Прісноводний поліп гідра. Будова гідри прісноводної Подразливість гідри


З цієї статті ви дізнаєтеся все про будову прісноводної гідри, її спосіб життя, харчування, розмноження.

Зовнішня будова гідри

Поліп (що означає «багатоног») гідра - це крихітна напівпрозора істота, що мешкає в чистих прозорих водах річок з повільною течією, озер, ставків. Ця кишковопорожнинна тварина веде малорухливий або прикріплений спосіб життя. Зовнішня будова гідри прісноводної дуже проста. Тіло має практично правильну циліндричну форму. На одному з його кінців розташований рот, який оточений вінцем із безлічі довгих тонких щупалець (від п'яти до дванадцяти). На іншому кінці тіла знаходиться підошва, за допомогою якої тварина здатна прикріплюватись до різних предметів під водою. Довжина тіла прісноводної гідри становить до 7 мм, а ось щупальця можуть сильно розтягуватися та досягати довжини у кілька сантиметрів.

Променева симетрія

Розглянемо докладніше зовнішню будову гідри. Таблиця допоможе запам'ятати і їхнє призначення.

Тілу гідри, як і багатьох інших тварин, що ведуть прикріплений спосіб життя, властива Що це таке? Якщо уявити гідру і вздовж тулуба провести уявну вісь, то щупальця тварини будуть розходитися від осі на всі боки, подібно до променів сонця.

Будова тіла гідри продиктована її способом життя. Вона прикріплюється до підводного предмета підошвою, звішується вниз і починає хитатися, досліджуючи навколишній простір за допомогою щупалець. Тварина полює. Так як гідра підстерігає видобуток, який може з'явитися з будь-якого боку, то симетричне променеподібне розташування щупалець оптимально.

Кишкова порожнина

Внутрішню будову гідри розглянемо докладніше. Тіло гідри схоже на довгастий мішечок. Його стінки складаються з двох шарів клітин, між якими розташована міжклітинна речовина (мезоглея). Таким чином, усередині тіла є кишкова (гастральна) порожнина. Їжа проникає в неї через ротовий отвір. Цікаво те, що у гідри, яка в Наразіне їсть, рота практично відсутня. Клітини ектодерми стуляються і зростаються так само, як на решті поверхні тіла. Тому щоразу перед тим, як поїсти, гідрі доводиться заново проривати рот.

Будова гідри прісноводної дозволяє їй міняти місце свого проживання. На підошві тварини є вузький отвір - аборальна пора. Через неї з кишкової порожнини може виділятися рідина і невеликий пляшечку газу. За допомогою цього механізму гідра здатна відкріпитися від субстрату та спливти до поверхні води. Таким нехитрим способом, за допомогою течій, вона розселяється водоймою.

Ектодерма

Внутрішню будову гідри представлено ектодермою та ендодермою. Ектодерма називається утворюють тіло гідри. Якщо подивитися на тварину в мікроскоп, то можна побачити, що до ектодерми відноситься кілька різновидів клітин: жалобні, проміжні та епітеліально-м'язові.

Найчисленніша група - шкірно-м'язові клітини. Вони стикаються між собою бічними сторонами та утворюють поверхню тіла тварини. Кожна така клітина має основу – скоротливе м'язове волоконце. Цей механізм забезпечує можливість рухатись.

При скороченні всіх волоконець тіло тварини стискається, подовжується, згинається. А якщо скорочення відбулося лише з одного боку тіла, то гідра нахиляється. Завдяки такій роботі клітин тварина може пересуватися двома способами - «перекиданням» і «кроком».

Також у зовнішньому шарі розташовані зіркоподібні нервові клітини. Вони мають довгі відростки, за допомогою яких стикаються між собою, утворюючи єдину мережу - нервове сплетення, що обплітає все тіло гідри. Сполучаються нервові клітини і зі шкірно-м'язовими.

Між епітеліально-м'язовими клітинами розташовані групи маленьких, округлої формипроміжних клітин з великими ядрами та невеликою кількістю цитоплазми. Якщо тіло гідри пошкоджене, то проміжні клітини починають рости та ділитися. Вони здатні перетворитися на будь-який

Жабудні клітини

Будова клітин гідри дуже цікава, на особливу згадку заслуговують жагучі (кропивні) клітини, якими всипане все тіло тварини, особливо щупальця. мають складну будову. Окрім ядра і цитоплазми в клітині розташована міхуровоподібна жагуча камера, всередині якої знаходиться згорнута в трубочку найтонша жалюгідна нитка.

З клітини виходить чутлива волосинка. Якщо видобуток або ворог стосується цієї волосинки, то відбувається різке розпрямлення нитки, і вона викидається назовні. Гострий кінчик встромляється в тіло жертви, а по каналі, що проходить всередині нитки, надходить отрута, яка здатна вбити дрібну тварину.

Як правило, спрацьовує безліч кліток. Гідра захоплює видобуток щупальцями, притягує до рота та заковтує. Отрута, що виділяється кліками, служить і для захисту. Більші хижаки не чіпають болісно жалують гідр. Отрута гідри за своєю дією нагадує отруту кропиви.

Стрічальні клітини також можна поділити на кілька типів. Одні нитки впорскують отруту, інші оббиваються навколо жертви, а треті приклеюються до неї. Після спрацьовування клітка гине, а з проміжної утворюється нова.

Ентодерма

Будова гідри має на увазі і наявність такої структури, як внутрішній шарклітин, ентодерма. Ці клітини також мають м'язові скорочувальні волоконця. Основне їхнє призначення - перетравлення їжі. Клітини ентодерми виділяють травний сік у кишкову порожнину. Під його впливом видобуток розщеплюється на частинки. У деяких клітин ентодерми є довгі джгутики, які постійно перебувають у русі. Їхня роль - підтягувати частинки їжі до клітин, які, у свою чергу, випускають ложноніжки та захоплюють їжу.

Травлення триває всередині клітини, тому називається внутрішньоклітинним. Переробляється їжа у вакуолях, а неперетравлені залишки викидаються через ротовий отвір. Дихання та виділення відбувається через всю поверхню тіла. Розглянемо ще раз клітинну будову гідри. Таблиця допоможе наочно це зробити.

Рефлекси

Будова гідри така, що вона здатна відчувати зміну температури, хімічного складуводи, а також дотику та інші подразники. Нервові клітини тварини здатні збуджуватись. Наприклад, якщо доторкнутися до нього кінчиком голки, то сигнал від тих, хто відчув дотик нервових клітинпередасться решті, а від нервових клітин - до епітеліально-м'язових. Шкірно-м'язові клітини зреагують і скоротяться, гідра стиснеться в грудку.

Така реакція - яскравий Це складне явище, що складається з послідовних етапів - сприйняття подразника, передачі збудження та реакції у відповідь. Будова гідри дуже проста, тому і рефлекси однакові.

Регенерація

Клітинна будова гідри дозволяє цій крихітній тварині регенерувати. Як згадувалося вище, проміжні клітини, розташовані лежить на поверхні тіла, можуть трансформуватися на будь-який інший тип.

За будь-якого пошкодження організму проміжні клітини починають дуже швидко ділитися, рости і замінюють собою відсутні частини. Рана заростає. Регенеративні здібності гідри настільки високі, що й розрізати її навпіл, одна частина відростить нові щупальця і ​​рот, іншу - стебло і підошву.

Безстатеве розмноження

Розмножуватися гідра може як безстатевим, так і статевим способом. При сприятливих умовв літній часна тілі тварини з'являється маленький горбок, стінка випинається. Згодом горбок росте, витягується. На його кінці з'являються щупальця, проривається рота.

Таким чином утворюється молода гідра, поєднана з материнським організмом стеблинкою. Цей процес називається брунькуванням, тому що він схожий на розвиток нової втечі у рослин. Коли молода гідра готова жити самостійно, вона відгалужується. Дочірній та материнський організми прикріплюються до субстрату щупальцями та тягнуться у різні сторони, Доки не розділяться.

Статеве розмноження

Коли починає холодати та створюються несприятливі умови, настає черга статевого розмноження Восени у гідр із проміжних починають утворюватися статеві клітини, чоловічі та жіночі, тобто яйцеві клітини та сперматозоїди. Яйцеві клітини гідр схожі на амеб. Вони великі, посипані ложноніжками. Сперматозоїди схожі на найпростіших джгутикових, вони здатні плавати за допомогою джгутика та залишають тіло гідри.

Після того, як сперматозоїд проникає в яйцеву клітину, їх ядра зливаються і відбувається запліднення. Хибноніжки заплідненої яєчної клітини втягуються, вона округляється, а оболонка стає товщою. Утворюється яйце.

Усі гідри восени, з настанням холодів, гинуть. Матерінський організм розпадається, але яйце залишається живим і зимує. Навесні воно починає активно ділитися, клітини розташовуються у два шари. З настанням теплої погоди маленька гідра прориває оболонку яйця та починає самостійне життя.

Малюнок: Будова прісноводної гідри. Променева симетрія гідри

Середовище проживання, особливості будови та життєдіяльності прісноводного поліпа гідри

В озерах, річках чи ставках із чистою, прозорою водоюна стеблах водних рослин зустрічається маленька напівпрозора тварина. поліп гідра("поліп" означає "багатоног"). Це прикріплена або малорухлива кишковопорожнинна тварина з численними щупальцями. Тіло звичайної гідри має майже правильну циліндричну форму. На одному кінці знаходиться рот, оточений віночком з 5-12 тонких довгих щупалець, інший кінець витягнутий у вигляді стеблинки з підошвоюна кінці. За допомогою підошви гідра прикріплюється до різних підводних предметів. Тіло гідри разом із стеблиною зазвичай довжиною до 7 мм, зате щупальця здатні витягуватися на кілька сантиметрів.

Променева симетрія гідри

Якщо вздовж тіла гідри провести уявну вісь, то її щупальця будуть розходитися від цієї осі на всі боки, як промені від джерела світла. Зважуючи вниз з якоїсь водної рослини, гідра постійно гойдається і повільно водить щупальцями, підстерігаючи видобуток. Так як жертва може з'явитися з будь-якого боку, променеподібно розставлені щупальця найкраще відповідають такому способу полювання.
Променева симетрія характерна, як правило, для тварин, що ведуть прикріплений спосіб життя.

Кишкова порожнина гідри

Тіло гідри має вигляд мішечка, стінки якого складаються з двох шарів клітин - зовнішнього (ектодерми) та внутрішнього (ентодерми). Всередині тіла гідри є кишкова порожнина(Звідси і назва типу - кишковопорожнинні).

Зовнішній шар клітин гідри - ектодерма

Малюнок: будова зовнішнього шару клітин - ектодерми гідри

Зовнішній шар клітин гідри називається - ектодерма. Під мікроскопом у зовнішньому шарі гідри – ектодермі – видно кілька різновидів клітин. Найбільше тут шкірно-м'язових. Торкаючись бічними сторонами, ці клітини утворюють покрив гідри. В основі кожної такої клітини є скоротливе м'язове волокно, що грає важливу рольпри русі тварини. Коли волоконця всіх шкірно-м'язовихклітин скорочуються, тіло гідри стискається. Якщо волоконця скорочуються тільки на одній стороні тіла, то в цей бік гідра і нагинається. Завдяки роботі м'язових волоконець гідра може повільно пересуватися з місця на місце, по черзі "ступаючи" то підошвою, то щупальцями. Такий рух можна порівняти з повільним перекиданням через голову.
У зовнішньому шарі розташовані та нервові клітини. Вони мають зіркоподібну форму, оскільки мають довгі відростки.
Відростки сусідніх нервових клітин стикаються між собою та утворюють нервове сплетення, що охоплює все тіло гідри. Частина відростків підходить до шкірно-м'язових клітин.

Подразливість та рефлекси гідри

Гідра здатна відчувати дотик, зміну температури, появу у воді різних розчинених речовин та інші подразнення. Від цього її нервові клітини порушуються. Якщо до гідри доторкнутися тонкою голкою, то збудження від подразнення однієї з нервових клітин передається по відросткам іншим нервовим клітинам, а від них – до шкірно-м'язових клітин. Це викликає скорочення м'язових волоконець, і гідра стискається в грудочку.

Малюнок: подразливість гідри

На цьому прикладі ми знайомимося зі складним явищем в організмі тварини. рефлексом. Рефлекс складається із трьох послідовних етапів: сприйняття роздратування, передачі збудженнявід цього роздратування по нервових клітинах і реакції у відповідьорганізму якоюсь дією. У зв'язку з простотою організації гідри її рефлекси дуже однакові. Надалі ми ознайомимося з набагато складнішими рефлексами у високоорганізованих тварин.

Стрічальні клітини гідри

Малюнок: радісні або кропив'яні клітини гідри

Все тіло гідри і особливо її щупальця посаджені великою кількістю стріляльних, або кропив'янихклітин. Кожна з цих клітин має складну будову. Окрім цитоплазми та ядра в ній укладена міхуровоподібна жагуча капсула, всередині якої згорнута тонка трубочка. стріляльна нитка. Зовні з клітки стирчить чутлива волосина. Як тільки рачок, мальок риби або інша маленька тварина торкнеться чутливої ​​волосинки, стрімка нитка стрімко розпрямляється, її кінець викидається назовні і встромляється в жертву. По каналу, що проходить усередині нитки, зі стрілянної капсули в тіло видобутку потрапляє отрута, що викликає загибель дрібних тварин. Як правило, вистрілює відразу багато кліток. Потім гідра щупальцями підтягує видобуток до рота та заковтує. Стрічальні клітини служать гідрі також і для захисту. Риби та водні комахи не їдять гідр, що обпалюють ворогів. Отрута з капсул за своєю дією на організм великих тварин нагадує отруту кропиви.

Внутрішній шар клітин - ентодерма гідри

Малюнок: будова внутрішнього шару клітин - ентодерми гідри

Внутрішній шар клітин - ентодерма. Клітини внутрішнього шару - ентодерми - мають скоротити м'язові волоконця, але основна роль цих клітин - перетравлення їжі. Вони виділяють у кишкову порожнину травний сік, під впливом якого видобуток гідри розм'якшується та розпадається на дрібні частки. Частина клітин внутрішнього шару забезпечена кількома довгими джгутиками (як у джгутикових найпростіших). Джгутики перебувають у постійному русі та підгортають частинки до клітин. Клітини внутрішнього шару здатні випускати ложноніжки (як у амеби) та захоплювати ними їжу. Подальше травлення відбувається усередині клітини, у вакуолях (як і найпростіших). Неперетравлені залишки їжі викидаються назовні через рот.
Особливих органів дихання у гідри немає, розчинений у воді кисень проникає у гідру через всю поверхню її тіла.

Регенерація гідри

У зовнішньому шарі тіла гідри є дуже маленькі округлі клітини з великими ядрами. Ці клітини називають проміжними. Вони грають у житті гідри дуже важливу роль. При будь-якому пошкодженні тіла проміжні клітини, розташовані поблизу ран, починають посилено зростати. З них утворюються шкірно-м'язові, нервові та інші клітини, і поранене місце швидко заростає.
Якщо розрізати гідру впоперек, то на одній з її половинок виростають щупальця і ​​з'являється рот, а на іншій виникає стеблинка. Виходять дві гідри.
Процес відновлення втрачених або пошкоджених частин тіла називають регенерацією. У гідри здатність до регенерації розвинена дуже сильно.
Регенерація тією чи іншою мірою характерна також для інших тварин та людини. Так, у дощових хробаків можлива регенерація цілого організму з їх частин, у земноводних (жаби, тритони) можуть відновлюватися цілі кінцівки, різні частини ока, хвіст і внутрішні органи. Людина при порізі відновлюється шкіра.

Розмноження гідри

Безстатеве розмноження гідри брунькуванням

Малюнок: безстатеве розмноження гідри брунькуванням

Гідра розмножується безстатевим та статевим способами. Влітку на тілі гідри з'являється маленький горбок - випинання стінки її тіла. Горбок цей росте, витягується. На його кінці з'являються щупальця, а між ними проривається рота. Так розвивається молода гідра, яка спочатку залишається з'єднаною з материнською за допомогою стеблинки. Зовні все це нагадує розвиток втечі рослини з нирки (звідси і назва цього явища - брунькування). Коли маленька гідра підросте, вона відокремлюється від материнського організму і починає жити самостійно.

Статеве розмноження гідри

До осені, з настанням несприятливих умов, гідри гинуть, але перед тим у їхньому тілі розвиваються статеві клітини. Розрізняють два види статевих клітин: яйцеві, або жіночі, і сперматозоїди, або чоловічі статеві клітини. Сперматозоїди схожі на джгутикових найпростіших. Вони залишають тіло гідри і плавають за допомогою довгого джгутика.

Малюнок: статеве розмноження гідри

Яйцева клітина гідри схожа на амебу, має несправності. Сперматозоїд підпливає до гідра з яйцевою клітиною і проникає всередину її, і ядра обох статевих клітин зливаються. Відбувається запліднення. Після цього хибки втягуються, клітина округляється, на її поверхні виділяється товста оболонка - утворюється яйце. Наприкінці осені гідра гине, а яйце залишається живим і потрапляє на дно. Навесні запліднене яйце починає ділитися, клітини, що утворюються, розташовуються в два шари. З них розвивається маленька гідра, яка з настанням теплої погоди виходить назовні через розрив яйця.
Таким чином, багатоклітинна тварина гідра на початку свого життя складається з однієї клітини – яйця.

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

ВСТУП

Актуальність дослідження.Вивчення глобального починається з малого. Вивчивши гідру звичайну ( Hydra vulgaris), людство зможе здійснити прорив у біології, косметології та медицині, наблизитися до безсмертя. Вживляючи і контролюючи аналог i-клітин в організмі, людина отримає можливість відтворити відсутні частини (органи) тіла і зможе запобігти смерті клітин.

Гіпотеза дослідження.Вивчивши особливості регенерації клітин гідри, можна контролювати відновлення клітин людському організміі тим самим зупинити процес старіння та наблизитися до безсмертя.

Об'єкт дослідження:гідра звичайна ( Hydra vulgaris).

Ціль:ознайомитися з внутрішньою та зовнішньою будовою гідри звичайної (Hydra vulgaris), на практиці встановити вплив різних факторівна поведінкові особливості тварини; вивчити процес регенерації.

Методи дослідження:робота з літературними джерелами, теоретичний аналіз, емпіричні методи (експеримент, порівняння, спостереження), аналітичні (порівняння даних), моделювання ситуації, спостереження.

РОЗДІЛ I. ГІДРА(Hydra)

Історичні відомості про гідру (Hydra )

Гідра (лат. Hydra ) - це тварина типу кишковопорожнинні, вперше описано Антоаном Левенгуком м. Дельфте (Голландія, 1702 р.) Але відкриття Левенгука було забуто на 40 років. Повторно цю тварину відкрив Абраам Трамбле. У 1758 році К. Лінней дав наукову (латинську) назву Hydra, а в просторіччя його стали називати прісноводною гідрою. Якщо гідра ( Hydra) ще в 19-му столітті була знайдена переважно в різних країнахЄвропи, то в 20-му столітті гідри були виявлені у всіх частинах світу і в різних кліматичних умовах(Від Гренландії до тропіків).

«Гідра житиме доти, доки лаборантка не розіб'є пробірку, в якій вона живе!» Справді, деякі вчені вважають, що ця тварина може жити вічно. 1998 року біолог Даніел Мартінес довів це. Його робота наробила чимало галасу і знайшла не лише прихильників, а й супротивників. Завзятий біолог вирішив повторити досвід, продовживши його на 10 років. Експеримент ще не закінчено, проте немає причин сумніватися у його успіху.

Систематика гідр (Hydra )

Царство: Animalia(Тварини)

Підцарство: Eumetazoa(Еуметазої або справжні багатоклітинні)

Розділ: Diploblastica(Двошарові)

Тип/Відділ: Cnidaria(кишковопорожнинні, кнідарії, що цвітуть)

Клас: Hydrozoa(Гідрозої, гідроїдні)

Загін/Порядок: Hydrida(Гідри, гідриди)

Сімейство: Hydridae

Рід: Hydra(Гідри)

Вид: Hydra vulgaris(Гідра звичайна)

Розрізняють 2 роди гідр. Перший рідгідр складається лише з одного виду - Chlorhydraviridissima. Другий рідHydra Linnaeus. Цей рід містить 12 видів, добре описані, і 16 видів, описаних менш повно, тобто. всього 28 видів.

Біологічне та екологічне значення гідри (Hydra ) в навколишньому світі

1) Гідра - біологічний фільтратор, що очищає від зважених частинок воду;

2) Гідра є ланкою в ланцюзі живлення;

3) З використанням гідр проводять досліди: вплив радіації на живі організми, регенерація живих організмів загалом та ін.

РОЗДІЛ II. ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРИ ЗВИЧАЙНОЇ

2.1 Виявлення місцезнаходження гідри звичайної (Hydra vulgaris) у місті Вітебську та Вітебській області

Мета дослідження:самостійно дослідити та визначити місцезнаходження гідри звичайної ( Hydravulgaris) у місті Вітебську.

Обладнання:водяний сачок, відро, ємність для проби води.

Хід роботи

Використовуючи отримані знання про гідрозвичайну( Hydra), можна припустити, що найчастіше вона мешкає у прибережній частині чистих річок, озер, ставків, прикріпившись до підводних частин водних рослин. Тому мною були обрані такі водні біоценози:

    Струмки:Гапєєв, Дунай, Пісковатик, Поповик, Рибенець, Яновський.

    Ставки: 1000-річчя Вітебська, "Солдатське озеро".

    Річки:Західна Двіна, Лучеса, Вітьба.

Усі тварини були доставлені з експедиції живими у спеціальних банках чи відерцях. Мною були взяті 11 проб води , які надалі були більш докладно вивчені у школі. Результати відображені у таблиці 1.

Таблиця 1. Місцезнаходження гідри звичайної (Hydravulgaris ) у місті Вітебську та Вітебській області

Водний біоценоз

(назва)

Була виявлена ​​гідра звичайна ( hydravulgaris)

Не виявлено гідру звичайну

(hydravulgaris)

Гапєєв струмок

Струмок Дунай

Струмок Пісковатик

Струмок Поповик

Струмок Рибенець

Струмок Яновський

Ставок 1000-річчя Вітебська

Ставок «Солдатське озеро»

Річка Західна Двіна

Річка Лучеса

Річка Вітьба

Вибір гідр проводили за допомогою водяного сачка. Кожну пробу води ретельно вивчали за допомогою лупи та мікроскопа. З одинадцяти обраних об'єктів лише в п'яти зразках було виявлено звичайну гідру ( Hydravulgaris),а в решті шести проб - її не виявили. Можна дійти невтішного висновку, що гідра звичайна ( Hydravulgaris)мешкає біля Витебської області. Виявити її можна майже у всіх ставках і болотах, особливо в тих, де поверхня затягнута ряскою, на уламках гілок, кинутих у воду. Головною умовою успішного виявлення гідр є велика кількість корму. Якщо у водоймі є дафнії та циклопи, то гідри швидко ростуть і множаться, а як тільки цього корму стає мало, то і вони слабшають, зменшуються в кількості і під кінець зовсім зникають.

2.2 Вплив світлових променів на гідру звичайну (Hydra vulgaris)

Ціль:вивчити особливості поведінки гідри звичайної ( Hydravulgaris)при попаданні сонячних променівна поверхню її тіла.

Обладнання:мікроскоп, лампа, сонячне світло, картонна коробка, діодний ліхтар.

Хід роботи

Гідра, як і багато інших нижчих тварин, зазвичай реагує на всяке зовнішнє роздратування скороченням тіла, подібним до того, що спостерігається при « спонтанних» скороченнях. Розглянемо, як реагують гідри на різні формиподразників: механічні, світлові та інші форми променистої енергії, температуру, хімічні речовини.

Повторимо досвід Трамблі. Поміщаємо посудину з гідрами в картонну коробку, на боці якої вирізано отвір у формі кола, отже воно посідає середину боку судини. Коли помістили посудину таким чином, щоб отвір на картоні був повернутий до світла (тобто до вікна), то через деякий проміжок часу відзначили результат: поліпи розташувалися на тій стороні судини, де був отвір, і їх скупчення мало форму кола, розташованого навпроти того ж, прорізаного в картоні. Я часто повертала посудину у його футлярі і завжди через деякий час бачила поліпів, що зібралися у формі кола біля отвору.

Повторимо досвід, тільки тепер зі штучним світлом. Посвітимо на отвір у картоні діодним ліхтариком, через деякий проміжок часу помітно, що поліпи розташувалися на тому боці судини, де був отвір, і їх скупчення мало форму кола (див. додаток).

Висновок: Гідри, безсумнівно, прагнуть світла У них немає спеціальних органів для сприйняття світла – будь-якої подоби ока. Чи існують у них особливі до світла сприйнятливі клітини з-поміж чутливих клітин - не встановлено. Але безсумнівно, що до світла чутлива переважно голова з частиною тулуба, що прилягає до неї, тоді як нога мало сприйнятлива. Гідра здатна розрізняти напрямок світла і рухатися до нього. Гідра робить своєрідні рухи, які називають «орієнтовними», вона як би нишпорить і намацує напрямок, звідки йде світло. Ці рухи досить складні та різноманітні.

Проведемо досвід із двома джерелами світла. Розмістимо по обидва боки судини з поліпами діодні ліхтарики. Спостерігаємо: протягом кількох хвилин гідра ніяк не реагувала через Велика кількістьчасу я помітила, що гідра почала скорочуватися.

Висновок:При двох джерелах світла гідра частіше скорочується і не намагається йти на жодне з джерел світла.

Гідри здатні розрізняти окремі частини спектру. Проведемо досвід, щоб перевірити це. Поміщаємо посудину з поліпами в коробку, попередньо прорізавши на двох сторонах два кола. Маємо посудину так, щоб отвори припадали на середини стінок. На одну зі сторін світим діодним білим ліхтариком, на іншу ж ліхтариком синього кольору. Спостерігаємо. Через деякий час можна помітити, що поліпи розташовуються на тому боці судини, куди світить ліхтарик синього кольору.

Висновок:Гідра надає перевагу білому світлу синій. Можна припустити, що синя частина спектру здається гідрі світлішою, а як згадувалося раніше, гідра реагує на світле освітлення.

Досвідченим шляхом визначимо поведінку гідри у темряві.Помістимо посудину з гідрою в коробку, яка не пропускає світла. Через деякий час, вийнявши пробірку з гідрою, побачили, що деякі гідри перемістилися, а деякі залишилися на своїх місцях, але сильно скоротилися.

Висновок:У темряві гідри продовжують пересуватися, але повільніше, ніж на світлі, а деякі види скорочуються та залишаються на своїх місцях.

Випробуємо гідру ультрафіолетовими променями.Посвітивши на гідру протягом кількох секунд УФ, ми помітили, що вона скоротилася. Посвітивши на гідру УФ протягом однієї хвилини, ми побачили, як вона після невеликих тремтіння завмерла в повній нерухомості.

Висновок:Поліп не переносить опромінення УФ; протягом однієї хвилини під УФ світлом, гідра гине.

2.3.Вплив температури на гідру звичайну (Hydra vulgaris )

Мета дослідження:виявити поведінкові особливості гідри звичайної (Hydravulgaris)за зміни температури.

Обладнання:плоский посуд, градусник, холодильник, піпетка, пальник.

Висновок.У нагрітій воді гідра гине. Зниження температури не викликає спроб зміни місця, тварина тільки більш мляво починає скорочуватися і витягуватися. При подальшому охолодженні гідра гине. Усі хімічні процеси, які у організмі, залежить від температури — зовнішньої і внутрішньої. У гідри, нездатної підтримувати постійну температурутіла, чітко виражена залежність від зовнішньої температури.

2.4. Вивчення впливу гідри (Hydra ) на мешканців водної екосистеми

Мета дослідження:визначити вплив гідри на акваріумних тварин і рослини гуппі (Poecilia reticulata), анцитруси (Ancistrus)равлики, елодея (Elodéa canadénsis), неони (Paracheirodon innesiMyers).

Обладнання:акваріум, рослини, акваріумні рибки, гідра, равлики.

Висновок:нами виявлено, що гідра не надає негативного впливуна акваріумних равликів і представників царства рослини, але шкодить акваріумним рибкам.

2.5. Способи знищення гідри (Hydra )

Мета дослідження:вивчити на практиці способи знищення гідри (Hydra).

Обладнання:акваріум, скло, джерело світла (ліхтарик), мультиметр, сульфат амонію, азотистий амоній, вода, два клубки мідного дроту (без ізоляції), мідний купорос.

Якщо в акваріумі немає рослин і можна прибрати риб, іноді застосовують перекис водню.

Висновок.Існують три основні способи знищення гідри звичайної:

    за допомогою електричного струму;

    окиснення мідного дроту;

    з використанням хімічних речовин.

Найефективнішим і найшвидшим є спосіб з використанням електричного струму, оскільки в ході нашого експерименту гідра в акваріумі була знищена повністю. У цьому рослини не постраждали, а рибу ми ізолювали. Метод з використання мідного дроту та хімічних речовин є менш ефективними та потребують великих витрат часу.

2.7. Умови утримання. Вплив різних середовищ на життєдіяльність гідри звичайної (Hydra vulgaris )

Мета дослідження:визначити умови сприятливого довкілля гідри звичайної (Hydravulgaris),виявити вплив різних середовищ на поведінку тварини.

Обладнання:акваріум, рослини, оцет, соляна кислота, зеленка.

Таблиця 2. Приміщення Гідри звичайної(Hydra vulgaris) у різні середовища

ОСОБЛИВОСТІ ПОВЕДІНКИ

При приміщенні в розчин скоротилася до маленької грудочки. Жила протягом 12 годин після приміщення в розчин.

Розчин оцту не є сприятливим середовищем існування організму, його можна використовувати для знищення.

Соляної кислоти

При поміщенні в розчин гідра почала активно рухатися у різні боки (протягом 1 хв.). Після чого скоротилася і перестала виявляти ознаки життя.

Соляна кислота є швидкодіючим розчином, що згубно впливає на гідру.

Спостерігали фарбування гідри. Відсутність скорочень.

Малорухомість. Була жива протягом 2 діб.

Спиртовий

Спостерігали сильне скорочення. Протягом 30 секунд припинила подавати ознаки життя.

Спирт є одним із найефективніших засобів для знищення гідри.

Гліцерин

Спостерігали різке скорочення гідри протягом хвилини, після чого гідра перестала подавати ознаки життя.

Гліцерин є згубним середовищем для гідр. І може використовуватись як засіб знищення.

Висновок. Сприятливими умовами для гідри звичайної ( Hydra vulgaris) є: наявність світла, велика кількість корму, наявність кисню, температура від +17 градусів до +25. При приміщенні гідри звичайної ( Hydra vulgaris) у різні середовища відзначимо наступне:

    1. Розчин оцту, соляної кислоти, спирту, гліцерину не є сприятливим середовищем існування тварини, може використовуватися як засіб знищення.

      Зеленка не є згубним розчином для тварини, але впливає на зниження активності.

2.8. Реакція на кисень

Мета дослідження:виявити вплив кисню на гідру звичайну ( Hydra vulgaris).

Обладнання:судина із сильно забрудненою водою, штучна водорість, жива елодея, пробірки.

Висновок.Гідра - організм, який потребує кисню, розчиненого в чистій воді. Отже, тварина не може існувати в брудній воді, т.к. кількість кисню в ній значно менша, ніж у чистій. У посудині, де знаходилася штучна водорість, багато гідри загинули, т.к. штучна водорість не здійснює процес фотосинтезу. У другій посудині, де знаходилася жива водорість елодея, здійснювався процес фотосинтезу, та гідри (Hydra)вижили. Це ще раз доводить, що гідри потребують кисню.

2.9. Симбіонти (співмешканці)

Мета дослідження:довести на практиці, що симбіонтами зелених гідр ( Hydra viridissima)є хлорели.

Обладнання:мікроскоп, скальпель, акваріум, скляна трубка, 1% розчин гліцерину.

Хід роботи

Симбіонтами зелених гідр є хлорели, одноклітинні водорості. Таким чином, зелений колірполіпа забезпечується не своїми клітинами, а хлорелою. Відомо, що яйця гідри формуються в ектодерма. Так ось, хлорели можуть проникати зі струмом поживних речовинз ентодерми в ектодерму та «інфікувати» яйце, забарвлюючи його в зелений колір. Щоб довести це, проведемо досвід: помістимо зелену гідру на 1% розчин гліцерину. Через деякий час клітини ентодерми лопаються, хлорели виявляються зовні та незабаром гинуть. Гідра ж втрачає своє забарвлення і стає білим. При правильному доглядітака гідра може прожити досить довго.

Слід зазначити, що при зануренні гідри звичайної ( Hydra vulgaris)у розчин гліцерину нами було зафіксовано летальний кінець(Див. п. 2.8). Однак, зелена гідра ( Hydra viridissima)виживає у такому ж розчині.

2.10. Процес харчування, редукція від голоду та депресія

Мета дослідження:вивчити процеси харчування, редукції та депресії у гідри звичайної ( Hydra vulgaris).

Обладнання:акваріум з гідрою, скляна трубочка, циклоп, дафнія, волоски м'яса, сало, скальпель.

Хід роботи

Спостереження за процесом живлення гідр (Hydra vulgaris ). При годуванні найдрібнішими шматочками м'яса гідри ( Hydra vulgaris)захоплюють щупальцями їжу, піднесену на кінчику загостреної палички чи скальпеля. Зразки м'яса, циклопів та дафнію гідра поглинала із задоволенням, а від зразка сала – відмовилася. Отже, тварина віддає перевагу білковій їжі (дафнія, циклоп, м'ясо). При поміщенні досліджуваного об'єкта в ємність з водою без наявності їжі та кисню, тим самим створивши несприятливі умови для існування гідри, кишковопорожнинні впадали в депресію.

Спостереження.Через 3 години сталося скорочення тварини до дрібних розмірів, зниження активності, слабка реакція на подразники, тобто. організм впав у депресію. Після закінчення двох діб гідру ( Hydra vulgaris) приступила до самопоглинання, тобто. ми стали свідками процесу редукції.

Висновок. Відсутність їжі негативно позначається на життєдіяльності гідри (Hydra vulgaris),супроводжується процесами, такими як депресія та редукція.

2.11 Процес розмноження у гідри звичайної (Hydra vulgaris )

Мета дослідження:вивчити практично процес розмноження у гідри звичайної ( Hydra vulgaris).

Обладнання:акваріум з гідрою, скляна трубочка, скальпель, голка для препарування, мікроскоп.

Хід роботи

В акваріум помістили одну особу гідри, створивши сприятливі умови, а саме: підтримували температуру води в акваріумі +22 градуси Цельсія, постачали киснем (фільтр, водорость елодеї), забезпечували постійним харчуванням. Протягом одного місяця спостерігали за розвитком, розмноженням та зміною чисельності.

Спостереження.Протягом двох днів гідра звичайна( Hydra vulgaris) активно харчувалася та збільшувалася у розмірах. Через 5 днів, на ній утворилася нирка - невеликий горбок на тілі. Через добу ми спостерігали процес відганькування дочірньої особини гідри. Таким чином, до кінця експерименту у нашому акваріумі налічувалося 18 тварин.

Висновок. За сприятливих умов гідра звичайна (Hydra vulgaris)розмножується безстатевим способом (брунькування), що сприяє збільшенню чисельності тварини.

2.12 Процес регенерації у гідри звичайної (Hydra vulgaris ) як майбутнє медицини

Мета дослідження:досвідченим шляхом вивчити процес регенерації.

Обладнання:акваріум з гідрою, скляна трубочка, скальпель, голка препарувальна, чашка Петрі.

Хід роботи

Помістимо одну особу гідри звичайної (Hydra vulgaris)у чашу Петрі, потім за допомогою збільшувального приладу та скальпеля відріжемо одне щупальце. Після препарування помістимо гідру в акваріум зі сприятливими умовами і спостерігатимемо за твариною протягом 2 тижнів.

Спостереження.Після препарування відрізана кінцівка здійснювала судомні рухи, що не дивно, т.к. гідра має нервову систему дифузно-вузлового типу. При приміщенні особини в акваріум, гідра швидко освоїлася і почала харчуватися. Через добу у гідри з'явилося нове щупальце, отже, тварина має здатність відновлювати свої кінцівки, отже здійснюється регенерація.

Упродовж досвіду, розріжемо гідру звичайну (Hydra vulgaris)на три частини: голова, нога, щупальце. Для виключення помилки помістимо кожну частину в окрему чашу Петрі. Протягом двох діб здійснювали спостереження кожної пробою.

Спостереження.Перші шість хвилин відрізане щупальце гідри подавало ознаки життя, але надалі ми цього більше не спостерігали. Через добу частина тіла гідри важко було помітно під мікроскопом. Отже, із щупальця гідри не може утворитися нова особина та добудувати (за допомогою регенерації) інші частини тіла. У чаші Петрі, що містить голову, відбувався процес регенерації клітин. Організм відновився. Практично одночасно з голови були добудовані частини тіла, що бракують (нога і щупальця). Отже, голова здійснює процес регенерації та може добудувати свій організм повністю. З ноги гідри також був добудований весь організм, а саме голова і щупальця.

Висновок. Отже, з однієї особини гідри, розрізаної на три частини (голова, нога, щупальце), можна отримати два повноцінні організми.

Можна припустити, що за здатність регенерації клітин гідри відповідають i-клітини, які виконують функції практично стовбурових клітин. Вони можуть відтворювати недостатні для повноцінного існування організму клітини. Саме i-клітини допомогли створити щупальце, голову та ногу. Сприяли збільшенню чисельності особин неприродним шляхом.

При подальшому досконалому вивченні i-клітин, а також їх здібностей, людство зможе здійснити прорив у біології, косметології та медицині. Вони допоможуть людині наблизитися до безсмертя. При імплантації аналога i-клітин у живий організм, стане можливим відтворення відсутніх частин (органів) тіла. Людство зможе запобігти смерті клітин в організмі. При створенні органів, що самовідновлюються, з використанням аналога i-клітин, ми зможемо вирішити проблему інвалідності у світі.

додаток

ВИСНОВОК

У ході низки експериментів було встановлено, що звичайна Гідра мешкає на території Вітебської області. Головною умовою проживання гідри є велика кількість корму. Гідра не переносить опромінення ультрафіолетового світла. Протягом однієї хвилини, перебуваючи під опроміненням УФ, вона гине. Всі хімічні процеси, що протікають в організмі гідри, залежать від температури – зовнішньої та внутрішньої. При приміщенні гідри звичайної (Hydra vulgaris) у різні середовища спостерігаємо, що гідра може вижити не в будь-якому середовищі. Брак кисню гідри можуть виносити досить довго: годинами і навіть днями, але потім вони гинуть. Зелені гідри полягають у симбіозі з хлореллами, при цьому не завдаючи один одному шкоди. Гідра воліє білкове харчування (дафнія, циклоп, м'ясо), відсутність їжі негативно позначається на життєдіяльності гідри, супроводжується процесами, такими як депресія та редукція.

Насправді доведено, що з щупальця гідри неспроможна утворитися нова особина і добудувати інші частини тіла. Голова здійснює процес регенерації і може добудувати свій організм повністю, нога гідри також добудовує весь організм. Отже, з однієї особини гідри, розрізаної на три частини (голова, нога, щупальце) можна отримати два повноцінні організми. За здатність регенерації клітин у гідри відповідають i-клітини, які виконують функції практично стовбурових клітин. Вони можуть відтворювати недостатні для повноцінного існування організму клітини. Саме i-клітини допомогли створити щупальце, голову і ногу. Сприяли збільшенню чисельності особин неприродним шляхом. При подальшому досконалому вивченні i-клітин, а також їх здібностей, людство зможе здійснити прорив у біології, косметології та медицині. Вони допоможуть людині наблизитися до безсмертя. При імплантації аналога i-клітин у живий організм, стане можливим відтворення відсутніх частин (органів) тіла. Людство зможе запобігти смерті клітин в організмі. При створенні органів, що самовідновлюються, з використанням аналога i-клітин, ми зможемо вирішити проблему інвалідності у світі.

Список літератури

    Біологія у школі Глаголєв, С. М. (кандидат біологічних наук). Стовбурові клітини [Текст]/СМ. Глаголєв // Біологія у шкільництві. – 2011. – N 7. – С. 3-13. - ^QI j Бібліогр.: с. 13 (10 назв.). – 2 рис., 2 фот. У статті йдеться про стовбурові клітини, про їх вивчення та практичне використання досягнень ембріології.

    Бикова, Н. Зіркові паралелі / Наталія Бикова // Ліцейська та гімназійна освіта. – 2009. – N 5. – С. 86-93. У добірці матеріалів автор розмірковує про зірок, Всесвіт і наводить деякі фактичні дані.

    Бюлетень Вплив аналогів пептидного експериментального морфогену гідри на ДНК-синтетичні біології та процеси в міокарді новонароджених медицини білих щурів [Текст] / Є. Н. Сазонова [та ін.] // Бюлетень експериментальної біології та медицини. – 2011. – Т. 152, N 9. – С. 272-274. – Бібліогр.: с. 274 (14 назв.). - 1 табл. За допомогою авторадіографії з (3)Н-тимідином досліджено ДНК-синтетичну активність клітин міокарда новонароджених білих щурів після внутрішньочеревного введення пептидного морфогену гідри та його аналогів. Введення пептидного морфогену гідри справляло стимулюючий вплив на проліферативну активність у міокарді. Аналогічний ефект викликали укорочені аналоги пептидного морфогену гідри - пептиди 6С та ЗС. Введення аргінінвмісного аналога пептидного морфогену гідри призводило до достовірного зниження числа ДНК-синтезуючих ядер у шлуночковому міокарді новонароджених білих щурів. Обговорюється роль структури пептидної молекули у реалізації морфогенетичних ефектів пептидного морфогену гідри.

    Взаємодія живої системи з електромагнітним полем/ Р. Р. Асланян [та ін.] / / Вісник Московського університету. Сірий. 16, Біологія. – 2009. – N 4. – С. 20-23. -Бібліогр.: с. 23 (16 назв.). - 2 рис. Про вивчення впливу ЕМП (50 Гц) на одноклітинні зелені водорості Dunaliella tertioleeta, Tetraselmis viridis та прісноводні гідри Hydra oligactis.

    Гідра - родичка медуз та коралів.

    Іванова-Казас, О. М. (д-р біол. наук; Санкт-Петербург) Перетворення Лернейської Гідри / О. М. Іванова-Казас // Природа. – 2010. – N 4. – С. 58-61. -Бібліогр.: с. 61 (6 назв.). - 3 рис. Про еволюцію Лернейської Гідри в міфології та її реальний прототип у природі. Іофф, Н. А. Курс ембріології 1962 р. безхребетних / за ред. Л. В. Білоусова. Москва: Вища школа, 1962. – 266 с. : іл.

    історія "одного роду прісноводних поліпів з руками у формі рогів"/В. В. Малахов// Природа. – 2004. – N 7. – С. 90-91. - Рец. на кн.: Степаньянц С. Д., Кузнєцов Ст Р., Анохін Б. В. Гідра: від Абраама Трамблі до наших днів / С. Д. Степаньянц, Ст Р. Кузнєцов, Б. Ст Анохін.- М .; СПб: Товариство наукових видань КМК, 2003 (Різноманітність тварин. Вип. 1).

    Канаєв, І. І. Гідра: нариси з біології 1952 р. прісноводних поліпів. - Москва; Ленінград: Вид-во АН СРСР, 1952. – 370 с.

    Малахов, Ст Ст (член-кор. РАН). Нова

    Овчиннікова, Е. Щит проти водяної гідри / Катерина Овчиннікова // Ідеї вашого будинку. – 2007. – N 7. – С. 182-1 88. Характеристика рулонних гідроізоляційних матеріалів.

    С. Д. Степаньянц, В. Г. Кузнєцова та Б.А. Анохін "Гідра від Абраама Трамблі до наших днів";

    Токарєва, Н.А. Лабораторія лернейської гідри/Токарєва Н.А. // Екологія та життя. -2002. -N6.-C.68-76.

    Фролов, Ю. (біолог). Лернейське диво / Ю. Фролов // Наука життя й. – 2008. – N 2. – С. 81.-1 фот.

    Хохлов, А. Н. Про безсмертну гідру. Знову [Текст] / А. Н. Хохлов // Вісник Московського університету. Сірий. 16, Біологія.-2014. - №4.-С. 15-19.-Бібліогр.: с. 18-19 (44 назв.). Коротко розглядається багаторічна історія уявлень про найвідоміший "безсмертний" (нестаріючий) організм - прісноводну гідру, яка протягом багатьох років привертала увагу вчених, які займаються проблемами старіння і довголіття. Відзначається відновлення останніми роками інтересу до вивчення тонких механізмів, які забезпечують практично повну відсутність цього поліпа старіння. Наголошується, що в основі "безсмертя" гідри лежить необмежена здатність її стовбурових клітин до самовідновлення.

    Шалапенок, Є. С.Безхребетні 2012 тварини водних та наземних екосистем Білорусі: посібник для студентів біол. фак.-Мінськ: БДУ, 2012.-212 с. : іл. – Бібліогр.: с. 194-195. - Указ. русявий. назв. тварин: с. 196-202. - Указ. латин. назв. тварин: с. 203-210.

Наукова класифікація

Царство: Тварини

Підцарство: Еуметазої

Тип: Квітучі

Клас: Гідроїдні

Загін: Гідроїди

Сімейство: Hydridae

Рід: Гідра

Латинська назва Hydra Linnaeus , 1758

План будівлі

Тіло гідри циліндричної форми, на передньому кінці тіла на навколоротовому конусі розташований рот, оточений віночком з 5-12 щупалець. У деяких видів тіло розділене на тулуб і стеблинку. На задньому кінці тіла (стеблинка) розташована підошва, з її допомогою гідра пересувається та прикріплюється. Гідра має радіальну (одноосно-гетеропольну) симетрію. Вісь симетрії поєднує два полюси - оральний, на якому знаходиться рот, і аборальний, на якому знаходиться підошва. Через вісь симетрії можна провести кілька площин симетрії, що поділяють тіло на дві дзеркально-симетричні половини.

Тіло гідри - мішок зі стінкою з двох шарів клітин (ектодерми та ентодерми), між якими знаходиться тонкий шар міжклітинної речовини (мезоглею). Порожнина тіла гідри - гастральна порожнина - утворює вирости, що заходять усередину щупалець. Хоча зазвичай вважають, що у гідри є тільки один ведучий в гастральну порожнину отвір (ротовий), насправді на підошві гідри є вузька анальна пора. Через неї може виділятися бульбашка газу. При цьому гідра відкріплюється від субстрату і спливає, утримуючись головою вниз в товщі води. У такий спосіб вона може розселятися водоймою. Що стосується ротового отвору, то у гідри, що не живиться, воно фактично відсутнє - клітини ектодерми ротового конуса стуляються і утворюють щільні контакти, такі ж, як і на інших ділянках тіла . Тому при харчуванні гідро щоразу доводиться «проривати» рот заново.

Клітковий склад ектодерми

Епітеліально-м'язові клітини ектодермиутворюють основну масу клітин цієї тканини. Клітини мають циліндричну форму епітеліальних частин і формують одношаровий покривний. епітелій. До мезоглії прилягають скорочувані відростки цих клітин, що утворюють поздовжню мускулатуру гідри.

Між епітеліально-м'язовими клітинами знаходяться групи дрібних, округлих клітин, які називаються проміжними, або інтерстиціальними (i-клітини). Це недиференційовані клітини. Вони можуть перетворюватися на інші типи клітин тіла гідри, крім епітеліально-м'язових. Проміжні клітини мають всі властивості мультипотентних стовбурових клітин. Доведено. що кожна проміжна клітина потенційно здатна дати як статеві, так і соматичні клітини. Стовбурові проміжні клітини не мігрують, однак їх клітини-нащадки, що диференціюються, здатні до швидких міграцій.

Нервова система

Нервові клітини утворюють в ектодерма примітивну дифузну нервову систему - розсіяне нервове сплетення (дифузний плексус). У ентодермі є окремі нервові клітини. У гідри є згущення дифузного плексусу на підошві, навколо рота і на щупальцях. За новими даними, у гідри є навколоротове нервове кільце, подібне до нервового кільця, розташованого на краю парасольки у гідромедуз.
У гідри немає чіткого поділу на чутливі, вставні та моторні нейрони. Одна й та клітина може сприймати роздратування і передавати сигнал епітеліально-м'язовим клітинам. Тим не менш, є два основні типи нервових клітин - чутливі та гангліозні. Тіла чутливих клітин розташовані поперек епітеліального пласта, вони мають нерухомий джгутик, оточений комірцем з мікроворсинок, що стирчить у зовнішнє середовищеі здатний сприймати роздратування. Гангліозні клітини розташовані в основі епітеліально-м'язових, з відростки не виходять у зовнішнє середовище. По морфології більшість нейронів гідри – біполярні чи мультиполярні.
У нервовій системі гідри присутні як електричні, так і хімічні синапси .

Жабудні клітини

Стрічкові клітини утворюються з проміжних лише області тулуба. Спочатку проміжна клітина ділиться 3-5 разів, утворюючи кластер (гніздо) із попередників стріляльних клітин (книдобластів), з'єднаних цитоплазматичними містками. Потім починається диференціювання, під час якої містки зникають. Диференційовані кнідоцитимігрують у щупальця.

Стрічка клітина має жагучу капсулу, заповнену отруйною речовиною. Всередину капсули повернута жагуча нитка. На поверхні клітини знаходиться чутлива волосинка, при її подразненні нитка викидається і вражає жертву. Після вистрілювання нитки клітини гинуть, та якщо з проміжних клітин утворюються нові.

У гідри є чотири типи кліток - стенотелі (пенетранти), десмонеми (вольвенти), голотрихи ізорізи (великі глютинанти) і атрихи ізорізи (малі глютинанти). При полюванні першими вистрілюють вольвенти. Їхні спіральні жалюгідні нитки обплутують вирости тіла жертви і забезпечують її утримання. Під дією ривків жертви та спричиненої ними вібрації спрацьовують ті, що мають більше високий порігроздратування пенетранти. Шипи, що є у підстави їхніх жагучих ниток, заякорюються в тілі видобутку. а через порожню жагучу нитку в її тіло вводиться отрута.

Велика кількість кліток знаходиться на щупальцях, де вони утворюють стріляльні батареї. Зазвичай до складу батареї входить одна велика епітеліально-м'язова клітина, в яку занурені клітки. У центрі батареї знаходиться велика пенетранта, навколо неї - дрібніші вольвенти та глютинанти. Кнідоцити з'єднані десмосомамиз м'язовими волокнами епітеліально-м'язової клітини. Великі глютинанти (їхня жалюгідна нитка має шипи, але не має, як і у вольвент, отвори на вершині), мабуть, в основному використовуються для захисту. Малі глютинанти використовуються лише при пересуванні гідри для міцного прикріплення щупальцями до субстрату. Їхнє вистрілювання блокується екстрактами з тканин жертв гідри.

Клітинний склад ентодерми

Епітеліально-м'язові клітини спрямовані в порожнину кишки та несуть джгутики, які перемішують їжу. Ці клітини можуть утворювати ложноніжки, за допомогою яких захоплюють частинки їжі. У клітинах формуються травні вакуолі. Залізисті клітини ентодерми виділяють у порожнину кишки травні ферментиякі розщеплюють їжу.


Дихання та виділення продуктів обміну відбувається через всю поверхню тіла тварини. Наявність нервової системи дозволяє гідро здійснювати прості рефлекси. Гідра реагує на механічне подразнення, температуру, наявність у воді хімічних речовин та на низку інших факторів зовнішнього середовища

Харчування та травлення

Гідра харчується дрібними безхребетними - дафніями та іншими гіллястоусими, циклопами, а також олігохетами-наїдидами. Є дані про споживання гідрамами коловратокі церкарій трематод. Видобуток захоплюється щупальцями за допомогою кліток, отрута яких швидко паралізує дрібних жертв. Координованими рухами щупалець видобуток підноситься до рота, а потім за допомогою скорочень тіла гідра «вдягається» на жертву. Травлення починається в кишковій порожнині (порожнинне травлення), закінчується всередині травних вакуолей епітеліально-м'язових клітин ентодерми (внутрішньоклітинне травлення). Неперетравлені залишки їжі викидаються через рот.
Так як у гідри немає транспортної системи, а мезоглея (шар міжклітинної речовини між екто- та ентодермою) досить щільна, виникає проблема транспорту поживних речовин до клітин ектодерми. Ця проблема вирішується за рахунок утворення виростів клітин обох шарів, які перетинають мезоглею і з'єднуються через щілинні контакти. Через них можуть проходити дрібні органічні молекули (моносахариди, амінокислоти), що забезпечує харчування клітин ектодерми.

Розмноження та розвиток

За сприятливих умов гідра розмножується безстатевим шляхом. На тілі тварини (зазвичай у нижній третині тулуба) утворюється нирка, вона росте, потім формуються щупальця та проривається рот. Молода гідра відгалужується від материнського організму (при цьому материнський та дочірній поліпи прикріплюються щупальцями до субстрату і тягнуть у різні боки) та веде самостійний спосіб життя. Восени гідра переходить до статевого розмноження. На тілі в ектодермі закладаються гонади - статеві залози, а в них із проміжних клітин розвиваються статеві клітини. При утворенні гонад гідр формується медузоїдний вузлик. Це дозволяє припускати, що гонади гідри сильно спрощені. споросаки, Останній етап у ряді перетворення втраченого медузоїдного покоління на орган. Більшість видів гідр роздільнопідлога, рідше зустрічається гермафродитизм. Яйцеклітини гідр швидко ростуть, фагоцитуючи навколишні клітини. Зрілі яйцеклітини досягають діаметра 0,5-1 мм. Заплідненнявідбувається в тілі гідри: через спеціальний отвір у гонаді сперматозоїд проникає до яйцеклітини та зливається з нею. Зиготазазнає повного рівномірного дроблення, в результаті якого утворюється цілобластула. Потім у результаті змішаної справимінації(поєднання імміграціїта справимінації) здійснюється гаструляція. Навколо зародка формується щільна захисна оболонка (ембріотека) із виростами-шипиками. На стадії гаструли зародки впадають у анабіоз. Дорослі гідри гинуть, а зародки опускаються на дно та зимують. Навесні продовжується розвиток, у паренхімі ентодерми шляхом розходження клітин утворюється кишкова порожнина, потім формуються зачатки щупалець, і з-під оболонки виходить молода гідра. Таким чином, на відміну від більшості морських гідроїдних, у гідри відсутні вільноплаваючі личинки, розвиток у неї прямий.

Зростання та регенерація
Міграція та оновлення клітин

У нормі у дорослої гідри клітини всіх трьох клітинних лінійінтенсивно діляться у середній частині тіла та мігрують до підошви. гіпостому та кінчикам щупалів. Там відбувається загибель та злущування клітин. Таким чином, усі клітини тіла гідри постійно оновлюються. При нормальному харчуванні «надлишок» клітин, що діляться, переміщається в нирки, які зазвичай утворюються в нижній третині тулуба

С.М. Нікітіна, І.А. Ваколюк (Калінінградський державний університет)

Функціонування гормонів як найважливіших регуляторів та інтеграторів метаболізму та різноманітних функцій в організмі неможливе без існування систем специфічної рецепції сигналу та його трансформації в кінцевий корисний ефекттобто без гормонкомпетентної системи. Іншими словами, наявність реакції на організмовому рівні на екзогенні сполуки неможлива без наявності циторецепції до цих сполук і відповідно без існування цих тварин ендогенних сполук, споріднених з тими, якими ми впливаємо. Це не суперечить концепції універсальних блоків, коли основні молекулярні структури в функціональних системахживих організмів виявляються практично в повному наборі вже на самих ранніх етапахеволюції, які тільки доступні вивченню, представлені обмеженою кількістю молекул і здійснюють однойменні елементарні функціїне тільки у представників одного царства, наприклад у різних групахссавців чи навіть у різних типах, Але й у представників різних царств, у тому числі у багатоклітинних та одноклітинних, у вищих еукаріотів та прокаріотів.

Однак слід звернути увагу на те, що дані про склад та функції сполук, що виконують роль гормонів у хребетних тварин, у представників таксонів досить низького рівня філогенезу тільки починають з'являтися. З груп тварин низького філогенетичного рівня - гідра як представник кишковопорожнинних є найбільш примітивним організмом, що має справжню нервову систему. Нейрони розрізняються морфологічно, хімічно і, мабуть, функціонально. Кожен із них містить нейросекреторні гранули. Встановлено значну різноманітність нейрональних фенотипів у гідри. У гіпостомі є впорядковано розташовані групи по 6-11 синаптично зв'язаних клітин, які можна розглядати як доказ наявності у гідр примітивних нервових гангліїв. Крім забезпечення поведінкових реакцій, нервова система гідр виконує роль ендокринної регуляторної системи, забезпечуючи контроль метаболізму, розмноження, розвитку. У гідр існує диференціювання нервових клітин за складом нейропептидів, що містяться в них). Припускають, що молекули окситоцину, вазопресину, статевих стероїдів та глюкокортикоїдів є універсальними. Вони знайдені і у представників кишковопорожнинних. Головний та підошовний активатори (і інгібітори) виділені з метанолових екстрактів тіла гідр. Головний активатор, виділений з актиній, аналогічний за складом та властивостями нейропептиду, виявленому в гіпоталамусі та кишечнику корови, щури, свині, людини та в крові останнього. Крім того, було показано, що і у безхребетних та у хребетних у забезпеченні реакції клітин на нейрогормони беруть участь циклічні нуклеотиди, тобто механізм дії цих речовин у двох різних філогенетичних лініях єдиний.

Метою даного дослідження, враховуючи вищевикладене, ми обрали вивчення комплексного впливу на прісноводну гідруекзогенних біологічно активних (гормональних) сполук.

Матеріал та методи дослідження

Тварин для експерименту збирали у червні-липні 1985-1992 р.р. на стаціонарі (протока річки Немонін, селище Матросове Поліського району). Адаптація до вмісту в лабораторних умовах – 10-14 діб. Об'єм матеріалу: тип - Coelenterata; клас – Hydrozoa; вид - Hydra oligactis Pallas; кількість - 840. Кількість тварин відбито на початку експерименту та не враховується приріст чисельності.

В роботі були використані водорозчинні гормональні сполуки окситоцинового ряду, передньої частки гіпофіза з вихідною активністю в 1 мл (іп) (гіфотоцин - 5ЕД, пітуїтрин - 5ЕД, маммофізін - 3ЕД, префізон - 25ЕД, гонадотропін - 75Е3) , які у хребетних забезпечують триланкову ендокринну регуляцію, що включає гіпоталамо-гіпофізарний комплекс та епітеліальні залози.

У попередніх дослідах були використані концентрації препаратів від 0,00002 до 20 мл іп/л середовища утримання тварин.

Проводилося три групи дослідження:

1-а - визначення "+" або "-" реакції у всіх прийнятих нами концентраціях;

2-а - визначення діапазону концентрацій, що забезпечують роботу в хронічному режимі різної тривалості;

3-тя – хронічний експеримент.

В експерименті враховувалася активність брунькування гідри. Отримані дані зазнавали стандартної статистичної обробки.

Результати досліджень

При визначенні "±" реакції гідр широкому діапазоніконцентрацій сполук були відібрані три (0,1 мл іп/л середовища, 0,02 мл іп/л середовища та 0,004 мл іп/л середовища).

У контрольній групі гідр протягом п'яти діб брунькування залишалося лише на рівні 0,0- 0,4 нирки /гідру (Ра). У середовищі мінімальної концентраціїпрефізон приріст був 2,2 особи/гідру, пітуїтрину - 1,9 особи/гідру (достовірність відмінностей з контролем вкрай висока - з рівнем значимості 0,01). У середніх концентраціях добре себе виявили гіфотоцин, мамофізин та префізон (1,8-1,9 особин/гідру). Преднізолон у мінімальній, особливо в середній концентрації, викликав приріст чисельності 1,1-1,3 особи/гідру, що значно перевищує контроль.

У наступному експерименті використано лише оптимальні концентрації гормональних сполук. Тривалість експерименту – 9 діб. До початку досвіду за значенням Ра контрольна та експериментальна групи достовірно не помітні. Через дев'ять діб експерименту значення Ра достовірно відрізнялося у дослідних групах та контролі з рівнем значущості 0,05 (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив гормональних препаратів на брунькування гідри (Ра) та ймовірність достовірності їх відмінностей (р)

Середа Ра Зміна р
1 доба 9 доба Ра 1 доба 9 доба
Контроль 1,2±0,8 1,5±0,9 0,3±0,1 - -
Гонадотропін 2,1±1,2 5,1±0,3 3,0±0,8 0,71 0,95
Префізон 1,1±0,7 4,9±2,0 3,8±1,3 0,13 0,97
Гіфотоцин 1,8±0,8 6,1±2,2 4,3±1,4 0,58 0,99
Пітуїтрін 0,8±0,5 4,5±2,0 3,7±1,5 0,47 0,98
Мамофізін 1,1±0,3 5,3±2,0 4,2±1,7 0,15 0,99
Преднізолон 1,5±0,4 7,1±2,2 5,6±1,8 0,43 0,99

Як видно з таблиці, найбільше значенняРа отримано при утриманні тварин у преднізолоні. Усі пептидні препарати дають приблизно подібні значення Ра (у середньому 3,8±0,5). Однак і тут є розкид. Найкращий ефект(4,3±1,4) досягається при вмісті тварин у середовищі з очищеним екстрактом нейрогіпофіза – гіфотоцином. Близький щодо нього за рівнем впливу маммофизин. В експериментальних групах з пітуітрином та префізоном значення величини Ра дорівнюють 3,7±1,5 та 3,8±1,3 відповідно. Найменший ефект впливає на гідр гонадотропіном. Недостовірні відмінності в Ра виникають до кінця першої доби після поміщення гідр у розчини гормональних препаратів. Протягом дев'яти діб експерименту Ра у контролі не змінюється. Починаючи з третьої доби Ра у всіх експериментальних групах істотно перевищує Ра у контролі. Слід зазначити поступове достовірне збільшення цього показника в експериментальних груп до дев'ятої доби.

Для оцінки статистичної достовірності впливів порівнювалися значення критерію F (відношення середніх квадратів), отримані для кожного з двох факторів окремо (А - фактор тривалості змісту; В - фактор впливу) і для їх взаємодії (А + В), і табличні значення критерію для двох рівнів значущості Р=0,05 та Р=0,01 (табл. 2).

Таблиця 2

Результати дисперсійного аналізу впливу гормональних препаратів та тривалості вмісту на інтенсивність безстатевого розмноження Hydra oligactis

Фак- Фактичне у групах Табличе Р
тори Пітуїтрін Мамофізін Гіфотоцин Гонадотропін Префізон Преднізолон 0,05 0,01
А 3,44 1,40 2,27 2,17 3,62 1,30 1,92 2,50
У 8,37 4,04 8,09 4,73 8,26 12,70 4,00 7,08
А+В 1,12 0,96 0,56 0,37 1,07 1,03 1,92 2,50

Як видно з таблиці, Fфакт для фактора впливу при рівні значимості 0,05 у всіх експериментальних групах більший за Fтабл, а при рівні значимості 0,01 така картина спостерігається в групах з пітуїтрином, гіфотоцином, префізоном і преднізолоном, причому ступінь впливу в групі з преднізолоном найвища, набагато більше, ніж у групах з пітуітрином, гіфотоцином та префізоном, що мають подібну силу впливу (значення Fфакт дуже близькі). Вплив взаємодії факторів А та В у всіх експериментальних групах не є доведеним.

Для фактора А Fфакт менший за Fтабл (при обох рівнях значущості) у групах з маммофізіном і преднізолоном. У групах з гіфотоцином і гонадотропіном Fфакт більший за Fтабл при Р=0,05, тобто вплив цього фактора не може вважатися остаточно доведеним, на відміну від експериментальних груп з пітуітрином і префізоном, де Fфакт більший за Fтабл і при Р=0,01 і при Р = 0,05.

Усе гормональні препаратиКрім гонадотропіну, в тій чи іншій мірі затримують початок безстатевого розмноження. Однак статистично достовірним це виявляється лише у групі з префізоном (Р=0,01). Використані в експерименті гормональні препарати достовірно не впливають на тривалість розвитку єдиної нирки, змінюють взаємний вплив першої та другої нирок: пітуїтрин, мамофізін, префізон, гонадотропін – за наявності лише сформованого головного відділу нирок, що розвиваються; пітуїтрин, гонадотропін і преднізолон - за наявності хоча б одного сформованого підошовного відділу нирок, що розвиваються.

Таким чином, можна вважати встановленою чутливість гідр до широкого спектру хребетних гормональних сполук і припустити, що екзогенні гормональні сполуки включаються (як синергісти або антагоністи) в ендокринний регуляторний цикл, властивий самій гідрі.

Список літератури

1. Перцева М.М. Міжмолекулярні засади розвитку гормонкомпетентності. Л.: Наука, 1989.

2. Богута К.К. Деякі морфологічні принципи формування низькоорганізованих нервових систем в онто- та філогенезі // Успіхи сучасної біології. М.: Наука, 1986. Т. 101. Вип. 3.

3. Іванова-Казас А.А. Безстатеве розмноженнятварин. Л., 1971.

4. Спадщин Г.А. Багатоваріантність здійснення елементарних функціональних завдань та спрощення системи молекулярних взаємодій як закономірність функціональної еволюції // Журнал еволюційної біохімії та фізіології. 1991. Т. 27. № 5.

5. Наточин Ю.В., Бройнліх Х. Використання методів токсикології у вивченні проблеми еволюції функцій нирки// Журнал еволюційної біохімії та фізіології. 1991. Т. 27. № 5.

6. Нікітіна С.М. Стероїдні гомони у безхребетних тварин: Монографія. Л.: Вид-во ЛДУ, 1987.

7. Афонькін С.Ю. Міжклітинне саморозпізнання у найпростіших // Підсумки науки та техніки. М., 1991. Т. 9.

8. Проссер Л. Порівняльна фізіологія тварин. М.: Світ, 1977. Т. 3.

9. Резніков К.Ю., Назаревська Г.Д. Стратегія розвитку нервової системи в онто- та філогенезі. Гідра / / Успіхи сучасної біології. М.: Наука, 1988. Т. 106. Вип.2 (5).

10. Шейман І.М., Балобанова Е.Ф., Пептидні гормони безхребетних // Успіхи сучасної біології. М.: Наука, 1986. Т. 101. Вип. 2.

11. Етінгоф Р.М. Вивчення молекулярної структуринейрорецепторів. Методичні підходи, еволюційні аспекти // Журнал еволюційної біохімії та фізіології. 1991. Т. 27. № 5.

12. Highnam K.C., Hill L. The comparative Endocrinology of Invertebrates // Edward Arnold, 1