Koleģiāls YouTube

1 / 5

✪ Hidra - zemūdens predator.wmv

✪ Saldūdens hidra

✪ Saldūdens polips Hydra. Tiešsaistes gatavošanās eksāmenam bioloģijā.

✪ Izveidojiet hidru (+ EEVEE), pilna nodarbība... Izveidojiet hidru blenderī (+ EEVEE demonstrācija)

Subtitri

Hidras ķermenis ir cilindrisks, ķermeņa priekšējā galā (uz periorālā konusa) ir mute, ko ieskauj 5-12 taustekļu vainags. Dažām sugām ķermenis ir sadalīts stumbrā un kātiņā. Zole atrodas korpusa aizmugurējā galā (kātiņa), ar tās palīdzību hidra kustas un pieķeras pie kaut kā. Hidrai ir radiāla (vienass-heteropola) simetrija. Simetrijas ass savieno divus polus - orālo, uz kura atrodas mute, un aborālo, uz kura atrodas zole. Caur simetrijas asi var novilkt vairākas simetrijas plaknes, sadalot ķermeni divās spoguļsimetriskās daļās.

Hidras ķermenis ir maisiņš ar divu šūnu slāņu (ektodermas un endodermas) sieniņu, starp kurām ir plāns starpšūnu vielas (mezoglejas) slānis. Hidras ķermeņa dobums - kuņģa dobums - veido izaugumus, kas nonāk taustekļos. Lai gan parasti tiek uzskatīts, ka hidrai ir tikai viena atvere (mute), kas ved uz kuņģa dobumu, patiesībā hidras apakšā ir šaura aborālā pora. Caur to no zarnu dobuma var izdalīties šķidrums, kā arī gāzes burbulis. Šajā gadījumā hidra kopā ar burbuli atdalās no substrāta un peld, tiek turēta ūdens kolonnā otrādi. Tādā veidā tas var nosēsties rezervuārā. Kas attiecas uz mutes atveri, tad nebarojošā hidrā tās praktiski nav - mutes konusa ektodermas šūnas aizveras un veido ciešus kontaktus, tāpat kā citās ķermeņa daļās. Tāpēc, barojot hidru, katru reizi atkal "jāizlaužas cauri" mutei.

Ķermeņa šūnu sastāvs

Epitēlija-muskuļu šūnas

Ektodermas un endodermas epitēlija-muskuļu šūnas veido hidras ķermeņa lielāko daļu. Hidrai ir aptuveni 20 000 epitēlija-muskuļu šūnu.

Ektodermas šūnām ir epitēlija daļu cilindriska forma un tās veido viena slāņa integumentāru epitēliju. Šo šūnu saraušanās procesi, kas veido hidras gareniskos muskuļus, atrodas blakus mezoglejai.

Endodermas epitēlija-muskuļu šūnas ar epitēlija daļām tiek virzītas zarnu dobumā, un tajās ir 2-5 flagellas, kas sajauc pārtiku. Šīs šūnas var veidot pseidopodus, ar kuru palīdzību tās uztver pārtikas daļiņas. Šūnās veidojas gremošanas vakuoli.

Ektodermas un endodermas epitēlija-muskuļu šūnas ir divas neatkarīgas šūnu līnijas. Hidras ķermeņa augšējā trešdaļā tie mitotiski sadalās, un to pēcnācēji pamazām virzās vai nu uz hipostomu un taustekļiem, vai uz zoli. Tiem kustoties, notiek šūnu diferenciācija: piemēram, ektodermas šūnas uz taustekļiem dod dzēlīgo bateriju šūnas, bet uz zoles – dziedzeru šūnas, kas izdala gļotas.

Endodermas dziedzeru šūnas

Endodermas dziedzeru šūnas izdala gremošanas enzīmus zarnu dobumā, kas sadala pārtiku. Šīs šūnas veidojas no intersticiālām šūnām. Hidrai ir aptuveni 5000 dziedzeru šūnu.

Intersticiālās šūnas

Starp epitēlija-muskuļu šūnām atrodas mazu, noapaļotu šūnu grupas, ko sauc par starpposma vai intersticiālajām šūnām (i-šūnām). Hidrai to ir aptuveni 15 000. Tās ir nediferencētas šūnas. Tās var pārveidoties par cita veida hidras ķermeņa šūnām, izņemot epitēlija-muskuļu šūnas. Starpposma šūnām ir visas multipotentu cilmes šūnu īpašības. Ir pierādīts, ka katra starpšūna potenciāli spēj ražot gan reproduktīvo, gan somatiskās šūnas... Starpposma cilmes šūnas nemigrē, bet to diferencējošās pēcnācēju šūnas spēj ātri migrēt.

Nervu šūnas un nervu sistēma

Nervu šūnas ektodermā veido primitīvu difūzu nervu sistēmu - difūzu nervu pinumu (difūzu pinumu). Endodermā ir atsevišķas nervu šūnas. Kopumā hidrai ir aptuveni 5000 neironu. Hidrai ir izkliedēta pinuma sabiezējumi uz zoles, ap muti un taustekļiem. Saskaņā ar jauniem datiem hidrai ir periorāls nerva gredzens, kas līdzīgs nerva gredzenam, kas atrodas hidromedūzas lietussarga malā.

Hidrai nav skaidra iedalījuma sensoros, ievietošanas un motoros neironos. Viena un tā pati šūna var uztvert kairinājumu un pārraidīt signālu uz epitēlija-muskuļu šūnām. Tomēr ir divi galvenie veidi nervu šūnas- jutīgs un ganglionisks. Jutīgo šūnu ķermeņi atrodas pāri epitēlija slānim; tiem ir nekustīgs kauliņš, ko ieskauj mikrovillīšu apkakle, kas izceļas. ārējā vide un spēj uztvert kairinājumu. Gangliju šūnas atrodas epitēlija-muskuļu šūnu pamatnē, to procesi neiziet ārējā vidē. Pēc morfoloģijas lielākā daļa hidra neironu ir bipolāri vai daudzpolāri.

Hidras nervu sistēma satur gan elektriskās, gan ķīmiskās sinapses. No neirotransmiteriem hidra satur dopamīnu, serotonīnu, norepinefrīnu, gamma-aminosviestskābe, glutamāts, glicīns un daudzi neiropeptīdi (vazopresīns, viela P utt.).

Hidra ir primitīvākais dzīvnieks, kura nervu šūnas satur opsīna proteīnus, kas ir jutīgi pret gaismu. Hidra opsīna gēna analīze liecina, ka hidrai un cilvēka opsīniem ir kopīga izcelsme.

Dzelojošas šūnas

Dzelojošās šūnas veidojas no starpšūnām tikai stumbra rajonā. Pirmkārt, starpšūna sadalās 3-5 reizes, veidojot dzeloņu šūnu prekursoru (cnidoblastu) kopu (ligzdu), ko savieno citoplazmas tilti. Tad sākas diferenciācija, kuras laikā tilti pazūd. Atšķirīgie cnidocīti migrē uz taustekļiem. Dzeltenās šūnas ir visvairāk no visiem šūnu veidiem, no kurām aptuveni 55 000 ir hidrās.

Dzelojošajam būrim ir dzēlīga kapsula, kas pildīta ar indīgu vielu. Kapsulā ir ieskrūvēts dzēlīgs pavediens. Uz šūnas virsmas ir jūtīgs matiņš, kad tas ir kairināts, pavediens tiek izmests un ietekmē upuri. Pēc kvēldiega izšaušanas šūnas mirst, un no starpšūnām veidojas jaunas.

Hidrai ir četru veidu dzēlīgās šūnas - stenotels (penetranti), desmonemes (volvents), holotrichs isoriza (lielie glutanti) un atrichs isoriza (mazie glutanti). Medībās vispirms izšauj volventus. Viņu spirālveida dzēlīgie pavedieni sapina upura ķermeņa izaugumus un nodrošina tā aizturi. Cietušā raustīšanās un to radīto vibrāciju ietekmē tiem, kam vairāk augsts slieksnis kairinājuma penetranti. Ērkšķi, kas atrodas to dzēlīgo pavedienu pamatnē, ir noenkuroti medījuma ķermenī, un caur dobo dzēlīgo pavedienu tā ķermenī tiek ievadīta inde.

Liels skaits dzēlīgās šūnas atrodas uz taustekļiem, kur veido dzeloņainas baterijas. Parasti akumulatorā ir viena liela epitēlija-muskuļa šūna, kurā tiek iegremdētas dzēlīgas šūnas. Akumulatora centrā ir liels penetrants, ap to ir mazāki volventi un glutanti. Cnidocīti ir savienoti ar desmosomām ar epitēlija-muskuļu šūnas muskuļu šķiedrām. Lielos glutentus (to dzēlīgajam pavedienam ir ērkšķi, bet, tāpat kā volventiem, augšpusē nav cauruma), acīmredzot galvenokārt izmanto aizsardzībai. Nelielus glutentus izmanto tikai tad, kad hidra pārvietojas, lai taustekļi nostiprinātos pie pamatnes. To šaušanu bloķē ekstrakti no hidras upuru audiem.

Hidras caurlaidības šaušana tika pētīta, izmantojot īpaši ātrgaitas filmēšanu. Izrādījās, ka viss apdedzināšanas process aizņem apmēram 3 ms. Sākotnējā fāzē (pirms ērkšķu izvirzīšanas) tā ātrums sasniedz 2 m / s, un paātrinājums ir aptuveni 40 000 (dati no 1984. gada); acīmredzot, tas ir viens no ātrākajiem dabā zināmajiem šūnu procesiem. Pirmās redzamās izmaiņas (mazāk nekā 10 μs pēc stimulācijas) bija dzeloņainās kapsulas tilpuma palielināšanās par aptuveni 10%, pēc tam apjoms samazinājās līdz gandrīz 50% no sākotnējās vērtības. Vēlāk izrādījās, ka gan ātrums, gan paātrinājums, izšaujot nematocistas, tika krietni par zemu novērtēti; pēc 2006. gada datiem, apšaudes sākuma fāzē (ērkšķu izmešana) šī procesa ātrums ir 9-18 m/s, un paātrinājums ir no 1 000 000 līdz 5 400 000 g. Tas ļauj nematocistai, kuras masa ir aptuveni 1 ng, radīt aptuveni 7 hPa spiedienu mugurkaula galos (kuru diametrs ir aptuveni 15 nm), kas ir salīdzināms ar lodes spiedienu uz mērķi un padara to iespējamu. lai caurdurtu diezgan biezu upuru kutikulu.

Dzimuma šūnas un gametoģenēze

Tāpat kā visiem dzīvniekiem, hidrām ir raksturīga oogamija. Lielākā daļa hidru ir divmāju, bet ir arī hermafrodītu hidras līnijas. Gan olšūnas, gan spermatozoīdi veidojas no i-šūnām. Tiek uzskatīts, ka tās ir īpašas i-šūnu apakšpopulācijas, kuras var atšķirt pēc šūnu marķieriem un kuras nelielā skaitā atrodas hidrās un laikā. aseksuāla vairošanās.

Elpošana un izdalīšanās

Elpošana un vielmaiņas produktu izvadīšana notiek pa visu dzīvnieka ķermeņa virsmu. Iespējams, kādu lomu sekrēcijā spēlē vakuoli, kas atrodas hidras šūnās. Vakuolu galvenā funkcija, iespējams, ir osmoregulējoša; tie noņem lieko ūdeni, kas ar osmozes palīdzību pastāvīgi nonāk hidras šūnās.

Aizkaitināmība un refleksi

Hidrām ir retikulāra nervu sistēma. Pieejamība nervu sistēmaļauj hidrai veikt vienkāršus refleksus. Hidra reaģē uz mehānisku kairinājumu, temperatūru, gaismu, ķīmisku vielu klātbūtni ūdenī un vairākiem citiem vides faktoriem.

Uzturs un gremošana

Hidra barojas ar maziem bezmugurkaulniekiem – dafnijām un citiem kladocerāniem, ciklopiem, kā arī naida oligohetēm. Ir dati par rotiferu un trematodes cercariae patēriņu hidrās. Medījumu ar dzeloņu šūnu palīdzību notver taustekļi, kuru inde ātri paralizē mazos upurus. Ar taustekļu koordinētām kustībām upuris tiek nogādāts mutē, un pēc tam ar ķermeņa kontrakciju palīdzību upurim tiek “uzvilkta” hidra. Gremošana sākas zarnu dobumā (dobuma gremošana), beidzas endodermas epitēlija-muskuļu šūnu gremošanas vakuolās (intracelulārā gremošana). Nesagremotas pārtikas atliekas tiek izmestas caur muti.
Tā kā hidrai nav transporta sistēmas un mezogleja (starpšūnu vielas slānis starp ekto- un endodermu) ir diezgan blīva, rodas problēma ar barības vielu transportēšanu uz ektodermas šūnām. Šo problēmu risina abos slāņos veidojoties šūnu izaugumiem, kas šķērso mezoglu un savienojas caur spraugas kontaktiem. Mazie var iziet cauri tiem. organiskās molekulas(monosaharīdi, aminoskābes), kas nodrošina ektodermas šūnu uzturu.

Reprodukcija un attīstība

Labvēlīgos apstākļos hidra vairojas aseksuāli. Uz dzīvnieka ķermeņa (parasti ķermeņa apakšējā trešdaļā) veidojas niere, tā izaug, tad veidojas taustekļi un izlaužas mute. Jauni hidras pumpuri no mātes organisma (kamēr mātes un meitas polipi ar taustekļiem ir piestiprināti pie substrāta un ievelk dažādas puses) un vada neatkarīgu dzīvesveidu. Rudenī hidra sāk seksuālo reprodukciju. Uz ķermeņa, ektodermā, atrodas dzimumdziedzeri - dzimumdziedzeri, un tajos no starpposma šūnām attīstās dzimumšūnas. Veidojot hidras dzimumdziedzerus, veidojas meduzoīds mezgliņš. Tas liek domāt, ka hidras dzimumdziedzeri ir ļoti vienkāršoti sporosaki, pēdējais posms sērijā zudušās medūzu paaudzes pārtapšana par orgānu. Lielākā daļa hidru sugu ir divmāju, hermafrodītisms ir retāk sastopams. Hidra oocīti strauji aug, fagocitējot apkārtējās šūnas. Nobriedušas olas sasniedz 0,5-1 mm diametru. Apaugļošanās notiek hidras ķermenī: caur īpašu caurumu dzimumdziedzerī spermatozoīdi iekļūst olšūnā un saplūst ar to. Zigota tiek pakļauta pilnīgai vienmērīgai sasmalcināšanai, kā rezultātā veidojas celoblastula. Pēc tam jauktas delaminācijas (imigrācijas un delaminācijas kombinācija) rezultātā tiek veikta gastrulācija. Ap embriju veidojas blīvs aizsargapvalks (embrioteka) ar smailiem izaugumiem. Gastrulas stadijā embriji nonāk ziemas guļas stāvoklī. Pieaugušas hidras mirst, un embriji nogrimst dibenā un pārziemo. Pavasarī attīstība turpinās, endodermas parenhīmā, šūnām sadaloties, veidojas zarnu dobums, tad veidojas taustekļu rudimenti, un no membrānas apakšas iznirst jauna hidra. Tādējādi, atšķirībā no vairuma jūras hidroīdu, hidrai nav brīvi peldošu kāpuru, tās attīstība ir tieša.

Izaugsme un atjaunošanās

Šūnu migrācija un atjaunošana

Parasti pieaugušai hidrai visu trīs šūnu līniju šūnas intensīvi dalās ķermeņa vidusdaļā un migrē uz zoli, hipostomu un taustekļu galiem. Tur notiek šūnu nāve un lobīšanās. Tādējādi visas hidras ķermeņa šūnas tiek pastāvīgi atjaunotas. Ar parastu uzturu dalīšanās šūnu "pārpalikums" tiek pārnests uz nierēm, kas parasti veidojas ķermeņa apakšējā trešdaļā.

Reģeneratīvā spēja

Hidrai ir ļoti augsta reģenerācijas spēja. Sagriežot vairākos gabalos, katrs gabals atjauno "galvu" un "kāju", saglabājot sākotnējo polaritāti - mute un taustekļi attīstās tajā pusē, kas bija tuvāk ķermeņa orālajam galam, un kāts un zole uz ķermeņa. fragmenta aborālā puse. Visu organismu var atjaunot no atsevišķiem maziem ķermeņa gabaliņiem (mazāk par 1/200 no tilpuma), no taustekļu gabaliņiem, kā arī no šūnu suspensijas. Turklāt pats reģenerācijas process nav saistīts ar šūnu dalīšanās palielināšanos un ir tipisks piemērs morfalakse.

Hidru var reģenerēt no šūnu suspensijas, kas iegūta macerācijas ceļā (piemēram, hidra izberzējot caur dzirnavu gāzi). Eksperimenti ir parādījuši, ka, lai atjaunotu galvas galu, pietiek ar aptuveni 300 epitēlija-muskuļu šūnu kopuma veidošanos. Ir pierādīts, ka reģenerācija normāls organisms iespējams no viena slāņa šūnām (tikai ektoderma vai tikai endoderma).

Nogrieztā hidras ķermeņa fragmenti saglabā informāciju par ķermeņa ass orientāciju aktīna citoskeleta struktūrā: reģenerācijas laikā ass tiek atjaunota, šķiedras virza šūnu dalīšanos. Aktīna skeleta struktūras izmaiņas var izraisīt reģenerācijas traucējumus (vairāku ķermeņa asu veidošanos).

Reģenerācijas izpētes eksperimenti un reģenerācijas modelis

Vietējās sugas

Krievijas un Ukrainas ūdenstilpēs visbiežāk sastopami šādi hidra veidi (šobrīd daudzi zoologi papildus ģints izšķir Hidra vēl 2 veidi - Pelmatohidra un Hlorohidra):

hidra ar gariem kātiem ( Hydra (Pelmatohydra) oligactis, sinonīms - Hidra fusca) - liels, ar ļoti garu pavedienveida taustekļu saišķi, 2-5 reizes garāks par ķermeņa garumu. Šīs hidras spēj ļoti intensīvi pumpēties: dažkārt uz viena mātes parauga var atrast pat 10-20 polipu, kas vēl nav pumpējušies.
parastā hidra ( Hydra vulgaris, sinonīms - Hydra grisea) - taustekļi atslābinātā stāvoklī ievērojami pārsniedz ķermeņa garumu - aptuveni divas reizes garāks par ķermeni, un pats ķermenis sašaurinās tuvāk zolei;
hidra plāna ( Hydra circumcincta, sinonīms - Hidra attenuata) - šīs hidras korpuss izskatās kā tieva, vienmērīga biezuma caurule. Tausekļi atslābinātā stāvoklī nepārsniedz ķermeņa garumu, un, ja tie pārsniedz, tad ļoti nedaudz. Polipi ir mazi, dažreiz sasniedz 15 mm. Holotrich isorizis kapsulu platums pārsniedz pusi to garuma. Viņš dod priekšroku dzīvot tuvāk dibenam. Gandrīz vienmēr piestiprināts pie objektu sāniem, kas ir vērsti uz rezervuāra dibenu.
hidra zaļa ( ) ar īsiem, bet daudziem taustekļiem, zāļaini zaļa.
Hydra oxycnida - taustekļi atslābinātā stāvoklī nepārsniedz ķermeņa garumu, un, ja tie pārsniedz, tad ļoti nedaudz. Polipi ir lieli, sasniedzot 28 mm. Holotrich isorizis kapsulu platums nepārsniedz pusi no to garuma.

Simbionti

Tā sauktās "zaļās" hidras Hidra (Chlorohydra) viridissimaģints endosimbiotiskās aļģes dzīvo endodermas šūnās Hlorella- zoohlorella. Gaismā tādas hidras var ilgu laiku(vairāk nekā četrus mēnešus) iztiek bez ēdiena, savukārt hidras, kurām mākslīgi atņemtas simbionti, bez barošanas mirst divu mēnešu laikā. Zoohlorellas iekļūst oocītos un tiek pārnestas uz pēcnācējiem transovariāli. Cita veida hidras iekšā laboratorijas apstākļi dažreiz ir iespējams inficēties ar zoohlorellu, bet nav stabilas simbiozes.

Tieši ar zaļo hidru novērojumiem A. Tremblejs sāka savus pētījumus.

Hidrai var uzbrukt zivju mazuļi, kuriem dzeloņu šūnu apdegumi acīmredzot ir diezgan jutīgi: satvēris hidru, mazulis to parasti izspļauj un atsakās no turpmākiem mēģinājumiem to ēst.

Kladocerāns no hidorīdu dzimtas ir pielāgots barošanai ar hidraudiem Anchistropus emarginatus.

Hidraudos var baroties arī mikrostoma turbellaria, kas spēj izmantot nesagremotas jaunās hidras dzēlīgās šūnas kā aizsargšūnas - kleptoknidus.

Atklāšanas un izpētes vēsture

Acīmredzot viņš bija pirmais, kurš aprakstīja Antonio van Lēvenhuka hidru. Detalizēti pētīja uzturu, kustības un aseksuālo pavairošanu, kā arī hidratāciju

Zinātniskā klasifikācija

Karaliste: Dzīvnieki

Apakšvalsts: Eumetazoi

Veids: Ložņu

Klase: Hidroīds

Atdalīšana: Hidroīdi

Ģimene: Hydridae

Ģints: Hidra

Latīņu nosaukums Hidra Linnejs , 1758

Apbūves plāns

Hidras ķermenis ir cilindrisks, ķermeņa priekšējā galā uz periorālā konusa atrodas mute, ko ieskauj 5-12 taustekļu vainags. Dažām sugām ķermenis ir sadalīts stumbrā un kātiņā. Zole atrodas korpusa aizmugurējā galā (kātiņa), ar tās palīdzību hidra kustas un piestiprinās. Hidrai ir radiāla (vienass-heteropola) simetrija. Simetrijas ass savieno divus polus - orālo, uz kura atrodas mute, un aborālo, uz kura atrodas zole. Caur simetrijas asi var novilkt vairākas simetrijas plaknes, sadalot ķermeni divās spoguļsimetriskās daļās.

Hidras ķermenis ir maisiņš ar divu šūnu slāņu (ektodermas un endodermas) sieniņu, starp kurām ir plāns starpšūnu vielas (mezoglejas) slānis. Hidras ķermeņa dobums - kuņģa dobums - veido izaugumus, kas nonāk taustekļos. Lai gan parasti tiek uzskatīts, ka hidrai ir tikai viena atvere (mute), kas ved uz kuņģa dobumu, patiesībā hidras apakšā ir šaura anālā pora. Caur to var izplūst gāzes burbulis. Šajā gadījumā hidra atdalās no substrāta un peld, tiek turēta ūdens kolonnā otrādi. Tādā veidā tas var nosēsties rezervuārā. Kas attiecas uz mutes atveri, tās praktiski nav nebarojošā hidrā - mutes konusa ektodermas šūnas noslēdzas un veido ciešus kontaktus, tāpat kā citās ķermeņa daļās. ... Tāpēc, barojot hidru, katru reizi atkal "jāizlaužas cauri" mutei.

Ektodermas šūnu sastāvs

Epitēlija-muskuļu šūnas ektoderma veido lielāko daļu šo audu šūnu. Šūnām ir epitēlija daļu cilindriska forma un tās veido viena slāņa pārklājumu epitēlijs... Šo šūnu saraušanās procesi, kas veido hidras gareniskos muskuļus, atrodas blakus mezoglejai.

Starp epitēlija-muskuļu šūnām atrodas mazu, noapaļotu šūnu grupas, ko sauc par starpposma vai intersticiālajām šūnām (i-šūnām). Tās ir nediferencētas šūnas. Tās var pārveidoties par cita veida hidras ķermeņa šūnām, izņemot epitēlija-muskuļu šūnas. Starpposma šūnām ir visas multipotentu cilmes šūnu īpašības. Pierādīts. ka katra starpšūna potenciāli spēj ražot gan dzimumšūnas, gan somatiskās šūnas. Starpposma cilmes šūnas nemigrē, bet to diferencējošās pēcnācēju šūnas spēj ātri migrēt.

Nervu sistēma

Nervu šūnas ektodermā veido primitīvu difūzu nervu sistēmu - difūzu nervu pinumu (difūzu pinumu). Endodermā ir atsevišķas nervu šūnas. Hidrai ir izkliedēta pinuma sabiezējumi uz zoles, ap muti un taustekļiem. Saskaņā ar jauniem datiem hidrai ir periorāls nerva gredzens, kas līdzīgs nerva gredzenam, kas atrodas hidromedūzas lietussarga malā.
Hidrai nav skaidra iedalījuma sensoros, ievietošanas un motoros neironos. Viena un tā pati šūna var uztvert kairinājumu un pārraidīt signālu uz epitēlija-muskuļu šūnām. Tomēr ir divi galvenie nervu šūnu veidi - sensorās šūnas un gangliju šūnas. Jutekļu šūnu ķermeņi atrodas pāri epitēlija slānim, tiem ir nekustīgs kauliņš, ko ieskauj mikrovillu apkakle, kas izspiežas ārējā vidē un spēj uztvert kairinājumu. Ganglija šūnas atrodas epitēlija-muskuļu šūnu pamatnē, no procesiem tās neiziet ārējā vidē. Pēc morfoloģijas lielākā daļa hidra neironu ir bipolāri vai daudzpolāri.
Hidras nervu sistēma satur gan elektrisko, gan ķīmisko sinapses .

Dzelojošas šūnas

Hidrai ir četru veidu dzēlīgās šūnas - stenotels (penetranti), desmonemes (volvents), holotrichs isoriza (lielie glutanti) un atrichs isoriza (mazie glutanti). Medībās vispirms izšauj volventus. Viņu spirālveida dzēlīgie pavedieni sapina upura ķermeņa izaugumus un nodrošina tā aizturi. Upura raustīšanās un to radīto vibrāciju ietekmē tiek iedarbināti penetranti ar augstāku kairinājuma slieksni. Ērkšķi to dzēlīgo pavedienu pamatnē ir noenkuroti medījuma ķermenī. un caur dobju dzēlīgo pavedienu viņas ķermenī tiek ievadīta inde.

Liels skaits dzeloņu šūnu atrodas uz taustekļiem, kur tie veido dzeloņainas baterijas. Parasti akumulatorā ir viena liela epitēlija-muskuļa šūna, kurā tiek iegremdētas dzēlīgas šūnas. Akumulatora centrā ir liels penetrants, ap to ir mazāki volventi un glutanti. Cnidocīti ir saistīti desmosomas ar epitēlija-muskuļu šūnas muskuļu šķiedrām. Lielos glutentus (to dzēlīgajam pavedienam ir ērkšķi, bet, tāpat kā volventiem, augšpusē nav cauruma), acīmredzot galvenokārt izmanto aizsardzībai. Nelielus glutentus izmanto tikai tad, kad hidra pārvietojas, lai taustekļi nostiprinātos pie pamatnes. To šaušanu bloķē ekstrakti no hidras upuru audiem.

Endodermas šūnu sastāvs

Epitēlija-muskuļu šūnas tiek novirzītas zarnu dobumā un pārnēsā flagellas, kas sajauc pārtiku. Šīs šūnas var veidot pseidopodus, ar kuru palīdzību tās uztver pārtikas daļiņas. Šūnās veidojas gremošanas vakuoli. Endodermas dziedzeru šūnas izdala gremošanas enzīmus zarnu dobumā, kas sadala pārtiku.

Elpošana un vielmaiņas produktu izvadīšana notiek pa visu dzīvnieka ķermeņa virsmu. Nervu sistēmas klātbūtne ļauj hidrai veikt vienkāršu refleksus... Hidra reaģē uz mehānisku kairinājumu, temperatūru, ķīmisko vielu klātbūtni ūdenī un vairākiem citiem vides faktoriem

Uzturs un gremošana

Hidra barojas ar maziem bezmugurkaulniekiem – dafnijām un citiem kladocerāniem, ciklopiem, kā arī naida oligohetēm. Ir pieejami dati par ūdens patēriņu rotifers un cerkārijs nejauši... Medījumu ar dzeloņu šūnu palīdzību notver taustekļi, kuru inde ātri paralizē mazos upurus. Ar taustekļu koordinētām kustībām upuris tiek nogādāts mutē, un pēc tam ar ķermeņa kontrakciju palīdzību upurim tiek “uzvilkta” hidra. Gremošana sākas zarnu dobumā (dobuma gremošana), beidzas endodermas epitēlija-muskuļu šūnu gremošanas vakuolās (intracelulārā gremošana). Nesagremotas pārtikas atliekas tiek izmestas caur muti.
Tā kā hidrai nav transporta sistēmas un mezogleja (starpšūnu vielas slānis starp ektodermu un endodermu) ir pietiekami blīva, rodas problēmas ar barības vielu transportēšanu uz ektodermas šūnām. Šo problēmu risina abu slāņu šūnu izaugumi, kas šķērso mezoglu un savienojas cauri. slotu kontakti... Caur tām var iziet mazas organiskās molekulas (monosaharīdi, aminoskābes), kas nodrošina ektodermas šūnu uzturu.

Reprodukcija un attīstība

Labvēlīgos apstākļos hidra vairojas aseksuāli. Uz dzīvnieka ķermeņa (parasti ķermeņa apakšējā trešdaļā) veidojas niere, tā izaug, tad veidojas taustekļi un izlaužas mute. Jauni hidras pumpuri no mātes organisma (kamēr mātes un meitas polipi ar taustekļiem ir piestiprināti pie substrāta un velkas dažādos virzienos) un vada neatkarīgu dzīvesveidu. Rudenī hidra sāk seksuālo reprodukciju. Uz ķermeņa ektodermā tiek uzlikti dzimumdziedzeri - dzimumdziedzeri, un tajos no starpšūnām attīstās dzimumšūnas. Dzimumdziedzeru veidošanās laikā veidojas hidras meduzoīds mezgliņš... Tas liecina, ka hidras dzimumdziedzeri ir ļoti vienkāršoti. sporosaki, pēdējais posms zaudētās meduzoīdu paaudzes pārtapšanas sērijā par orgānu. Lielākā daļa hidru sugu ir divmāju, retāk sastopamas hermafrodītisms... Hidra oocīti strauji aug, fagocitējot apkārtējās šūnas. Nobriedušas olas sasniedz 0,5-1 mm diametru Mēslošana rodas hidras ķermenī: caur īpašu caurumu dzimumdziedzerī spermatozoīdi iekļūst olšūnā un saplūst ar to. Zigota iziet pilnīgu uniformu sadalīšana, kā rezultātā celloblastula... Tad, kā rezultātā sajauc atslāņošanās(kombinācija imigrācija un atslāņošanās) tiek veikta gastrulācija... Ap embriju veidojas blīvs aizsargapvalks (embrioteka) ar smailiem izaugumiem. Gastrulas stadijā embriji iekrīt anabioze... Pieaugušas hidras mirst, un embriji nogrimst dibenā un pārziemo. Pavasarī attīstība turpinās, endodermas parenhīmā, šūnām sadaloties, veidojas zarnu dobums, tad veidojas taustekļu rudimenti, un no membrānas apakšas iznirst jauna hidra. Tādējādi, atšķirībā no vairuma jūras hidroīdu, hidrai nav brīvi peldošu kāpuru, tās attīstība ir tieša.

Izaugsme un atjaunošanās
Šūnu migrācija un atjaunošana

Parasti pieaugušam hidram visu trīs šūnu līniju šūnas intensīvi dalās ķermeņa vidusdaļā un migrē uz zoli. hipostoma un zondes uzgaļi. Tur notiek šūnu nāve un lobīšanās. Tādējādi visas hidras ķermeņa šūnas tiek pastāvīgi atjaunotas. Ar normālu uzturu dalīšanās šūnu "pārpalikums" pārvietojas uz nierēm, kas parasti veidojas stumbra apakšējā trešdaļā.

Reģenerācijas spēja

Hidrai ir ļoti augsta spēja reģenerācija... Sagriežot vairākos gabalos, katrs gabals atjauno "galvu" un "kāju", saglabājot sākotnējo polaritāti - mute un taustekļi attīstās tajā pusē, kas bija tuvāk ķermeņa orālajam galam, un kāts un zole uz ķermeņa. fragmenta aborālā puse. Visu organismu var atjaunot no atsevišķiem maziem ķermeņa gabaliņiem (mazāk par 1/100 no tilpuma), no taustekļu gabaliņiem, kā arī no šūnu suspensijas. Turklāt pats reģenerācijas process nav saistīts ar šūnu dalīšanās palielināšanos, un tas ir tipisks piemērs morfalakse .

Hidru var reģenerēt no šūnu suspensijas, kas iegūta macerācijas ceļā (piemēram, hidra izberzējot caur dzirnavu gāzi). Eksperimenti ir parādījuši, ka, lai atjaunotu galvas galu, pietiek ar aptuveni 300 epitēlija-muskuļu šūnu kopuma veidošanos. Ir pierādīts, ka normāla organisma reģenerācija ir iespējama no viena slāņa šūnām (tikai ektodermas vai tikai endodermas).

Mūžs

Atpakaļ beigās 19. gadsimts tika izvirzīta hipotēze par teorētiskā nemirstība hidra, ko viņi visu laiku mēģināja zinātniski pierādīt vai atspēkot XX gadsimts... V 1997 gads hipotēze eksperimentāli pierādīja Daniels Martiness . Eksperimentējiet turpinājās apmēram četri gados un parādīja prombūtni mirstība starp trim hidru grupām sakarā ar novecošanās... Tiek uzskatīts, ka hidras nemirstība ir tieši saistīta ar to augsto atjaunojošs spēja.

Vietējās sugas

Krievijas un Ukrainas ūdenstilpēs visbiežāk sastopami šādi hidra veidi (šobrīd daudzi zoologi papildus ģints izšķir Hidra vēl 2 veidi - Pelmatohidra un Hlorohidra):

Hidra ar garu stublāju (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) - liela, ar ļoti garu pavedienveida taustekļu saišķi, 2-5 reizes garāka par ķermeņa garumu;

Parastā hidra (Hydra vulgaris) - taustekļi ir aptuveni divas reizes garāki par ķermeni, un pats ķermenis, tāpat kā iepriekšējās sugas, sašaurinās tuvāk zolei;

Tievā hidra (Hydra attennata) - šīs hidras ķermenis izskatās kā tieva vienmērīga biezuma caurule, un taustekļi ir tikai nedaudz garāki par ķermeni;

Zaļā hidra (Hydra (Chlorohydra) viridissima) ar īsiem, bet daudziem taustekļiem, zālaugu zaļa.

Zaļās hidras

Simbionti

Tā sauktajās "zaļajās" hidrās Hydra (Chlorohydra) viridissima endodermas šūnās dzīvo ģints endosimbiotiskās aļģes. Hlorella - zoohlorella... Gaismā šādas hidras ilgstoši (vairāk nekā četrus mēnešus) var iztikt bez ēdiena, savukārt hidras, kurām mākslīgi atņemtas simbionti, bez barošanās iet bojā pēc diviem mēnešiem. Zoohlorellas iekļūst olās un tiek nodotas pēcnācējiem transovariāli... Dažkārt ar zoohlorellu laboratorijas apstākļos ir iespējams inficēt arī cita veida hidras, taču stabila simbioze šajā gadījumā neveidojas.

Hidrai var uzbrukt zivju mazuļi, kuriem dzēlīgo šūnu apdegumi acīmredzot ir diezgan jutīgi: satverot hidru, mazulis to parasti izspļauj un atsakās no turpmākiem mēģinājumiem to apēst.

Hidra ir pielāgota barošanai ar audiem kladocerāni no hidorīdu dzimtas Anchistropus emarginatus.

Hidra audi var arī baroties turbellaria mikrostomuļi, kas spēj izmantot nesagremotas jaunās hidras dzēlīgās šūnas kā aizsardzības šūnas - kleptoknid .

Atklāšanas un izpētes vēsture

Acīmredzot viņš vispirms aprakstīja hidru Antonio van Lēvenhuks... Detalizēti pētīja uzturu, kustības un aseksuālo pavairošanu, kā arī hidratāciju Ābrahams Tremblejs, kurš savu eksperimentu un novērojumu rezultātus aprakstījis grāmatā "Memuāri par saldūdens polipu ģints vēsturi ar ragveida rokām" (pirmais izdevums izdots plkst. franču valoda 1744. gadā). Tremblija atklājums ieguva lielu slavu, viņa eksperimenti tika apspriesti laicīgajos salonos un Francijas karaļa galmā. Šie eksperimenti atspēkoja tolaik valdošo uzskatu, ka bezdzimuma vairošanās trūkums un attīstīta reģenerācija dzīvniekiem bija viena no svarīgākajām atšķirībām no augiem. Tiek uzskatīts, ka hidras reģenerācijas izpēte (A. Tremblija eksperimenti) lika pamatu eksperimentālajam. zooloģija... Ģints zinātniskais nosaukums saskaņā ar noteikumiem zooloģiskā nomenklatūra piesavināts Kārlis Linnejs .

Literatūra un avoti

N.Yu. Zotovs. Hidras vēsture no Antona Levenguka līdz mūsdienām.

Stepanyants S.D., Kuzņecova V.G., Anokhin B.A. Hydra: no Ābrahama Tremblija līdz mūsdienām

Ķīles universitātes laboratorijas bezpeļņas iniciatīva transgēno hidru ražošanai un izmantošanai

Ru.wikipedia.org

Par saldūdens hidras reakciju uz eksogēniem bioloģiski aktīviem (hormonāliem) savienojumiem

CM. Ņikitina, I.A. Vakoļuks (Kaļiņingradas Valsts universitāte)

Hormonu kā svarīgāko vielmaiņas un dažādu funkciju regulētāju un integratoru darbība organismā nav iespējama bez sistēmu esamības signāla specifiskai uztveršanai un pārveidošanai galīgajā. labvēlīga ietekme, tas ir, bez hormonu kompetences sistēmas. Citiem vārdiem sakot, reakcijas klātbūtne organisma līmenī uz eksogēniem savienojumiem nav iespējama bez citorecepcijas pret šiem savienojumiem un attiecīgi bez endogēnu savienojumu esamības šajos dzīvniekos, kas saistīti ar tiem, ar kuriem mēs darbojamies. Tas nav pretrunā ar universālo bloku koncepciju, kad galvenās molekulārās struktūras ir iekšā funkcionālās sistēmas dzīvie organismi ir sastopami gandrīz pilnā komplektācijā jau agrīnajos evolūcijas posmos, kas ir pieejami tikai pētīšanai, ir pārstāvēti ar ierobežotu skaitu molekulu un veic vienas un tās pašas elementāras funkcijas ne tikai vienas karaļvalsts pārstāvjos, piemēram, iekšā dažādas grupas zīdītājiem vai pat iekšā dažādi veidi, bet arī dažādu karaļvalstu pārstāvjiem, tostarp daudzšūnu un vienšūnu organismiem, augstākajos eikariotos un prokariotos.

Tomēr jāatzīmē, ka dati par savienojumu sastāvu un funkcijām, kas mugurkaulniekiem spēlē hormonu lomu, tikai sāk parādīties pietiekami zema filoģenētiskā līmeņa taksonu pārstāvjiem. No zema filoģenētiskā līmeņa dzīvnieku grupām hidra kā koelenterātu pārstāve ir primitīvākais organisms ar īstu nervu sistēmu. Neironi atšķiras morfoloģiski, ķīmiski un, iespējams, funkcionāli. Katrs no tiem satur neirosekrēcijas granulas. Hidrā tika konstatēta ievērojama neironu fenotipu dažādība. Hipostomā ir sakārtotas 6-11 sinaptiski savienotu šūnu grupas, kuras var uzskatīt par pierādījumu primitīvu nervu gangliju klātbūtnei hidrās. Papildus uzvedības reakciju nodrošināšanai hidra nervu sistēma spēlē endokrīnās regulēšanas sistēmas lomu, nodrošinot vielmaiņas, reprodukcijas un attīstības kontroli. Hidrās notiek nervu šūnu diferenciācija atbilstoši tajās esošo neiropeptīdu sastāvam). Tiek uzskatīts, ka oksitocīna, vazopresīna, dzimumsteroīdu un glikokortikoīdu molekulas ir universālas. Tie atrodami arī koelenterātu pārstāvjiem. Galvas un plantāra aktivatori (un inhibitori) ir izolēti no ķermeņa hidras metanola ekstraktiem. No anemonēm izolētais galvas aktivators pēc sastāva un īpašībām ir līdzīgs neiropeptīdam, kas atrodams govs, žurkas, cūkas, cilvēka hipotalāmā un zarnās, kā arī pēdējo asinīs. Turklāt tika pierādīts, ka gan bezmugurkaulniekiem, gan mugurkaulniekiem cikliskie nukleotīdi ir iesaistīti šūnu reakcijas nodrošināšanā pret neirohormoniem, tas ir, šo vielu darbības mehānisms divās filoģenētiski atšķirīgās līnijās ir vienāds.

Nolūks šis pētījumsŅemot vērā iepriekš minēto, esam izvēlējušies pētīt eksogēnu bioloģiski aktīvo (hormonālo) savienojumu komplekso ietekmi uz saldūdens hidru.

Materiāls un izpētes metodes

Dzīvnieki eksperimentam tika savākti 1985.-1992.gada jūnijā-jūlijā. stacijā (Nemoninas upes kanāls, Matrosovas ciems, Poļeskas rajons). Pielāgošanās uzglabāšanai laboratorijas apstākļos - 10-14 dienas. Materiāla apjoms: tips - Coelenterata; klase - Hidrozoa; suga - Hydra oligactis Pallas; skaits - 840. Dzīvnieku skaits tiek atspoguļots eksperimenta sākumā un skaita pieaugums netiek ņemts vērā.

Darbā izmantojām ūdenī šķīstošos hormonālos savienojumus no oksitocīna sērijas, hipofīzes priekšējās daļas ar sākotnējo aktivitāti 1 ml (ip) (hipotocīns - 5U, pituitrīns - 5U, mamofizīns - 3U, prefizons - 25U, gonadotropīns - 75U ) un steroīdu - prednizolonu - 30 mg, kas mugurkaulniekiem nodrošina trīs saišu endokrīno regulējumu, ieskaitot hipotalāma-hipofīzes kompleksu un epitēlija dziedzerus.

Sākotnējos eksperimentos tika izmantotas zāļu koncentrācijas no 0,00002 līdz 20 ml ip / l dzīvnieku turēšanas vidē.

Tika veiktas trīs pētījumu grupas:

1. — reakcijas "+" vai "-" definīcija visās mūsu pieņemtajās koncentrācijās;

2. - koncentrāciju diapazona noteikšana, kas nodrošina darbu dažāda ilguma hroniskā režīmā;

3.- hronisks eksperiments.

Eksperimentā tika ņemta vērā hidras veidošanās aktivitāte. Iegūtie dati tika pakļauti standarta statistiskai apstrādei.

Pētījuma rezultāti

Nosakot "" hidru reakciju plašā savienojumu koncentrāciju diapazonā, tika izvēlēti trīs (0,1 ml ip / l barotnes, 0,02 ml ip / l barotnes un 0,004 ml ip / l barotnes).

Hidras kontroles grupā pumpuru veidošanās saglabājās 0,0–0,4 pumpuru / hidra (Ra) līmenī piecas dienas. Prefizona minimālās koncentrācijas vidē pieaugums bija 2,2 indivīdi / hidra, pituitrīns - 1,9 indivīdi / hidra (atšķirību ticamība ar kontroli ir ārkārtīgi augsta - ar nozīmīguma līmeni 0,01). Vidējā koncentrācijā hifalotocīns, mamofizīns un prefizons (1,8–1,9 indivīdi / hidra) darbojās labi. Prednizolons minimālā un īpaši vidējā koncentrācijā izraisīja 1,1-1,3 indivīdu / hidra skaita pieaugumu, kas ievērojami pārsniedz kontroli.

Nākamajā eksperimentā tika izmantotas tikai optimālās hormonālo savienojumu koncentrācijas. Eksperiments ilga 9 dienas. Eksperimenta sākumā pēc Pa vērtības kontroles un eksperimentālās grupas nebija būtiski atšķiramas. Pēc deviņām eksperimenta dienām Pa vērtības eksperimentālajās grupās un kontrolē būtiski atšķīrās ar nozīmīguma līmeni 0,05 (1. tabula).

1. tabula

Hormonālo zāļu ietekme uz hidras pumpuru veidošanos (Ra) un to atšķirību ticamības iespējamība (p)

TrešdienaParaChange 1 day9 dayPa1 day9 day Kontrole1,20,81,50,90,30,1 - Gonadotropīns2,11,25,10,33,00,80,710,95 Prefizons1,10,74,92,03,81,30,130.9 Hi08fotocin.9. , 86,12,24,31,40,580,99 Pituitrīns 0,80,54,52,03,71,50,470,98 Mammofizīns 1,10,35,32,04,21,70,150.99 Prednizolons 1,6,2,47 , 80 430 99

Kā redzat no tabulas, lielākā vērtība Ra tika iegūts, turot dzīvniekus prednizolonā. Visi peptīdu preparāti dod aptuveni līdzīgas Pa vērtības (vidēji 3,80,5). Tomēr arī šeit ir atšķirības. Labākais efekts (4,31,4) tiek sasniegts, ja dzīvniekus tur barotnē ar attīrītu neirohipofīzes ekstraktu - hifatocīnu. Mammophysin ir tuvu tam ietekmes pakāpes ziņā. Eksperimentālajās grupās ar pituitrīnu un prefizonu Pa vērtības ir attiecīgi 3,71,5 un 3,81,3. Vismazāko efektu dod ietekme uz hidrānu ar gonadotropīnu. Neuzticamas Ra atšķirības parādās pirmās dienas beigās pēc hidras ievietošanas hormonālo preparātu šķīdumos. Eksperimenta deviņu dienu laikā Pa kontroles grupā nemainījās. Sākot ar trešo dienu, Pa visās eksperimentālajās grupās ievērojami pārsniedz Pa kontroles grupā. Jāatzīmē pakāpenisks ievērojams šī rādītāja pieaugums eksperimentālajās grupās līdz devītajai dienai.

Lai novērtētu ietekmes statistisko ticamību, mēs salīdzinājām F kritērija vērtības (vidējo kvadrātu attiecība), kas iegūtas katram no diviem faktoriem atsevišķi (A - satura ilguma faktors; B - ietekmes faktors) un to mijiedarbībai (A + B), un kritērija tabulas vērtības diviem nozīmīguma līmeņiem P = 0,05 un P = 0,01 (2. tabula).

2. tabula

Hormonālo zāļu iedarbības un uzturēšanas ilguma dispersijas analīzes rezultāti uz Hydra oligactis aseksuālās reprodukcijas intensitāti

Faktiskais-Faktiskais grupās tabulāras Rtor Pituitrin Mammophysin Hyphotocin gonadotropīnu Prephysone prednizolona 0.050.01А3,441,402,272,173,621,301,922.50 В8,374,048,094,738,2612,704.007.08А + В1,120,9,060,560,371,071 pie nozīmības līmeņa 0.01, šāds attēls tiek novērotas grupās ar pituitrin , hifalotocīnu, prefizonu un prednizolonu, un iedarbības pakāpe grupā ar prednizolonu ir visaugstākā, daudz vairāk nekā grupās ar pituitrīnu, hifatocīnu un prefizonu, kurām ir līdzīga iedarbība (F fakta vērtības ir ļoti tuvas). Faktoru A un B mijiedarbības ietekme visās eksperimentālajās grupās nav pierādīta.

A faktoram Ffact ir mazāks par Ftabl (abos nozīmīguma līmeņos) grupās ar mamofizīnu un prednizolonu. Grupās ar hipotocīnu un gonadotropīnu Fact ir lielāks par Ftab pie P = 0,05, tas ir, šī faktora ietekmi nevar uzskatīt par galīgi pierādītu, atšķirībā no eksperimentālajām grupām ar pituitrīnu un prefizonu, kur Fact ir lielāks par Ftab un pie P = 0,01 un pie P = 0,05.

Viss hormonālās zāles, izņemot gonadotropīnu, vienā vai otrā pakāpē aizkavē aseksuālās reprodukcijas sākumu. Tomēr tas ir statistiski nozīmīgi tikai grupā ar prefizonu (P = 0,01). Eksperimentā izmantotie hormonālie preparāti ticami neietekmē vienas nieres attīstības ilgumu, izmaina pirmās un otrās nieres savstarpējo ietekmi: pituitrīns, mammofizīns, prefizons, gonadotropīns - tikai veidojas attīstošas galvas daļas klātbūtnē. nieres; pituitrīns, gonadotropīns un prednizolons - vismaz vienas attīstošo nieru plantāras daļas klātbūtnē.

Tādējādi mēs varam apsvērt noteikto hidratācijas jutību pret plašs diapozons mugurkaulnieku hormonālos savienojumus un pieņem, ka eksogēni hormonālie savienojumi ir iekļauti (kā sinerģisti vai antagonisti) endokrīnās regulēšanas ciklā, kas raksturīgs pašai hidrai.

Bibliogrāfija

1. Pertseva M.N. Starpmolekulārās bāzes

Hidras ir īpaša mazkustīgu koelenterātu ģints, kas pēc izskata un dzīvesveida atgādina augus, bet tomēr pieder pie dzīvnieku valsts. Hidras nervu sistēma ir veidota tā, lai radījumam nodrošinātu ekstrakcijas spēju pietiekamiēdiens.

Nav viegli noskaidrot, kāda veida nervu sistēma ir hidrai, jo šī struktūra ir diezgan vienkārša un ir sastopama ne tikai šajās radībās, bet arī dažos medūzu un citu primitīvo dzīvnieku veidos. Hidras ir salīdzinoši mazi dzīvnieku organismi, kuru izmērs svārstās no 2 līdz 20 mm.

Nervu sistēmu veidojošās šūnas ir veidotas kā zvaigznes, kuras ar stariem savieno viena ar otru, veidojot neironu tīklu. Nervu sistēma atrodas zem ādas un muskuļu šūnām. Centrālās uztveres orgāns elektriskie impulsi ko izraisa ārēji vai iekšēji stimuli, hidras to nedara. Maksimālais neironu skaits ir aptuveni 5000. un tie visi ir savstarpēji saistīti.

Hidras nervu sistēmu sauc par difūzo pinumu, jo tajā ir izkliedēts un neviendabīgs pinums. Izkliedētā pinuma sabiezējums tiek novērots zoles zonā, mutes dobums un taustekļi. Jaunākie pētījumi liecina, ka mutes atveres zonā ir nervu gredzens, kas pēc līdzīgas struktūras atšķiras ar nervu gredzenu, kas atrodas gar hidromedūzas lietussarga malu.

Hidras nervu sistēma ir ārkārtīgi primitīva, tāpēc to veidojošajām šūnām nav skaidra iedalījuma motoriskajās, starpkalārajās un jutīgajās. Tajā pašā laikā jāpatur prātā, ka joprojām pastāv zināms šīs radības nervu sistēmas šūnu dalījums. Ir 2 galvenie nervu šūnu veidi - ganglija un jutīgie.

Šo divu veidu šūnu struktūra būtiski atšķiras. Jutīgas šūnas atrodas pāri epitēlija slānim, un tām ir 1 fiksēts karogs, kas izkaisīts ar mikroskopiskiem bārkstiņiem. Šis flagellum iziet ārējā vidē un vada stimulus, kas darbojas no ārpuses. Ganglija tipa šūnas atrodas pašā epitēlija-muskuļu slāņa pamatnē, tāpēc to procesi nespēj uztvert stimulus, kas darbojas no ārpuses, bet tajā pašā laikā aktīvi piedalās muskuļu kontrakcijā, kad tas ir nepieciešams.

Savā veidā morfoloģiskais sastāvs lielākā daļa hidras nervu šūnu ir bipolāras, kas nodrošina tām labāku vadītspēju un spēju adekvāti reaģēt uz stimuliem, kas ietekmē šī organisma ķermeni no ārējās vides.

Neskatoties uz hidras nervu sistēmas primitīvo uzbūvi, vadītspēju nodrošina ne tikai elektriskā, bet arī ķīmiskās reakcijas... Ķīmiskie neirotransmiteri organismā, piemēram, hidra, ietver serotonīnu, dopamīnu, gamma-aminoskābi, noradrinalīnu, glutamātu, glicīnu un papildus slims daudzums dažādi veidi neiropeptīdi.

Visi šie ķīmiskās vielas ir vairāk raksturīgi sarežģītiem dzīvnieku organismiem, bet neliela daļa no tiem ir pārstāvēti arī vienšūņiem. Neskatoties uz to, ka hidrai trūkst centrālās nervu sistēmas, tā joprojām spēj uztvert gaismas stimulus. Salīdzinoši nesen tika uzskatīts, ka pat tādi organismi kā medūzas pilnīgi nespēj atšķirt gaismu no tumsas, taču vēlāk tika atklātas īpašas šūnas, kas ļauj šīm radībām, dreifējot pāri okeāna plašumiem, atšķirt gaismu no tumsas un izvēlēties kustības virzienu. Tas ir ārkārtīgi efektīvi, jo vairāk mazo vēžveidīgo un citu organismu, ar kuriem barojas medūzas, dzīvo vairāk virspusējos ūdens slāņos.

Hidrai ir līdzīgs gaismas un tumsas atpazīšanas mehānisms. Īpašs jutīgs proteīns, kas pazīstams arī kā opsīns, palīdz hidramai atpazīt gaismu. Veicot ģenētiskā analīzeŠis proteīns, kas iegūts no hidras ķermeņa, ir atklājis vairākas līdzības ar līdzīgu proteīnu, kas atrodams cilvēkiem. Līdzīgs pētījums parādīja, ka opsīna proteīnam cilvēkiem un hidrai ir kopīga izcelsme.

Hidras nervu sistēma ir diezgan efektīva un nodrošina šo radījumu ar Labāki apstākļi izdzīvošanai. Ar minimālu pieskārienu hidras ķermenim, satraukums, kas rodas vienā viņas ķermeņa punktā, ātri izplatās citos. Ņemot vērā, ka nervu impulss acumirklī izplatās pa hidras ķermeni, tiek novērota strauja ādas-muskuļu sistēmas kontrakcija, kuras dēļ viss radījuma ķermenis strauji saīsinās. Šāda reakcija uz esošu stimulu no ārpuses tiek uzskatīta par beznosacījuma refleksu.

Nervu šūnām, tāpat kā citiem hidras ķermeņa audiem, ir ievērojama reģenerācijas spēja. Kad hidra tiek sadalīta vairākās daļās, katra no šīm pusēm nākotnē var kļūt par neatkarīgu organismu un ataudzēt zaudētās daļas.

Neskatoties uz to, ka hidras, kā likums, ilgstoši atrodas vienā vietā, tomēr, ja nepieciešams, šī radība var pārvietoties lēnām, lai atrastu vairāk ērta vieta par sava laupījuma nomedīšanu. Hidras kustības iezīmes lielā mērā ir saistītas arī ar šīs radības nervu sistēmas uzbūvi.

No šī raksta jūs uzzināsit visu par saldūdens hidras uzbūvi, tās dzīvesveidu, uzturu, vairošanos.

Hidras ārējā struktūra

Polips (kas nozīmē "daudzkājains") hidra ir niecīga caurspīdīga būtne, kas dzīvo tīrā dzidri ūdeņi lēni plūstošas upes, ezeri, dīķi. Šis coelenterate dzīvnieks vada mazkustīgu vai piesaistītu dzīvesveidu. Saldūdens hidras ārējā struktūra ir ļoti vienkārša. Korpusam ir gandrīz regulāra cilindriska forma. Vienā no tās galiem ir mute, kuru ieskauj daudzu garu, plānu taustekļu (no pieciem līdz divpadsmit) vainags. Ķermeņa otrā galā ir zole, ar kuru dzīvnieks spēj piestiprināties pie dažādiem priekšmetiem zem ūdens. Saldūdens hidras ķermeņa garums ir līdz 7 mm, bet taustekļi var stipri izstiepties un sasniegt vairāku centimetru garumu.

Staru simetrija

Apsvērsim sīkāk ārējā struktūra hidras. Tabula palīdzēs atcerēties to mērķi.

Hidras ķermenim, tāpat kā daudziem citiem dzīvniekiem, kas piekopj pieķertu dzīvesveidu, ir raksturīgs tas, kas tas ir? Ja mēs iedomājamies hidru un zīmējam iedomātu asi gar ķermeni, tad dzīvnieka taustekļi novirzīsies no ass visos virzienos, piemēram, saules stari.

Hidras ķermeņa uzbūvi nosaka viņas dzīvesveids. Tas ar zoli pieķeras pie zemūdens objekta, nokarājas un sāk šūpoties, pētot apkārtējo telpu ar taustekļu palīdzību. Dzīvnieks medī. Tā kā hidra gaida laupījumu, kas var parādīties no abām pusēm, simetrisks, stariem līdzīgs taustekļu izvietojums ir optimāls.

Zarnu dobums

Sīkāk apsvērsim hidras iekšējo struktūru. Hidras ķermenis izskatās kā iegarens maisiņš. Tās sienas sastāv no diviem šūnu slāņiem, starp kuriem atrodas starpšūnu viela (mezogleja). Tādējādi ķermeņa iekšpusē ir zarnu (kuņģa) dobums. Pārtika tajā nonāk caur mutes atveri. Interesanti, ka hidra, kas atrodas iekšā Šis brīdis neēd, mutes praktiski nav. Ektodermas šūnas aizveras un aug kopā tāpat kā pārējā ķermeņa daļā. Tāpēc katru reizi pirms ēšanas hidrai atkal ir jāizlaužas caur muti.

Saldūdens hidras struktūra ļauj tai mainīt dzīvesvietu. Dzīvnieka zolē ir šaurs caurums - aborālā pora. Caur to no zarnu dobuma var izdalīties šķidrums un neliels gāzu burbulis. Ar šī mehānisma palīdzību hidra spēj atdalīties no pamatnes un uzpeldēt līdz ūdens virsmai. Tādā vienkāršā veidā ar straumju palīdzību tas nosēžas rezervuārā.

Ektoderma

Hidras iekšējo struktūru attēlo ektoderma un endoderma. Ektodermu sauc par veidojošo hidras ķermeni. Ja paskatās uz dzīvnieku caur mikroskopu, jūs varat redzēt, ka ektodermai pieder vairāku veidu šūnas: dzeloņainas, starpposma un epitēlija-muskuļas.

Lielākā grupa ir ādas un muskuļu šūnas. Tie pieskaras viens otram ar sānu malām un veido dzīvnieka ķermeņa virsmu. Katrai šādai šūnai ir bāze – saraušanās muskuļu šķiedra. Šis mehānisms nodrošina spēju pārvietoties.

Kad visas šķiedras saraujas, dzīvnieka ķermenis saraujas, pagarinās un izliecas. Un, ja kontrakcija notika tikai vienā ķermeņa pusē, tad hidra sasveras. Pateicoties šim šūnu darbam, dzīvnieks var pārvietoties divos veidos - "somersault" un "paking".

Arī ārējā slānī atrodas zvaigžņu nervu šūnas. Viņiem ir gari zari, ar kuras palīdzību tie saskaras viens ar otru, veidojot vienotu tīklu – nervu pinumu, savijot visu hidras ķermeni. Nervu šūnas ir saistītas arī ar ādu un muskuļiem.

Starp epitēlija-muskuļu šūnām atrodas mazu, noapaļotu starpšūnu grupas ar lieliem kodoliem un nelielu daudzumu citoplazmas. Ja hidras ķermenis ir bojāts, tad starpposma šūnas sāk augt un dalīties. Viņi spēj pārveidoties par jebkuru

Dzelojošas šūnas

Hidrašūnu uzbūve ir ļoti interesanta, īpaši jāizceļ dzeloņšūnu (nātru) šūnas, kuras ir izkaisītas ar visu dzīvnieka ķermeni, īpaši taustekļiem. ir sarežģīta struktūra... Papildus kodolam un citoplazmai šūnā ir vezikulai līdzīga dzēluma kamera, kuras iekšpusē atrodas visplānākais dzēlīgais pavediens, kas satīts caurulītē.

No šūnas parādās jutīgs matiņš. Ja laupījums vai ienaidnieks pieskaras šim matiņam, tad dzelošais pavediens strauji iztaisnojas, un tas tiek izmests. Asais gals iespiežas upura ķermenī, un pa kanālu, kas iet caur pavedienu, iekļūst inde, kas spēj nogalināt mazu dzīvnieku.

Parasti tiek izšautas daudzas dzēlīgas šūnas. Hidra notver laupījumu ar taustekļiem, pievelk to pie mutes un norij. Aizsardzībai kalpo arī dzeloņu šūnu izdalītā inde. Lielāki plēsēji sāpīgi smeldzošajām hidrām neaiztiek. Hidra inde savā darbībā atgādina nātru indi.

Dzeltenās šūnas var arī iedalīt vairākos veidos. Dažos pavedienos tiek ievadīta inde, citi tiek aptīti ap upuri, bet vēl citi tiek pielīmēti pie viņas. Pēc iedarbināšanas dzēlīgā šūna mirst, un no starpposma veidojas jauna.

Endoderms

Hidras struktūra nozīmē arī tādas struktūras klātbūtni kā šūnu iekšējais slānis, endoderma. Šīm šūnām ir arī muskuļu kontrakcijas šķiedras. To galvenais mērķis ir sagremot pārtiku. Endodermas šūnas izdala gremošanas sulu tieši zarnu dobumā. Tās ietekmē medījums tiek sadalīts daļiņās. Dažām endodermas šūnām ir garas karogs, kas pastāvīgi kustas. Viņu uzdevums ir vilkt pārtikas daļiņas uz šūnām, kas savukārt atbrīvo pseidopodus un satver pārtiku.

Gremošana turpinās šūnas iekšienē, tāpēc to sauc par intracelulāru. Pārtika tiek apstrādāta vakuolos, un nesagremotās atliekas tiek izmestas caur muti. Elpošana un izdalīšanās notiek pa visu ķermeņa virsmu. Vēlreiz aplūkosim hidras šūnu struktūru. Tabula palīdzēs jums to vizuāli izdarīt.

Refleksi

Hidras struktūra ir tāda, ka tā spēj sajust temperatūras izmaiņas, ķīmiskais sastāvsūdens, kā arī pieskāriens un citi kairinātāji. Dzīvnieka nervu šūnas spēj būt satrauktas. Piemēram, pieskaroties tam ar adatas galu, signāls no nervu šūnām, kuras jutušas pieskārienu, tiks nodotas pārējām, bet no nervu šūnām - uz epitēlija-muskuļu. Ādas un muskuļu šūnas reaģēs un saruks, hidra saruks kamolā.

Šāda reakcija ir spilgta.Šī ir sarežģīta parādība, kas sastāv no secīgiem posmiem - stimula uztveres, ierosmes pārraides un reakcijas. Hidras uzbūve ir ļoti vienkārša, tāpēc refleksi ir monotoni.

Reģenerācija

Hidras šūnu struktūra ļauj šim mazajam dzīvniekam atjaunoties. Kā minēts iepriekš, starpposma šūnas, kas atrodas uz ķermeņa virsmas, var pārveidoties par jebkuru citu veidu.

Ar jebkādiem ķermeņa bojājumiem starpposma šūnas sāk ļoti ātri sadalīties, augt un aizstāt trūkstošās daļas. Brūce dzīst. Hidras atjaunošanās spējas ir tik augstas, ka, pārgriežot to uz pusēm, vienai daļai izaugs jauni taustekļi un mutīte, bet otrai - kāts un zole.

Aseksuāla reprodukcija

Hidra var vairoties gan aseksuāli, gan seksuāli. Labvēlīgos apstākļos in vasaras laiks parādās uz dzīvnieka ķermeņa mazs tuberkulozes, siena izvirzās uz āru. Laika gaitā tuberkuloze aug, stiepjas. Tās beigās parādās taustekļi, mute izlaužas.

Tādējādi parādās jauna hidra, kas ar kātu savienota ar mātes ķermeni. Šo procesu sauc par pumpuru veidošanos, jo tas ir līdzīgs jauna dzinuma attīstībai augos. Kad jauna hidra ir gatava dzīvot pati, tā pumpurus. Pēcnācēji un mātes organismi piestiprinās pie substrāta ar taustekļiem un stiepjas dažādos virzienos, līdz tie atdalās.

Seksuālā reprodukcija

Kad sāk kļūt vēsāks un rodas nelabvēlīgi apstākļi, pienāk kārta dzimumvairošanai. Rudenī hidrās no starpproduktiem sāk veidoties dzimumšūnas, vīrišķās un mātītes, tas ir, olšūnas un spermatozoīdi. Hidras olu šūnas ir līdzīgas amēbām. Tie ir lieli, pārklāti ar pseidopodiem. Spermatozoīdi ir līdzīgi vienkāršākajiem flagellatiem, tie spēj peldēt ar zirnekļa palīdzību un atstāt hidras ķermeni.

Pēc tam, kad spermatozoīdi nonāk olšūnā, to kodoli saplūst un notiek apaugļošanās. Apaugļotās olšūnas pseidopodi tiek ievilkti, tā ir noapaļota, un membrāna kļūst biezāka. Veidojas ola.

Visas hidras iet bojā rudenī, iestājoties aukstam laikam. Mātes organisms sadalās, bet ola paliek dzīva un pārziemo. Pavasarī tas sāk aktīvi dalīties, šūnas ir izvietotas divos slāņos. Iestājoties siltam laikam, neliela hidra izlaužas cauri olas čaumalai un sāk patstāvīgu dzīvi.