986. Т. 101. Бр. 3.

3. Иванова-Казас А.А. Безполово размножаване на животни. Л., 1971.

4. Наследов Г.А. Многовариантност при изпълнението на елементарни функционални задачи и опростяване на системата от молекулярни взаимодействия като модел на функционална еволюция // Вестник на еволюционната биохимия и физиология. 1991. Т. 27. № 5.

5. Natochin Yu.V., Broinlich H. Използването на токсикологични методи при изучаване на проблема с еволюцията на бъбречните функции // Journal of evolutionary biochemistry and physiology. 1991. Т. 27. № 5.

6. Никитина С.М. Стероидни хормони при безгръбначни: Монография. Л .: Издателство на Ленинградския държавен университет, 1987 г.

7. Афонкин С.Ю. Междуклетъчно саморазпознаване в протозоите // Резултати от науката и технологиите. М., 1991. Т. 9.

8. Просер Л. Сравнителна физиология на животните. М.: Мир, 1977. Т. 3.

9. Резников К.Ю., Назаревская Г.Д. Стратегия на развитие на нервната система в онто- и филогенезата. Хидра // Успехите на съвременната биология. М.: Наука, 1988. Т. 106. Брой 2 (5).

10. Sheiman I.M., Balobanova E.F., Пептидни хормони на безгръбначни // Напредък в съвременната биология. М.: Наука, 1986. Т. 101. Бр. 2.

11. Etingof R.N. Изследване на молекулярната структура на неврорецепторите. Методологични подходи, еволюционни аспекти // Вестник на еволюционната биохимия и физиология. 1991. Т. 27. № 5.

12. Highnam K.C., Hill L. Сравнителната ендокринология на безгръбначните // Edward Arnold, 1977.

Фигура: Структурата на сладководна хидра. Радиационна симетрия на хидрата

Местообитание, структурни особености и жизнена дейност на полипа на сладководната хидра

В езера, реки или езера с чиста, бистра вода се намира малко полупрозрачно животно върху стъблата на водни растения - полип хидра("полип" означава "многокрак"). Това е прикрепено или заседнало чревно животно с множество пипала. Тялото на обикновена хидра има почти правилна цилиндрична форма. В единия край е устата, заобиколен от венче от 5-12 тънки дълги пипала, другият край е удължен във формата на дръжка с подметканакрая. С помощта на подметката хидрата е прикрепена към различни подводни предмети. Тялото на хидрата, заедно със стъблото, обикновено е дълго до 7 мм, но пипалата могат да се разтягат на няколко сантиметра.

Радиационна симетрия на хидрата

Ако се начертае въображаема ос по тялото на хидрата, тогава нейните пипала ще се отклоняват от тази ос във всички посоки, като лъчи от източник на светлина. Висяща надолу от някакво водно растение, хидрата непрекъснато се люлее и бавно движи пипалата си, чакайки плячка. Тъй като плячката може да се появи от всяка посока, излъчващите пипала са най-подходящи за този метод на лов.
Радиационната симетрия е характерна, като правило, за животни, водещи привързан начин на живот.

Чревна кухина на хидра

Тялото на хидрата има формата на торбичка, чиито стени се състоят от два слоя клетки - външен (ектодерма) и вътрешен (ендодерма). Вътре в тялото на хидрата има чревна кухина(оттук и името на вида - кишечнополостни).

Външният слой на клетките на хидрата е ектодерма

Фигура: структурата на външния слой на клетките - хидра ектодерма

Външният слой на клетките на хидрата се нарича - ектодерма. Под микроскоп във външния слой на хидрата - ектодерма - се виждат няколко вида клетки. Най-вече тук са кожно-мускулни. Докосвайки страните, тези клетки създават покритие на хидрата. В основата на всяка такава клетка има контрактилно мускулно влакно, което играе важна роля в движението на животното. Когато фибрите на всички кожно-мускулнаклетките са намалени, тялото на хидрата е компресирано. Ако влакната са намалени само от едната страна на тялото, тогава хидрата се огъва надолу в тази посока. Благодарение на работата на мускулните влакна, хидрата може бавно да се движи от място на място, като последователно „стъпва“ или с подметката, или с пипалата. Такова движение може да се сравни с бавно салто над главата.
Външният слой съдържа нервни клетки. Те имат звездовидна форма, тъй като са оборудвани с дълги процеси.
Процесите на съседните нервни клетки влизат в контакт един с друг и се образуват нервен сплит, покривайки цялото тяло на хидрата. Част от процесите се доближава до кожно-мускулните клетки.

Раздразнителност и Хидра рефлекси

Hydra е в състояние да усети допир, температурни промени, появата на различни разтворени вещества във водата и други раздразнения. От това нейните нервни клетки се възбуждат. Ако докоснете хидрата с тънка игла, тогава възбуждането от дразнене на една от нервните клетки се предава през процесите към други нервни клетки и от тях към кожните мускулни клетки. Това предизвиква свиване на мускулните влакна и хидрата се свива на топка.

Модел: Раздразнителността на Хидра

В този пример се запознаваме със сложно явление в тялото на животно - рефлекс. Рефлексът се състои от три последователни етапа: възприемане на раздразнение, прехвърляне на възбужданеот това дразнене по протежение на нервните клетки и обратна връзкатяло чрез някакво действие. Поради простотата на организацията на хидрата, нейните рефлекси са много еднакви. В бъдеще ще се запознаем с много по-сложни рефлекси при по-високо организирани животни.

Хидра жилещи клетки

Модел: низ или коприва клетки от хидра

Цялото тяло на хидрата и особено нейните пипала са покрити с голям брой жилене, или коприваклетки. Всяка от тези клетки има сложна структура. В допълнение към цитоплазмата и ядрото, той съдържа жилеща капсула с форма на мехур, вътре в която е сгъната тънка тръба - жилеща нишка. Стърчи от клетката чувствителна коса. Веднага щом ракообразно, рибено пържене или друго малко животно докосне чувствителна коса, жилещата нишка бързо се изправя, краят й се изхвърля и пронизва жертвата. Чрез канала, минаващ вътре в нишката, отровата навлиза в тялото на плячката от жилещата капсула, причинявайки смъртта на малки животни. Като правило, той изстрелва много жилещи клетки наведнъж. Тогава хидрата дърпа плячката към устата с пипала и поглъща. Жилните клетки също служат на хидрата за защита. Рибите и водните насекоми не ядат хидри, които изгарят врагове. Отровата от капсулите по ефекта си върху тялото на големи животни прилича на отрова от коприва.

Вътрешен слой клетки - хидра ендодерма

Фигура: структурата на вътрешния слой клетки - хидра ендодерма

Вътрешен слой от клетки ендодермаа. Клетките на вътрешния слой - ендодермата - имат контрактилни мускулни влакна, но основната роля на тези клетки е смилането на храната. Те отделят храносмилателен сок в чревната кухина, под въздействието на който екстракцията на хидрата омекотява и се разпада на малки частици. Някои от клетките на вътрешния слой са снабдени с няколко дълги флагела (както при флагелираните протозои). Камшичетата са в постоянно движение и загребват частици към клетките. Клетките на вътрешния слой са способни да освобождават прокрачета (както в амеба) и да улавят храна с тях. По-нататъшното храносмилане се извършва вътре в клетката, във вакуоли (както при протозоите). Остатъците от несмляна храна се изхвърлят през устата.
Хидрата няма специални дихателни органи, кислородът, разтворен във вода, прониква в хидрата през цялата повърхност на тялото.

Хидра регенерация

Във външния слой на тялото на хидрата също има много малки заоблени клетки с големи ядра. Тези клетки се наричат междинен. Те играят много важна роля в живота на хидрата. При всяко увреждане на тялото, междинните клетки, разположени в близост до раните, започват да растат интензивно. От тях се образуват кожно-мускулни, нервни и други клетки, като нараненото място бързо зараства.
Ако разрежете хидрата напречно, тогава на едната му половина растат пипала и се появява уста, а на другата се появява стъбло. Получавате две хидри.
Процесът на възстановяване на изгубени или повредени части на тялото се нарича регенерация. Хидрата има силно развита способност за регенерация.
Регенерацията в една или друга степен е характерна и за други животни и хора. И така, при земните червеи е възможно регенерирането на целия организъм от техните части, при земноводните (жаби, тритони) могат да се възстановят цели крайници, различни части на окото, опашката и вътрешните органи. При хората при разрязване кожата се възстановява.

Размножаване на хидри

Хидра безполово размножаване чрез пъпкуване

Фигура: Безполово размножаване на хидра чрез пъпкуване

Хидрата се размножава безполово и по полов път. През лятото върху тялото на хидрата се появява малък туберкул - изпъкналост на стената на тялото му. Тази туберкула расте, разтяга се. В края му се появяват пипала, а между тях избуява уста. Така се развива млада хидра, която отначало остава свързана с майката с помощта на стъбло. Външно всичко това прилича на развитието на растителна издънка от пъпка (оттук и името на това явление - пъпкуване). Когато малката хидра порасне, тя се отделя от тялото на майката и започва да живее самостоятелно.

Сексуално размножаване на хидра

До есента, с настъпването на неблагоприятни условия, хидрите умират, но преди това в тялото им се развиват зародишни клетки. Има два вида зародишни клетки: яйце, или женски, и сперматозоиди, или мъжки полови клетки. Сперматозоидите са подобни на флагеларните протозои. Те напускат тялото на хидрата и плуват с помощта на дълъг флагел.

Фигура: Сексуално размножаване на хидра

Яйцеклетката на хидра е подобна на амеба, има псевдоподи. Сперматозоидът плува до хидрата с яйцеклетката и прониква в нея, а ядрата на двете зародишни клетки се сливат. продължава Оплождане. След това псевдоподите се прибират, клетката се закръгля, на повърхността й се отделя дебела обвивка - а яйце. В края на есента хидрата умира, но яйцето остава живо и пада на дъното. През пролетта оплодената яйцеклетка започва да се дели, получените клетки са подредени в два слоя. От тях се развива малка хидра, която с настъпването на топлото време излиза чрез разкъсване на черупката на яйцето.
Така многоклетъчната животинска хидра в началото на живота си се състои от една клетка - яйце.

научна класификация

Царство: Животни

Подцарство: Eumetazoi

Тип: книдарии

клас: хидроид

състав: Хидроиди

семейство: Hydriidae

Род: Хидра

латинско име Хидра Линей , 1758

План за застрояване

Тялото на хидрата е цилиндрично, в предния край на тялото на конуса около устата има уста, заобиколена от венче от 5-12 пипала. При някои видове тялото е разделено на ствол и стъбло. В задния край на тялото (стъблото) е подметката, с нейна помощ хидрата се движи и прикрепя. Хидрата има радиална (едноосно-хетерополна) симетрия. Оста на симетрия свързва два полюса - устен, на който е разположена устата, и аборален, на който е разположена подметката. През оста на симетрия могат да бъдат начертани няколко равнини на симетрия, разделящи тялото на две огледално симетрични половини.

Тялото на хидрата е торба със стена от два слоя клетки (ектодерма и ендодерма), между които има тънък слой междуклетъчно вещество (мезоглия). Телесната кухина на хидрата - стомашната кухина - образува израстъци, които влизат вътре в пипалата. Въпреки че обикновено се смята, че хидрата има само един отвор, водещ към стомашната кухина (орален), всъщност има тясна анална пора на подметката на хидрата. През него може да се отдели мехур газ. В този случай хидрата се отделя от субстрата и излиза, като се държи с главата надолу във водния стълб. По този начин може да се утаи в резервоара. Що се отнася до отвора на устата, той всъщност липсва при нехранеща се хидра - клетките на ектодермата на конуса на устата се затварят и образуват плътни контакти, същите като в други части на тялото . Следователно, когато се храни, хидратът трябва всеки път да „пробива“ устата отново.

Клетъчен състав на ектодермата

епителни мускулни клетки ектодермаобразуват по-голямата част от клетките на тази тъкан. Клетките имат цилиндрична форма на епителните части и образуват еднослойна обвивка епител. Съкратителните процеси на тези клетки са в съседство с мезоглеята, образувайки надлъжните мускули на хидрата.

Между епителните мускулни клетки има групи от малки, заоблени клетки, наречени междинни или интерстициални (i-клетки). Това са недиференцирани клетки. Те могат да се превърнат в други видове клетки на тялото на хидра, с изключение на епително-мускулни. Междинните клетки имат всички свойства на мултипотентните стволови клетки. Доказано. че всяка междинна клетка е потенциално способна да произвежда както полови, така и соматични клетки. Стволовите междинни клетки не мигрират, но техните диференциращи потомствени клетки са способни на бърза миграция.

Нервна система

Нервните клетки образуват в ектодермата примитивна дифузна нервна система - разпръснат нервен плексус (дифузен плексус). Ендодермата съдържа отделни нервни клетки. Хидрата има удебеления от дифузен плексус на подметката, около устата и на пипалата. Според нови данни хидратът има нервен пръстен в близост до устата, подобен на нервния пръстен, разположен на ръба на чадъра при хидромедузите.
Hydra няма ясно разделение на сензорни, интеркаларни и моторни неврони. Същата клетка може да възприема дразнене и да предава сигнал на епителните мускулни клетки. Има обаче два основни вида нервни клетки – сетивни и ганглийни. Телата на чувствителните клетки са разположени през епителния слой, те имат неподвижен флагел, заобиколен от яка от микровили, който стърчи във външната среда и е в състояние да възприема дразнене. Ганглийните клетки са разположени в основата на епително-мускулните, те не напускат процесите във външната среда. Морфологично повечето неврони на хидра са биполярни или мултиполярни.
Нервната система на Хидра съдържа както електрически, така и химически синапси .

жилещи клетки

Жилните клетки се образуват от междинни клетки само в областта на тялото. Първо, междинната клетка се дели 3-5 пъти, образувайки клъстер (гнездо) от предшественици на жилещи клетки (книдобласти), свързани с цитоплазмени мостове. След това започва диференциация, по време на която мостовете изчезват. Разграничаване книдоцитимигрират към пипала.

Жилната клетка има жилеща капсула, пълна с токсично вещество. Вътре в капсулата се завинтва резба. На повърхността на клетката има чувствителен косъм, когато се раздразни, нишката се изхвърля и удря жертвата. След изпичане на нишката клетките умират и от междинните клетки се образуват нови.

Хидрата има четири вида жилещи клетки - стенотели (пенетранти), десмонеми (волвенти), isorhiza holotrichi (големи лепкави) и isorizhi atrichi (малки лепкави). При лов волвентите стрелят първи. Техните спирални жилещи нишки оплитат израстъците на тялото на жертвата и осигуряват нейното задържане. Под действието на тласъците на жертвата и причинените от тях вибрации се задействат пенетранти с по-висок праг на дразнене. Шиповете в основата на техните жилещи нишки се закотвят в тялото на плячката. и отровата се въвежда в тялото й чрез куха жилеща нишка.

Голям брой жилещи клетки са разположени върху пипалата, където образуват жилещи батерии. Обикновено батерията се състои от една голяма епително-мускулна клетка, в която са потопени жилещи клетки. В центъра на батерията има голям пенетрант, около него има по-малки волвенти и глутинанти. cnidocytes свързани десмозомис мускулни влакна на епителната мускулна клетка. Големите глутинанти (тяхната жилеща нишка има шипове, но няма, както волвентите, дупка на върха) изглежда се използват главно за защита. Малките глутинанти се използват само при преместване на хидрата, за да прикрепят здраво пипалата към субстрата. Изстрелването им е блокирано от екстракти от тъканите на жертвите на Hydra.

Клетъчен състав на ендодермата

Епителните мускулни клетки се насочват в чревната кухина и носят флагели, които смесват храната. Тези клетки могат да образуват псевдоподи, с които улавят хранителни частици. В клетките се образуват храносмилателни вакуоли. Жлезистите клетки на ендодермата отделят храносмилателни ензими в чревната кухина, които разграждат храната.

Дишането и отделянето на метаболитни продукти се извършва през цялата повърхност на тялото на животното. Наличието на нервна система позволява на хидрата да извършва прости рефлекси. Хидрата реагира на механично дразнене, температура, наличие на химикали във водата и редица други фактори на околната среда.

Хранене и храносмилане

Хидрата се храни с дребни безгръбначни - дафния и други кладоцери, циклопи, както и найдидни олигохети. Има данни за консумацията на хидр ротатории церкарии трематоди. Плячката се улавя от пипала с помощта на жилещи клетки, чиято отрова бързо парализира малките жертви. С координирани движения на пипалата плячката се довежда до устата, а след това с помощта на контракции на тялото хидратът се "облича" върху жертвата. Храносмилането започва в чревната кухина (коремно храносмилане), завършва вътре в храносмилателните вакуоли на епителните мускулни клетки на ендодермата (вътреклетъчно храносмилане). Остатъците от несмляната храна се изхвърлят през устата.
Тъй като хидрата няма транспортна система и мезоглеята (слой от междуклетъчно вещество между ектодермата и ендодермата) е доста плътна, възниква проблемът с транспортирането на хранителни вещества до клетките на ектодермата. Този проблем се решава чрез образуването на израстъци на клетки от двата слоя, които пресичат мезоглеята и се свързват през слот контакти. През тях могат да преминават малки органични молекули (монозахариди, аминокиселини), което осигурява хранене на клетките на ектодермата.

Размножаване и развитие

При благоприятни условия хидрата се размножава безполово. На тялото на животното (обикновено в долната трета на тялото) се образува бъбрек, той расте, след това се образуват пипала и устата се пробива. Младата хидра излиза от тялото на майката (докато майчините и дъщерните полипи са прикрепени с пипала към субстрата и се издърпват в различни посоки) и води независим начин на живот. През есента хидратът преминава към сексуално размножаване. На тялото в ектодермата са положени гонади - полови жлези, а зародишните клетки се развиват от междинни клетки в тях. По време на образуването на половите жлези се образува хидра медузоиден възел. Това предполага, че половите жлези на хидрата са значително опростени споросаки, последната стъпка в поредица от трансформации на изгубеното медузоидно поколение в орган. Повечето видове хидра са двудомни, по-рядко срещани хермафродитизъм. Яйцата на хидрата растат бързо, като фагоцитират околните клетки. Зрелите яйца достигат диаметър 0,5-1 mm Опложданесе случва в тялото на хидрата: през специална дупка в гонадата спермата навлиза в яйцето и се слива с него. Зиготасе подлага на пълна униформа разделяне, което води до образуването целобластула. След това, в резултат на смесени разслояване(комбинация имиграцияи разслояване). гаструлация. Около ембриона се образува плътна защитна обвивка (ембриотека) с бодливи израстъци. На етапа на гаструла ембрионите се вливат в анабиоза. Възрастните хидри умират, а ембрионите потъват на дъното и спят зимен сън. През пролетта развитието продължава, в паренхима на ендодермата се образува чревна кухина чрез дивергенция на клетките, след което се образуват зачатъци на пипала и млада хидра излиза от черупката. Така, за разлика от повечето морски хидроиди, хидрата няма свободно плуващи ларви, нейното развитие е директно.

Растеж и регенерация
Клетъчна миграция и обновяване

Обикновено при възрастна хидра клетките и на трите клетъчни линии се делят интензивно в средната част на тялото и мигрират към подметката. хипостома и върхове на пипала. Там настъпва клетъчна смърт и десквамация. По този начин всички клетки на тялото на хидрата се актуализират постоянно. При нормално хранене "излишъкът" от делящи се клетки се премества в бъбреците, които обикновено се образуват в долната трета на багажника.

Способност за регенерация

Hydra има много висока способност за регенерация. Когато се разреже на няколко части, всяка част възстановява "главата" и "крака", запазвайки оригиналната полярност - устата и пипалата се развиват от страната, която е по-близо до устния край на тялото, а дръжката и подметката - от аборалната страна на фрагмента. Целият организъм може да се възстанови от отделни малки части от тялото (по-малко от 1/100 от обема), от парчета пипала, а също и от суспензия от клетки. В същото време самият процес на регенерация не е придружен от увеличаване на клетъчните деления и е типичен пример морфалаксис .

Хидрата може да се регенерира от клетъчна суспензия, получена чрез накисване (например чрез триене на хидра през мелничен газ). Експериментите показват, че образуването на съвкупност от около 300 епително-мускулни клетки е достатъчно за възстановяване на главата. Доказано е, че регенерацията на нормален организъм е възможна от клетки от един слой (само ектодерма или само ендодерма).

Продължителност на живота

Обратно в края 19 векхипотеза за теоретично безсмъртиехидра, което те се опитват да докажат или опровергаят научно през цялото време ХХ век. AT 1997 г хипотезае доказано експериментално от Даниел Мартинес . Експериментирайтепродължи около четири години и показа липсата смъртностсред трите групи хидри поради стареене. Смята се, че безсмъртието на хидрите е пряко свързано с високото им ниво регенеративнаспособност.

местни гледки

Във водоемите на Русия и Украйна най-често се срещат следните видове хидри (в момента много зоолози разграничават, в допълнение към рода Хидраоще 2 рода Пелматохидраи Хлорохидра):

Хидра дългостъблена (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) - едра, със сноп от много дълги нишковидни пипала, 2-5 пъти по-големи от тялото;

Обикновена хидра (Hydra vulgaris) - пипалата са приблизително два пъти по-дълги от тялото, а самото тяло, подобно на предишния вид, се стеснява по-близо до подметката;

Хидра тънка (Hydra attennata) - тялото на тази хидра изглежда като тънка тръба с еднаква дебелина, а пипалата са само малко по-дълги от тялото;

Хидра зелена (Hydra (Chlorohydra) viridissima) с къси, но многобройни пипала, тревистозелена.

Зелени хидри

симбионти

В така наречените "зелени" хидри Hydra (Chlorohydra) viridissima, ендосимбиотични водорасли от рода Хлорела - зоохлорела. В светлината такива хидри могат да останат без храна за дълго време (повече от четири месеца), докато хидрите, изкуствено лишени от симбионти, умират без хранене след два месеца. Зоохлорела прониква в яйцата и се предава на потомството трансовариално. Други видове хидра в лабораторни условия понякога могат да бъдат заразени със зоохлорела, но не се получава стабилна симбиоза.

Хидрата може да бъде атакувана от пържени риби, за които изгарянията на жилещите клетки очевидно са доста чувствителни: след като грабнат хидрата, пържените обикновено го изплюват и отказват по-нататъшни опити за ядене.

Адаптиран към храненето на тъканите кладоцерно ракообразноот семейство chidorid Anchistropus emarginatus.

Тъканите на хидрата също могат да се хранят турбелариямикростомули, които са в състояние да използват несмлени млади жилещи клетки на хидра като защитни клетки - kleptocnididae .

История на откритието и изследването

Очевидно той първо описа хидрата Антонио ван Льовенхук. Подробно изучава храненето, движението и безполовото размножаване, както и регенерацията на хидрата Ейбрахам Трембле, който описва резултатите от своите експерименти и наблюдения в книгата „Мемоари за историята на род сладководни полипи с роговидни ръце“ (първото издание е публикувано на френски през 1744 г.). Откритието на Трамбле добива голяма слава, опитите му се обсъждат в светските салони и във френския кралски двор. Тези експерименти опровергаха преобладаващото тогава убеждение, че липсата на безполово размножаване и развита регенерация при животните е една от най-важните им разлики от растенията. Смята се, че изследването на регенерацията на хидрата (експерименти на А. Трембле) бележи началото на експериментален зоология. Научно наименование на рода според правилата зоологическа номенклатураприсвоени Карл Линей .

Литература и извори

Н.Ю. Зотов. Историята на хидрата от Антон Льовенхук до наши дни.

Степанянц С. Д., Кузнецова В. Г., Анохин Б. А. Хидра: от Абрахам Трембле до наши дни

Некомерсиална инициатива на лабораторията на университета в Кийл за производство и използване на трансгенни хидри

En.wikipedia.org

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Hydra - подводен хищник.wmv

✪ Сладководна хидра

✪ Хидра сладководен полип. Онлайн подготовка за изпита по биология.

✪ Създаване на Hydra (+ EEVEE), пълен урок. Създайте Hydra в Blender (+ EEVEE Demo)

субтитри

Тялото на хидрата е с цилиндрична форма, в предния край на тялото (на конуса в близост до устата) има уста, заобиколена от венче от 5-12 пипала. При някои видове тялото е разделено на ствол и стъбло. В задния край на тялото (стъблото) има подметка, с помощта на която хидрата се движи и се прикрепя към нещо. Хидрата има радиална (едноосно-хетерополна) симетрия. Оста на симетрия свързва два полюса - устен, на който е разположена устата, и аборален, на който е разположена подметката. През оста на симетрия могат да бъдат начертани няколко равнини на симетрия, разделящи тялото на две огледално симетрични половини.

Тялото на хидрата е торба със стена от два слоя клетки (ектодерма и ендодерма), между които има тънък слой междуклетъчно вещество (мезоглия). Телесната кухина на хидрата - стомашната кухина - образува израстъци, които влизат вътре в пипалата. Въпреки че обикновено се смята, че хидрата има само един отвор, водещ към стомашната кухина (орален), всъщност на стъпалото на хидрата има тясна аборална пора. Чрез него може да се освободи течност от чревната кухина, както и мехур с газ. В този случай хидрата, заедно с мехурчето, се отделя от субстрата и излиза, задържайки се с главата надолу във водния стълб. По този начин може да се утаи в резервоара. Що се отнася до отвора на устата, той всъщност липсва при нехранеща се хидра - клетките на ектодермата на конуса на устата се затварят и образуват плътни контакти, същите като в други части на тялото. Следователно, когато се храни, хидратът трябва всеки път да „пробива“ устата отново.

Клетъчен състав на тялото

епителни мускулни клетки

Епително-мускулните клетки на ектодермата и ендодермата образуват по-голямата част от тялото на хидрата. Хидрата има около 20 000 епително-мускулни клетки.

Клетките на ектодермата имат цилиндрична форма на епителните части и образуват еднослоен покривен епител. Съкратителните процеси на тези клетки са в съседство с мезоглеята, образувайки надлъжните мускули на хидрата.

Епително-мускулните клетки на ендодермата се насочват от епителните си части в чревната кухина и носят 2-5 флагела, които смесват храната. Тези клетки могат да образуват псевдоподи, с които улавят хранителни частици. В клетките се образуват храносмилателни вакуоли.

Епително-мускулните клетки на ектодермата и ендодермата са две независими клетъчни линии. В горната трета на тялото на хидрата те се разделят митотично и техните потомци постепенно се изместват или към хипостома и пипалата, или към подметката. Докато се движите, настъпва клетъчна диференциация: например клетките на ектодермата на пипалата дават клетки от жилещи батерии, а на подметката - жлезисти клетки, които отделят слуз.

Жлезисти клетки на ендодермата

Жлезистите клетки на ендодермата отделят храносмилателни ензими в чревната кухина, които разграждат храната. Тези клетки се образуват от интерстициални клетки. Хидрата има около 5000 жлезисти клетки.

Интерстициални клетки

Между епителните мускулни клетки има групи от малки, заоблени клетки, наречени междинни или интерстициални (i-клетки). Hydra има около 15 000. Това са недиференцирани клетки. Те могат да се превърнат в други видове клетки на тялото на хидра, с изключение на епително-мускулни. Междинните клетки имат всички свойства на мултипотентните стволови клетки. Доказано е, че всяка междинна клетка е потенциално способна да произвежда както полови, така и соматични клетки. Стволовите междинни клетки не мигрират, но техните диференциращи потомствени клетки са способни на бърза миграция.

Нервни клетки и нервна система

Нервните клетки образуват в ектодермата примитивна дифузна нервна система - разпръснат нервен плексус (дифузен плексус). Ендодермата съдържа отделни нервни клетки. Общо хидрата има около 5000 неврона. Хидрата има удебеления от дифузен плексус на подметката, около устата и на пипалата. Според нови данни хидратът има нервен пръстен в близост до устата, подобен на нервния пръстен, разположен на ръба на чадъра при хидромедузите.

Hydra няма ясно разделение на сензорни, интеркаларни и моторни неврони. Същата клетка може да възприема дразнене и да предава сигнал на епителните мускулни клетки. Има обаче два основни вида нервни клетки – сетивни и ганглийни. Телата на чувствителните клетки са разположени през епителния слой, те имат неподвижен флагел, заобиколен от яка от микровили, който стърчи във външната среда и е в състояние да възприема дразнене. Ганглийните клетки са разположени в основата на епителната мускулатура, техните процеси не излизат във външната среда. Морфологично повечето неврони на хидра са биполярни или мултиполярни.

В нервната система на хидрата присъстват както електрически, така и химични синапси. От невротрансмитерите в хидра са открити допамин, серотонин, норепинефрин, гама-аминомаслена киселина, глутамат, глицин и много невропептиди (вазопресин, субстанция Р и др.).

Хидрата е най-примитивното животно, в чиито нервни клетки са открити светлочувствителни протеини опсин. Генният анализ на хидра опсин предполага, че хидрата и човешките опсини имат общ произход.

жилещи клетки

Жилните клетки се образуват от междинни клетки само в областта на тялото. Първо, междинната клетка се дели 3-5 пъти, образувайки клъстер (гнездо) от предшественици на жилещи клетки (книдобласти), свързани с цитоплазмени мостове. След това започва диференциация, по време на която мостовете изчезват. Диференциращите се книдоцити мигрират в пипалата. Жилните клетки са най-многобройните от всички видове клетки, има около 55 000 от тях в хидрата.

Жилната клетка има жилеща капсула, пълна с токсично вещество. Вътре в капсулата се завинтва резба. На повърхността на клетката има чувствителен косъм, когато се раздразни, нишката се изхвърля и удря жертвата. След изпичане на нишката клетките умират и от междинните клетки се образуват нови.

Хидрата има четири вида жилещи клетки - стенотели (пенетранти), десмонеми (волвенти), isorhiza holotrichi (големи лепкави) и isorizhi atrichi (малки лепкави). При лов волвентите стрелят първи. Техните спирални жилещи нишки оплитат израстъците на тялото на жертвата и осигуряват нейното задържане. Под действието на тласъците на жертвата и причинените от тях вибрации се задействат пенетранти с по-висок праг на дразнене. Шиповете в основата на техните жилещи нишки се закотвят в тялото на плячката и отровата се инжектира в тялото й през кухата жилеща нишка.

Голям брой жилещи клетки са разположени върху пипалата, където образуват жилещи батерии. Обикновено батерията се състои от една голяма епително-мускулна клетка, в която са потопени жилещи клетки. В центъра на батерията има голям пенетрант, около него има по-малки волвенти и глутинанти. Книдоцитите са свързани чрез десмозоми с мускулните влакна на епителната мускулна клетка. Големите глутинанти (тяхната жилеща нишка има шипове, но няма, както волвентите, дупка на върха) изглежда се използват главно за защита. Малките глутинанти се използват само при преместване на хидрата, за да прикрепят здраво пипалата към субстрата. Изстрелването им е блокирано от екстракти от тъканите на жертвите на Hydra.

Изстрелването на пенетранти Hydra е проучено с ултрависокоскоростно заснемане. Оказа се, че целият процес на запалване отнема около 3 ms. В началната си фаза (преди обръщането на шиповете) скоростта му достига 2 m/s, а ускорението е около 40 000 (данни от 1984 г.); очевидно това е един от най-бързите клетъчни процеси, известни в природата. Първата видима промяна (по-малко от 10 μs след стимулация) беше увеличаване на обема на жилещата капсула с около 10%, след което обемът намалява до почти 50% от първоначалния. По-късно се оказа, че както скоростта, така и ускорението при изстрелване на нематоцисти са силно подценени; по данни от 2006 г., в ранната фаза на изпичане (изхвърляне на шипове), скоростта на този процес е 9-18 m / s, а ускорението е от 1 000 000 до 5 400 000 g. Това позволява на нематоциста с тегло около 1 ng да развие налягане от около 7 hPa на върховете на шиповете (чийто диаметър е около 15 nm), което е сравнимо с налягането на куршум върху мишена и му позволява да проникне по-скоро дебела кутикула на жертвите.

Полови клетки и гаметогенеза

Както всички животни, хидратите се характеризират с оогамия. Повечето хидри са двудомни, но има хермафродитни линии хидри. Както яйцеклетките, така и спермата се образуват от i-клетки. Смята се, че това са специални субпопулации от i-клетки, които могат да бъдат разграничени чрез клетъчни маркери и присъстват в малък брой в хидрата и по време на безполово размножаване.

Дишане и отделяне

Дишането и отделянето на метаболитни продукти се извършва през цялата повърхност на тялото на животното. Вероятно вакуолите, които се намират в клетките на хидрата, играят известна роля в селекцията. Основната функция на вакуолите вероятно е осморегулаторна; премахват излишната вода, която чрез осмоза постоянно навлиза в клетките на хидрата.

Раздразнителност и рефлекси

Хидрите имат мрежеста нервна система. Наличието на нервна система позволява на хидрата да извършва прости рефлекси. Хидрата реагира на механично дразнене, температура, светлина, наличие на химикали във водата и редица други фактори на околната среда.

Хранене и храносмилане

Хидрата се храни с дребни безгръбначни - дафния и други кладоцери, циклопи, както и найдидни олигохети. Има доказателства за консумация на хидра от ротифери и трематоди церкарии. Плячката се улавя от пипала с помощта на жилещи клетки, чиято отрова бързо парализира малките жертви. С координирани движения на пипалата плячката се довежда до устата, а след това с помощта на контракции на тялото хидратът се "облича" върху жертвата. Храносмилането започва в чревната кухина (коремно храносмилане), завършва вътре в храносмилателните вакуоли на епителните мускулни клетки на ендодермата (вътреклетъчно храносмилане). Остатъците от несмляната храна се изхвърлят през устата.
Тъй като хидрата няма транспортна система и мезоглеята (слоят от междуклетъчно вещество между ектодермата и ендодермата) е доста плътна, възниква проблемът с транспортирането на хранителни вещества до клетките на ектодермата. Този проблем се решава благодарение на образуването на клетъчни израстъци на двата слоя, които пресичат мезоглеята и са свързани чрез празнини. През тях могат да преминават малки органични молекули (монозахариди, аминокиселини), което осигурява хранене на клетките на ектодермата.

Размножаване и развитие

При благоприятни условия хидрата се размножава безполово. На тялото на животното (обикновено в долната трета на тялото) се образува бъбрек, той расте, след това се образуват пипала и устата се пробива. Младата хидра излиза от тялото на майката (в същото време майчините и дъщерните полипи са прикрепени с пипала към субстрата и издърпани в различни посоки) и води независим начин на живот. През есента хидратът преминава към сексуално размножаване. На тялото, в ектодермата, се полагат гонади - полови жлези, а зародишните клетки се развиват от междинни клетки в тях. С образуването на гонадална хидра се образува медузоиден възел. Това предполага, че гонадите на Hydra са силно опростени споросаци, последният етап от трансформацията на изгубеното медузоидно поколение в орган. Повечето видове хидра са двудомни, хермафродитизмът е по-рядко срещан. Яйцата на хидрата растат бързо, като фагоцитират околните клетки. Зрелите яйца достигат диаметър 0,5-1 mm. Оплождането се случва в тялото на хидрата: през специална дупка в гонадата спермата навлиза в яйцето и се слива с него. Зиготата претърпява пълно равномерно раздробяване, в резултат на което се образува целобластула. След това, в резултат на смесена деламинация (комбинация от имиграция и деламинация), настъпва гаструлация. Около ембриона се образува плътна защитна обвивка (ембриотека) с бодливи израстъци. На етапа на гаструла ембрионите преминават в суспендирана анимация. Възрастните хидри умират, а ембрионите потъват на дъното и спят зимен сън. През пролетта развитието продължава, в паренхима на ендодермата се образува чревна кухина чрез дивергенция на клетките, след което се образуват зачатъци на пипала и млада хидра излиза от черупката. Така, за разлика от повечето морски хидроиди, хидрата няма свободно плуващи ларви, нейното развитие е директно.

Растеж и регенерация

Клетъчна миграция и обновяване

Обикновено при възрастна хидра клетките и на трите клетъчни линии се делят интензивно в средната част на тялото и мигрират към подметката, хипостома и върховете на пипалата. Там настъпва клетъчна смърт и десквамация. По този начин всички клетки на тялото на хидрата се актуализират постоянно. При нормално хранене "излишъкът" от делящи се клетки се премества в бъбреците, които обикновено се образуват в долната трета на багажника.

Регенеративна способност

Hydra има много висока способност за регенерация. Когато се разреже на няколко части, всяка част възстановява "главата" и "крака", запазвайки оригиналната полярност - устата и пипалата се развиват от страната, която е по-близо до устния край на тялото, а дръжката и подметката - от аборалната страна на фрагмента. Целият организъм може да се възстанови от отделни малки части от тялото (по-малко от 1/200 от обема), от парчета пипала, а също и от суспензия от клетки. В същото време самият процес на регенерация не е придружен от увеличаване на клетъчните деления и е типичен пример за морфалаксис.

Хидрата може да се регенерира от суспензия от клетки, получена чрез накисване (например чрез триене на хидра през мелничен газ). Експериментите показват, че образуването на съвкупност от около 300 епително-мускулни клетки е достатъчно за възстановяване на главата. Доказано е, че регенерацията на нормален организъм е възможна от клетки от един слой (само ектодерма или само ендодерма).

Фрагменти от изрязаното тяло на хидрата запазват информация за ориентацията на оста на тялото на организма в структурата на актиновия цитоскелет: по време на регенерацията оста се възстановява, влакната насочват клетъчното делене. Промяната в структурата на актиновия скелет може да доведе до нарушения в регенерацията (образуването на няколко телесни оси).

Експерименти за изследване на регенерацията и модели на регенерация

местни гледки

Във водоемите на Русия и Украйна най-често се срещат следните видове хидри (в момента много зоолози разграничават, в допълнение към рода Хидраоще 2 рода Пелматохидраи Хлорохидра):

• хидра с дълги стъбла ( Хидра (Pelmatohydra) oligactis, синоним - Hydra fusca) - голям, със сноп от много дълги нишковидни пипала, 2-5 пъти по-големи от тялото му. Тези хидри са способни на много интензивно пъпкуване: понякога на един майчин индивид могат да бъдат намерени до 10-20 полипа, които все още не са пъпкували.
• хидра обикновена ( Хидра вулгарна, синоним - Хидра Гризея) - Пипалата в отпуснато състояние значително надвишават дължината на тялото - приблизително два пъти по-дълго от тялото, а самото тяло се стеснява по-близо до подметката;
• хидра тънка ( Hydra circumcincta, синоним - Hydra attenuata) - тялото на тази хидра има формата на тънка тръба с еднаква дебелина. Пипалата в отпуснато състояние не надвишават дължината на тялото, а ако го направят, то е много незначително. Полипите са малки, понякога достигат 15 mm. Ширината на капсулите на holotrichous isorrhizae надвишава половината от тяхната дължина. Предпочита да живее близо до дъното. Почти винаги е прикрепен към страната на предметите, която е обърната към дъното на резервоара.
• хидра зелена ( ) с къси, но многобройни пипала, тревистозелени.
• Hydra oxycnida - пипалата в отпуснато състояние не надвишават дължината на тялото, а ако го направят, тогава много малко. Полипите са големи, достигат 28 mm. Ширината на капсулите на holotrich isorhiza не надвишава половината от дължината им.

симбионти

Така наречените "зелени" хидри Хидра (Chlorohydra) viridissimaклетки на ендодермата живеят ендосимбиотични водорасли от род Хлорела- зоохлорела. В светлината такива хидри могат да останат без храна за дълго време (повече от четири месеца), докато хидрите, изкуствено лишени от симбионти, умират без хранене след два месеца. Зоохлорелата прониква в яйцата и се предава на потомството трансовариално. Други видове хидра в лабораторни условия понякога могат да бъдат заразени със зоохлорела, но не се получава стабилна симбиоза.

Именно с наблюдения на зелени хидри А. Трембле започва своето изследване.

Хидрата може да бъде атакувана от пържени риби, за които изгарянията на жилещите клетки очевидно са доста чувствителни: след като грабнат хидрата, пържените обикновено го изплюват и отказват по-нататъшни опити за ядене.

Кладоцерозно ракообразно от семейство chidorid е адаптирано да се храни с тъкани на хидра. Anchistropus emarginatus.

Тъканите на хидрата също могат да се хранят с микростомични турбеларии, които са в състояние да използват несмлени млади жилещи клетки на хидра като защитни клетки - клептокнидии.

История на откритието и изследването

Очевидно Антонио ван Льовенхук пръв описва хидрата. Подробно изучава храненето, движението и безполовото размножаване, както и регенерацията на хидрата

Движения на хидрата. Епително-мускулните клетки на ектодермата имат влакна, които могат да се свиват. Ако се свият едновременно, цялото тяло на хидрата се скъсява. Ако бюрокрацията в клетките е намалена от едната страна, тогава хидрата се накланя в тази посока. Благодарение на работата на тези влакна пипалата на хидрата се движат и цялото й тяло се движи (фиг. 13.4).

Реакции на дразнене на хидрата. Благодарение на нервните клетки, разположени в ектодермата, хидрата възприема външни стимули: светлина, докосване и някои химикали. Процесите на тези клетки се преплитат един с друг, образувайки решетка. Така се образува най-простата нервна система, т.нар дифузен (фиг. 13.5). Повечето нервни клетки са разположени близо до подметката и върху пипалата. Проява на работата на нервната система и епителните мускулни клетки е безусловният рефлекс на хидра - огъване на пипалата в отговор на допир.

Ориз. 13.4. Схема на движение на хидра

Ориз. 13.5. Хидра нервна система

Във външния слой има и жилещи клетки, съдържащи капсули с усукана тънка тръбичка - жилеща нишка. Чувствителен косъм стърчи от клетката. Достатъчно е да го докоснете леко, тъй като нишката се изхвърля от капсулата и пробива тялото на врага или плячката. Отровата идва при него по жилещата нишка и животното умира. Повечето от жилещите клетки са разположени в пипалата.

Регенерация на хидра. Малките заоблени междинни клетки на ектодермата са способни да се трансформират в други видове клетки. Благодарение на възпроизвеждането си, хидрата бързо възстановява увредената част на тялото. Способността за регенериране на това животно е невероятна: когато хидрата беше разделена на 200 части, от всяка беше възстановено цяло животно!

Храна за хидра. Ендодермата съдържа жлезисти клетки и храносмилателни клетки, оборудвани с флагели. Жлезистите клетки доставят вещества, наречени храносмилателни сокове, в чревната кухина. Тези вещества унищожават плячката, разлагайки я на микроскопични парчета. С помощта на флагели храносмилателните клетки ги приспособяват към себе си и ги улавят, образувайки псевдоподии. Вътрешната кухина на хидрата не случайно се нарича чревна кухина: храносмилането на храната започва в нея. Но накрая храната се разгражда в храносмилателните вакуоли на храносмилателните клетки. Остатъците от несмляна храна се отстраняват от чревната кухина през устата.

Избор вредните вещества, образувани по време на живота на хидрата, се появяват през ектодермата във водата

Клетъчно взаимодействие. Сред клетките на хидрата само храносмилателните клетки усвояват храната, но те осигуряват хранителни вещества не само за себе си, но и за всички останали клетки. От своя страна "съседите" създават най-добрите условия за живот на доставчиците на хранителни вещества. Помислете за лова на хидрата - сега можете да обясните как координираната работа на нервните, жилещите, епителните мускулни и жлезистите клетки осигурява работа на храносмилателните клетки. И тези клетки споделят резултатите от работата си със своите съседи. материал от сайта

Как се размножава хидрата?При безполово размножаване се образува бъбрек в резултат на деленето на междинни клетки. Бъбрекът расте, върху него се появяват пипала, между тях избухва уста. В противоположния край се оформя подметка. Малка хидра се отделя от тялото на майката, потъва на дъното и започва да живее самостоятелно.

Хидрата се размножава и по полов път. Хидрата е хермафродит: в някои издатини на нейната ектодерма сперматозоидите се образуват от междинни клетки, в други - яйца. Напускайки тялото на хидрата, сперматозоидите следват водата до други индивиди. След като са намерили яйца, те ги оплождат. Образува се зигота, около която се появява плътна обвивка. Това оплодено яйце остава в тялото на хидрата. Сексуалното размножаване обикновено се извършва през есента. През зимата възрастните хидри умират, а яйцата оцеляват през зимата на дъното на резервоара. През пролетта зиготата започва да се дели, образувайки два слоя клетки. От тях се развива малка хидра.

На тази страница материал по темите:

• Състояние на размножаване на гъби

• Биологичен доклад за дразнене и движение

• Характеристики на структурата и функционирането на клетките на тялото на хидрата

• Характеристики на жизнените процеси на хидрата

• Сравнете структурата на жилещата клетка на хидрата и кожата на листа от коприва.

Въпроси относно този артикул: