Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 5

✪ Hidra – povandeninis plėšrūnas.wmv

✪ Gėlavandenė hidra

✪ Gėlavandenis polipas Hydra. Pasiruošimas vieningam valstybiniam biologijos egzaminui internetu.

✪ Hidros (+ EEVEE) sukūrimas, pilna pamoka. Sukurkite hidrą maišytuve (+ EEVEE demonstracija)

Subtitrai

Hidros kūnas yra cilindro formos, priekiniame kūno gale (ant perioralinio kūgio) yra burna, kurią supa 5-12 čiuptuvų vainikas. Kai kurių rūšių kūnas yra padalintas į kamieną ir kotelį. Užpakalinėje kūno dalyje (kotelėje) yra padas, jo pagalba hidra juda ir prie kažko prisitvirtina. Hidra turi radialinę (vienašę-heteropolio) simetriją. Simetrijos ašis jungia du polius – oralinį, ant kurio yra burna, ir aboralinį, ant kurio yra padas. Per simetrijos ašį galima nubrėžti keletą simetrijos plokštumų, padalinant kūną į dvi veidrodiškai simetriškas puses.

Hidros korpusas yra maišelis su dviejų ląstelių sluoksnių (ektodermos ir endodermos) sienele, tarp kurių yra plonas tarpląstelinės medžiagos (mezoglėjos) sluoksnis. Hidros kūno ertmė - skrandžio ertmė - formuoja ataugas, besitęsiančias čiuptuvų viduje. Nors paprastai manoma, kad hidra turi tik vieną angą, vedančią į skrandžio ertmę (burnos ertmę), iš tikrųjų ant hidros pado yra siaura aboralinė pora. Per jį iš žarnyno ertmės gali išsiskirti skystis, taip pat dujų burbulas. Tokiu atveju hidra kartu su burbulu atsiskiria nuo substrato ir plūduriuoja aukštyn, laikydamasi aukštyn kojomis vandens stulpelyje. Tokiu būdu jis gali išplisti visame rezervuare. Kalbant apie burnos angą, nemaitinančioje hidroje jos beveik nėra - burnos kūgio ektodermos ląstelės užsidaro ir sudaro sandarias jungtis, tokias pačias kaip ir kitose kūno vietose. Todėl maitindama hidra kiekvieną kartą turi „pramušti“ burną iš naujo.

Kūno ląstelių sudėtis

Epitelio raumenų ląstelės

Didžiąją hidros kūno dalį sudaro ektodermos ir endodermos epitelio-raumenų ląstelės. Hidra turi apie 20 000 epitelio-raumenų ląstelių.

Ektodermos ląstelės turi cilindrines epitelio dalis ir sudaro vieno sluoksnio epitelį. Greta mezoglėjos yra susitraukiantys šių ląstelių procesai, formuojantys išilginius hidras raumenis.

Endodermos epitelinės-raumeninės ląstelės epitelio dalimis nukreipiamos į žarnyno ertmę ir perneša 2-5 žvynelius, kurie maišo maistą. Šios ląstelės gali sudaryti pseudopodus, kurių pagalba sugauna maisto daleles. Ląstelėse susidaro virškinimo vakuolės.

Ektodermos ir endodermos epitelio-raumenų ląstelės yra dvi nepriklausomos ląstelių linijos. Viršutiniame hidra kūno trečdalyje jie dalijasi mitotiškai, o jų palikuonys pamažu juda arba link hipostomos ir čiuptuvų, arba link pado. Joms judant vyksta ląstelių diferenciacija: pavyzdžiui, ant čiuptuvų esančios ektodermos ląstelės sukelia geliančius baterijos elementus, o ant pado – gleives išskiriančios liaukos ląstelės.

Endodermos liaukinės ląstelės

Endodermos liaukinės ląstelės išskiria į žarnyno ertmę virškinimo fermentus, kurie skaido maistą. Šios ląstelės susidaro iš intersticinių ląstelių. Hidra turi apie 5000 liaukų ląstelių.

Intersticinės ląstelės

Tarp epitelio-raumenų ląstelių yra mažų apvalių ląstelių grupės, vadinamos tarpinėmis arba intersticinėmis ląstelėmis (i-ląstelėmis). Hidra jų turi apie 15 000. Tai nediferencijuotos ląstelės. Jie gali transformuotis į kitų tipų ląsteles hidra organizme, išskyrus epitelio-raumenines. Tarpinės ląstelės turi visas multipotentinių kamieninių ląstelių savybes. Įrodyta, kad kiekviena tarpinė ląstelė potencialiai gali gaminti tiek reprodukcinę, tiek somatinės ląstelės. Tarpinės kamieninės ląstelės nemigruoja, tačiau jų diferencijuojančios palikuonių ląstelės geba greitai migruoti.

Nervų ląstelės ir nervų sistema

Nervų ląstelės ektodermoje suformuoja primityvią difuzinę nervų sistemą – difuzinį nervinį rezginį (difuzinį rezginį). Endodermoje yra atskirų nervų ląstelių. Iš viso hidra turi apie 5000 neuronų. Hidra turi difuzinio rezginio sustorėjimą ant pado, aplink burną ir ant čiuptuvų. Remiantis naujais duomenimis, hidra turi perioralinį nervo žiedą, panašų į nervinį žiedą, esantį ant hidromedūzų skėčio krašto.

Hidra neturi aiškaus padalijimo į sensorinius, tarpkalarinius ir motorinius neuronus. Ta pati ląstelė gali suvokti dirginimą ir perduoti signalą epitelio raumenų ląstelėms. Tačiau yra du pagrindiniai tipai nervų ląstelės- jautrus ir ganglinis. Jautrių ląstelių kūnai išsidėstę skersai epitelio sluoksnio; juose yra nejudantis žiogelis, apsuptas mikrovilliukų apykakle, kuri išsikiša į išorinė aplinka ir geba suvokti dirginimą. Ganglioninės ląstelės yra epitelio-raumenų ląstelių pagrindu, jų procesai į išorinę aplinką neplinta. Pagal morfologiją dauguma hidra neuronų yra bipoliniai arba daugiapoliai.

Hidros nervų sistemoje yra tiek elektrinių, tiek cheminių sinapsių. Iš neuromediatorių, esančių hidroje, dopaminas, serotoninas, norepinefrinas, gama-aminosviesto rūgštis, glutamatas, glicinas ir daugelis neuropeptidų (vazopresinas, medžiaga P ir kt.).

Hidra yra primityviausias gyvūnas, kurio nervų ląstelėse randama šviesai jautrių opsino baltymų. Hydra opsin geno analizė rodo, kad Hydra ir žmogaus opsinai turi bendrą kilmę.

Dingusios ląstelės

Dūrimo ląstelės susidaro iš tarpinių ląstelių tik liemens srityje. Pirmiausia tarpinė ląstelė dalijasi 3-5 kartus, suformuodama geliančių ląstelių pirmtakų (cnidoblastų), sujungtų citoplazminiais tilteliais, sankaupą (lizdą). Tada prasideda diferenciacija, kurios metu tiltai išnyksta. Diferencijuojantys cnidocitai migruoja į čiuptuvus. Dūrinčių ląstelių yra daugiausia iš visų ląstelių tipų; Hidroje jų yra apie 55 000.

Dūriančioje ląstelėje yra geliančioji kapsulė, užpildyta nuodinga medžiaga. Kapsulės viduje įsukamas geliantis siūlas. Ląstelės paviršiuje yra jautrus plaukas, kurį sudirgus siūlas išsviedžiamas ir atsitrenkia į auką. Išdegus siūlą ląstelės žūva, o iš tarpinių ląstelių susidaro naujos.

Hidra turi keturių tipų geliančias ląsteles – stenoteles (penetrantas), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (didelius glutinantus) ir atriches isorhiza (mažus glutinantus). Medžiojant pirmiausia šaudo volventai. Jų spiraliniai geliantys siūlai įpainioja aukos kūno ataugas ir užtikrina jos išlaikymą. Aukos trūkčiojimų ir jų sukeliamos vibracijos įtakoje – daugiau aukštas slenkstis dirginančios medžiagos. Spygliai, esantys prie jų geliančių siūlų pagrindo, yra pritvirtinti prie grobio kūno, o per tuščiavidurį geliantį siūlą į jo kūną suleidžiami nuodai.

Didelis skaičius geliančios ląstelės yra ant čiuptuvų, kur suformuoja geliančius elementus. Paprastai baterija susideda iš vienos didelės epitelio-raumenų ląstelės, į kurią panardinamos geliančios ląstelės. Akumuliatoriaus centre yra didelis įsiskverbimas, aplink jį yra mažesni volventai ir glutinantai. Cnidocitai desmosomomis yra sujungti su epitelio raumenų ląstelės raumenų skaidulomis. Didieji glutinantai (jų geliantis siūlas turi spygliukus, bet, kaip ir volventų, neturi skylutės viršuje), matyt, daugiausia naudojami apsaugai. Maži glutinantai naudojami tik tada, kai hidra juda, kad tvirtai pritvirtintų savo čiuptuvus prie substrato. Jų šaudymą blokuoja ekstraktai iš Hidros aukų audinių.

Hidra skvarbių šaudymas buvo tiriamas naudojant itin greitą filmavimą. Paaiškėjo, kad visas šaudymo procesas trunka apie 3 ms. Pradinėje fazėje (prieš išvertus stuburus) jo greitis siekia 2 m/s, o pagreitis apie 40 000 (1984 m. duomenys); matyt, tai vienas greičiausių gamtoje žinomų ląstelių procesų. Pirmasis matomas pokytis (praėjus mažiau nei 10 μs po stimuliacijos) buvo geliančios kapsulės tūrio padidėjimas maždaug 10%, tada tūris sumažėjo iki beveik 50% pradinio. Vėliau paaiškėjo, kad ir greitis, ir pagreitis šaudant nematocistomis buvo labai neįvertinti; 2006 metų duomenimis, ankstyvoje šaudymo (spyglių išmetimo) fazėje šio proceso greitis yra 9-18 m/s, o pagreitis svyruoja nuo 1 000 000 iki 5 400 000 g. Tai leidžia apie 1 ng sveriančiai nematocistai sukurti maždaug 7 hPa slėgį stuburo galiukuose (kurių skersmuo yra apie 15 nm), kuris yra panašus į kulkos slėgį į taikinį ir leidžia jai prasiskverbti stora aukų odelė.

Lytinės ląstelės ir gametogenezė

Kaip ir visi gyvūnai, hidrai būdinga oogamija. Dauguma hidrų yra dvinamės, tačiau yra ir hermafroditinių hidrų linijų. Ir kiaušinėliai, ir spermatozoidai susidaro iš i-ląstelių. Manoma, kad tai yra specialios i-ląstelių subpopuliacijos, kurias galima atskirti pagal ląstelių žymenis ir kurių nedidelis kiekis yra hidrose ir laikotarpiu. nelytinis dauginimasis.

Kvėpavimas ir pašalinimas

Kvėpavimas ir medžiagų apykaitos produktų išskyrimas vyksta per visą gyvūno kūno paviršių. Tikriausiai tam tikrą vaidmenį sekrecijoje atlieka vakuolės, kurios yra hidra ląstelėse. Pagrindinė vakuolių funkcija tikriausiai yra osmoreguliacinė; jie pašalina vandens perteklių, kuris osmoso būdu nuolat patenka į hidras ląsteles.

Dirglumas ir refleksai

Hidros turi tinklinę nervų sistemą. Prieinamumas nervų sistema leidžia hidrai atlikti paprastus refleksus. Hidra reaguoja į mechaninį dirginimą, temperatūrą, apšvietimą, chemikalų buvimą vandenyje ir daugybę kitų aplinkos veiksnių.

Mityba ir virškinimas

Hidra minta smulkiais bestuburiais – dafnijomis ir kitais kladoceranais, ciklopais, taip pat naidiniais oligochaetais. Yra įrodymų, kad hidras ėda rotiferiai ir trematodai cercariae. Grobį pagauna čiuptuvai naudodami geliančias ląsteles, kurių nuodai greitai paralyžiuoja mažas aukas. Koordinuotais čiuptuvų judesiais grobis atnešamas į burną, o tada, kūno susitraukimų pagalba, auka „uždedama“ hidra. Virškinimas prasideda žarnyno ertmėje (ertmės virškinimas) ir baigiasi endodermos epitelio-raumenų ląstelių virškinimo vakuolėse (viduląstelinis virškinimas). Nesuvirškinto maisto likučiai pašalinami per burną.
Kadangi hidra neturi transporto sistemos, o mezoglė (tarpląstelinės medžiagos sluoksnis tarp ektodermos ir endodermos) yra gana tankus, iškyla maistinių medžiagų transportavimo į ektodermos ląsteles problema. Ši problema sprendžiama formuojant abiejų sluoksnių ląstelių ataugas, kurios kerta mezoglę ir susijungia per tarpines jungtis. Pro juos gali prasiskverbti smulkios dalelės organinės molekulės(monosacharidai, amino rūgštys), kurie maitina ektodermos ląsteles.

Dauginimasis ir vystymasis

Palankiomis sąlygomis hidra dauginasi nelytiškai. Ant gyvūno kūno (dažniausiai apatiniame kūno trečdalyje) susidaro pumpuras, jis išauga, tada susidaro čiuptuvai ir prasilaužia burna. Jauni hidra pumpurai iš motinos kūno (šiuo atveju motinos ir dukters polipai čiuptuvais prisitvirtina prie substrato ir įsitraukia į skirtingos pusės) ir veda savarankišką gyvenimo būdą. Rudenį hidra pradeda lytiškai daugintis. Ant kūno, ektodermoje, susidaro lytinės liaukos - lytinės liaukos, o jose iš tarpinių ląstelių vystosi lytinės ląstelės. Susidarius hidrai lytinėms liaukoms susidaro meduzoidinis mazgelis. Tai rodo, kad hidra lytinės liaukos yra labai supaprastintos sporinės, paskutinis etapas prarastos meduzoidinės kartos transformacijos į organą serijoje. Dauguma hidra rūšių yra dvinamės; hermafroditizmas yra rečiau paplitęs. Hidros kiaušinėliai greitai auga dėl aplinkinių ląstelių fagocitozės. Subrendusių kiaušinėlių skersmuo siekia 0,5–1 mm. Apvaisinimas vyksta hidros kūne: per specialią lytinės liaukos skylutę spermatozoidai prasiskverbia į kiaušinėlį ir susilieja su juo. Zigota visiškai tolygiai suskaidoma, todėl susidaro koeloblastula. Tada dėl mišrios delaminacijos (imigracijos ir delaminacijos derinio) atsiranda gastruliacija. Aplink embrioną susidaro tankus apsauginis apvalkalas (embrioteka) su stuburą primenančiomis ataugomis. Gastrulos stadijoje embrionai patenka į sustabdytą animaciją. Suaugusios hidros miršta, o embrionai grimzta į dugną ir žiemoja. Pavasarį vystymasis tęsiasi, endodermos parenchimoje, išsiskyrus ląstelėms, susidaro žarnyno ertmė, tada susidaro čiuptuvų užuomazgos, o iš po apvalkalo išnyra jauna hidra. Taigi, skirtingai nuo daugumos jūrų hidroidų, hidra neturi laisvai plaukiančių lervų ir jos vystymasis yra tiesioginis.

Augimas ir regeneracija

Ląstelių migracija ir atsinaujinimas

Paprastai suaugusio žmogaus hidra visų trijų ląstelių linijų ląstelės intensyviai dalijasi vidurinėje kūno dalyje ir migruoja į padą, hipostomą ir čiuptuvų galiukus. Ten įvyksta ląstelių mirtis ir pleiskanojimas. Taigi visos hidra organizmo ląstelės nuolat atnaujinamos. Esant normaliai mitybai, besidalijančių ląstelių „perteklius“ persikelia į inkstus, kurie dažniausiai susidaro apatiniame kūno trečdalyje.

Regeneracinis gebėjimas

„Hydra“ pasižymi labai dideliu regeneraciniu gebėjimu. Perpjaunant skersai į kelias dalis, kiekviena dalis atkuria „galvą“ ir „koją“, išlaikant pirminį poliškumą – burna ir čiuptuvai vystosi toje pusėje, kuri buvo arčiau burnos kūno galo, o kotelis ir padas vystosi ant aboralinė fragmento pusė. Visas organizmas gali būti atkurtas iš atskirų mažų kūno gabalėlių (mažiau nei 1/200 tūrio), iš čiuptuvų gabalėlių, taip pat iš ląstelių suspensijos. Tuo pačiu metu pats regeneracijos procesas nėra lydimas padidėjusio ląstelių dalijimosi ir atstovauja tipinis pavyzdys morfalaksija.

Hidra gali atsinaujinti iš ląstelių suspensijos, gautos maceruojant (pavyzdžiui, pertrinant hidra per malūno dujas). Eksperimentai parodė, kad norint atkurti galvos galą, pakanka suformuoti maždaug 300 epitelio-raumenų ląstelių sankaupą. Įrodyta, kad regeneracija normalus kūnas galima iš vieno sluoksnio ląstelių (tik ektodermos arba tik endodermos).

Hidros nupjauto kūno fragmentai išsaugo informaciją apie organizmo kūno ašies orientaciją aktino citoskeleto struktūroje: regeneracijos metu atstatoma ašis, skaidulos nukreipia ląstelių dalijimąsi. Pasikeitus aktino skeleto struktūrai, gali sutrikti regeneracija (susiformuoti kelios kūno ašys).

Regeneracijos ir regeneracijos modelių tyrimo eksperimentai

Vietinės rūšys

Rusijos ir Ukrainos rezervuaruose dažniausiai aptinkamos šios hidra rūšys (šiuo metu daugelis zoologų, be genties, išskiria Hidra Dar 2 tipai - Pelmatohidra Ir Chlorohidratas):

ilgastiebė hidra ( Hydra (Pelmatohydra) oligactis, sinonimas - Hidra fusca) – didelis, su krūva labai ilgų į siūlą panašių čiuptuvų, 2-5 kartus ilgesnis už kūno ilgį. Šios hidros gali labai intensyviai dygti: ant vieno motinos individo kartais galima rasti iki 10-20 dar neišsimezgusių polipų.
Hydra vulgaris ( Hydra vulgaris, sinonimas - Hydra grisea) – Atsipalaidavę čiuptuvai gerokai viršija kūno ilgį – maždaug du kartus ilgesnis už kūną, o pats kūnas siaurėja arčiau pado;
subtili hidra ( Hydra circumcincta, sinonimas - Hidra attenuata) – šios hidros korpusas atrodo kaip plonas vienodo storio vamzdelis. Atsipalaidavę čiuptuvai neviršija kūno ilgio, o jei ir yra, tai labai maži. Polipai yra maži, kartais siekia 15 mm. Holotrich izorhiz kapsulių plotis viršija pusę jų ilgio. Mėgsta gyventi arčiau dugno. Beveik visada pritvirtintas prie objektų pusės, nukreiptos į rezervuaro apačią.
žalia hidra ( ) su trumpais, bet daugybe čiuptuvų, žoliškai žalios spalvos.
Hydra oxycnida - atsipalaidavę čiuptuvai neviršija kūno ilgio, o jei viršija, tada labai šiek tiek. Polipai yra dideli, siekia 28 mm. Holotrich izorhiz kapsulių plotis neviršija pusės jų ilgio.

Simbiontai

Vadinamosios „žaliosios“ hidras Hydra (Chlorohydra) viridissima Endosimbiotiniai genties dumbliai gyvena endodermos ląstelėse Chlorella- zoochlorella. Šviesoje tokios hidras gali ilgas laikas(daugiau nei keturis mėnesius) lieka be maisto, o hidras, iš kurių dirbtinai atimtos simbiontai, miršta po dviejų mėnesių be maitinimo. Zoochlorella prasiskverbia į kiaušinėlius ir transovariališkai perduodama palikuonims. Kiti hidra tipai laboratorinėmis sąlygomis Kartais zoochlorella užsikrėsti galima, tačiau stabilios simbiozės nekyla.

Būtent žaliųjų hidrų stebėjimais A. Tremblay pradėjo savo tyrimus.

Hidras gali užpulti žuvų mailius, kuriems geliančios ląstelės nudegimai, matyt, yra gana jautrūs: pagriebęs hidrą, mailius dažniausiai ją išspjauna ir atsisako tolesnių bandymų ją valgyti.

Kladocerinis vėžiagyvis iš Hydoridae šeimos prisitaikęs maitintis hidrų audiniais. Anchistropus emarginatus.

Turbellaria mikrostoma gali maitintis ir hidras audiniais, kurie kaip apsaugines ląsteles geba panaudoti nesuvirškintas jaunas geliančias hidras ląsteles – kleptoknidijas.

Atradimų ir studijų istorija

Matyt, hidra pirmą kartą aprašė Antonio van Leeuwenhoekas. Išsamiai studijavo mitybą, judėjimą ir nelytinį dauginimąsi, taip pat hidros regeneraciją

Mokslinė klasifikacija

Karalystė: Gyvūnai

Subkaralyste: Eumetazoans

Tipas: Peršti

Klasė: Hidroidas

Būrys: Hidroidai

Šeima: Hydridae

Gentis: Hidra

Lotyniškas pavadinimas Hidra Linėjus , 1758

Pastato planas

Hidros kūnas yra cilindro formos, priekiniame kūno gale ant perioralinio kūgio yra burna, kurią supa 5-12 čiuptuvų vainikas. Kai kurių rūšių kūnas yra padalintas į kamieną ir kotelį. Korpuso gale (kotele) yra padas, jo pagalba juda ir prisitvirtina hidra. Hidra turi radialinę (vienašę-heteropolio) simetriją. Simetrijos ašis jungia du polius – oralinį, ant kurio yra burna, ir aboralinį, ant kurio yra padas. Per simetrijos ašį galima nubrėžti keletą simetrijos plokštumų, padalinant kūną į dvi veidrodiškai simetriškas puses.

Hidros korpusas yra maišelis su dviejų ląstelių sluoksnių (ektodermos ir endodermos) sienele, tarp kurių yra plonas tarpląstelinės medžiagos (mezoglėjos) sluoksnis. Hidros kūno ertmė - skrandžio ertmė - sudaro ataugas, kurios tęsiasi čiuptuvų viduje. Nors paprastai manoma, kad hidra turi tik vieną angą, vedančią į skrandžio ertmę (burnos ertmę), iš tikrųjų ant hidros pado yra siaura analinė pora. Per jį gali išsiskirti dujų burbulas. Tokiu atveju hidra atsiskiria nuo substrato ir plūduriuoja aukštyn, laikydamasi aukštyn kojomis vandens stulpelyje. Tokiu būdu jis gali išplisti visame rezervuare. Kalbant apie burnos angą, nemaitinančioje hidroje jos beveik nėra - burnos kūgio ektodermos ląstelės užsidaro ir sudaro sandarias jungtis, tokias pačias kaip ir kitose kūno dalyse. . Todėl maitindama hidra kiekvieną kartą turi „pramušti“ burną iš naujo.

Ektodermos ląstelių sudėtis

Epitelio raumenų ląstelės ektoderma sudaro didžiąją dalį šio audinio ląstelių. Ląstelės turi cilindrinę epitelio dalių formą ir sudaro vieno sluoksnio vientisą sluoksnį epitelis. Greta mezoglėjos yra susitraukiantys šių ląstelių procesai, formuojantys išilginius hidras raumenis.

Tarp epitelio-raumenų ląstelių yra mažų apvalių ląstelių grupės, vadinamos tarpinėmis arba intersticinėmis ląstelėmis (i-ląstelėmis). Tai nediferencijuotos ląstelės. Jie gali transformuotis į kitų tipų ląsteles hidra organizme, išskyrus epitelio-raumenines. Tarpinės ląstelės turi visas multipotentinių kamieninių ląstelių savybes. Įrodyta. kad kiekviena tarpinė ląstelė potencialiai gali sukelti tiek gemalo, tiek somatines ląsteles. Tarpinės kamieninės ląstelės nemigruoja, tačiau jų diferencijuojančios palikuonių ląstelės geba greitai migruoti.

Nervų sistema

Nervų ląstelės ektodermoje suformuoja primityvią difuzinę nervų sistemą – difuzinį nervinį rezginį (difuzinį rezginį). Endodermoje yra atskirų nervų ląstelių. Hidra turi difuzinio rezginio sustorėjimą ant pado, aplink burną ir ant čiuptuvų. Remiantis naujais duomenimis, hidra turi perioralinį nervo žiedą, panašų į nervinį žiedą, esantį ant hidromedūzų skėčio krašto.
Hidra neturi aiškaus padalijimo į sensorinius, tarpkalarinius ir motorinius neuronus. Ta pati ląstelė gali suvokti dirginimą ir perduoti signalą epitelio raumenų ląstelėms. Tačiau yra du pagrindiniai nervinių ląstelių tipai – sensorinės ir ganglinės ląstelės. Jautrių ląstelių kūnai išsidėstę skersai epitelio sluoksnio, turi nejudantį žvynelį, apsuptą mikrovilliukų apykakle, kuri išsikiša į išorinę aplinką ir gali suvokti dirginimą. Ganglioninės ląstelės yra epitelio-raumenų ląstelių pagrindu, jų procesai neplinta į išorinę aplinką. Pagal morfologiją dauguma hidra neuronų yra bipoliniai arba daugiapoliai.
Hidros nervų sistemoje yra tiek elektrinių, tiek cheminių medžiagų sinapsės .

Dingusios ląstelės

Hidra turi keturių tipų geliančias ląsteles – stenoteles (penetrantas), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (didelius glutinantus) ir atriches isorhiza (mažus glutinantus). Medžiojant pirmiausia šaudo volventai. Jų spiraliniai geliantys siūlai įpainioja aukos kūno ataugas ir užtikrina jos išlaikymą. Veikiant aukos trūktelėjimui ir jų sukeliamai vibracijai, įsijungia skvarbieji preparatai, turintys didesnį dirginimo slenkstį. Spygliai, esantys prie jų geliančių siūlų pagrindo, yra pritvirtinti prie grobio kūno. ir per tuščiavidurį geliantį siūlą į jos kūną suleidžiami nuodai.

Daug geliančių ląstelių randama ant čiuptuvų, kur jos sudaro geliančius elementus. Paprastai baterija susideda iš vienos didelės epitelio-raumenų ląstelės, į kurią panardinamos geliančios ląstelės. Akumuliatoriaus centre yra didelis įsiskverbimas, aplink jį yra mažesni volventai ir glutinantai. Cnidocitai prijungti desmosomos su epitelio raumenų ląstelės raumenų skaidulomis. Didieji glutinantai (jų geliantis siūlas turi spygliukus, bet, kaip ir volventų, neturi skylutės viršuje), matyt, daugiausia naudojami apsaugai. Maži glutinantai naudojami tik tada, kai hidra juda, kad tvirtai pritvirtintų savo čiuptuvus prie substrato. Jų šaudymą blokuoja ekstraktai iš Hidros aukų audinių.

Endodermos ląstelių sudėtis

Epitelio raumenų ląstelės nukreipiamos į žarnyno ertmę ir neša žiuželius, kurie maišo maistą. Šios ląstelės gali sudaryti pseudopodus, kurių pagalba sugauna maisto daleles. Ląstelėse susidaro virškinimo vakuolės. Endodermos liaukinės ląstelės išskiria į žarnyno ertmę virškinimo fermentus, kurie skaido maistą.

Kvėpavimas ir medžiagų apykaitos produktų išskyrimas vyksta per visą gyvūno kūno paviršių. Nervų sistemos buvimas leidžia hidrai atlikti paprastą refleksai. Hidra reaguoja į mechaninį dirginimą, temperatūrą, cheminių medžiagų buvimą vandenyje ir daugybę kitų aplinkos veiksnių

Mityba ir virškinimas

Hidra minta smulkiais bestuburiais – dafnijomis ir kitais kladoceranais, ciklopais, taip pat naidiniais oligochaetais. Yra duomenų apie hidrų suvartojimą rotiferiai Ir cercariae trematodai. Grobį pagauna čiuptuvai naudodami geliančias ląsteles, kurių nuodai greitai paralyžiuoja mažas aukas. Koordinuotais čiuptuvų judesiais grobis atnešamas į burną, o tada, kūno susitraukimų pagalba, auka „uždedama“ hidra. Virškinimas prasideda žarnyno ertmėje (ertmės virškinimas) ir baigiasi endodermos epitelio-raumenų ląstelių virškinimo vakuolėse (viduląstelinis virškinimas). Nesuvirškinto maisto likučiai pašalinami per burną.
Kadangi hidra neturi transporto sistemos, o mezoglė (tarpląstelinės medžiagos sluoksnis tarp ektodermos ir endodermos) yra gana tankus, iškyla maistinių medžiagų transportavimo į ektodermos ląsteles problema. Ši problema išspręsta formuojant abiejų sluoksnių ląstelių ataugas, kurios kerta mezoglėją ir jungiasi per tarpų kontaktai. Pro jas gali prasiskverbti mažos organinės molekulės (monosacharidai, aminorūgštys), kurios aprūpina ektodermos ląsteles.

Dauginimasis ir vystymasis

Palankiomis sąlygomis hidra dauginasi nelytiškai. Ant gyvūno kūno (dažniausiai apatiniame kūno trečdalyje) susidaro pumpuras, jis išauga, tada susidaro čiuptuvai ir prasilaužia burna. Jauni hidra pumpurai iš motinos kūno (šiuo atveju motinos ir dukters polipai yra pritvirtinti čiuptuvais prie substrato ir traukiasi įvairiomis kryptimis) ir veda savarankišką gyvenimo būdą. Rudenį hidra pradeda lytiškai daugintis. Ant kūno, ektodermoje, klojasi lytinės liaukos - lytinės liaukos, o jose iš tarpinių ląstelių vystosi lytinės ląstelės. Susiformavus lytinėms liaukoms, susidaro hidra medusoidinis mazgas. Tai rodo, kad hidra lytinės liaukos yra labai supaprastintos sporosaki, paskutinis prarastos meduzoidinės kartos transformacijos į organą etapas. Dauguma hidra rūšių yra dvinamės, rečiau paplitusios hermafroditizmas. Hidros kiaušinėliai greitai auga dėl aplinkinių ląstelių fagocitozės. Subrendusių kiaušinėlių skersmuo siekia 0,5–1 mm Tręšimas atsiranda hidros kūne: per specialią lytinės liaukos skylutę spermatozoidai prasiskverbia į kiaušialąstę ir su ja susilieja. Zigota pereina pilną uniformą išsiskirstant, dėl kurio susidaro coeloblastula. Tada, kaip sumaišytas rezultatas delaminacija(derinys imigracija ir delaminacija) atliekama gastruliacija. Aplink embrioną susidaro tankus apsauginis apvalkalas (embrioteka) su stuburą primenančiomis ataugomis. Gastrulos stadijoje embrionai patenka anabiozė. Suaugusios hidros miršta, o embrionai grimzta į dugną ir žiemoja. Pavasarį vystymasis tęsiasi, endodermos parenchimoje, išsiskyrus ląstelėms, susidaro žarnyno ertmė, tada formuojasi čiuptuvų užuomazgos, o iš po apvalkalo išnyra jauna hidra. Taigi, skirtingai nuo daugumos jūrų hidroidų, hidra neturi laisvai plaukiančių lervų ir jos vystymasis yra tiesioginis.

Augimas ir regeneracija
Ląstelių migracija ir atsinaujinimas

Paprastai suaugusio žmogaus hidra visų trijų ląstelių linijų ląstelės intensyviai dalijasi vidurinėje kūno dalyje ir migruoja į padą. hipostoma ir čiuptuvų galiukai. Ten įvyksta ląstelių mirtis ir pleiskanojimas. Taigi visos hidra organizmo ląstelės nuolat atnaujinamos. Esant normaliai mitybai, besidalijančių ląstelių „perteklius“ persikelia į inkstus, kurie dažniausiai susidaro apatiniame kūno trečdalyje.

Regeneracinis gebėjimas

Hidra turi labai aukštą gebėjimą regeneracija. Perpjaunant skersai į kelias dalis, kiekviena dalis atkuria „galvą“ ir „koją“, išlaikant pirminį poliškumą – burna ir čiuptuvai vystosi toje pusėje, kuri buvo arčiau burnos kūno galo, o kotelis ir padas vystosi ant aboralinė fragmento pusė. Visą organizmą galima atkurti iš atskirų mažų kūno gabalėlių (mažiau nei 1/100 tūrio), iš čiuptuvų gabalėlių, taip pat iš ląstelių suspensijos. Tuo pačiu metu pats regeneracijos procesas nėra lydimas padidėjusio ląstelių dalijimosi ir yra tipiškas pavyzdys morfalaksija .

Hidra gali atsinaujinti iš ląstelių suspensijos, gautos maceruojant (pavyzdžiui, pertrinant hidra per malūno dujas). Eksperimentai parodė, kad norint atkurti galvos galą, pakanka suformuoti maždaug 300 epitelio-raumenų ląstelių sankaupą. Įrodyta, kad normalaus organizmo regeneracija galima iš vieno sluoksnio ląstelių (tik ektodermos arba tik endodermos).

Gyvenimo trukmė

Dar pabaigoje 19-tas amžius buvo iškelta hipotezė apie teorinis nemirtingumas hidra, kurią jie bandė moksliškai įrodyti arba paneigti XX amžiuje. IN 1997 m hipotezė buvo eksperimentiškai įrodyta Daniel Martinez . Eksperimentuokite tęsė apie keturis metų ir parodė trūkumą mirtingumas tarp trijų hidrų grupių dėl senėjimo. Manoma, kad hidrų nemirtingumas yra tiesiogiai susijęs su jų aukštu regeneruojantis gebėjimas.

Vietinės rūšys

Rusijos ir Ukrainos rezervuaruose dažniausiai aptinkamos šios hidra rūšys (šiuo metu daugelis zoologų, be genties, išskiria Hidra Dar 2 tipai - Pelmatohidra Ir Chlorohidratas):

Ilgakamienė hidra (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) yra didelė, su ryšuliu labai ilgų į siūlus panašių čiuptuvų, 2-5 kartus ilgesnė už kūno ilgį;

Paprastoji hidra (Hydra vulgaris) - čiuptuvai yra maždaug dvigubai ilgesni už kūną, o pats kūnas, kaip ir ankstesnės rūšies, siaurėja arčiau pado;

Plonoji hidra (Hydra attennata) - šios hidros kūnas atrodo kaip plonas vienodo storio vamzdelis, o čiuptuvai yra tik šiek tiek ilgesni už kūną;

Žalia hidra (Hydra (Chlorohydra) viridissima) su trumpais, bet daugybe čiuptuvų, žoliškai žalios spalvos.

Žalios hidras

Simbiontai

Vadinamojoje „žaliojoje“ hidra Hydra (Chlorohydra) viridissima genties endosimbiotiniai dumbliai gyvena endodermos ląstelėse. Chlorella - zoochlorella. Šviesoje tokios hidros gali išbūti be maisto ilgą laiką (daugiau nei keturis mėnesius), o dirbtinai atimtos simbiontai hidrai miršta nemaitinusios po dviejų mėnesių. Zoochlorella prasiskverbia į kiaušinius ir perduodama palikuonims transovarian. Kitų rūšių hidras kartais gali užsikrėsti zoochlorela laboratorinėmis sąlygomis, tačiau stabilios simbiozės nekyla.

Hidros pritaikytos maitintis audiniais. kladocera iš anchistropus emarginatus šeimos.

Hidros taip pat gali maitintis audiniais turbellaria mikrostomulės, galinčios naudoti nesuvirškintas jaunas hidras geliančias ląsteles kaip apsaugines ląsteles - kleptoknidas .

Atradimų ir studijų istorija

Matyt, jis pirmą kartą aprašė hidrą Antonio van Leeuwenhoekas. Išsamiai studijavo mitybą, judėjimą ir nelytinį dauginimąsi, taip pat hidros regeneraciją Abraomas Tremblay, kuris savo eksperimentų ir stebėjimų rezultatus aprašė knygoje „Atsiminimai apie gėlavandenių polipų su ragų pavidalo rankomis genties istoriją“ (pirmasis leidimas išleistas m. Prancūzų kalba 1744 metais). Tremblay atradimas sulaukė didžiulės šlovės, jo eksperimentai buvo aptariami pasaulietiniuose salonuose ir Prancūzijos karališkajame dvare. Šie eksperimentai paneigė tuomet vyraujantį įsitikinimą, kad nelytinio dauginimosi nebuvimas ir išvystyta regeneracija gyvūnams yra vienas svarbiausių jų skirtumų nuo augalų. Manoma, kad hidratų regeneracijos tyrimas (A. Tremblay eksperimentai) pažymėjo eksperimentinio pradžią. zoologija. Mokslinis genties pavadinimas pagal taisykles zoologinė nomenklatūra pasisavinta Karlas Linėjus .

Literatūra ir šaltiniai

N.Yu. Zotova. Hidros istorija nuo Anton Leeuwenhoek iki šių dienų.

Stepanyants S. D., Kuznetsova V. G., Anokhin B. A. Hydra: nuo Abraomo Tremblay iki šių dienų

Ne pelno siekianti Kylio universiteto laboratorijos iniciatyva transgeninėms hidroms gaminti ir naudoti

Ru.wikipedia.org

Apie gėlavandenės hidras reakciją į egzogeninius biologiškai aktyvius (hormoninius) junginius

CM. Nikitina, I.A. Vakoliukas (Kaliningrado valstybinis universitetas)

Hormonų, kaip svarbiausių medžiagų apykaitos reguliatorių ir integratorių bei įvairių organizmo funkcijų, funkcionavimas neįmanomas be specifinio signalo priėmimo ir jo pavertimo galutiniu sistemų. naudingas poveikis, tai yra, be hormonams atsakingos sistemos. Kitaip tariant, reakcija į egzogeninius junginius organizmo lygmeniu yra neįmanoma be šių junginių citorecepcijos ir, atitinkamai, be šių gyvūnų endogeninių junginių, susijusių su tais, su kuriais mes veikiame. Tai neprieštarauja universalių blokų sampratai, kai pagrindinės molekulinės struktūros yra funkcines sistemas gyvi organizmai jau ankstyviausiuose evoliucijos etapuose randami beveik visu rinkiniu, kurie yra prieinami tik tyrinėti, yra atstovaujami riboto skaičiaus molekulių ir atlieka tas pačias elementarias funkcijas ne tik vienos karalystės atstovuose, pvz. skirtingos grupėsžinduoliai ar net skirtingi tipai, bet ir įvairių karalysčių atstovuose, įskaitant daugialąsčius ir vienaląsčius organizmus, aukštesniuosius eukariotus ir prokariotus.

Tačiau reikia pažymėti, kad duomenys apie junginių, kurie veikia kaip hormonai stuburiniams gyvūnams, sudėtį ir funkcijas gana žemo filogenetinio lygio taksonų atstovuose, tik pradeda atsirasti. Iš žemo filogenetinio lygio gyvūnų grupių hidra, kaip koelenteratų atstovė, yra primityviausias organizmas, turintis tikrą nervų sistemą. Neuronai skiriasi morfologiškai, chemiškai ir tikriausiai funkciniu požiūriu. Kiekvienoje iš jų yra neurosekrecinių granulių. Hidroje nustatyta didelė neuronų fenotipų įvairovė. Hipostomoje yra tvarkingos 6-11 sinapsiškai sujungtų ląstelių grupės, kurios gali būti laikomos primityvių nervinių ganglijų buvimo hidrose įrodymu. Hidra nervų sistema ne tik užtikrina elgesio reakcijas, bet ir yra endokrininė reguliavimo sistema, užtikrinanti medžiagų apykaitos, dauginimosi ir vystymosi kontrolę. Hidrose nervinės ląstelės diferencijuojamos pagal jose esančių neuropeptidų sudėtį). Daroma prielaida, kad oksitocino, vazopresino, lytinių steroidų ir gliukokortikoidų molekulės yra universalios. Jų randama ir koelenteratų atstovuose. Galvos ir padų aktyvatoriai (ir inhibitoriai) išskiriami iš hidra organizmo metanolio ekstraktų. Galvos aktyvatorius, išskirtas iš jūros anemonų, savo sudėtimi ir savybėmis yra panašus į neuropeptidą, esantį karvių, žiurkių, kiaulių, žmonių pagumburyje ir žarnyne bei pastarųjų kraujyje. Be to, įrodyta, kad tiek bestuburiuose, tiek stuburiniuose gyvūnuose cikliniai nukleotidai dalyvauja užtikrinant ląstelių atsaką į neurohormonus, tai yra, šių medžiagų veikimo mechanizmas dviejose filogenetiškai skirtingose linijose yra vienodas.

Tikslas Šis tyrimas Atsižvelgdami į tai, kas išdėstyta pirmiau, pasirinkome ištirti kompleksinį egzogeninių biologiškai aktyvių (hormoninių) junginių poveikį gėlavandenėms hidrai.

Medžiaga ir tyrimo metodai

Gyvūnai eksperimentui buvo renkami 1985-1992 metų birželio-liepos mėnesiais. ligoninėje (Nemonino upės kanalas, Matrosovo kaimas, Polesės rajonas). Prisitaikymas prie laikymo laboratorinėmis sąlygomis - 10-14 dienų. Medžiagos tūris: tipas - Coelenterata; klasė - Hydrozoa; rūšis - Hydra oligactis Pallas; kiekis - 840. Gyvūnų skaičius atspindimas eksperimento pradžioje ir į skaičiaus padidėjimą neatsižvelgiama.

Darbe buvo naudojami vandenyje tirpūs hormoniniai oksitocino serijos junginiai, priekinė hipofizės skiltis, kurios pradinis aktyvumas 1 ml (ip) (hifotocinas - 5 vnt., pituitrinas - 5 vnt., mamofizinas - 3 vnt., prefizonas - 25 vnt. , gonadotropinas - 75 vienetai) ir steroidas - prednizolonas - 30 mg, kuris stuburiniams gyvūnams užtikrina trijų pakopų endokrininės sistemos reguliavimą, įskaitant pagumburio-hipofizės kompleksą ir epitelio liaukas.

Preliminariais eksperimentais buvo naudojamos vaistų koncentracijos nuo 0,00002 iki 20 ml ip/l gyvūnų laikymo aplinkos.

Buvo trys tyrimo grupės:

1-asis - „+“ arba „-“ reakcijos nustatymas visose mūsų priimtinose koncentracijose;

2-asis - koncentracijų diapazono, užtikrinančio darbą lėtiniu įvairios trukmės režimu, nustatymas;

3 - lėtinis eksperimentas.

Eksperimente buvo atsižvelgta į „Hydra“ jauniklių aktyvumą. Gauti duomenys buvo standartiškai apdoroti statistiškai.

Tyrimo rezultatai

Nustatant hidrų „“ reakciją plačiame junginių koncentracijų diapazone, buvo atrinktos trys (0,1 ml IP/L terpės, 0,02 ml IP/L terpės ir 0,004 ml IP/L terpės).

Kontrolinėje hidrų grupėje pumpuringumas išliko 0,0-0,4 pumpuro/hidra (Pa) lygiu penkias dienas. Minimalios prefizono koncentracijos aplinkoje padidėjimas buvo 2,2 individo/hidra, pituitrinas - 1,9 individo/hidra (skirtumų su kontrole reikšmingumas itin didelis - reikšmingumo lygis 0,01). Esant vidutinėms koncentracijoms, hifotocinas, mammofizinas ir prefizonas veikė gerai (1,8–1,9 individo/hidra). Prednizolonas minimalioje, o ypač vidutinėje koncentracijoje, padidino 1,1-1,3 individo/hidroje skaičių, kuris žymiai viršija kontrolę.

Tolesniame eksperimente buvo naudojamos tik optimalios hormoninių junginių koncentracijos. Eksperimento trukmė buvo 9 dienos. Eksperimento pradžioje kontrolinė ir eksperimentinė grupės nebuvo patikimai atskirtos pagal Pa reikšmę. Po devynių eksperimento dienų Pa reikšmės labai skyrėsi eksperimentinėse grupėse ir kontrolėje, o reikšmingumo lygis buvo 0,05 (1 lentelė).

1 lentelė

Hormoninių vaistų įtaka hidra pumpuravimui (Ra) ir jų skirtumų reikšmės tikimybė (p)

Aplinka RaChange1 day9 dayRa1 day9 daysControl1,20,81,50,90,30,1-Gonadotropinas2,11,25,10,33,00,80,710,95Prefizonas1,10,74,92,03,81,30,130,9,8,9 ,86,12,24,31,40,580,99Pituitrin0,80,54,52,03,71,50,470,98Mamofizinas1,10,35,32,04,21,70,150,99Prednizolonas1,50,47,1 ,80,430,99

Kaip matyti iš lentelės, didžiausia vertė Ra buvo gautas, kai gyvūnai buvo laikomi prednizolone. Visi peptidiniai preparatai duoda maždaug panašias Pa reikšmes (vidutiniškai 3,80,5). Tačiau čia taip pat yra skirtumų. Geriausias efektas (4.31.4) pasiekiamas, kai gyvūnai laikomi aplinkoje, kurioje yra išgrynintas neurohipofizės ekstraktas – hifotocinas. Pagal poveikį jam artimas mammofizinas. Eksperimentinėse grupėse su pituitrinu ir prefizonu Ra vertės yra atitinkamai 3,71,5 ir 3,81,3. Mažiausias efektas pasiekiamas veikiant hidrai gonadotropinu. Nepatikimi Ra skirtumai atsiranda pirmos dienos pabaigoje po hidras įdėjimo į hormoninių vaistų tirpalus. Per devynias eksperimento dienas Ra kontrolinėje grupėje nepasikeitė. Nuo trečios dienos Ra visose eksperimentinėse grupėse žymiai viršija Ra kontrolinėje grupėje. Pažymėtina, kad jau devintą dieną eksperimentinėse grupėse šis rodiklis palaipsniui didėjo.

Statistiniam poveikio patikimumui įvertinti F kriterijaus (vidutinių kvadratų santykio) reikšmės, gautos kiekvienam iš dviejų veiksnių atskirai (A – sulaikymo trukmės faktorius; B – įtakos faktorius) ir jų sąveikai. (A + B), o kriterijaus lentelėse pateiktos reikšmės buvo palygintos dviem reikšmingumo lygiais P=0,05 ir P=0,01 (2 lentelė).

2 lentelė

Hormoninių vaistų poveikio dispersijos ir palaikymo trukmės Hydra oligactis nelytinio dauginimosi intensyvumui analizės rezultatai

Faktas-faktas grupėseLentelė RtorsPituitrinMamofizikaGifotocinGonadotropinasPrefizonasPrednizolonas0.050.01A3.441.402.272.173.621.301.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.922.50B8.374.048.094.40.407. .960.560.371.071.031.922.50 Kaip matyti iš lentelės, F faktas poveikio faktorius, kai reikšmingumo lygis yra 0,05 visose eksperimentinėse grupėse yra didesnis už F lentelę, o esant 0,01 reikšmingumo lygiui, šis modelis stebimas grupėse su pituitrinu, hifotocinu, prefizonu ir prednizolonu, o poveikio laipsnis grupėje su prednizolonu yra didžiausias, daug didesnis nei grupėse su pituitrinu, hifotocinu ir prefizonu, kurių poveikis yra panašus (faktinės reikšmės labai artimos). A ir B faktorių sąveikos įtaka visose eksperimentinėse grupėse neįrodyta.

A faktoriaus Ffact yra mažesnis nei Ftable (abiem reikšmingumo lygiais) grupėse, kuriose vartojamas mammofizinas ir prednizolonas. Grupėse su hifotocinu ir gonadotropinu Fact yra didesnis nei Ftable, kai P = 0,05, tai yra, šio faktoriaus įtaka negali būti laikoma galutinai įrodyta, priešingai nei eksperimentinėse grupėse su pituitrinu ir prefizonu, kur Fact yra didesnis nei Ftable. kai P = 0,01 ir kai P = 0,05.

Visi hormoniniai vaistai, be gonadotropino, įvairiais laipsniais atitolina nelytinio dauginimosi pradžią. Tačiau tai pasirodo statistiškai reikšminga tik prefizono grupėje (P = 0,01). Eksperimente naudojami hormoniniai vaistai patikimai neįtakoja vieno inksto vystymosi trukmės, keičia pirmojo ir antrojo inksto tarpusavio įtaką: pituitrinas, mammofizinas, prefizonas, gonadotropinas – esant tik susiformavusiai galvos daliai. besivystantys inkstai; pituitrinas, gonadotropinas ir prednizolonas – esant bent vienai suformuotai besivystančių inkstų padų daliai.

Taigi hidrų jautrumas į Platus pasirinkimas stuburinių gyvūnų hormoniniai junginiai ir daro prielaidą, kad egzogeniniai hormoniniai junginiai yra įtraukti (kaip sinergistai arba antagonistai) į endokrininės sistemos reguliavimo ciklą, būdingą pačiai hidrai.

Bibliografija

1. Pertseva M.N. Tarpmolekuliniai pagrindai

Hidros – ypatinga sėsliųjų koelenteratų gentis, savo išvaizda ir gyvenimo būdu primenantys augalus, tačiau vis tiek priklauso gyvūnų karalystei. Hidros nervų sistema sukurta taip, kad suteiktų būtybei galimybę išgauti pakankamas kiekis maistas.

Nelengva išsiaiškinti, kokio tipo nervų sistema turi hidra, nes ši struktūra yra gana paprasta ir randama ne tik šiuose padaruose, bet ir kai kuriose medūzų bei kitų primityvių gyvūnų rūšyse. Hidros yra palyginti maži gyvūnų organizmai, kurių dydis siekia nuo 2 iki 20 mm.

Ląstelės, sudarančios nervų sistemą, yra žvaigždžių formos, kurios yra sujungtos spinduliais viena su kita, sudarydamos neuroninį tinklą. Nervų sistema yra po odos-raumenų ląstelėmis. Centrinio suvokimo organas elektriniai impulsai Hidros neturi jokių išorinių ar vidinių dirgiklių sukeltų simptomų. Didžiausias neuronų skaičius yra maždaug 5000 vnt. ir jie visi yra susiję vienas su kitu.

Hidros nervų sistema vadinama difuziniu rezginiu, nes yra išsklaidytas ir nevienalytis rezginys. Pado srityje pastebima difuzinio rezginio kondensacija, burnos ertmė ir čiuptuvai. Naujausi tyrimai parodė, kad burnos srityje yra nervinis žiedas, kurio struktūra panaši į nervinį žiedą, esantį palei hidromedūzos skėčio kraštą.

Hidros nervų sistema yra itin primityvi, todėl ją formuojančios ląstelės neturi aiškaus pasiskirstymo į motorines, tarpkalarines ir sensorines. Kartu reikia atsižvelgti į tai, kad šio padaro nervų sistemoje vis dar egzistuoja tam tikras ląstelių dalijimasis. Yra 2 pagrindiniai nervinių ląstelių tipai – ganglinis ir sensorinis.

Šių 2 tipų ląstelių struktūra turi esminių skirtumų. Jautrios ląstelės išsidėsčiusios skersai epitelio sluoksnio ir turi 1 nejudantį žvynelį, išmargintą mikroskopiniais gaureliais. Šis žiuželis tęsiasi į išorinę aplinką ir atlieka dirgiklius, veikiančius iš išorės. Ganglioninio tipo ląstelės yra pačiame epitelio-raumenų sluoksnio pagrinde, todėl jų procesai negali suvokti dirgiklių, veikiančių iš išorės, tačiau prireikus aktyviai dalyvauja raumenų susitraukime.

Savaip morfologinė sudėtis absoliuti dauguma hidra nervinių ląstelių yra bipolinės, o tai užtikrina joms geresnį laidumą ir gebėjimą adekvačiai reaguoti į dirgiklius, veikiančius šio organizmo kūną iš išorinės aplinkos.

Nepaisant primityvios hidra nervų sistemos sandaros, laidumą vis dar užtikrina ne tik elektrinis, bet ir cheminės reakcijos. Cheminiai neurotransmiteriai organizme, tokie kaip hidra, yra serotoninas, dopaminas, gama aminorūgštis, norepinefrinas, glutamatas, glicinas ir be to. ligos suma skirtingi tipai neuropeptidai.

Visi sitie cheminių medžiagų labiau būdingi sudėtingiems gyvūnų organizmams, tačiau nedidelė jų dalis yra ir pirmuoniuose. Nepaisant to, kad hidra neturi centrinės nervų sistemos, ji vis tiek sugeba suvokti šviesos dirgiklius. Palyginti neseniai net tokie organizmai kaip medūzos buvo laikomi visiškai nesugebančiais atskirti šviesos ir tamsos, tačiau vėliau buvo aptiktos specialios ląstelės, leidžiančios šiems per vandenyną dreifuojantiems padarams atskirti šviesą nuo tamsos ir pasirinkti judėjimo kryptį. Tai itin efektyvu, nes paviršiniuose vandens sluoksniuose gyvena daugiau smulkių vėžiagyvių ir kitų organizmų, kuriais minta medūzos.

Hidra turi panašų šviesos ir tamsos atpažinimo mechanizmą. Specialus jautrus baltymas, dar vadinamas opsinu, padeda hidroms atpažinti šviesą. Vykdant genetinė analizėŠis baltymas, išgautas iš hidros kūno, atskleidė nemažai panašumų su panašiu baltymu, randamu žmogaus organizme. Panašus tyrimas parodė, kad opsino baltymas žmonėms ir hidra turi bendrą kilmę.

Hidros nervų sistema yra gana efektyvi ir aprūpina šią būtybę Geresnės sąlygos už išlikimą. Esant minimaliam kontaktui su hidrai kūnu, jaudulys, kilęs vienoje jos kūno vietoje, greitai persimeta į kitus. Atsižvelgiant į tai, kad nervinis impulsas akimirksniu pasklinda po visą hidros kūną, pastebimas greitas raumenų ir odos susitraukimas, todėl greitai sutrumpėja visas būtybės kūnas. Toks atsakas į esamą dirgiklį iš išorės laikomas besąlyginiu refleksu.

Nervinės ląstelės, kaip ir kiti hidraulinio kūno audiniai, turi didelį gebėjimą atsinaujinti. Hidra padalijus į kelias dalis, kiekviena iš šių pusių vėliau gali tapti savarankišku organizmu ir atauginti prarastas dalis.

Nepaisant to, kad hidra, kaip taisyklė, ilgą laiką išlieka vienoje vietoje, prireikus šis padaras gali lėtai judėti, kad surastų daugiau patogi vieta sumedžioti savo grobį. Hidros judėjimo ypatumus didele dalimi lemia ir šios būtybės nervų sistemos sandara.

Iš šio straipsnio sužinosite viską apie gėlavandenės hidros struktūrą, jos gyvenimo būdą, mitybą ir dauginimąsi.

Hidros išorinė struktūra

Polipas (reiškia „daugiakojis“) hidra yra mažytis permatomas padaras, gyvenantis skaidrioje skaidrūs vandenys lėtai tekančios upės, ežerai, tvenkiniai. Šis koelenterinis gyvūnas gyvena sėslų ar sėslų gyvenimo būdą. Išorinė gėlavandenės hidra struktūra yra labai paprasta. Korpusas yra beveik taisyklingos cilindro formos. Viename iš jos galų yra burna, kurią supa daugelio ilgų plonų čiuptuvų (nuo penkių iki dvylikos) vainikas. Kitame kūno gale yra padas, kurio pagalba gyvūnas gali prisitvirtinti prie įvairių po vandeniu esančių daiktų. Gėlavandenių hidra kūno ilgis siekia iki 7 mm, tačiau čiuptuvai gali labai išsitempti ir pasiekti kelių centimetrų ilgį.

Radiacijos simetrija

Pažiūrėkime atidžiau išorinė struktūra hidra. Lentelė padės prisiminti jų paskirtį.

Hidros kūnui, kaip ir daugeliui kitų pririštą gyvenimo būdą vedančių gyvūnų, būdinga Kas tai? Jei įsivaizduojate hidra ir išilgai jos kūno nubrėžiate įsivaizduojamą ašį, tada gyvūno čiuptuvai nukryps nuo ašies visomis kryptimis, kaip saulės spinduliai.

Hidros kūno sandarą lemia jos gyvenimo būdas. Jis padu prisitvirtina prie povandeninio objekto, pakimba ir pradeda siūbuoti, čiuptuvų pagalba tyrinėdamas supančią erdvę. Gyvūnas medžioja. Kadangi hidra laukia grobio, kuris gali pasirodyti bet kuria kryptimi, simetriškas radialinis čiuptuvų išdėstymas yra optimalus.

Žarnyno ertmė

Pažvelkime į vidinę hidros struktūrą išsamiau. Hidros kūnas atrodo kaip pailgas maišas. Jo sienelės susideda iš dviejų ląstelių sluoksnių, tarp kurių yra tarpląstelinė medžiaga (mezoglea). Taigi kūno viduje yra žarnyno (skrandžio) ertmė. Maistas į jį patenka per burnos angą. Įdomu tai, kad hidra, kuri yra Šis momentas nevalgo, burnos praktiškai nėra. Ektodermos ląstelės užsidaro ir auga kartu taip pat, kaip ir likusiame kūno paviršiuje. Todėl kiekvieną kartą prieš valgį hidra turi vėl prasiskverbti pro burną.

Gėlavandenės hidros struktūra leidžia keisti gyvenamąją vietą. Ant gyvūno pado yra siaura anga – aboralinė pora. Per jį iš žarnyno ertmės gali išsiskirti skystis ir nedidelis dujų burbulas. Šio mechanizmo pagalba hidra gali atsiskirti nuo pagrindo ir išplaukti į vandens paviršių. Tokiu paprastu būdu, srovių pagalba, jis pasklinda po visą rezervuarą.

Ektoderma

Hidros vidinę struktūrą vaizduoja ektoderma ir endoderma. Ektoderma vadinama kūną formuojančia hidra. Jei pažvelgsite į gyvūną mikroskopu, pamatysite, kad ektodermoje yra kelių tipų ląstelės: geliančios, tarpinės ir epitelinės-raumeninės.

Gausiausia grupė yra odos-raumenų ląstelės. Jie liečia vienas kitą šonais ir sudaro gyvūno kūno paviršių. Kiekviena tokia ląstelė turi pagrindą – susitraukiančią raumenų skaidulą. Šis mechanizmas suteikia galimybę judėti.

Kai susitraukia visos skaidulos, gyvūno kūnas susitraukia, pailgėja ir sulinksta. O jei susitraukimas įvyksta tik vienoje kūno pusėje, tai hidra sulinksta. Dėl šio ląstelių darbo gyvūnas gali judėti dviem būdais - „griūti“ ir „žingsniuoti“.

Taip pat išoriniame sluoksnyje yra žvaigždės formos nervinės ląstelės. Jie turi ilgi ūgliai, kurių pagalba jie susiliečia vienas su kitu, sudarydami vientisą tinklą – nervinį rezginį, apipinantį visą hidros kūną. Nervų ląstelės taip pat jungiasi su odos ir raumenų ląstelėmis.

Tarp epitelio-raumenų ląstelių yra mažų, apvalių formų tarpinių ląstelių grupės su dideliais branduoliais ir nedideliu kiekiu citoplazmos. Jei pažeidžiamas hidras kūnas, pradeda augti ir dalytis tarpinės ląstelės. Jie gali virsti bet kokiais

Dingusios ląstelės

Hidroląstelių sandara labai įdomi, išskirtinio paminėjimo nusipelno dilgėlių (dilgėlių) ląstelės, kuriomis išbarstytas visas gyvūno kūnas, ypač čiuptuvai. turėti sudėtinga struktūra. Be branduolio ir citoplazmos, ląstelėje yra burbulo formos perštėjimo kamera, kurios viduje yra plonas geliantis siūlas, susuktas į vamzdelį.

Iš ląstelės išnyra jautrūs plaukai. Jei grobis ar priešas paliečia šį plauką, geliantis siūlas smarkiai išsitiesina ir išmeta. Aštrus galiukas perveria aukos kūną, o sriegio viduje esančiu kanalu teka nuodai, kurie gali nužudyti mažą gyvūną.

Paprastai suveikia daug geliančių ląstelių. Hidra grobį sugriebia čiuptuvais, prisitraukia prie burnos ir praryja. Apsaugai pasitarnauja ir geliančių ląstelių išskiriami nuodai. Stambesni plėšrūnai nepaliečia skausmingai geliančių hidrų. Hidros nuodai savo poveikiu yra panašūs į dilgėlių nuodus.

Stingančios ląstelės taip pat gali būti suskirstytos į keletą tipų. Vieni siūlai suleidžia nuodų, kiti apgaubia auką, o kiti prie jo prilimpa. Po suveikimo gelianti ląstelė miršta, o iš tarpinės susidaro nauja.

Endodermas

Hidros struktūra taip pat reiškia, kad yra tokia struktūra kaip vidinis ląstelių sluoksnis, endoderma. Šios ląstelės taip pat turi raumenų susitraukiančių skaidulų. Jų pagrindinis tikslas yra virškinti maistą. Endodermos ląstelės išskiria virškinimo sultis tiesiai į žarnyno ertmę. Jo įtakoje grobis suskaidomas į daleles. Kai kurios endodermos ląstelės turi ilgas žiuželes, kurios nuolat juda. Jų vaidmuo yra traukti maisto daleles link ląstelių, kurios savo ruožtu išleidžia pseudopodus ir sulaiko maistą.

Virškinimas tęsiasi ląstelės viduje, todėl vadinamas intraląsteliniu. Maistas apdorojamas vakuolėse, o nesuvirškinti likučiai išmetami per burną. Kvėpavimas ir išskyrimas vyksta per visą kūno paviršių. Dar kartą panagrinėkime hidros ląstelinę struktūrą. Lentelė padės tai padaryti aiškiai.

Refleksai

Hidros struktūra yra tokia, kad ji gali jausti temperatūros pokyčius, cheminė sudėtis vandens, taip pat prisilietimo ir kitų dirgiklių. Gyvūno nervinės ląstelės gali būti susijaudinusios. Pavyzdžiui, jei paliesite jį adatos galiuku, signalas iš nervinių ląstelių, pajutusių prisilietimą, bus perduotas likusioms, o iš nervinių ląstelių – į epitelio-raumenų ląsteles. Odos-raumenų ląstelės reaguos ir susitrauks, hidra susitrauks į kamuoliuką.

Tokia reakcija ryški.Tai sudėtingas reiškinys, susidedantis iš nuoseklių etapų – stimulo suvokimo, sužadinimo perdavimo ir atsako. Hidros sandara labai paprasta, todėl ir refleksai monotoniški.

Regeneracija

Hidros ląstelių struktūra leidžia šiam mažam gyvūnui atsinaujinti. Kaip minėta pirmiau, tarpinės ląstelės, esančios kūno paviršiuje, gali transformuotis į bet kokį kitą tipą.

Su bet kokiu kūno pažeidimu tarpinės ląstelės pradeda dalytis, labai greitai auga ir pakeičia trūkstamas dalis. Žaizda gyja. Hidros regeneraciniai gebėjimai tokie dideli, kad perpjaunus per pusę, vienai daliai užaugs nauji čiuptuvai ir burna, o kitai – stiebas ir padas.

Nelytinis dauginimasis

Hidra gali daugintis ir nelytiškai, ir seksualiai. Esant palankioms sąlygoms vasaros laikas pasirodo ant gyvūno kūno mažas guzas, siena išsikiša. Laikui bėgant gumbas auga ir išsitempia. Jo gale atsiranda čiuptuvai ir prasiskverbia burna.

Taigi atsiranda jauna hidra, sujungta su motinos kūnu koteliu. Šis procesas vadinamas pumpuravimu, nes jis panašus į naujo ūglio vystymąsi augaluose. Kai jauna hidra yra pasirengusi gyventi pati, ji išdygsta. Dukteriniai ir motininiai organizmai prie substrato prisitvirtina čiuptuvais ir išsitempia į skirtingas puses, kol atsiskiria.

Lytinis dauginimasis

Pradėjus vėsti ir susidarius nepalankioms sąlygoms, prasideda lytinio dauginimosi eilė. Rudenį hidras pradeda formuoti lytines ląsteles, vyriškas ir moteriškas, iš tarpinių, tai yra, kiaušinėlių ir spermatozoidų. Hidros kiaušinėlių ląstelės yra panašios į amebų. Jie yra dideli ir išbarstyti pseudopodų. Spermatozoidai yra panašūs į paprasčiausius žiuželius, jie gali plaukti žiuželių pagalba ir palikti hidras kūną.

Kai spermatozoidai prasiskverbia į kiaušialąstę, jų branduoliai susilieja ir įvyksta apvaisinimas. Apvaisinto kiaušinėlio pseudokojai susitraukia, jis suapvalėja, o lukštas sustorėja. Susidaro kiaušinis.

Visos hidros miršta rudenį, prasidėjus šaltiems orams. Motinos kūnas suyra, bet kiaušinėlis lieka gyvas ir žiemoja. Pavasarį pradeda aktyviai dalytis, ląstelės išsidėsto dviem sluoksniais. Atėjus šiltiems orams, mažoji hidra prasiskverbia pro kiaušinio lukštą ir pradeda savarankišką gyvenimą.