Про реакцію прісноводної гідри на екзогенні біологічно активні (гормональні) сполуки

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

Функціонування гормонів як найважливіших регуляторівта інтеграторів метаболізму та найрізноманітніших функцій в організмі неможливо 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 у функціональних системах живих 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 системагідр 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 дослідженняз огляду на вищевикладене ми обрали вивчення комплексного впливу на прісноводну гідру екзогенних 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)

Як видно з таблиці, найбільше значення Ра 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

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 широкому спектругормональних сполук хребетних і припустити, що екзогенні гормональні сполуки включаються (як синергісти або антагоністи) до ендокринного регуляторного циклу, властивого 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 розмноження тварин. 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 the Invertebrates // Edward Arnold, 1977.

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 симетріяхарактерна, зазвичай, для тварин, які 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 цим 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 розмноженнягідри

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.

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.

Клітинний складектодерми

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 клітиниутворюють в ектодермі 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, який стирчить у зовнішнє середовище і здатний сприймати подразнення. 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.

Жабудна 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 і викликаної ними вібрації спрацьовують пенетранти, що мають більш високий поріг подразнення. Шипи, що є у підстави їхніх жагучих ниток, заякорюються в тілі видобутку. а через порожню жагучу нитку в її тіло вводиться отрута.

Велика кількістьстріляльних клітин 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 ряд 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 речовиндо клітин ектодерма. 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

При сприятливих умовгідра 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 сторони) і 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

Регенераційна здатність

Гідра має дуже високу здатність до регенерації. При розрізанні поперек на кілька частин кожна частина відновлює «голову» і «ногу», зберігаючи вихідну полярність - рот і щупальця розвиваються на тій стороні, яка була ближчою до орального кінця тіла, а стеблинка і підошва - на аборальній стороні фрагмента. Цілий організмможе відновлюватися з окремих невеликих шматочків тіла (менше 1/100 об'єму), зі шматочків щупалець, а також із суспензії клітин. При цьому сам процес регенерації не супроводжується посиленням клітинних поділіві є типовим прикладом морфалаксису .

Гідра може регенерувати із суспензії клітин, одержаних шляхом мацерації (наприклад, при протиранні гідри через млиновий газ). В експериментах показано, що для відновлення головного кінця достатньо утворення аггрегату приблизно з 300 епітеліально-м'язових клітин. Показано, що регенерація нормального організмуможлива із клітин одного шару (тільки ектодерми або тільки ентодерми).

Тривалість життя

Ще наприкінці XIX століттябула висунута гіпотеза про теоретичному безсмертігідри, яку намагалися науково довести чи спростувати протягом усього XX століття. У 1997 року гіпотезабула доведена експериментальним шляхом Даніелем Мартінесом . Експерименттривав порядок чотирьох роківі показав відсутність смертностісеред трьох груп гід внаслідок старіння. Вважається, що безсмертність гідр безпосередньо пов'язана з їх високою регенераційноїздатністю.

Місцеві види

У водоймах Росії та України найчастіше зустрічаються наступні видигідро (в даний час багато зоологів виділяють крім роду Hydraще 2 роди - Pelmatohydraі Chlorohydra):

Гідра довгостебельчаста (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) - велика, з пучком дуже довгих ниткоподібних щупалець, що в 2-5 разів перевищують довжину її тіла;

Гідра звичайна (Hydra vulgaris) - щупальця приблизно вдвічі довше за тіло, а саме тіло, як і в попереднього вигляду, звужується ближче до підошви;

Гідра тонка (Hydra attennata) - тіло цієї гідри має вигляд тонкої трубочки рівномірної товщини, а щупальця тільки трохи довше тіла;

Гідра зелена (Hydra (Chlorohydra) viridissima) з короткими, але численними щупальцями, трав'янистого зеленого кольору.

Зелені гідри

Симбіонти

У так званих "зелених" гідр Hydra (Chlorohydra) viridissima в клітинах ентодерми живуть ендосімбіотичні водорості роду Chlorella - зоохлорели. На світлі такі гідри можуть тривалий час (більше чотирьох місяців) обходитися без їжі, тоді як штучно позбавлені симбіонтів гідри без годування гинуть через два місяці. Зоохлорели проникають у яйцеклітини і передаються потомству трансоваріально. Інші види гідр у лабораторних умовах іноді вдається заразити зоохлорелами, проте стійкого симбіозу при цьому не виникає.

На гідр можуть нападати мальки риб, для яких опіки кліток, мабуть, досить чутливі: схопивши гідру, мальок зазвичай випльовує її і відмовляється від подальших спроб з'їсти.

До живлення тканинами гідр пристосований гіллястовусий рачокіз сімейства хідорид Anchistropus emarginatus.

Тканями гідр можуть також харчуватися турбелляріїмікростомули, які здатні використовувати неперетравлені молоді стріляльні клітини гідр як захисних клітин - клептокнід .

Історія відкриття та вивчення

Мабуть, вперше описав гідру Антоніо ван Левенгук. Детально вивчив харчування, рух та безстатеве розмноження, а також регенерацію гідри Авраам Трамблі, який описав результати своїх дослідів та спостережень у книзі «Мемуари до історії одного роду прісноводних поліпів з руками у формі рогів» (перше видання вийшло на французькою мовою 1744 р.). Відкриття Трамблі набуло гучної слави, його досліди обговорювалися у світських салонах і за французькою. королівському дворі. Ці досліди спростували то переконання, що відсутність безстатевого розмноження і розвиненої регенерації у тварин - одна з найважливіших їх відмінностей від рослин. Вважається, що вивченні регенерації гідри (досліди А. Трамблі) започаткували експериментальну зоології. Наукова назва роду відповідно до правил зоологічної номенклатурипривласнив Карл Лінней .

Література та Джерела

Н.Ю. Зотова. Історія гідри від Антона Левенгука донині.

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

Некомерційна ініціатива лабораторії Кільського університету щодо отримання та використання трансгенних гідр

Ru.wikipedia.org

Енциклопедичний YouTube

1 / 5

✪ Гідра-підводна хижачка.wmv

✪ Гідра прісноводна

✪ Прісноводний поліп Гідра. Онлайн підготовкадо ЄДІ з Біології.

✪ Створення Гідри (+ EEVEE), повний урок. Create a Hydra in Blender (+ EEVEE Demo)

Субтитри

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 і прикріплюється до чогось. 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 гідра має тільки один ведучий в гастральну порожнину отвір (ротовий), насправді на підошві гідри є вузька аборальна пора. Через неї може виділятися рідина з кишкової порожнини, а також бульбашка газу. При цьому гідра разом з бульбашкою 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.

Клітинний склад тіла

Епітеліально-м'язові клітини

Епітеліально-м'язові клітини ектодерми та ентодерми утворюють основну масу тіла гідри. У гідри близько 20 000 епітеліально-м'язових клітин.

Клітини ектодерма мають циліндричну форму епітеліальних частин і формують одношаровий покривний епітелій. До мезоглії прилягають скорочувані відростки цих клітин, що утворюють поздовжню мускулатуру гідри.

Епітеліально-м'язові клітини ентодерми спрямовані епітеліальними частинами в порожнину кишки та несуть по 2-5 джгутиків, які перемішують їжу. Ці клітини можуть утворювати ложноніжки, за допомогою яких захоплюють частинки їжі. У клітинах формуються травні вакуолі.

Епітеліально-м'язові клітини ектодерми та ентодерми є дві незалежні клітинні лінії. У верхній третині тулуба гідри вони діляться мітотично, які нащадки поступово зміщуються або у бік гіпостома і щупалець, або убік підошви. У міру переміщення відбувається диференціювання клітин: так, клітини ектодерми на щупальцях дають клітини жагучих батарей, а на підошві - залізисті клітини, що виділяють слиз.

Залізисті клітини ентодерми

Залізисті клітини ентодерми виділяють у порожнину кишки травні ферменти, які розщеплюють їжу. Ці клітини утворюються з інтерстиціальних клітин. У гідри близько 5000 залізистих клітин.

Інтерстиціальні клітини

Між епітеліально-м'язовими клітинами знаходяться групи дрібних, округлих клітин, званих проміжними або інтерстиціальними (i-клітини). У гідри їх близько 15000. 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, і соматичні клітини. Стовбурові проміжні клітини не мігрують, однак їх клітини-нащадки, що диференціюються, здатні до швидких міграцій.

Нервові клітини та нервова система

Нервові клітини утворюють в ектодерма примітивну дифузну нервову систему - розсіяне нервове сплетення (дифузний плексус). У ентодермі є окремі нервові клітини. Усього у гідри близько 5000 нейронів. 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, який стирчить у зовнішнє середовище і здатний сприймати подразнення. Гангліозні клітини розташовані в основі епітеліально-м'язових, їх відростки не виходять у зовнішнє середовище. По морфології більшість нейронів гідри – біполярні чи мультиполярні.

У нервовій системі гідри присутні як електричні, і хімічні синапси . З нейромедіаторів у гідри виявлено дофамін, серотонін, норадреналін, гамма-аміномасляна кислота, глютамат, гліцин та багато нейропептидів (вазопресин, речовина Р та ін).

Гідра - найбільш примітивна тварина, у нервових клітинах якої виявлено чутливі до світла білки опсини. Аналіз гена опсину гідри дозволяє припустити, що опсини гідри та людини мають загальне походження.

Жабудні клітини

Стрічкові клітини утворюються з проміжних лише області тулуба. Спочатку проміжна клітина ділиться 3-5 разів, утворюючи кластер (гніздо) з попередників кліток (книдобластів), з'єднаних цитоплазматичними містками. Потім починається диференціювання, під час якої містки зникають. Книдоцити, що диференціюються, мігрують у щупальця. Приголомшливі клітини найбільш численні з усіх клітинних типів, їх у гідри близько 55 000.

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 і викликаної ними вібрації спрацьовують пенетранти, що мають більш високий поріг подразнення. Шипи, що є у підстави їх стріляльних ниток, заякорюються в тілі видобутку, а через порожнисту стрітку 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 десмосомами з 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.

Вистрілювання пенетрант гідри було вивчено за допомогою високошвидкісної кінозйомки. Виявилося, весь процес вистрілювання займає близько 3 мс. У його початковій фазі (до вивертання шипів) швидкість його досягає 2 м/c, а прискорення становить близько 40 000 (дані 1984); мабуть, це один із найшвидших клітинних процесів, відомих у природі. Першим видимою зміною(менше ніж через 10 мкс після стимуляції) було збільшення об'єму жагучої капсули приблизно на 10%, потім знижується обсяг майже до 50% від вихідного. Надалі з'ясувалося, як і швидкість, і прискорення при вистрілюванні нематоцист були недооцінені; за даними 2006 року, на ранній фазівистрілювання (викидання шипів) швидкість цього процесу становить 9-18 м/с, а прискорення становить від 1000000 до 5400000 g. Це дозволяє нематоцисте масою близько 1 нг розвивати на кінчиках шипів (діаметр яких становить близько 15 нм) тиск близько 7 гПа, що можна порівняти з тиском кулі на ціль і дозволяє пробивати досить товсту кутикулу жертв.

Статеві клітини та гаметогенез

Як і всім тваринам, гідрам властива оогамія. Більшість гідр роздільностатеві, але зустрічаються гермафродитні лінії гідр. І яйцеклітини, і сперматозоїди утворюються із i-клітин. Вважається, що це особливі субпопуляції i-клітин, які можна відрізнити за клітинними маркерами і які у невеликій кількості присутні у гідр і в період безстатевого розмноження.

Дихання та виділення

Дихання та виділення продуктів обміну відбувається через всю поверхню тіла тварини. Ймовірно, у виділенні певну роль відіграють вакуолі, які є у клітинах гідри. Головна функціявакуолей, ймовірно, осморегуляторна; вони виводять надлишки води, які постійно надходять у клітини гідри шляхом осмосу.

Подразливість та рефлекси

Гідри мають сітчасту нервову систему. Наявність нервової системи дозволяє гідро здійснювати прості рефлекси. Гідра реагує на механічне подразнення, температуру, освітленість, наявність у воді хімічних речовин та на ряд 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 коловраток і 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 мезоглія (шар міжклітинної речовини між екто-і 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 ектодерма закладаються гонади - статеві залози, а в них з проміжних клітин розвиваються статеві клітини. При утворенні гонад гідр формується медузоїдний вузлик. Це дозволяє припускати, що гонади гідри - дуже спрощені споросаки, останній етап у перетворенні втраченого медузоїдного покоління в орган. Більшість видів гідр роздільностатеві, рідше зустрічається гермафродитизм. Яйцеклітини гідр швидко ростуть, фагоцитуючи навколишні клітини. Зрілі яйцеклітини досягають діаметра 0,5-1 мм. Запліднення відбувається в тілі гідри: через спеціальний отвір у гонаді сперматозоїд проникає до яйцеклітини та зливається з нею. Зигота зазнає повного рівномірного дроблення, в результаті якого утворюється целобластула. Потім у результаті змішаної деламинации (поєднання імміграції та деламинации) 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 ліній інтенсивно діляться в середній частині тіла і мігрують до підошви, гіпостому та кінчиків щупалець. 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.

Регенеративна здатність

Гідра має дуже високу здатність до регенерації. При розрізанні поперек на кілька частин кожна частина відновлює «голову» і «ногу», зберігаючи вихідну полярність - рот і щупальця розвиваються на тій стороні, яка була ближчою до орального кінця тіла, а стеблинка і підошва - на аборальній стороні фрагмента. Цілий організм може відновлюватися з окремих невеликих шматочків тіла (менше 1/200 об'єму), зі шматочків щупалець, а також із суспензії клітин. При цьому сам процес регенерації не супроводжується посиленням клітинних поділів і є типовим прикладом морфалаксису.

Гідра може регенерувати із суспензії клітин, одержаних шляхом мацерації (наприклад, при протиранні гідри через млиновий газ). В експериментах показано, що для відновлення головного кінця достатньо утворення агрегату приблизно з 300 епітеліально-м'язових клітин. Показано, що регенерація нормального організму можлива з клітин одного шару (тільки ектодерми або ентодерми).

Фрагменти розрізаного тіла гідри зберігають інформацію про орієнтацію осі тіла організму в структурі актинового цитоскелета: при регенерації вісь відновлюється, волокна направляють поділ клітин. Зміна структури актинового скелета може призвести до порушень у регенерації (утворення кількох осей тіла).

Досліди з вивчення регенерації та моделі регенерації

Місцеві види

У водоймах Росії та України найчастіше зустрічаються такі види гідр (нині багато зоологів виділяють крім роду Hydraще 2 роди - Pelmatohydraі Chlorohydra):

• гідра довгостебельна ( Hydra (Pelmatohydra) oligactis, синонім - Hydra fusca) - велика, з пучком дуже довгих ниткоподібних щупалець, що у 2-5 разів перевищують довжину її тіла. Ці гідри здатні до дуже інтенсивного брунькування: на одній материнській особини часом можна зустріти до 10-20 поліпчиків, що ще не відбрунькалися.
• гідра звичайна ( Hydra vulgaris, синонім - Hydra grisea) - щупальці в розслабленому стані значно перевищують довжину тіла - приблизно вдвічі довше тіла, а саме тіло звужується ближче до підошви;
• гідра тонка ( Hydra circumcincta, синонім - Hydra attenuata) - тіло цієї гідри має вигляд тонкої трубочки рівномірної товщини. Щупальці у розслабленому стані не перевищують довжину тіла, а якщо й перевищують, то дуже незначно. Поліпи дрібні, зрідка сягають 15 мм. Ширина капсул голотрих ізоріз перевищує половину їхньої довжини. Вважає за краще жити ближче до дна. Майже завжди прикріплюється на бік предметів, звернених до дна водойми.
• гідра зелена ( ) з короткими, але численними щупальцями, трав'янистого зеленого кольору.
• Hydra oxycnida – щупальця у розслабленому стані не перевищують довжину тіла, а якщо і перевищують, то дуже незначно. Поліпи великі, досягають 28 мм. Ширина капсул голотрих ізоріз не перевищує половини їхньої довжини.

Симбіонти

У так званих «зелених» гід Hydra (Chlorohydra) viridissimaу клітинах ентодерми живуть ендосімбіотичні водорості роду Chlorella- Зоохлорелі. На світлі такі гідри можуть тривалий час (більше чотирьох місяців) обходитися без їжі, тоді як штучно позбавлені симбіонтів гідри без годування гинуть через два місяці. Зоохлорели проникають у яйцеклітини і передаються потомству трансоваріально. Інші види гідр у лабораторних умовах іноді вдається заразити зоохлорелами, проте стійкого симбіозу при цьому не виникає.

Саме зі спостережень за зеленими гідрами почав свої дослідження А. Трамблі.

На гідр можуть нападати мальки риб, котрим опіки стріляльних клітин, мабуть, досить чутливі: схопивши гідру, малюк зазвичай випльовує її і відмовляється від подальших спроб з'їсти.

До харчування тканинами гідр пристосований гіллястовусий рачок з сімейства хідорид Anchistropus emarginatus.

Тканями гідр можуть також харчуватися турбеллярії мікростоми, які здатні використовувати неперетравлені молоді стрікальні клітини гідр як захисні клітини-клептокніди.

Історія відкриття та вивчення

Мабуть, вперше описав гідру Антоніо-ван-Левенгук. Детально вивчив харчування, рух та безстатеве розмноження, а також регенерацію гідри

Рухи гідри. Епітеліально-м'язові клітини ектодерми мають волокна, які можуть скорочуватися. Якщо вони скорочуються одночасно, коротшає все тіло гідри. Якщо скорочуються тягає у клітинах з одного боку, то в цей бік гідра нахиляється. Завдяки роботі цих волокон рухаються щупальця гідри і переміщується її тіло (рис. 13.4).

Реакції на подразнення гідри. Завдяки нервовим клітинам, розташованим в ектодермі, гідра сприймає зовнішні подразнення: світло, дотики, деякі хімічні речовини. Відростки цих клітин стуляються між собою, утворюючи сітку. Так формується найпростіша за будовою нервова система, що називається дифузний (Рис. 13.5). Найбільше нервових клітин знаходиться біля підошви і на щупальцях. Проявом роботи нервової системи та епітеліально-м'язових клітин є безумовний рефлексгідри - згинання щупалець у відповідь на дотик.

Мал. 13.4. Схема руху гідри

Мал. 13.5. Нервова система гідри

У зовнішньому шарі розташовані також клітки, що містять, капсули, що містять, зі скрученою тоненькою трубочкою — стріляною ниткою. Зовні з клітини стирчить чутлива волосинка. Достатньо його злегка торкнутися, як нитка викидається з капсули і встромляється в тіло ворога чи видобутку. До нього по жагучій нитці надходить отрута, і тварина гине. Найбільше кліток розташовано в щупальцях.

Регенерація гідри. Маленькі округлі проміжні клітини ектодер-ми здатні перетворюватися на інші види клітин. За рахунок їх розмноження гідра швидко відбудовує пошкоджену частину тіла. Здатність до регенерації цієї тварини вражає: коли гідру розділили на 200 частин, з кожної відновилася ціла тварина!

Живлення гідри. В ендодермі розташовані залізисті клітини та оснащені джгутиками травні клітини. Залізисті клітини поставляють у кишкову порожнину речовини, звані травними соками. Ці речовини руйнують видобуток, розкладаючи його на мікроскопічні шматочки. За допомогою джгутиків травні клітини підганяють їх до себе та захоплюють, утворюючи псевдоподію. Внутрішню порожнину гідри невипадково називають кишкової: у ній починається перетравлення їжі. Але остаточно їжа розщеплюється в травних вакуолях травних клітин. Непереварені залишки їжі видаляються назовні з кишкової порожнини через рот.

Виділення шкідливих речовин, що утворилися в процесі життєдіяльності гідри, відбувається через ектодерму у воду

Взаємодія клітин. Серед клітин гідри лише травні перетравлюють їжу, але вони забезпечують поживними речовинами не тільки себе, але і всі інші клітини. У свою чергу «сусіди» створюють найкращі умовижиття для постачальників поживних речовин. Згадайте про полювання гідри - тепер ви зможете пояснити, як узгоджена робота нервових, жалких, епітеліально-м'язових та залозистих клітин забезпечує роботою травні клітини. А ці клітини діляться із сусідами результатами своєї праці. Матеріал із сайту

Як розмножується гідра?При безстатевому розмноженнів результаті поділу проміжних клітин утворюється нирка. Нирка росте, на ній з'являються щупальця, між ними проривається рота. На протилежному кінці формується підошва. Маленька гідра відокремлюється від материнського організму, опускається на дно і починає жити самостійно.

Розмножується гідра та статевим шляхом. Гідра - гермафродит: в одних виступах її ектодерми з проміжних клітин формуються сперматозоїди, в інших - яйцеклітини. Залишивши тіло гідри, сперматозоїди по воді йдуть до інших особин. Знайшовши яйцеклітини, вони запліднюють їх. Утворюється зигота, навколо якої виникає щільна оболонка. Це запліднене яйце залишається в тілі гідри. Зазвичай статеве розмноження відбувається восени. Взимку дорослі гідри гинуть, а яйця переживають зиму на дні водойми. Навесні зигота починає ділитися, утворюючи два шари клітин. Із них і розвивається маленька гідра.

На цій сторінці матеріал за темами:

• Положення розмноження губок

• Роздратування та рух доповідь біологія

• Особливості будови та процесів функціонування клітин тіла гідри

• Особливості процесів життєдіяльності гідри

• Порівняти будову клітки гідри і шкірки листа кропиви.

Питання щодо цього матеріалу: