Головна · Правильне харчування · Яку форму мають нервові клітини гідри? Як улаштована нервова система у гідри? Зовнішній шар клітин гідри - ектодерма

Яку форму мають нервові клітини гідри? Як улаштована нервова система у гідри? Зовнішній шар клітин гідри - ектодерма

У статті читачі зможуть дізнатись, що таке гідра. А також познайомиться з історією відкриття, особливостями даної тварини та місцем проживання.

Історія відкриття тварини

Насамперед слід дати наукове визначення. Прісноводна гідра - це рід сидячих (за способом життя) кишковопорожнинних, що належать до класу гідроїдних. Представники цього роду мешкають у річках з відносно повільною течією чи стоячих водоймах. Вони кріпляться до ґрунту (дну) або рослин. Це малорухливий одиночний поліп.

Перші дані про те, що таке гідра, надав нідерландський вчений, конструктор мікроскопа Антоні ван Левенгук. Він був також основоположником наукової мікроскопії.

Більш детальний опис, а також процеси живлення, руху, розмноження та регенерації гідри розкрив швейцарський учений Авраам Трамблі. Свої результати він описав у книзі "Мемуари до історії одного роду прісноводних поліпів".

Ці відкриття, які стали предметом розмов, принесли велику славу вченому. В даний час вважається, що саме досліди щодо вивчення регенерації роду послужили поштовхом до виникнення експериментальної зоології.

Вже пізніше Карлом Ліннеєм роду була дана наукова назва, яка виходила з давньогрецьких міфів про Лернейську Гідру. Можливо, вчений пов'язав назву роду з міфічною істотою через його регенераційні здібності: коли гідро відрубували голову, на її місці виростала інша.

Будова тіла

Розкриваючи тему "Що таке гідра?", слід надати і зовнішній опис роду.

Довжина тулуба становить від одного міліметра до двох сантиметрів, інколи ж і трохи більше. Тіло гідри має циліндричну форму, спереду знаходиться рот, оточений щупальцями (їх кількість може сягати дванадцяти). Ззаду розміщується підошва, за допомогою якої тварина може пересуватися і прикріплюватися до чогось. На ній є вузька пора, через неї виділяється з кишкової порожнини рідина та бульбашки газу. Особина разом із цією бульбашкою відкріплюється від опори і спливає. При цьому голова знаходиться у товщі води. У такий спосіб особина розселяється водоймою.

Будова гідри проста. Інакше кажучи, тіло є мішком, стінки якого складаються з двох шарів.

Життєві процеси

Говорячи про процеси дихання та виділення, слід сказати: обидва процеси відбуваються по всій поверхні тіла. У виділенні важливу роль грають клітинні вакуолі, головною функцією яких є осморегуляторна. Її суть полягає в тому, що вакуолі виводять залишки води, які надходять у клітини внаслідок односторонньої дифузії.

Завдяки наявності нервової системи, що має сітчасту будову, прісноводна гідра здійснює найпростіші рефлекси: тварина реагує на температуру, механічне подразнення, освітленість, наявність хімічних речовин у водному середовищі та інші чинники середовища.

Основу живлення гідри складають дрібні безхребетні – циклопи, дафнії, олігохети. Тварина захоплює за допомогою щупальців видобуток, отрута клітки досить швидко вражає її. Потім їжа підноситься щупальцями до рота, який завдяки скороченням тіла ніби надівається на видобуток. Залишки їжі гідра викидає через рот.

Розмноження гідри у сприятливих умовах відбувається безстатевим шляхом. На тілі кишковопорожнини утворюється нирка, яка деякий час росте. Пізніше у неї з'являються щупальця, а також проривається рота. Молода особина відокремлюється від материнської, прикріплюється до субстрату щупальцями та починає вести самостійний спосіб життя.

Статеве розмноження гідри починається восени. На її тілі утворюються статеві залози, а в них – статеві клітини. Більшість особин роздільностатеві, але зустрічається і гермафродитизм. Запліднення яйцеклітини відбувається у тілі материнської особини. Утворені зародки розвиваються, а взимку доросла особина гине, а зародки зимують на дні водойми. На цей період вони впадають у процес анабіозу. Таким чином, розвиток у гідр прямий.

Нервова система гідри

Як говорилося вище, у гідри вона сітчаста. В одному з шарів тіла нервові клітини утворюють розсіяну нервову систему. В іншому шарі небагато нервових клітин. Загалом у тілі тварини близько п'яти тисяч нейронів. У особини нервові сплетення є на щупальцях, підошві та біля рота. Останні дослідження показали, що гідра має нервове навколоротове кільце, дуже схоже на нервове кільце гідромедузи.

У тварин немає певного поділу нейронів на окремі групи. Одна клітина приймає роздратування і передає сигнал м'язовим. Є в її нервовій системі хімічні та електричні синапси (місце контакту двох нейронів).

Також у цієї примітивної тварини виявлено білки опсини. Є припущення, що опсини людини і гідри мають загальне походження.

Зростання та здатність до регенерації

Клітини гідри постійно оновлюються. Вони діляться у середній частині тулуба, потім рухаються до підошви та щупальців. Саме тут вони гинуть та злущуються. Якщо виникає надлишок клітин, що діляться, то вони переміщаються в нирки в нижню частину тіла.

Гідра має здатність до регенерації. Навіть після поперечного розрізу тіла на кілька частин кожна з них відновиться до вихідного вигляду. Щупальці та рот відновлюються на тій стороні, що була ближче до орального кінця тулуба, а підошва – на іншій стороні. Особина здатна відновиться з невеликих шматочків.

Шматочки тіла зберігають інформацію про рух осі тіла у структурі актинового цитоскелета. Зміна цієї структури призводить до порушень у процесі регенерації: може утворитися кілька осей.

Тривалість життя

Говорячи про те, що таке гідра, важливо сказати і про тривалість життєвого циклу особин.

Ще в ХІХ столітті була висунута гіпотеза про те, що гідра безсмертна. Деякі вчені протягом усього наступного століття намагалися довести її, а деякі - спростувати. Лише 1997 року вона таки була доведена Даніелем Мартінесом за допомогою експерименту, який тривав чотири роки. Також є думка, що безсмертя гідри пов'язане із високою регенерацією. А те, що взимку в річках середньої смуги дорослі особини гинуть, пов'язано швидше за все з нестачею їжі або впливом несприятливих факторів.

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 зараз не їсть, рот 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 форми проміжних 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 шар клітин, 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 складу води, а також дотику та інші подразники. Нервові клітини тварини здатні збуджуватись. Наприклад, якщо доторкнутися до нього кінчиком голки, то сигнал від нервових клітин, що відчули дотик, передасться іншим, 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. За сприятливих умов улітку на тілі тварини утворюється невеликий 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 і тягнуться у різні боки, доки не розділяться.

Статеве розмноження

Коли починає холодати і 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.

Тіло гідри має вигляд довгастого мішечка, стінки якого складаються з двох шарів клітин. ектодермиі ентодерми.

Між ними лежить тонкий драглистий неклітинний прошарок. мезогілля, що слугує опорою.

Ектодерма формує покрив тіла тварини і складається з кількох видів клітин: епітеліально-м'язові, проміжніі стріляльні.

Найчисленніші з них - епітеліально-м'язові.

Ектодерма

епітеліально-м'язова клітина

За рахунок м'язових волоконець, що лежать в основі кожної клітини, тіло гідри може скорочуватися, подовжуватися та згинатися.

Між епітеліально-м'язовими клітинами знаходяться групи дрібних, округлих, з великими ядрами та невеликою кількістю цитоплазми клітин, які називаються проміжними.

При пошкодженні тіла гідри вони починають посилено рости і ділитися. Вони можуть перетворюватися на інші типи клітин тіла гідри, крім епітеліально-м'язових.

В ектодермі знаходяться стріляльні клітини, службовці для нападу та захисту. В основному вони розташовані на щупальцях гідри. Кожна клітка містить овальну капсулу, в якій згорнута нитка.

Будова клітки зі згорнутою стріткою ниткою

Якщо видобуток або ворог доторкнеться до чутливої ​​волосинки, яка розташована зовні клітки, у відповідь на роздратування нітка викидається і встромляється в тіло жертви.

Будова клітки з викинутою ниткою.

По каналу нитки до організму жертви потрапляє речовина, здатна паралізувати жертву.

Існує кілька типів кліток. Нитки одних пробивають шкірні покриви тварин і вводять у їхнє тіло отруту. Нитки інших обвиваються довкола видобутку. Нитки третіх дуже клейкі і прилипають до жертви. Зазвичай гідра «стріляє» кількома кліками. Після пострілу клітка гине. Нові стріляльні клітини формуються з проміжних.

Будова внутрішнього шару клітин

Ентодерма вистилає зсередини всю кишкову порожнину. До її складу входять травно-м'язовіі залізистіклітини.

Ентодерма

Травна система

Травно-м'язових клітин більше за інші. М'язові волоконцяїх здатні до скорочення. Коли вони коротшають, тіло гідри стає більш тонким. Складні рухи (пересування «перекиданням»), відбувається за рахунок скорочень м'язових волоконців клітин ектодерми та ентодерми.

Кожна з травно-м'язових клітин ентодерми має 1-3 джгутики. Вагаються джгутикистворюють струм води, яким харчові частинки підганяються до клітин. Травно-м'язові клітини ентодерми здатні утворювати ложноніжки, захоплювати та перетравлювати у травних вакуолях дрібні харчові частинки.

Будова травно-м'язової клітини

Залізисті клітини, що мають в ентодермі, виділяють всередину кишкової порожнини травний сік, який розріджує і частково перетравлює їжу.

Будова жовтої клітини

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). Поживні речовини розподіляються по всьому тілу гідри.

Коли в травній порожнині опиняються залишки жертви, які неможливо переварити, та відходи клітинного обміну, вона стискується та випорожнюється.

Дихання

Гідра дихає розчиненим у воді киснем. Органів дихання вона не має, і вона поглинає кисень всією поверхнею тіла.

Кровоносна система

Відсутнє.

Виділення

Виділення вуглекислого газу та інших непотрібних речовин, що утворюються в процесі життєдіяльності, здійснюється з клітин зовнішнього шару безпосередньо у воду, а з клітин внутрішнього шару - в кишкову порожнину, потім назовні.

Нервова система

Під шкірно-м'язовими клітинами розташовуються клітини зірчастої форми. Це нервові клітини (1). Вони з'єднуються між собою та утворюють нервову мережу (2).

Нервова система та подразливість гідри

Якщо доторкнуться до гідри (2), то в нервових клітинах виникає збудження (електричні імпульси), яке миттєво поширюється по всій нервовій мережі (3) і спричиняє скорочення шкірно-м'язових клітин і все тіло гідри коротшає (4). У відповідь реакція організму гідри на таке подразнення безумовний рефлекс.

Статеві клітини

З наближенням холодів восени в ектодерма гідри з проміжних клітин утворюються статеві клітини.

Розрізняють два види статевих клітин: яйцеві, або жіночі статеві клітини, і сперматозоїди, або чоловічі статеві клітини.

Яйця знаходяться ближче до основи гідри, сперматозоїди розвиваються в горбках, розташованих ближче до отвору рота.

Яйцева клітинагідри схожа на амебу. Вона має ложноніжки і швидко росте, поглинаючи сусідні проміжні клітини.

Будова яєчної клітини гідри

Будова сперматозоїда гідри

Сперматозоїдина вигляд нагадують джгутикових найпростіших. Вони залишають тіло гідри і плавають за допомогою довгого джгутика.

Запліднення. Розмноження

Сперматозоїд підпливає до гідра з яйцевою клітиною і проникає всередину неї, причому ядра обох статевих клітин зливаються. Після цього хибки втягуються, клітина округляється, на її поверхні виділяється товста оболонка - утворюється яйце. Коли гідра гине та руйнується, яйце залишається живим і падає на дно. З настанням теплої погоди жива клітина, що знаходиться всередині захисної оболонки, починає ділитися, клітини, що утворюються, розташовуються в два шари. З них розвивається маленька гідра, яка виходить назовні через розрив яйця. Таким чином, багатоклітинна тварина гідра на початку свого життя складається лише з однієї клітини – яйця. Це говорить про те, що предки гідри були одноклітинними тваринами.

Безстатеве розмноження гідри

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 ряді перетворення втраченого медузоїдного покоління в орган. Більшість видів гідр роздільностатевий, 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.

Регенерація

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 1/100 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.

Пересування

У спокійному стані щупальця витягуються на кілька сантиметрів. Тварина повільно водить ними з боку на бік, підстерігаючи видобуток. За потреби гідра може повільно пересуватися.

«Крокуючий» спосіб пересування

«Крокуючий» спосіб пересування гідри

Зігнувши своє тіло (1) і прикріпившись щупальцями до поверхні предмета (субстрату), гідра підтягує до переднього кінця тіла підошву (2). Потім крокуючий рух гідри повторюється (3,4).

«Перекидаючий» спосіб пересування

«Перекидаючий» спосіб пересування гідри

В іншому випадку вона немов через голову перекидається, по черзі прикріплюючись до предметів то щупальцями, то підошвою (1-5).

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 рефлекс гідри — згинання щупалець у відповідь на дотик.

Рис. 13.4. Схема руху гідри
Рис. 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 умови життя 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 розмноженні в 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:

  • Енциклопедичний YouTube

      1 / 5

      ✪ Гідра-підводна хижачка.wmv

      ✪ Гідра прісноводна

      ✪ Прісноводний поліп Гідра. Онлайн підготовка до 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 виявлені 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. Першою видимою зміною (менш 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 фазі вистрілювання (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 функція вакуолей, 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