Заедно с растения, необработена почва, вода и най-често жива храна от естествен резервоар, в аквариума влизат различни животни, много от които причиняват значителни щети на неговите обитатели. Тези животни не причиняват заболявания на рибите в класическия смисъл, но често са причина за тяхната смърт или смъртта на тяхното потомство. Въпреки това, не бързайте да ги класифицирате като собствени врагове - те са опасни само за обитателите на аквариума, а за един наистина любознателен човек те могат да станат обект на наблюдение и дори научни открития. И вероятно първият в тази серия трябва да се нарече хидра.
Хидрата е типичен представител на кишечнополостните, стоящ в самата основа на еволюционното дърво на многоклетъчните животни.
Открит е от най-големия натуралист от 17-18 век Антони ван Льовенхук с помощта на неговите удивителни микроскопи. Но това уникално животно не привлече вниманието на животните. И не е известно колко дълго хидрата щеше да остане в неизвестност, ако през 1740 г. тридесетгодишният швейцарски учител Трамбле не беше открил това невероятно създание. За да го опознае по-добре, любознателният учител го раздели на две части. От едното парче, което той нарече „главата“, израсна ново тяло, а от другата - нова „глава“. За четиринадесет дни от двете половини се образували два нови живи организма.
След това откритие Трамбле започва задълбочено и сериозно изследване на Хидра. Резултатите от своите изследвания той представя в книгата „Мемоари за историята на род сладководни полипи с ръце под формата на рога“ (1744 г.).
Обаче простите наблюдения върху поведението и размножаването (пъпкуването) на животното, разбира се, не можеха да задоволят натуралиста и той започна да провежда експерименти, за да провери своите предположения.
Един от най-известните експерименти на Трамбле е, че с помощта на свинска четина той обърна хидрата отвътре навън, тоест вътрешната й страна стана външна. След това животното живееше така, сякаш нищо не се е случило, но, както се оказа, съвсем не защото, след като се обърна отвътре навън, външната страна започна да изпълнява функциите на вътрешната, а защото клетките на вътрешния слой , които преди са били външни, изтичат през новия външен слой и заемат първоначалното си място.
В другите си експерименти Тремблей смачкваше хидрата все повече и повече, но тя се възстановяваше всеки път и нямаше ограничение за това. Вече е известно, че хидрата може да се възстанови от 1/200 от тялото си. И тогава това удиви дори най-уважаваните учени и ги подтикна да изследват такъв биологичен проблем като регенерацията.
Изминаха около 250 години от експериментите на Трамбле с хидра. За хидрата са написани стотици статии и книги, но и до днес тя занимава умовете на изследователите.
Добре известно е, че животните не реагират по никакъв начин на радиоактивните лъчи и ако попаднат в тяхната зона, могат да получат смъртоносна доза и да умрат. Експериментите със зелената хидра (Chlorohydra viridissima) показват, че тя по някакъв начин усеща смъртна опасност и се стреми да се измъкне от източника на радиация.
Смъртта на хидрата също се причинява от твърде висока доза рентгенови лъчи; намаляването на дозата я оставя жива, но потиска възпроизводството. Но малките дози имат напълно неочакван ефект върху животните; техният процес на пъпкуване се засилва и способността им за самолечение се увеличава.
Резултатите от експериментите с боядисване на стената на аквариума във всички цветове на спектъра бяха изненадващи. Оказа се, че хидрите, които нямат никакви зрителни органи, различават цветовете и всеки вид предпочита своите: зелените хидри, например, „обичат“ синьо-виолетов цвят, кафявите (Hydra oligactis) - синьо-зелен.
Какво е хидра? Външно прилича на ръкавица, поставена вертикално, с пръсти нагоре, само че има от 5 до 12 пръста на пипалата.При повечето видове непосредствено под пипалата има леко стесняване, което отделя „главата“ от тялото. В главата на хидрата има отвор за уста, водещ към стомашната кухина. Стените на тялото на хидрата, както всички коелентерни, са двуслойни. Външен слойсе състои от няколко вида ек клетки: дермално-мускулни, които задвижват хидрата; нервна, давайки й възможност да усети допир, температурни промени, наличие на примеси във водата и други дразнители; междинен, най-активно участващ във възстановяването на повредени или загубени части от тялото; и накрая, жилещи, разположени предимно върху пипалата.
Coelenterates са единствената група животни, които имат такова оръжие като жилещи клетки. В допълнение към протоплазмата, необходима за всички живи клетки, жилещата клетка съдържа подобна на мехур капсула, вътре в която е навита жилещата нишка.
След като прикрепи подметката си към някакъв субстрат, хидрата разпространява пипалата си, които са в постоянно движение.Когато бъде открита жертва, жилещата нишка на всяка от жилещите клетки бързо се изправя и забива острия си край в плячката. Чрез канал, минаващ вътре в нишката, отровата навлиза в тялото на плячката от жилещата капсула, причинявайки нейната смърт. Ужилващата капсула може да се използва само веднъж; Хидрата изхвърля изхвърлената капсула и я заменя с нова, която се образува от специални клетки.
Извършва се смилане на храната вътрешен слойклетки: те отделят храносмилателен сок в стомашната кухина, под въздействието на който плячката на хидрата омеква и се разпада на малки частици. Краят на клетката на вътрешния слой, обърнат към стомашната кухина, е снабден, подобно на камшичестите протозои, с няколко дълги камшичета, които са в постоянно движение и привличат частици към клетките.Подобно на амеба, клетките на вътрешния слой са в състояние да освобождават псевдоподи и да улавят храна с тях.По-нататъшното храносмилане се случва, както при протозоите, вътре в клетката, в храносмилателните вакуоли.
Онези учени, които вярваха, че като истински хищник, хидрата се храни само с животни, се оказаха прави. Подробни изследвания са установили, че хидрата смила мазнини, протеини и въглехидрати само от животински произход.
Хидрите се размножават по два начина – вегетативен и полов. Вегетативното размножаване става чрез пъпкуване. След като се отделят от тялото на майката, младите хидри започват да живеят самостоятелно.
След обилно пъпкуване хидратът се изтощава и известно време по него не се образуват пъпки. Но когато добро храненебързо възстановява ресурсите си и започва да цъфти отново. През петте летни месеца той е в състояние да произведе тридесет поколения от по двадесет и пет млади хидри. Размножаването чрез пъпкуване става при благоприятни условия.
С настъпването на неблагоприятни условия - есенен студ, суша, преовлажняване, излишък на въглероден диоксид - хидрата преминава към сексуално размножаване. Повечето видове са двудомни, но има видове, при които в тялото се образуват и мъжки, и женски полови жлези.
Половите жлези се намират във външния слой на клетките. При женските те изглеждат като сферични тела, всяко от които съдържа едно яйце, подобно на амеба; расте бързо, изяждайки междинните клетки около него и достига диаметър от милиметър и половина. Порасналото яйце се закръгля и разделя на две неравни части, в резултат на което броят на хромозомите в ядрото на яйцето намалява наполовина. Зрялото яйце излиза от гонадата през процеп в стената й, но остава свързано с тялото на хидрата с помощта на тънка дръжка.
В същото време сперматозоидите се образуват в мъжките полови жлези на други хидри, които на външен вид приличат на флагелирани протозои. Напускане на половите жлези. те плуват с помощта на дълго въже и накрая един от сперматозоидите, след като намери яйцето, прониква в него. Веднага след това започва раздробяването.
Зародишът на хидрата е покрит отвън с две черупки, външната от които е доста дебела и пропита с хитин. При такава защита той успешно издържа на неблагоприятни условия. С настъпването на пролетното затопляне, дъждовния сезон и т.н., младата хидра разбива стената на защитната обвивка и започва самостоятелен живот.
Ако искате да гледате хидра, поставете я в аквариум, където няма други обитатели, в противен случай малките животни, които служат като храна за рибите, ще бъдат изядени и най-важното - ларвите и пържените ще бъдат унищожени. Веднъж попаднала в резервоар за хвърляне на хайвера или в детски аквариум, хидрата, бързо размножаваща се чрез пъпкуване, веднага ще се справи с младите риби.
Но не е препоръчително да използвате тези животни за борба с хидрата в аквариум: триходините и планарията също са врагове на рибата. и получаването на хидрамеби и анхистропусни ракообразни не е лесно. Хидрите имат още един враг - сладководните мекотели езерни охлюви. но също така не е подходящ, тъй като е носител на някои болести по рибите и също обича да се храни с деликатни водни растения.
Някои любители поставят гладни млади гурами в аквариум, където е влязла хидрата. Други се борят с него, използвайки особеностите на поведението му. По този начин хидратите обичат да се заселват в най-осветените зони на аквариума. Достатъчно е да засенчите аквариума от всички страни, с изключение на една, и да облегнете стъкло на единствената осветена стена и след два-три дни почти всички хидри ще се съберат върху него. След това стъклото трябва да се отстрани и почисти.
Хидрите са много чувствителни към наличието на мед във водата. Един от методите за борба се основава на поставяне на топка от медна тел без изолация върху пръскачката. След като всички хидри умрат, жицата се отстранява от аквариума.
Някои са използвани успешно химически вещества:
амониев сулфат в размер на 5 грама на 100 литра вода, веднъж,
амониев нитрат - 6 грама на 100 литра вода, три пъти, с интервал от три дни;
водороден прекис (в аквариум без растения с достатъчно изкуствена аерация) в размер на две чаени лъжички на 10 литра вода. Необходимото количество от 3% разтвор първо се разрежда в 200-300 милилитра вода и след това бавно се излива в аквариума върху работеща пръскачка.
За да направите борбата с хидрата по-ефективна, трябва да използвате не един, а два или дори три метода едновременно.
Библиография
С. Шарабурин. Хидра.
Структурата на коелентерните
използвайки примера на сладководна хидра
Външен вид на хидрата; стена на тялото на хидра; гастроваскуларна кухина; хидра клетъчни елементи; размножаване на хидра
Сладководната хидра като лабораторен обект при изследването на кишечнополостните има следните предимства: широко разпространение, достъпност за култивиране и най-важното - ясно изразени черти на тип Coelenterate и подтип Cnidarians. Въпреки това не е подходящ за изучаване жизнен цикъл coelenterates (вж. стр. 72-76).
Известни са няколко вида сладководни хидри, обединени в едно семейство Hydra - Hydridae;медузоидният стадий е отпаднал от техния жизнен цикъл. Сред тях най-широко разпространен е Хидра олигактис.
Работа 1. Външен вид на хидрата.Не е трудно да се разграничат четири отдела в тялото на хидрата - главата, тялото, стеблото и подметката (фиг. 24). Удължена и заострена изпъкналост на тялото -
Ориз. 24. Хидра дебне. А- външен вид (леко уголемен); б- хидра с развиващ се бъбрек, мъжки и женски полови жлези:
1
- подметка и място на закрепване на хидрата към субстрата; 2
- стрък; 3
- секция на багажника; 4 -
отваряне на храносмилателната кухина; 5
- пипала; 6
- устен край: 7
- аболичен край; 8
- хипостом
устният конус (или хипостом) носи устен отвор на върха и е заобиколен от радиално подредени пипала в основата си. Хипостомът и пипалата образуват главата на тялото или главата. Краят на тялото, носещ хипостома, се нарича орален, противоположният край се нарича аборален. По-голямата част от тялото е представена от подут, разширен багажник, непосредствено след главата. Зад него е стеснена част на тялото - дръжката преминава в
сплескана зона - подметка; клетките му отделят лепкав секрет, с помощта на който хидрата се закрепва за субстрата. Такава структура на тялото позволява да се прокарат няколко или много равнини на симетрия през него; всяка ще раздели тялото на бирата на хомогенни половини (едната от тях ще представлява огледален образ на другата). В Hydra тези равнини се движат по радиуси (или диаметри) напречно сечениетелата на хидрата и се пресичат в надлъжна остела. Тази симетрия се нарича радиална (виж фиг. 23).
Използвайки жив материал, можете да проследите движението на хидрата. След като прикрепи подметката си към субстрата, хидрата остава на едно място за дълго време. Тя обръща устния си край в различни посоки и „улавя“ пространството около нея с пипала. Хидрата се движи по така наречения метод на „стъпка“. Разширявайки тялото по повърхността на субстрата, той се прикрепя с оралния край, отделя подметката и издърпва аборалния край, прикрепвайки го близо до оралния; Така се извършва една „стъпка“, която след това се повтаря многократно. Понякога свободният край на тялото се хвърля към противоположната страна на подсиления край на главата и тогава „стъпването“ се усложнява от салто над главата.
Напредък. 1. Помислете за жива хидра. За да направите това, подгответе временен микрореларат от живи хидри; оборудвайте покривното стъкло с високи крака от пластилин. Наблюденията се извършват под микроскоп при малко увеличение (или под лупа на статив). Начертайте контурите на тялото на хидрата и посочете в чертежа всички елементи от него, описани по-горе външна структура. 2. Наблюдавайте свиването и разширяването на тялото на животното: когато бъде избутано, разклатено или стимулирано по друг начин, тялото на хидрата ще се свие на топка; след няколко минути, след като хидрата се успокои, тялото й ще придобие продълговата, почти цилиндрична форма (до 3 см).
работа 2. Стена на тялото на хидра.Клетките в тялото на хидрата са подредени в два слоя: външен, или ектодерма, и вътрешен, или ендодерма. Навсякъде, от хипостома до подметката включително, клетъчните слоеве са ясно видими, тъй като те са разделени, или по-скоро свързани, от специална неклетъчна желатинова субстанция, която също образува непрекъсната междинен слой, или плоча(Фиг. 25). Благодарение на това всички клетки са свързани в една цялостна система, а еластичността на опорната плоча придава и поддържа формата на тялото, характерна за хидрата.
По-голямата част от ектодермалните клетки са повече или по-малко хомогенни, сплескани, плътно прилежащи една към друга и пряко свързани с външната среда.
Ориз. 25. Схема на структурата на тялото на хидрата. А- надлъжен разрез на тялото с пресечната точка (надлъжно) на пипалата; б- напречен разрез през багажника; IN- топография на клетъчни и други структурни елементи в сечението на напречното сечение през стената на тялото на хидрата; Ж- нервен апарат; дифузно разпределени нервни клетки в ектодермата:
1
- подметка; 2
-стрък; 3
- торс; 4
- стомашна кухина; 5 - пипало (стена и кухина); 6
- хипостом и устен отвор в него; 7
- ектодерма; 8 -
ендодерма; 9 -
опорна плоча; 10
- място на преход на ектодерма в ендодерма; 11 - 16 -
хидра клетки (11
- ужилване, 12
- чувствителен, 13
- междинен (интерстициален), 14
- храносмилателна, 15
- жлезиста, 16
- нервен)
Примитивен покривна тъкан, която образуват, изолира вътрешните части на тялото на животното от външна средаи ги предпазва от въздействието на последните. Ендодермалните клетки също са в по-голямата си част хомогенни, въпреки че изглеждат външно различни поради образуването на временни протоплазмени процеси, наречени псевдолодии. Тези клетки са удължени напречно на тялото, като единият край е обърнат към ектодермата, а другият към вътрешността на тялото; всеки от тях е снабден с един или два флагела (не се виждат на препарата). Това храносмилателни клеткикоито извършват смилането и усвояването на храната; бучки храна се улавят от псевдоподии, а несмилаемите остатъци се изхвърлят от всяка клетка независимо. Процес вътреклетъченХраносмилането при хидрата е примитивно и наподобява подобен процес при протозоите. Тъй като ектодермата и ендодермата се образуват от две групи специализирани клетки, хидрата служи като пример за първоначалната диференциация на клетъчните елементи в многоклетъчен организъм и образуването на примитивни тъкани (фиг. 25).
Хранителните вещества се усвояват частично от храносмилателните клетки на ендодермата и частично се транспортират през междинния неклетъчен слой; ектодермални клетки; получават хранителни вещества през опорната пластина и евентуално директно от храносмилателните, чрез техните процеси, които пробиват опорната пластина. Очевидно опорната плоча, въпреки че липсва клетъчна структура, играе много важна роля в живота на хидрата.
Напредък. 1. Запознайте се със структурата на стената на тялото на хидрата. Разгледайте при ниско увеличение на микроскопа разположението на слоевете в стената на тялото на хидрата върху постоянен, оцветен препарат на среден разрез през тялото на животното. 2. Начертайте схематична скица на стената на тялото (контур, без изобразяване на границите между клетките); маркирайте на фигурата ектодермата, ендодермата и поддържащата пластина и посочете техните функции,
работа 3. Гастровекуларен кухина.Отваря се в устния край с устата, която служи като единственият отвор, през който кухината комуникира с външната среда (виж фиг. 25). Навсякъде, включително устния конус, той е заобиколен (или облицован) от ендодерма. И двата клетъчни слоя граничат с устния отвор. С двата флагела ендодермалните клетки създават водни течения в кухината.
В ендодермата има специални клетки - жлезисти (не се виждат на препарата) - които отделят храносмилателни сокове в кухината (виж фиг. 25, 26). Храната (например уловени ракообразни) навлиза в кухината през устата, където се усвоява частично. Несмилаемите остатъци от храна се отстраняват през същия единствен отвор, който служи
Ориз. 26. Изолирани хидра клетки: А- епително-мускулна ектодермална клетка (силно увеличена). Наборът от контрактилни мускулни влакна в процеса на рисунката е изпълнен с мастило, около него има слой от прозрачна протоплазма; б- група ендодермални клетки. Между храносмилателните клетки има една жлезиста и една сетивна; IN- интерстициална клетка между две ендодермални клетки:
1
- 8
- епителни мускулни клетки ( 1
- епителна област, 2
- ядро, 3
- протоплазма, 4
- включвания, вакуоли, 5
- външен кутикуларен слой, 6 -
мускулен процес, 7
- протоплазмен случай, 8
- мускулни влакна); 9
- ендодер. бебешки клетки; 10 -
техните флагели; 11 -
жлезиста клетка; 12 -
поддържащ плоча;.13
- чувствителна клетка; 14
- интерстициална клетка
не само с устата си, но и с прах. Кухината на хидрата продължава в такива части на тялото като стъблото и пипалата (виж фиг. 24); усвоените вещества проникват тук; Смилането на храната не се извършва тук.
Hydra има двойно храносмилане: вътреклетъчен- по-примитивни (описани по-горе) и извънклетъчни, или кухини, характерни за многоклетъчните животни и за първи път възникнали в coelenterates.
Морфологично и функционално кухината на хидрата съответства на червата на висшите животни и може да се нарече стомашна. Hydra няма специална система за транспортиране на хранителни вещества; Тази функция се изпълнява частично от същата кухина, която следователно се нарича гастроваскуларен.
Напредък. 1. На микроскопичен образец от надлъжен разрез при ниско увеличение на микротранша, изследвайте формата на гастроваскуларната кухина и нейното положение в тялото на хидрата. Обърнете внимание на обвивката на кухината (по цялата й дължина) с ендодермални клетки. Трябва да проверите това, като изследвате хипостома при голямо увеличение под микроскоп. 2. Намерете области от гастроваскуларната кухина, които не участват в храносмилането. Начертайте всички наблюдения и ги маркирайте на фигурата.
функции на различни части на кухината. 3. Разгледайте и начертайте напречно сечение през тялото на хидрата при малко увеличение на микроскопа. Покажете на фигурата цилиндричната форма на тялото, разположението на клетъчните слоеве и поддържащата пластина, разликата между ектодермалните и ендодермалните клетки, затвореността на кухината (без да се брои оралния отвор).
Работа 4. Клетъчни елементи на Хидра.Въпреки всички морфологични и физиологични различия, клетките на двата слоя в Hydra са толкова сходни, че представляват един тип епителни мускулни клетки(виж Фиг. 26). Всеки от тях има везикуларен или цилиндричен регион с ядро в центъра си; това е епителната част, която образува обвивката в ектодермата и храносмилателния слой в ендодермата.В основата на клетката се простират контрактилни процеси - мускулният елемент на клетката.
Двойствената природа на клетъчната структура съответства на двойното име на този тип клетки.
Мускулните процеси на епителните мускулни клетки са в съседство с опорната плоча. В ектодермата те са разположени по дължината на тялото (това не се вижда на препарата) и чрез свиването им тялото на хидрата се скъсява; в ендодермата, напротив, те са насочени през тялото и когато се свиват, тялото на хидрата намалява по размер напречно сечениеи се простира на дължина. По този начин, чрез променливото действие на мускулните процеси на клетките на ектодермата и ендодермата, хидратът се свива и разтяга по дължина.
Епителните зони изглеждат различно в зависимост от това къде се намира клетката: във външния или вътрешния слой, в багажника или в подметката.
Двойната природа на структурата на епителната мускулна клетка съответства на двойна функция.
Много малки клетъчни елементи - жилещи клетки (клетки от коприва, книдобласти) - са разположени на групи в ектодермата на пипалото (фиг. 27). Центърът на такава група, т.нар пареща батерия, е заета от относително голяма клетка, пенетрант, и няколко по-малки, еволвенти. По-малко много жилещи батерии присъстват и в ектодермата на областта на багажника. Най-честите характеристики на книдите на плавниците са следните: протоплазмено тяло, специална клетъчна органела - жилещата капсула (cnida) и едва видимо тънко шипче или стърчаща къса коса, наречена книдоцил (фиг. 27).
При по-внимателно разглеждане на клетките на копривата могат да се разграничат три форми. Пенетранти (фиг. 27)
Ориз. 27. Хидра жилещи клетки: А- пенетранта - първият тип жилещи клетки; книдобластът е показан в покой (вляво) и с изхвърлена нишка (вдясно); б- Волвента; IN- част от пипало на хидра с батерии от жилещи клетки от различни видове:
1
- пенетранти; 2
-волвенти; 3
- глутинанти; 4 - 13 -
жилещи клетъчни елементи (4
- шапка с козирка; 5-книдобласт, протоплазма и ядро, 6
- капсула, 7
- стена на капсула, 8
- нишка, 9
- врата, 10
- конус, 11
- стилети, 12
- шипове, 13
- книдоцил)
имат голяма крушовидна капсула; стената му е здрава и еластична. В капсулата се намира навита дълга тънка цилиндрична тръба - жилеща нишка, свързан със стената на капсулата чрез шийка -
удължения на резбата, на чиято вътрешна стена има три заострени стилета и няколко шипа.
В покой капсулата е затворена от капачка, над която стърчи книдоцилът; неговото специфично дразнене (механично и евентуално химично) активира книдобласта (виж фиг. 27). Капакът се отваря и шията се простира от отвора на cnida; стилети, заострени със заострен край напред, се пробождат в тялото на жертвата и, обръщайки се, разширяват раната; жилеща нишка прониква в последната, която е обърната отвътре навън; отровната течност, въведена от конеца в раната, парализира или убива жертвата. Действието на пенетранта (от дразнене на нокътя до проникване на отрова) настъпва моментално.
Волвентите са малко по-прости. Техните книдии са лишени от отровна течност и имат шия със стилети и шипове. Жилните нишки, освободени по време на дразнене, спирално се увиват около плувните четинки (на краката или антените на ракообразните) и по този начин създават механична пречка за движението на плячката. Ролята на глутинантите (големи и малки) е по-малко ясна.
Клетките на копривата служат като адаптация на хидрата за защита и атака. На удължени и бавно движещи се пипала, когато са раздразнени, едновременно се активират многобройни жилещи батерии. Книдобластът действа еднократно; неуспешната се заменя с нова, образувана от резервни недиференцирани клетки.
В допълнение към специализираните групи клетки, изучавани в практическите часове (епително-мускулни, жлезисти и коприва), хидрата има и други клетки, които са трудни за изучаване в лабораторен урок. Въпреки това, за пълнота на описанието, най-важните характеристики на тези клетки са дадени по-долу.
Интерстициаленклетки или съкратено "i-клетки" - многобройни малки клетки, разположени на групи в пространствата между епителните мускулни клетки в техните основи, това съответства на името им като междинни (виж фиг. 26). От тях чрез трансформация се образуват жилещи клетки (виж по-горе) и някои други клетъчни елементи. Ето защо те се наричат още клетки за съхранение. Те са в недиференцирано състояние и се специализират в клетки от един или друг тип в резултат на сложен процес на развитие.
Чувствителните клетки са концентрирани главно в ектодермата (виж фиг. 26); отличават се с издължената си форма; със заострения си край те излизат навън, а с противоположния край се насочват към опорната пластина, по която се простират израстъците им. В основата си сетивните клетки очевидно влизат в контакт с нервните елементи.
Нервните клетки са разпръснати по-равномерно в тялото на хидрата, като колективно образуват нервна система с дифузен характер (виж фиг. 25); само в областта на хипостома и подметката има по-богато натрупване от тях, но нервен центърили дори нервни ганглии Hydra все още няма такъв. Нервните клетки са свързани помежду си с процеси (виж фиг. 25), образувайки нещо като мрежа, чиито възли са представени от нервни клетки; поради тази причина нервната система на хидрата се нарича мрежеста. Подобно на сензорните клетки, нервните клетки са концентрирани главно в ектодермата.
Дразненето от външната среда (химическо, механично, с изключение на дразнене на книдобласти) се възприема от чувствителните клетки и възбуждането, причинено от него, се предава на нервните клетки и бавно се разпространява в цялата система. Отговорните движения на хидрата са изразени
под формата на компресия на цялото тяло, т.е обща реакция, въпреки локалния характер на дразненето. Всичко това е доказателство за ниското ниво, на което се намира нервната система на хидрата. Въпреки това, той вече играе ролята на орган, който свързва структурните елементи B като едно цяло (нервни връзки в тялото) и тялото като цяло с външната среда.
прогрес, 1. Върху микроскопичен образец от надлъжен разрез (или върху цялостен разрез) разгледайте малък участък от пипалото под микроскоп при голямо увеличение. Проучете външния вид на жилещите клетки, тяхното местоположение в тялото и жилещите батерии, които образуват. Скицирайте изследваната област на пипалото с изображение на двата клетъчни слоя, зоната на гастроваскуларната кухина и жилещата батерия, 2. Върху предварително приготвен микропредмет от мацерирана тъкан (вижте страница 12), прегледайте и скицирайте при голямо увеличение различни формижилещи клетки и епителни мускулни клетки. Маркирайте детайлите на конструкцията и посочете тяхната функция.
работа 5. Възпроизвеждане на хидра.Хидрите се размножават както вегетативно, така и полово.
Вегетативна форма на възпроизвеждане - пъпкуване- се извършва по следния начин. В долната част на тялото на хидрата се появява бъбрек като конусовидна туберкула. На дисталния крайнеговите (виж фиг. 24) се появяват няколко малки туберкули, превръщащи се в пипала; в центъра между тях се пробива отвор за уста. В проксималния край на пъпката се образуват дръжка и подметка. Клетките на ектодермата, ендодермата и материала на опорната пластина участват в образуването на бъбрека. Стомашната кухина на тялото на майката продължава в бъбречната кухина. Напълно развитата пъпка се отделя от родителя и започва самостоятелно съществуване.
Органите на сексуалното размножаване са представени в хидрата от половите жлези или гонадите (виж фиг. 24). Яйчникът се намира в долната част на багажника; яйцевидна клетка в ектодермата, заобиколена от специални хранителни клетки, представлява голямо яйце с множество израстъци, наподобяващи псевдоподии. Над яйцето се пробива изтънената ектодерма. Тестисите с множество сперматозоидисе образуват в дисталната част (по-близо до оралния край) на тялото, също в ектодермата. Чрез пробив в ектодермата сперматозоидите навлизат във водата и при достигане на яйцеклетката я оплождат. При двудомната хидра един индивид носи или мъжка, или женска полова жлеза; при
хермафродит, т.е. двуполов, в един и същи индивид се образуват както тестис, така и яйчник.
Напредък. 1. Запознайте се с външен видбъбреци върху жива хидра или върху микропредметно стъкло (общо или надлъжен разрез). Разберете връзката между клетъчните слоеве и кухината на бъбрека със съответните структури на тялото на майката. Направете наблюдения при малко увеличение на микроскопа. 2. Надлъжно сечение на препарата трябва да се изследва и скицира при ниско увеличение на микроскопа. обща формаПолови жлези на хидра.
Дистално, от латински дистар -отдалечени от центъра или оста на тялото; V в такъв случайдалеч от тялото на майката.
Проксимален, от латински проксимус- най-близо (най-близо до оста или центъра на тялото).
1: Хермафродит, от гръцки хермафродит- организъм с репродуктивни органи и на двата пола.
Първият човек, който видя и описа хидрата, беше изобретателят на микроскопа и най-големият натуралист от 17-18 век А. Левенгук.
Гледайки водните растения под примитивния си микроскоп, той видял странно създание с „ръце под формата на рога“. Льовенхук дори успя да наблюдава пъпкуването на хидра и да види жилещите й клетки.
Структурата на сладководната хидра
Хидрата е типичен представител на кишечнополостните. Формата на тялото му е тръбовидна, в предния край има устен отвор, заобиколен от венче от 5-12 пипала. Непосредствено под пипалата хидратът има малко стеснение - шията, която отделя главата от тялото. Задният край на хидрата е стеснен в повече или по-малко дълга дръжка или стъбло с подметка в края. Добре нахранената хидра има дължина не повече от 5-8 милиметра, гладната е много по-дълга.
Тялото на хидрата, подобно на всички коелентерни, се състои от два слоя клетки. Във външния слой клетките са разнообразни: някои от тях действат като органи, които убиват плячка (клетки за жилене), други отделят слуз, а трети имат контрактилност. Нервните клетки също са разпръснати във външния слой, чиито процеси образуват мрежа, покриваща цялото тяло на хидрата.
Хидрата е един от малкото представители на сладководните кишечнополови, по-голямата част от които са обитатели на морето. В природата хидрите се срещат в различни водни обекти: в езера и езера сред водни растения, върху корените на водна леща, със зелен килим, покриващ канавки и ями с вода, малки езера и речни заливи. Във водоеми с чиста водахидрите могат да бъдат намерени на голи скали близо до брега, където понякога образуват кадифен килим. Хидрите са светлолюбиви, така че обикновено се задържат на плитки места в близост до бреговете. Те са в състояние да разпознаят посоката на светлинния поток и да се придвижат към неговия източник. Когато се отглеждат в аквариум, те винаги се придвижват до осветена стена.
Ако поставите повече водни растения в съд с вода, можете да наблюдавате хидри, които пълзят по стените на съда и листата на растенията. Подметката на хидрата отделя лепкава субстанция, поради което е здраво прикрепена към камъни, растения или стени на аквариума и не е лесно да се отдели. Понякога хидрата се движи в търсене на храна. В аквариума можете ежедневно да отбелязвате мястото на закрепването му с точка върху стъклото. Този опит показва, че за няколко дни движението на хидрата не надвишава 2-3 сантиметра. За да смени мястото си, хидрата временно се залепва за стъклото с пипалата си, отделя подметката и я издърпва към предния край. След като се прикрепи с подметката си, хидрата се изправя и отново навежда пипалата си една крачка напред. Този метод на движение е подобен на начина, по който ходи гъсеницата на пеперудата молец, разговорно наричана „геодезист“. Само гъсеницата дърпа задния край напред и след това отново премества главата напред. Когато върви по този начин, хидрата постоянно се обръща над главата си и по този начин се движи сравнително бързо. Има и друг, много по-бавен начин на придвижване - плъзгане по подметката. Със силата на мускулите на подметката хидрата едва забележимо се движи от мястото си. Хидрите могат да плуват във вода известно време: след като се отделят от субстрата, разпръсквайки пипалата си, те бавно падат на дъното. На подметката може да се образува газов мехур, който носи животното нагоре.
Как се хранят сладководните хидри?
Хидрата е хищник, храната й са реснички, малки ракообразни - дафния, циклоп и други; понякога попада на по-голяма плячка под формата на ларва на комар или малък червей. Хидрите могат дори да причинят вреда на рибните езера, като ядат пържени риби, които се излюпват от яйцата.
Ловът на хидра е лесен за наблюдение в аквариум. Разпростряла широко пипалата си, така че да образуват мрежа за улавяне, хидрата виси с пипалата си надолу. Ако наблюдавате седнала хидра дълго време, можете да видите, че тялото й бавно се люлее през цялото време, описвайки кръг с предния си край. Плуващ покрай него циклоп докосва пипалата и започва да се бори, за да се освободи, но скоро, ударен от жилещи клетки, се успокоява. Парализираната плячка се издърпва до устата от пипалото и се поглъща. По време на успешен лов малкият хищник се надува с погълнати ракообразни, чиито тъмни очи блестят през стените на тялото. Хидрата може да погълне плячка, по-голяма от себе си. В същото време устата на хищника се отваря широко и стените на тялото се разтягат. Понякога част от неуместната плячка стърчи от устата на хидрата.
Възпроизвеждане на сладководна хидра
При добро хранене хидрата бързо започва да пъпки. Растежът на пъпка от малка туберкула до напълно оформена хидра, но все още седяща върху тялото на майката, отнема няколко дни. Често, докато младата хидра все още не се е отделила от стария индивид, втората и третата пъпка вече са оформени върху тялото на последния. Така се осъществява безполовото размножаване полово размножаваненаблюдава се по-често през есента, когато температурата на водата спада. По тялото на хидрата се появяват подутини – полови жлези, едни от които съдържат яйцеклетки, а други – мъжки полови клетки, които, плавайки свободно във водата, проникват в телесната кухина на други хидри и оплождат неподвижните яйца.
След образуването на яйцата старата хидра обикновено умира, а при благоприятни условия от яйцата излизат млади хидри.
Регенерация в сладководна хидра
Хидрите имат изключителна способност да се регенерират. Една хидра, разрязана на две части, много бързо израства пипала в долната част и подметка в горната част. В историята на зоологията са известни забележителни експерименти с хидра, проведени в средата на 17 век. Холандски учител Трембле. Той не само успява да получи цели хидри от малки парчета, но дори слива половини от различни хидри една с друга, обръща тялото им отвътре и получава полип със седем глави, подобен на Лернейската хидра от митовете Древна Гърция. Оттогава този полип започва да се нарича хидра.
В резервоарите на нашата страна има 4 вида хидри, които се различават малко един от друг. Един от видовете се характеризира с яркозелен цвят, който се дължи на наличието в тялото на хидра от симбиотични водорасли - зоохлорела. От нашите хидри най-известни са стъблената или кафява хидра (Hydra oligactis) и безстъблената или обикновена хидра (H. vulgaris).
Различава се с по-сложни жизнени процеси в сравнение с първите многоклетъчни организми- гъби. С какви структурни характеристики е свързано това? Нека да го разберем заедно.
Какво е хидра в митологията
The биологични видовеполучи името си поради приликите си с митологичния герой - Лернейската хидра. Според легендата това било змиеподобно чудовище с отровен дъх. Тялото на хидрата имаше няколко глави. Никой не успя да я победи - на мястото на отрязаната глава веднага израснаха няколко нови.
Лернейската хидра живеела в езерото Лерна, където охранявала входа към подземното царство на Хадес. И само Херкулес успя да отреже безсмъртната й глава. След това я заровил в земята и я покрил с тежък камък. Това е вторият труд на Херкулес от дванадесетте.
Хидра: биология
Високата способност за възстановяване на изгубени части от тялото или регенерация също е характерна за сладководната хидра. Това животно е представител на типа coelenterate. И така, какво е самотен сладководен полип, който води изключително привързан начин на живот.
Обща характеристика на коелентерните
Както всички коелентерни, хидрата е воден обитател. Те предпочитат плитки локви, езера или реки с малко течение, което им позволява да се прикрепят към растения или дънни предмети.
Класовете кишечнополостни са представени от хидроиди, медузи и коралови полипи. Всички техни представители се характеризират с лъчева или радиална симетрия. Тази структурна особеност е свързана със заседнал начин на живот. В този случай в центъра на тялото на животното може да се постави въображаема точка, от която да се изтеглят лъчи във всички посоки.
Всички кишечнополостни са многоклетъчни животни, но не образуват тъкани. Тялото им е представено от два слоя специализирани клетки. Вътре има чревна кухина, в която се смила храната. Различните класове coelenterates се различават по начина си на живот:
- Хидроидите са прикрепени към субстрата с помощта на подметката и са единични.
- Кораловите полипи също са неподвижни, но образуват колонии, съдържащи стотици хиляди индивиди.
- Медузите активно плуват във водния стълб. В същото време камбаната им се свива и водата се изтласква със сила. Това движение се нарича реактивно.
Строеж на тялото
Тялото на сладководната хидра има формата на стъбло. Основата му се нарича подметка. С негова помощ животното се прикрепя към подводни предмети. В противоположния край на тялото има устен отвор, заобиколен от пипала. Води в чревната кухина.
Стените на тялото на хидрата се състоят от два слоя клетки. Външната се нарича ектодерма. Състои се от дермално-мускулни, нервни, междинни и жилещи клетки. Вътрешният слой, или ендодермата, се образува от другите им видове - храносмилателни и жлезисти. Между слоевете на тялото има слой междуклетъчно вещество, което прилича на чиния.
Видове клетки и жизнени процеси
Тъй като в тялото на хидрата не се образуват тъкани или органи, всички физиологични процеси се извършват с помощта на специализирани клетки. Така епително-мускулните осигуряват движение. Да, въпреки фиксирания си начин на живот, хидроидите са способни на движение. В този случай епителните мускулни клетки от едната страна на тялото първо се свиват, животното се „огъва“, застава на пипалата и отново пада върху подметката. Това движение се нарича ходене.
Между епително-мускулните клетки има нервни клетки със звездовидна форма. С тяхна помощ животното възприема дразнения от заобикаляща средаи им отговаря по определен начин. Например, ако докоснете хидрата с игла, тя се свива.
Ектодермата също съдържа междинни клетки. Те са способни на невероятни трансформации. Ако е необходимо, от тях се образуват клетки от всякакъв вид. Те са тези, които определят високо ниворегенерация на тези животни. Известно е, че хидрата може да бъде напълно възстановена от 1/200 от нейната част или кашаво състояние.
Половите клетки също се образуват от междинни клетки. Това се случва с настъпването на есента. В този случай яйцеклетките и спермата се сливат, за да образуват зигота и тялото на майката умира. През пролетта от тях се развиват млади индивиди. През лятото чрез пъпкуване върху тялото му се образува малка туберкулоза, която се увеличава по размер, придобивайки чертите на възрастен организъм. Докато расте, той се отделя и започва да съществува самостоятелно.
Храносмилателните клетки се намират в ендодермата на коелентерните. Те се разделят хранителни вещества. И в чревната кухина се отделят ензими, под въздействието на които храната се разпада на парчета. По този начин хидратът се характеризира с два вида храносмилане. Те се наричат вътреклетъчни и кухини.
Ужилващи клетки
Невъзможно е да се отговори на въпроса какво е хидра, ако не се запознаете с характеристиките.В природата те се срещат само в коелентерни животни. С тяхна помощ се извършва защита, поражение и задържане на плячка. Следователно повечето от тях са разположени на пипалата.
Жилната клетка се състои от капсула със спирално усукана нишка. На повърхността на тази структура има чувствителна коса. Той е този, който е докоснат от плуваща плячка. В резултат на това нишката се развива и се забива със сила в тялото на жертвата, като го парализира.
По вид хранене коелентерните, по-специално хидра, са хетеротрофни хищници. Хранят се с дребни водни безгръбначни. Например, дафния, циклоп, олигохети, ротифери, бълхи, ларви на комари и пържени риби.
Значението на коелентерните
Значението на хидрата в природата се състои преди всичко в това, че тя играе ролята на биологичен филтър. Пречиства водата от суспендирани частици, които консумира като храна. Това е важно звено в хранителните вериги на сладководните тела. Хидрите се хранят с някои кладоцери, турбеларии и риби, чийто размер надвишава 4 см. Самата хидра заразява малките с отровата на жилещите клетки.
Но учените, попитани какво е хидра, вероятно ще отговорят, че това е добре познат обект лабораторни изследвания. Тези коелентерати се използват за изследване на особеностите на процесите на регенерация, физиологията на нисшите многоклетъчни организми и пъпкуването.
И така, сладководната хидра е представител на класа Hydroid.Това е многоклетъчно двуслойно животно с радиална симетрия, чието тяло се състои от няколко вида специализирани клетки.
Хидрата е типичен представител на клас Hydrozoa. Има цилиндрична форма на тялото, достигаща дължина до 1-2 см. На единия полюс има уста, заобиколена от пипала, чийто брой е различни видовеима от 6 до 12. На противоположния полюс хидрите имат подметка, която служи за прикрепване на животното към субстрата.
Сетивни органи
В ектодермата на хидрата има жилещи или копривни клетки, които служат за защита или нападение. Във вътрешната част на клетката има капсула със спирално усукана нишка.
Извън тази клетка има чувствителен косъм. Ако някое малко животно докосне косъм, жилещата нишка бързо изстрелва и пронизва жертвата, която умира от отровата, попаднала по нишката. Обикновено много жилещи клетки се освобождават едновременно. Рибите и другите животни не ядат хидри.
Пипалата служат не само за допир, но и за улавяне на храна - различни малки водни животни.
Хидрите имат епителни мускулни клетки в ектодермата и ендодермата. Благодарение на свиването на мускулните влакна на тези клетки, хидрата се движи, „стъпвайки“ последователно с пипалата и подметката си.
Нервна система
Нервните клетки, които образуват мрежа в цялото тяло, са разположени в мезоглеята, а процесите на клетките се простират навън и в тялото на хидрата. Този тип сграда нервна системанаречена дифузна. Особено много нервни клеткиразположени в хидрата около устата, върху пипалата и подметката. По този начин коелентерните вече имат най-простата координация на функциите.
Хидрозоите са раздразнителни. Когато нервните клетки са раздразнени от различни стимули (механични, химични и др.), възприеманото дразнене се разпространява във всички клетки. Благодарение на свиването на мускулните влакна тялото на хидрата може да се свие в топка.
Така за първи път в органичен святрефлексите се появяват в coelenterates. При животни от този тип рефлексите са все още монотонни. При по-организираните животни те стават по-сложни в процеса на еволюция.
Храносмилателната система
Всички хидри са хищници. След като улови, парализира и уби плячка с помощта на жилещи клетки, хидрата с пипалата си я дърпа към отвора на устата, който може да се разтегне много. След това храната навлиза в стомашната кухина, облицована с жлезисти и епително-мускулни ендодермални клетки.
Храносмилателният сок се произвежда от жлезисти клетки. Съдържа протеолитични ензими, които подпомагат усвояването на протеините. Храната в стомашната кухина се смила от храносмилателни сокове и се разпада на малки частици. Клетките на ендодермата имат 2-5 флагела, които смесват храната в стомашната кухина.
Псевдоподиите на епителните мускулни клетки улавят хранителни частици и впоследствие възниква вътреклетъчно храносмилане. Остатъците от несмляната храна се отстраняват през устата. Така при хидроидите за първи път се появява кухино или извънклетъчно храносмилане, протичащо успоредно с по-примитивното вътреклетъчно храносмилане.
Регенерация на органи
В ектодермата на хидрата има междинни клетки, от които при увреждане на тялото се образуват нервни, епително-мускулни и други клетки. Това насърчава бързото заздравяване на ранената област и регенерацията.
Ако се отреже пипалото на хидрата, то ще се възстанови. Освен това, ако хидрата се разреже на няколко части (дори до 200), всяка от тях ще възстанови целия организъм. Използвайки примера на хидра и други животни, учените изучават феномена на регенерацията. Идентифицираните модели са необходими за разработването на методи за лечение на рани при хора и много видове гръбначни животни.
Методи за размножаване на хидра
Всички хидрозои се размножават по два начина - безполов и полов. Безполовото размножаване е както следва. През лятото, приблизително по средата, ектодермата и ендодермата излизат от тялото на хидрата. Образува се могила или пъпка. Поради клетъчната пролиферация, размерът на бъбрека се увеличава.
Стомашната кухина на дъщерната хидра комуникира с кухината на майката. В свободния край на пъпката се образува нова уста и пипала. В основата пъпката е завързана, младата хидрата се отделя от майката и започва да води самостоятелно съществуване.
Сексуално размножаване при хидрозоите природни условиянаблюдавани през есента. Някои видове хидра са двудомни, докато други са хермафродитни. В сладководната хидра женските и мъжките полови жлези или гонадите се образуват от междинни клетки на ектодермата, т.е. тези животни са хермафродити. Тестисите се развиват по-близо до устата на хидрата, а яйчниците се развиват по-близо до подметката. Ако в тестисите се образуват много подвижни сперматозоиди, тогава в яйчниците узрява само една яйцеклетка.
Хермафродитни индивиди
При всички хермафродитни форми на хидрозои сперматозоидите узряват по-рано от яйцата. Следователно оплождането става кръстосано оплождане и следователно не може да настъпи самооплождане. Оплождането на яйцата се случва в майката през есента. След оплождането хидрите по правило умират и яйцата остават в латентно състояние до пролетта, когато от тях се развиват нови млади хидри.
Пъпкуване
Морските хидроидни полипи могат да бъдат, като хидра, самотни, но по-често живеят в колонии, които се появяват поради пъпкуването на голям брой полипи. Колониите от полипи често се състоят от огромен брой индивиди.
В морските хидроидни полипи, в допълнение към безполовите индивиди, по време на размножаването чрез пъпкуване се образуват полови индивиди или медузи.
