Пресноводный полип — гидра: среда обитания, внешнее и внутреннее строение. Нервная система. Рефлекс. Регенерация. Размножение вегетативное и половое — Многоклеточные — ЖИВОТНЫЕ — ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИА

Описание и образ жизни

Обычный обитатель водоемов, пресноводный полип под названием гидра относится к кишечнополостным животным. Он представляет собой студенистую полупрозрачную трубку длиной до 1 см. Одним концом, на котором расположена своеобразная подошва, прикрепляется к водным растениям. С другой стороны тела имеется венчик с множеством (от 6 до 12) щупалец. Они способны вытягиваться до нескольких сантиметров в длину и служат для поиска добычи, которую гидра парализует стрекательным уколом, подтягивает щупальцами к ротовой полости и проглатывает.

Благодаря сокращению и расслаблению покровно-мускульных клеток этот организм может суживаться и утолщаться, вытягиваться в стороны и медленно передвигаться. Проще говоря, больше всего на передвигающийся и живущий самостоятельной жизнью желудок походит пресноводная гидра. Размножение же ее, несмотря на это, происходит довольно высокими темпами и разными способами.

Виды гидр

Зоологи выделяют четыре рода этих пресноводных полипов. Они совсем немного отличаются друг от друга. Крупные виды с нитевидными щупальцами, в несколько раз превышающими длину тела, называются Pelmatohydra oligactis (длинностебельчатая гидра). Другой вид, с телом, сужающимся к подошве, носит название Hydra vulgaris или бурая (обыкновенная). Hydra attennata (тонкая или серая) похожа внешне на ровную по всей длине трубочку с чуть более длинными, по сравнению с телом, щупальцами. Зеленая гидра, именуемая Chlorohydra viridissima, названа так благодаря своей травянистой окраске, которую придают ей одноклеточные водоросли, снабжающие этот организм кислородом.

Бесполое размножение

В благоприятных условиях гидра обычно размножается почкованием. Вначале происходит небольшое выпячивание на стенке тела, которое медленно превращается в маленький бугорок (почку). Постепенно он увеличивается в размерах, вытягиваясь, и на нем образуются щупальца, между которыми можно рассмотреть ротовое отверстие. Сначала молодая гидра соединяется с материнским телом при помощи тоненького стебелька.

Класс гидроидные

• Строение тела

Тело двухслойное, разделено на два слоя:

• Эктодерма (наружный слой)

Включает клетки: эпителиально-мускульные, промежуточные, нервные, стрекательные, половые.

• Энтодерма (внутренний слой)

Обращена в гастральную полость. В составе энтодермы можно выделить клетки: пищеварительные, железистые, эпителиально-мускульные.

Между экто- и энтодермой расположена мезоглея — студенистое вещество.

Питание гидры осуществляется мелкими ракообразными (циклопы, дафнии), мелкими насекомыми. Важную роль в процессе добывания пищи играют стрекательные клетки. У каждой такой клетки имеется книдоциль — наружный вырост, при соприкосновении мелких животных с которым активируется стрекательная клетка: шипы пронзают добычу, а стрекательная нить, высвобождающаяся из капсулы клетки, впрыскивает в ткани жертвы нейротоксин — добыча оказывается парализованной.

После этого щупальца гидры легко перемещают обездвиженную добычу в ротовое отверстие, далее — в кишечную (гастральную) полость, где начинается полостное пищеварение.

Гидра имеет два типа пищеварения: полостное и внутриклеточное. Оба типа осуществляются энтодермой, основная функция которой — пищеварение.

В составе энтодермы обнаруживаются пищеварительные клетки — они поглощают пищевые частицы из гастральной полости фагоцитозом, осуществляют внутриклеточное пищеварение.

Полостное пищеварение идет благодаря железистым клеткам, которые выделяют в гастральную полость ферменты, вследствие чего начинается расщепление пищевых веществ в полости. Непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие во внешнюю среду.

Дыхание у гидры осуществляется всей поверхностью тела.

Нервная система примитивная, диффузного типа. Состоит из равномерно распределенных по всему телу нервных клеток, соединенных друг с другом в единую систему — нервную. У гидры возможны рефлексы — ответные реакции в ответ на действия раздражителя. Простейший рефлекс: в ответ на укол иглой гидра начинает сжиматься.

Путем почкования осуществляется бесполое размножение гидры — при благоприятных условиях (летом). Хотел бы обратить ваше особое внимание на то, что путем почкования гидра может передавать соматические мутации (хотя обычно мутации в соматических клетках потомству не передаются, так как потомство образуется из гамет).

Вследствие полного разделения материнской и дочерней особи при почковании, гидра не образует колонии (в отличие от коралловых полипов), существует только в виде одиночных полипов.

При наступлении неблагоприятных условий (осенью) происходит половое размножение. Гидры могут быть как раздельнополыми — сперматозоиды и яйцеклетки образуются на разных организмах, либо — гермафродитами, в случае если и мужские, и женские половые клетки образуются на одном и том же организма.

Сперматозоиды и яйцеклетки образуются из промежуточных (интерстициальных) клеток. Сперматозоид сливается с яйцеклеткой, после чего образуется зигота, которая покрывается плотной защитной оболочкой — образуется яйцо гидры. Материнский организм погибает, а следующей весной, при наступлении благоприятных условий, из яйца развивается молодая гидра.

У гидры в частности, и у кишечнополостных в целом, наблюдаются выраженные регенеративные способности. Это связано с наличием промежуточных клеток в эктодерме, которые могут дифференцироваться в любые другие типы клеток.

Поэтому отсеченные, фрагментированные части тела гидры, при интенсивном делении клеток, способны достроить утраченные части.

Половое размножение

Когда наступают холода или условия становятся не совсем благоприятны для жизнедеятельности гидры (высыхание водоема или длительное голодание), в эктодерме происходит образование половых клеток. В наружном слое нижней части тела образуются яйца, а в особых бугорках (мужских гонадах), которые расположены ближе к ротовой полости, развиваются сперматозоиды. На каждом из них имеется длинный жгутик. С помощью него сперматозоид может перемещаться в воде, чтобы достигнуть яйца и оплодотворить его. Так как половое размножение гидры происходит осенью, образующийся зародыш покрывается защитной оболочкой и ложится на дно водоема на всю зиму, и только с наступлением весны начинает развиваться.

Размножение гидры. Морские гидроидные

Бесполое размножение гидры пресноводной

Почкование

гидры выглядит сюрреалистично. Летом, при благоприятных условиях, на теле животного возникает бугорок, из которого, как в фантастическом фильме, постепенно растет новая гидра: появляются щупальца, между ними прорезается ротовое отверстие, удлиняется стебелек… Набравшись сил, достаточно увеличившись, «почка» отделяется от родительского тела и уходит во взрослую жизнь.

Половое размножение гидры

1. Начинается осенью, при неблагоприятных условиях среды. Вскоре гидры погибнут, но перед этим успеют выбросить зиготы в водоем.

2. Половые железы

, гонады, располагаются в
эктодерме
, выглядят как небольшие бугорки.

3. У гидр-гермафродитов гонады находятся в разных местах: семенники у ротового конца, яичники у подошвы.

4. Оплодотворение перекрестное

, проникают сперматозоиды к яйцеклеткам через микроотверстие в гонаде. Оплодотворенная яйцеклетка (
зигота
) дробится, происходит
гаструляция
, зародыш приобретает плотную оболочку и в состоянии анабиоза опускается на дно водоема для зимовки. Материнская особь гибнет, но весной ее заменит молоденькая гидра. Стадия личинки у гидры пресноводной отсутствует (хотя встречается у других гидроидных), следовательно, здесь мы наблюдаем прямое постэмбриональное развитие.

Морские гидроидные

Класс гидроидных включает в себя шесть отрядов, и видовое разнообразие здесь довольно велико. Например, в отличие от одиночной пресноводной гидры, полип обелия

обитает в морской воде и создает колонии.

Гидроидный полип обелия. Ключевые особенности

1. Колония обелий внешне напоминает ветвящиеся кустарнички.

2. Кишечные полости обелий объединены.

3. Имеет две жизненные формы

, чередование поколений —
бесполое поколение
(полип) сменяется
половым
(медуза).

4. Бесполое размножение

методом почкования идет на веточках колонии. По достижению обелией определенного возраста, формируются веточки-гонозоиды, на которых появятся медузы.

5. На этой стадии образуются маленькие медузы

до одного сантиметра в диаметре, с развитой мезоглеей. Именно они, отрываясь от «родителя», способствуют расселению колонии. По сути, медуза — это плавающий ртом вниз полип.

Жизненный цикл обелии

1. Колония полипов без остановки почкуется и разрастается.

2. Медузы

, образовавшиеся на веточках колонии,
раздельнополые
.

3. Половые железы

их находятся на ротовом стебельке или на нижней стороне зонтика.

4. Внешнее оплодотворение

происходит в водной среде, куда из тела медузы выходят гонады.

5. Из зиготы формируется округлая личинка-планула

, снабженная жгутиками, которая, поплавав в воде, опускается на дно.

6. На грунте она превращается в полип

, который в свою очередь почкуется и образует молодую колонию.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — видео уроки по биологии: подготовка

Половые клетки

Эти пресноводные полипы в большинстве случаев раздельнополы (сперматозоиды и яйцеклетки образуются на разных особях), гермафродитизм у гидр встречается крайне редко. С похолоданием в эктодерме происходит закладка половых желез (гонад). Половые клетки образуются в теле гидры из промежуточных клеток и разделяются на женские (яйца) и мужские (сперматозоиды). Яйцеклетка внешне напоминает амебу и имеет ложноножки. Она очень быстро растет, поглощая при этом промежуточные клетки, находящиеся по соседству. К моменту созревания ее диаметр составляет от 0,5 до 1 мм. Размножение гидры при помощи яиц и называется половым.

Сперматозоиды похожи на жгутиковых простейших. Отрываясь от тела гидры и плавая в воде с помощью имеющегося жгутика, они отправляются на поиски других особей.

Способы размножения гидр

Все гидрозои размножаются двумя путями — бесполым и половым. Бесполое размножение заключается в следующем. В летний период, примерно на середине, из тела гидры выпячиваются эктодерма и энтодерма. Образуется бугор, или почка. За счет размножения клеток размер почки увеличивается.

Гастральная полость дочерней гидры сообщается с полостью материнской особи. На свободном конце почки образуется новый рот и щупальца. У основания почка перешнуровывается, молодая гидра отделяется от материнской и начинает вести самостоятельное существование.

Половое размножение у гидрозоев в естественных условиях наблюдается осенью. Одни виды гидр раздельнополые, а другие гермафродитные. У пресноводной гидры из промежуточных клеток эктодермы образуются женские и мужские половые железы, или гонады, то есть, эти животные являются гермафродитами. Семенники развиваются ближе к ротовой части гидры, а яичники — ближе к подошве. Если в семенниках образуется много подвижных сперматозоонов, то в яичниках созревает лишь одно яйцо.

Гермафродитные особи

У всех гермафродитных форм гидрозоев сперматозооны созревают раньше, чем яйца. Поэтому оплодотворение происходит перекрестно, а следовательно, самооплодотворение наступить не может. Оплодотворение яиц происходит в материнской особи еще в осеннее время. После оплодотворения гидры, как правило, погибают, а яйца в покоящемся состоянии остаются до весны, когда из них развиваются новые молодые гидры.

Оплодотворение

Когда сперматозоид подплывает к особи с яйцеклеткой и проникает внутрь, ядра этих обеих клеток сливаются. После этого процесса клетка приобретает более округлую форму благодаря тому, что ложноножки втягиваются. На поверхности ее образуется толстая оболочка с выростами в виде шипов. Перед наступлением зимы гидра погибает. Яйцо же остается живым и впадает в анабиоз, оставаясь на дне водоема до весны. Когда погода становится теплой, перезимовавшая клетка под защитной оболочкой продолжает свое развитие и начинает делиться, образуя сначала зачатки кишечной полости, затем щупальца. Затем оболочка яйца разрывается, и на свет появляется молодая гидра.

Регенерация

Особенности размножения гидры включают в себя еще и удивительную способность к восстановлению, в результате которого регенерируется новая особь. Из отдельного кусочка тела, составляющего порой менее одной сотой части всего объема, может образовываться целый организм.

Стоит разрезать гидру на части, как тут же запускается процесс регенерации, при котором каждый кусочек приобретает свой рот, щупальца и подошву. Еще в семнадцатом веке учеными проводились эксперименты, когда методом сращивания различных половинок гидр получались даже семиглавые организмы. Именно с тех пор этот пресноводный полип и получил свое название. Такую способность можно расценивать как еще один способ размножения гидры.

Продолжительность жизни

Но если гидра обладает столь впечатляющими способностями к регенерации, означает ли, что она бессмертна?

В конце XIX века действительно была выдвинута версия о бессмертии этого полипа. Эту теорию пытались опровергнуть или доказать все последующее столетия. Наконец, в 1997 г. ученый по фамилии Мартинез опытным путем доказал отсутствие смертности в 3 группах испытуемых гидр. Эксперимент длился почти 4 года, а результаты его напрямую связывали такую особенность полипов с их возможностями к регенерации.

Еще один исследователь по фамилии Джеймс Воупал склонился к подтверждению результатов исследования Мартинеза, проведя ряд собственных опытов. Так, за много лет кропотливой работы им был проведен эксперимент с более чем 2000 гидр. Полипы жили в поистине королевских условиях: каждый имел свой участок для обитания, их регулярно кормили и трижды в неделю меняли воду в аквариуме. Ученый отметил, что почти за 8 лет наблюдений уровень смертности гидр был приблизительно постоянным, т. е. 1 случай на 165 особей в год. При этом возраст существ не играл никакой роли (в лаборатории обитали и 40-летние экземпляры).

Разумеется, не следует сбрасывать со счетов также естественные условия обитания полипов: окружающий мир с его болезнями, хищниками и прочими опасностями. Таким образом, говорить о вечной молодости и бессмертии полипов не приходится.

Тем не менее, гидра была и остается самым интересным объектом для исследования механизма старения и его отсутствия. Крохотная гидра — предмет пристального наблюдения и жарких споров ученых на протяжении нескольких столетий. Действительно ли это существо открыло для себя секрет вечной молодости? Вполне вероятно, ведь способность этих полипов к самовосстановлению поистине поражает. Возможно, в самом недалеком будущем загадка гидры будет раскрыта, и люди научатся применять механизм замедления старения на человечестве.

Метки: гидра, обыкновенная гидра, Пресноводная гидра

Похожие записи
• Лев (Panthera leo)
• Ящерица-василиск (Basiliscus)
• Сибирский углозуб — это… Что такое Сибирский углозуб?

« Предыдущая запись

Чем опасна гидра в аквариуме

Для рыбок, имеющих размеры более четырех сантиметров, гидры не представляют опасности. Они, скорее, служат своеобразным индикатором того, насколько правильно кормит рыб хозяин. Если еды дается слишком много, она распадается в воде на мельчайшие кусочки, тогда можно увидеть, как быстро начинают плодиться гидры в аквариуме. Чтобы лишить их этого пищевого ресурса, необходимо уменьшить количество корма.

В аквариуме, где обитают очень крошечные рыбки или мальки, появление и размножение гидры довольно опасно. Это может привести к различным бедам. В первую очередь исчезнут мальки, а оставшиеся рыбки будут постоянно испытывать химические ожоги, которые причиняют щупальца гидры. В аквариум этот организм может попасть с живым кормом, с принесенными из природного водоема растениями и т. д.

Для борьбы с гидрой следует выбирать такие методы, которые не смогут принести вреда обитающим в аквариуме рыбкам. Проще всего воспользоваться любовью гидр к яркому свету. Хотя остается загадкой, каким образом она его воспринимает при отсутствии органов зрения. Нужно затенить все стенки аквариума, кроме одной, к которой прислоняют с внутренней стороны такого же размера стекло. В течение дня гидры перебираются поближе к свету и размещаются на поверхности этого стекла. После чего остается только его аккуратно достать – и рыбкам уже ничего не угрожает.

Благодаря высокой способности к размножению в условиях аквариума гидры способны очень быстро расплодиться. Это следует учитывать и внимательно следить за их появлением, чтобы вовремя избежать неприятностей.

Естественные враги пресноводных гидр

Фото: Как выглядит пресноводная гидра

В естественно среде обитания пресноводные гидры имеют мало врагов. Один из их врагов – инфузория триходина, которая способна ее атаковать. Некоторые виды морских блох могут жить на ее теле. Свободноживущий плоский червь планария питается пресноводной гидрой. Тем не менее, не стоит использовать этих животных для борьбы с гидрой в аквариуме: например, триходины и планарии – те же противники для рыбы, что и для пресноводной гидры.

Еще один враг пресноводной гидры – большая прудовая улитка. Но ее также не стоит содержать в аквариуме, так как она переносит некоторые инфекции рыб и способна питаться деликатными аквариумными растениями.

Некоторые аквариумисты помещают голодных молодых гурами в аквариум с пресноводной гидрой. Другие борются с ней, используя знания ее поведения: они знают, что гидра предпочитает хорошо освещенные места. Они затеняют все стороны аквариума, кроме одной, и помещают стекло изнутри этой стены. В течении 2-3 дней там соберется почти вся пресноводная гидра. Стекло вынимается и очищается.

Эти маленькие животные очень восприимчивы к ионам меди в воде. Поэтому еще один способ, который используют для борьбы с ними – взять медный провод, снять изоляционную крышку и закрепить пучок над воздушным насосом. Когда все гидры умирают, провод удаляется.