Гидра пресноводная: внешний вид, способ дыхания, размножение и местообитание

Гидра

ЦарствоЖивотные
ПодцарствоМногоклеточные
ТипКишечнополостные
КлассГидроидые
РодГидры

Общее строение

Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы.

Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея, служащая опорой.

Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные, промежуточные и стрекательные.

Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.

За счёт мускульных волоконец, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.

Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными.

При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.

В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.

Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью

Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.

Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью

По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.

Существует несколько типов стрекательных клеток. Нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят в их тело яд. Нити других обвиваются вокруг добычи. Нити третьих — очень клейкие и прилипают к жертве. Обычно гидра «стреляет» несколькими стрекательными клетками. После выстрела стрекательная клетка погибает. Новые стрекательные клетки формируются из промежуточных.

Строение внутреннего слоя клеток

Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.

Пищеварительная система

Пищеварительно-мускульных клеток больше других. Мускульные волоконца их способны к сокращению. Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.

Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.

Строение пищеварительно-мускульной клетки

Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.

Строение желистой клетки

Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Питательные вещества распределяются по всему телу гидры.

Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.

Дыхание

Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.

Кровеносная система

Выделение

Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.

Нервная система

Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).

Нервная система и раздражимость гидры

Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс.

Половые клетки

С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки.

Различают два вида половых клеток: яйцевые, или женские половые клетки, и сперматозоиды, или мужские половые клетки.

Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию.

Яйцевая клетка гидры похожа на амёбу. Она снабжена ложноножками и быстро растет, поглощая соседние промежуточные клетки.

Строение яйцевой клетки гидры

Строение сперматозоида гидры

Сперматозоиды по внешнему виду напоминают жгутиковых простейших. Они покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика.

Оплодотворение. Размножение

Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.

Бесполое размножение гидры

При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5—1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.

Регенерация

Гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность — рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела (менее 1/100 объёма), из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.

Передвижение

В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.

«Шагающий» способ передвижения

«Шагающий» способ передвижения гидры

Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).

«Кувыркающий» способ передвижения

«Кувыркающий» способ передвижения гидры

В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).

Кто такая пресноводная гидра, строение и нервная система

У этого термина существуют и другие значения, см. Гидра.

Гидры (лат. Hydra) — род пресноводных сидячих кишечнополостных из класса гидроидных (Hydrozoa). Представители обитают в стоячих водоёмах и реках с медленным течением, прикрепляясь к водным растениям или грунту. Длина тела гидры составляет 1—20 мм, иногда несколько более. Это одиночный малоподвижный полип.

Какая нервная система характерна для гидры?

Гидра обыкновенная обитает в пресноводных водоемах, крепится одной стороной своего тела к водным растениям и подводным объектам, ведет малоподвижный образ жизни, питается мелкими членистоногими (дафниями, циклопами и др.). Гидра является типичным представителем кишечнополостных и обладает характерными особенностями их строения.

Нервная система дождевого червя

Нервная система у дождевого червя сложнее, чем у гидры. Она расположена на брюшной стороне тела и похожа на длинную цепочку, – это так называемая брюшная нервная цепочка. В каждом членике тела имеется по одному двойному нервному узлу. Все узлы соединены между собой перемычками. На переднем конце тела в области глотки от нервной цепочки отходят две перемычки. Они охватывают глотку справа и слева, образуя окологлоточное нервное кольцо. Сверху в окологлоточном кольце есть утолщение. Это надглоточный нервный узел. От него в переднюю, часть тела червя отходит множество тончайших нервов. Этим объясняется большая чувствительность этой части тела. Такая особенность строения дождевого червя имеет защитное значение. Разветвляясь по тканям и органам тела, нервная система дождевого червя и других животных регулирует и объединяет деятельность всех органов, соединяя их в одно целое – организм животного.

Строение

Туловище гидры имеет трубчатую форму. Оно представлено двумя видами клеток — эктодермой и энтодермой. Между ними находится межклеточное вещество — мезоглея.

В верхней части тела можно увидеть ротовое отверстие, обрамленное несколькими щупальцами.

С противоположной стороны «трубочки» расположена подошва. Благодаря присоске происходит прикрепление к стебелькам, листочкам и другим поверхностям.

Эктодерма гидры

Эктодерма — внешняя часть клеток тельца животного. Эти клетки необходимы для жизни и развития животного.

Эктодерма состоит из нескольких видов клеток. Среди них:

  • кожно-мускульные клетки — они помогают телу двигаться и извиваться. Когда клетки сокращаются, животное сжимается или напротив — вытягивается. Простой механизм помогает гидре под покровом воды беспрепятственно передвигаться с помощью «кувырков» и «шагов»;
  • стрекательные клетки — ими покрыты стенки тела животного, но большая часть сосредоточена в щупальцах. Как только рядом с гидрой проплывает мелкая добыча, она пытается коснуться ее щупальцами. В этот момент стрекательные клетки выпускают «волоски» с ядом. Парализуя жертву, гидра притягивает ее к ротовому отверстию и заглатывает. Эта несложная схема позволяет беспрепятственно добывать пищу. После такой работы стрекательные клетки самоуничтожаются, а на их месте появляются новые;
  • нервные клетки. Внешняя оболочка тела представлена звездообразными клетками. Они соединены между собой, образуя цепочку нервных волокон. Так образована нервная система животного;
  • половые клетки активно растут в осенний период. Представляют собой яйцевые (женские) половые клетки и сперматозоиды. Яйцеклетки находятся рядом с ротовым отверстием. Они быстро растут, поглощая расположенные рядом клетки. Сперматозоиды после созревания выходят из тела и плавают в воде;
  • промежуточные клетки — они служат защитным механизмом: при повреждении тела животного эти невидимые «защитники» начинают активно размножаться и залечивать рану.

Энтодерма гидры

Энтодерма помогает гидре переваривать пищу. Клетки выстилают пищеварительный тракт. Они захватывают частички пищи, доставляя ее к вакуолям. Выделенный железистыми клетками пищеварительный сок перерабатывает необходимые для организма полезные вещества.

Чем дышит гидра

Пресноводная гидра дышит внешней поверхностью тела, через которую поступает необходимый для ее жизнедеятельности кислород.

Кроме того, в процессе дыхания участвуют и вакуоли.

Местообитание полипа

Гидр можно обнаружить в медленно текущей либо вовсе стоячей воде озер, прудов, речных заводей, которая богата растительностью. В водоемах России проживают полипы четырех видов, визуально практически не отличающихся друг от друга. Это обыкновенная, стебельчатая, бесстебельчатая и бурая гидры.

Некоторые из разновидностей полипов имеют зеленый или бурый цвет тела. Этот фактор обусловлен наличием в их теле зоохлорелл — симбиотических водорослей. Отследить таких гидр можно, набрав в стеклянную банку воды из озера вместе с ряской, плавающей на ее поверхности. Когда эта вода отстоится, на стенках банки можно отследить тонкие бурые, зеленые или белые трубки, которые есть ничто иное, как гидры пресноводные.

Нервная система пресноводной гидры

Гидра воспринимает раздражения чувствительными клетками, расположенными в эктодерме (наружном слое). Передаются эти раздражения через нервные клетки, находящиеся в покровном слое, ближе к основанию покровно-мышечных клеток, на опорной перепонке, соединяясь между собой. Нервные клетки образуют нервную сеть. Эта сеть является зачатком нервной системы.

От чувствительных клеток раздражение (например, от прикосновения иглой или палочкой) передается нервным клеткам и распространяется по всей нервной сети гидры. От нервной сети раздражение переходит на покровно-мышечные клетки. Отростки их сокращаются, и соответственно сокращается все тело гидры. Так гидра отвечает на внешние раздражения. Сокращение тела гидры от прикосновения имеет защитное значение.

Нервная система кишечнополостных

Когда жертвы гидры проплывают мимо и касаются волосков, то из клетки выстреливает стрекательная нить. У одних стрекательных клеток нити пробивают покров членистоногого, у других — впрыскивают внутрь яд, у третьих — прилипают к жертве.

Среди клеток эктодермы у гидры есть нервные клетки. У каждой клетки есть множество отростков. Соединяясь с их помощью, нервные клетки образуют нервную систему гидры. Такая нервная система называется диффузной. Сигналы от одной клетки передаются по сети другим. Некоторые отростки нервных клеток контактируют с эпителиально-мускульными клетками и заставляют их, когда надо, сокращаться.

У гидр есть промежуточные клетки. От них образуются другие типы клеток, кроме эпителиально-мускульных и пищеварительно-мускульных. Все эти клетки обеспечивают высокую способность гидры к регенерации, т. е. восстановлению утраченных частей тела.

В теле гидры осенью образуются половые клетки. В бугорках на ее теле развиваются либо сперматозоиды, либо яйцеклетки.

В состав энтодермы входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.

У пищеварительно-мускульной клетки со стороны, обращенной к мезоглее, есть мускульное волоконце, как и у эпителиально-мускульных клеток. С другой стороны, обращенной в кишечную полость, клетка имеет жгутики (как у эвглены) и образует ложноножки (как у амебы). Пищеварительная клетка подгребает жгутиками пищевые частицы и захватывает их ложноножками. После этого внутри клетки образуется пищеварительная вакуоль. Полученные после переваривания питательные вещества используются не только самой клеткой, но и переправляются в другие типы клеток по специальным канальцам.

Железистые клетки выделяют в кишечную полость пищеварительный секрет, который обеспечивает распад добычи и ее частичное переваривание. У кишечнополостных сочетается полостное и внутриклеточное пищеварение.

Читайте также:  Инструкция по применению мелафикса: лечение аквариумных рыб, препараты-аналоги, как сделать своими руками

Нервная система и дыхание

Гидра имеет нервную сеть, однако мозг у нее отсутствует. Скопление нервных и сенсорных клеток локализуется в зоне удлинения рта и стебля. Эти существа способны реагировать на электрические и механические раздражители, температуру и свет. Но нервная система гидры сравнительно проста. Нервные клетки соединяются с сенсорными, что и позволяет им передавать сигналы и реагировать на раздражители.

Если дотронуться до пресноводной гидры, к примеру, кончиком иглы, нервные клетки мгновенно передают сигнал эпителиально-мускульным. Последние среагируют незамедлительным сокращением, и гидра тотчас же сожмется в комок. Дыхание и выведение экскрементов у полипов происходит через эпидермис.

Раздражимость и рефлексы

Гидры имеют сетчатую нервную систему. Наличие нервной системы позволяет гидре осуществлять простые рефлексы. Гидра реагирует на механическое раздражение, температуру, освещённость, наличие в воде химических веществ и на ряд других факторов внешней среды.

Питание и пищеварение

Гидра питается мелкими беспозвоночными — дафниями и другими ветвистоусыми, циклопами, а также олигохетами-наидидами. Есть данные о потреблении гидрами коловраток и церкарий трематод. Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот.
Так как у гидры нет транспортной системы, а мезоглея (слой межклеточного вещества между экто- и энтодермой) достаточно плотная, возникает проблема транспорта питательных веществ к клеткам эктодермы. Эта проблема решается за счет образования выростов клеток обоих слоёв, которые пересекают мезоглею и соединяются через щелевые контакты. Через них могут проходить мелкие органические молекулы (моносахариды, аминокислоты), что обеспечивает питание клеток эктодермы.

Биологическое значение гидры пресноводной

Гидра пресноводная — незаменимый элемент в пищевой цепочке. Это уникальное животное играет важную роль в очищении водоемов, регулируя популяцию других его обитателей.

Гидры — ценный объект исследования ученых в биологии, медицинской и научной областях.

Местные виды

В водоёмах России и Украины наиболее часто встречаются следующие виды гидр (в настоящее время многие зоологи выделяют кроме рода Hydra ещё 2 рода — Pelmatohydra и Chlorohydra):

  • гидра длинностебельчатая (Hydra (Pelmatohydra) oligactis, синоним — Hydra fusca) — крупная, с пучком очень длинных нитевидных щупалец, в 2—5 раз превышающих длину её тела. Эти гидры способны к очень интенсивному почкованию: на одной материнской особи порой можно встретить до 10-20 ещё не отпочковавшихся полипчиков.
  • гидра обыкновенная (Hydra vulgaris, синоним — Hydra grisea) — Щупальца в расслабленном состоянии значительно превышают длину тела — приблизительно вдвое длиннее тела, а само тело сужается ближе к подошве;
  • гидра тонкая (Hydra circumcincta, синоним — Hydra attenuata) — тело этой гидры имеет вид тонкой трубочки равномерной толщины. Щупальца в расслабленном состоянии не превышают длину тела, а если и превышают, то очень незначительно. Полипы мелкие, изредка достигают 15 мм. Ширина капсул голотрих изориз превышает половину их длины. Предпочитает жить поближе к дну. Почти всегда прикрепляется на сторону предметов, которая обращена ко дну водоёма.
  • гидра зелёная (Hydra (Chlorohydra) viridissima) с короткими, но многочисленными щупальцами, травянистого зелёного цвета.
  • Hydra oxycnida — щупальца в расслабленном состоянии не превышают длину тела, а если и превышают, то очень незначительно. Полипы крупные, достигают 28 мм. Ширина капсул голотрих изориз не превышает половины их длины.

Симбионты

У так называемых «зеленых» гидр Hydra (Chlorohydra) viridissima в клетках энтодермы живут эндосимбиотические водоросли рода Chlorella — зоохлореллы. На свету такие гидры могут длительное время (более четырёх месяцев) обходиться без пищи, в то время как искусственно лишенные симбионтов гидры без кормления погибают через два месяца. Зоохлореллы проникают в яйцеклетки и передаются потомству трансовариально. Другие виды гидр в лабораторных условиях иногда удается заразить зоохлореллами, однако устойчивого симбиоза при этом не возникает.

Именно с наблюдений за зелеными гидрами начал свои исследования А. Трамбле.

Хищники и паразиты

На гидр могут нападать мальки рыб, для которых ожоги стрекательных клеток, видимо, довольно чувствительны: схватив гидру, малёк обычно выплёвывает её и отказывается от дальнейших попыток съесть.

На поверхности тела гидр в качестве паразитов или комменсалов часто обитают Kerona polyporum, триходина и другие инфузории.

К питанию тканями гидр приспособлен ветвистоусый рачок из семейства хидорид Anchistropus emarginatus.

Тканями гидр могут также питаться турбеллярии микростомы, которые способны использовать непереваренные молодые стрекательные клетки гидр в качестве защитных клеток — клептокнид.

История открытия и изучения

Видимо, впервые описал гидру Антонио ван Левенгук. Подробно изучил питание, движение и бесполое размножение, а также регенерацию гидры Авраам Трамбле, который описал результаты своих опытов и наблюдений в книге «Мемуары к истории одного рода пресноводных полипов с руками в форме рогов» (первое издание вышло на французском языке в 1744 г.). Открытие Трамбле приобрело громкую славу, его опыты обсуждались в светских салонах и при французском королевском дворе. Эти опыты опровергли господствовавшее тогда убеждение, что отсутствие бесполого размножения и развитой регенерации у животных — одно из важнейших их отличий от растений. Считается, что изучении регенерации гидры (опыты А. Трамбле) положили начало экспериментальной зоологии. Научное название роду в соответствии с правилами зоологической номенклатуры присвоил Карл Линней. Название содержит отсылку к многоголовой Лернейской гидре, победа над которой была одним из двенадцати подвигов Геракла. Вероятно, Линней имел в виду регенерационные способности: когда Лернейской гидре отрубали одну голову, на её месте тут же вырастала другая.

Гидра как модельный объект

В последние десятилетия гидра используется как модельный объект для изучения регенерации и процессов морфогенеза. Геном гидры (североамериканский вид Hydra magnipapillata) частично расшифрован. Имеются коллекции мутантных линий гидры в Японии и Германии. Разработана методика получения трансгенных гидр.

Что такое гидра? Пресноводная гидра: строение, размножение

Первым смог разглядеть и описать гидру натуралист А. Левенгук, который изобрел микроскоп. Этот ученый был самым значительным натуралистом XVII-XVIII веков.

Рассматривая водные растения при помощи своего примитивного микроскопа, Левенгук заметил странное существо, у которого имелись руки «в виде рогов». Ученый даже пронаблюдал за почкованием этих существ и разглядел их стрекательные клетки.


Обыкновенная гидра (Hydra vulgaris).

История открытия животного

Прежде всего следует дать научное определение. Пресноводная гидра — это род сидячих (по образу жизни) кишечнополостных, относящихся к классу гидроидных. Представители этого рода обитают в реках с относительно медленным течением или стоячих водоемах. Они крепятся к грунту (дну) или растениям. Это малоподвижный одиночный полип.

Первые данные о том, что такое гидра, дал нидерландский ученый, конструктор микроскопа Антони ван Левенгук. Он являлся также основоположником научной микроскопии.

Более подробное описание, а также процессы питания, движения, размножения и регенерации гидры раскрыл швейцарский ученый Авраам Трамбле. Свои результаты он описал в книге «Мемуары к истории одного рода пресноводных полипов».

Данные открытия, которые стали предметом разговоров, принесли большую славу ученому. В настоящее время считается, что именно опыты по изучению регенерации рода послужили толчком к возникновению экспериментальной зоологии.

Уже позже Карлом Линнеем роду было дано научное название, которое исходило из древнегреческих мифов о Лернейской Гидре. Возможно, ученый связал название рода с мифическим существом ввиду его регенерационных способностей: когда гидре отрубали голову, на ее месте вырастала другая.

Передвижение

В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.

«Шагающий» способ передвижения

«Шагающий» способ передвижения гидры

Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).

«Кувыркающий» способ передвижения

«Кувыркающий» способ передвижения гидры

В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).

В древнегреческом мифе Гидра была многоголовым монстром, у которого вместо отрубленной головы вырастало две. Как оказалось, настоящее животное, названное в честь этого мифического зверя, обладает биологическим бессмертием.

Пресноводные гидры обладают замечательной регенеративной способностью. Вместо того, чтобы восстанавливать повреждённые клетки, они постоянно заменяются делением стволовых клеток и частично их дифференцированием.

В течение пяти дней гидра почти полностью обновляется, что полностью исключает процесс старения. Способность заменять даже нервные клетки до сих пор считается уникальной в животном мире.

Ещё одной особенностью

пресноводной гидры является то, что новый индивидуум может вырасти из отдельных частей. То есть, если гидру разделить на части, то достаточно 1/200 массы взрослой гидры чтобы из неё выросла новая особь.

Строение тела

Раскрывая тему «Что такое гидра?», следует дать и внешнее описание рода.

Длина туловища составляет от одного миллиметра до двух сантиметров, а иногда и немного больше. Тело гидры имеет цилиндрическую форму, спереди находится рот, окруженный щупальцами (их количество может достигать двенадцати). Сзади размещается подошва, с помощью которой животное может передвигаться и прикрепляться к чему-либо. На ней есть узкая пора, через нее выделяется из кишечной полости жидкость и пузырьки газа. Особь вместе с этим пузырьком открепляется от опоры и всплывает. При этом голова находится в толще воды. Таким способом особь расселяется по водоёму.

Строение гидры простое. Иначе говоря, тело представляет собой мешок, стенки которого состоят из двух слоев.

Оплодотворение. Размножение

Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.

Бесполое размножение гидры

При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5-1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.

Жизненные процессы

Говоря о процессах дыхания и выделения, следует сказать: оба процесса происходят по всей поверхности тела. В выделении важную роль играют клеточные вакуоли, главной функцией которых является осморегуляторная. Ее суть заключается в том, что вакуоли выводят остатки воды, которые поступают в клетки вследствие процессов односторонней диффузии.

Благодаря наличию нервной системы, имеющей сетчатое строение, пресноводная гидра осуществляет простейшие рефлексы: животное реагирует на температуру, механическое раздражение, освещенность, на наличие химических веществ в водной среде и на другие факторы среды.

Основу питания гидры составляют мелкие беспозвоночные — циклопы, дафнии, олигохеты. Животное захватывает при помощи щупальцев добычу, яд стрекательной клетки довольно быстро поражает ее. Затем пища подносится щупальцами ко рту, который, благодаря сокращениям тела, как бы надевается на добычу. Остатки пищи гидра выбрасывает через рот.

Размножение гидры в благоприятных условиях происходит бесполым путем. На теле кишечнополостного образуется почка, которая некоторое время растет. Позже у нее появляются щупальца, а также прорывается рот. Молодая особь отделяется от материнской, прикрепляется к субстрату щупальцами и начинает вести самостоятельный образ жизни.

Половое размножение гидры начинается осенью. На ее теле образовываются половые железы, а в них — половые клетки. Большая часть особей раздельнополые, но встречается и гермафродитизм. Оплодотворение яйцеклетки происходит в теле материнской особи. Образованные зародыши развиваются, а зимой взрослая особь погибает, а зародыши зимуют на дне водоема. На этот период они впадают в процесс анабиоза. Таким образом, развитие у гидр прямое.

Лучевая симметрия

Если вдоль тела гидры провести воображаемую ось, то ее щупальца будут расходиться от этой оси во все стороны, как лучи от источника света. Свешиваясь вниз с какого-нибудь водного растения, гидра постоянно покачивается и медленно водит щупальцами, подстерегая добычу. Так как жертва может появиться с любой стороны, лучеобразно расставленные щупальца луч-ше всего соответствуют такому способу охоты.

Лучевая симметрия характерна, как правило, для жи-вотных, ведущих прикрепленный образ жизни.

У гидры обмен веществ в 1,5 раза быстрее, чем он был бы у одноклеточного тех же размеров и скорость обмена зависит от температуры воды. Она возрастает приблизительно в 2 ра-за при увеличении температуры среды на 10 °C.

Нервная система гидры

Как говорилось выше, у гидры она сетчатая. В одном из слоев тела нервные клетки образуют рассеянную нервную систему. В другом слое не много нервных клеток. Всего в теле животного около пяти тысяч нейронов. У особи нервные сплетения есть на щупальцах, подошве и возле рта. Последние исследования показали, что гидра имеет нервное околоротовое кольцо, очень похожее на нервное кольцо гидромедузы.

Читайте также:  Лекарство для аквариумных рыб Сера Костапур: инструкция по применению и состав

У животного нет определенного деления нейронов на отдельные группы. Одна клетка воспринимает раздражение и передает сигнал мускульным. Есть в ее нервной системе химические и электрические синапсы (место контакта двух нейронов).

Также у этого примитивного животного обнаружены белки опсины. Есть предположение, что у опсинов человека и гидры общее происхождение.

Рефлексы

Строение гидры таково, что она способна чувствовать изменение температуры, химического состава воды, а также прикосновения и другие раздражители. Нервные клетки животного способны возбуждаться. Например, если дотронуться до него кончиком иглы, то сигнал от ощутивших прикосновение нервных клеток передастся остальным, а от нервных клеток — к эпителиально-мускульным. Кожно-мускульные клетки среагируют и сократятся, гидра сожмется в комок.

Такая реакция — яркий Это сложное явление, состоящее из последовательных этапов — восприятия раздражителя, передачи возбуждения и ответной реакции. Строение гидры очень простое, поэтому и рефлексы однообразны.

Рост и способность к регенерации

Клетки гидры обновляются постоянно. Они делятся в средней части туловища, затем двигаются к подошве и щупальцам. Именно здесь они гибнут и слущиваются. Если возникает избыток делящихся клеток, то они перемещаются в почки в нижнюю часть тела.

У гидры есть способность к регенерации. Даже после поперечного разреза тела на несколько частей, каждая из них восстановится до исходного вида. Щупальца и рот восстанавливаются на той стороне, что была ближе к оральному концу туловища, а подошва — на другой стороне. Особь способна восстановится из небольших кусочков.

Кусочки тела хранят информацию о движении оси тела в структуре актинового цитоскелета. Изменение этой структуры приводит к нарушениям в процессе регенерации: может образоваться несколько осей.

Стрекательные клетки

Строение клеток гидры очень интересно, особого упоминания заслуживают стрекательные (крапивные) клетки, которыми усыпано все тело животного, особенно щупальца. имеют сложное строение. Кроме ядра и цитоплазмы в клетке расположена пузыревидная стрекательная камера, внутри которой находится свернутая в трубочку тончайшая стрекательная нить.

Из клетки выходит чувствительный волосок. Если добыча или враг касается этого волоска, то происходит резкое распрямление стрекательной нити, и она выбрасывается наружу. Острый кончик вонзается в тело жертвы, а по проходящему внутри нити каналу поступает яд, который способен убить мелкое животное.

Как правило, срабатывает множество стрекательных клеток. Гидра захватывает добычу щупальцами, притягивает ко рту и заглатывает. Яд, выделяемый стрекательными клетками, служит и для защиты. Более крупные хищники не трогают болезненно жалящих гидр. Яд гидры по своему действию напоминает яд крапивы.

Стрекательные клетки также можно подразделить на несколько типов. Одни нити впрыскивают яд, другие — обиваются вокруг жертвы, а третьи приклеиваются к ней. После срабатывания стрекательная клетка погибает, а из промежуточной образуется новая.

Продолжительность жизни

Говоря о том, что такое гидра, важно сказать и о длительности жизненного цикла особей.

Еще в девятнадцатом веке была выдвинута гипотеза о том, что гидра бессмертна. Некоторые ученые на протяжении всего последующего столетия пытались ее доказать, а некоторые — опровергнуть. Лишь в 1997 году она все-таки была доказана Даниэлем Мартинесом с помощью эксперимента, который длился четыре года. Также есть мнение, что бессмертие гидры связано с высокой регенерацией. А то, что зимой в реках средней полосы взрослые особи погибают, связано, скорее всего, с нехваткой пищи или воздействием неблагоприятных факторов.

Общая характеристика кишечнополостных

Как и все кишечнополостные, гидра является водным обитателем. Она предпочитает мелкие лужи, озера или реки с небольшим течением, которые позволяют им прикрепляться к растениям или придонным предметам.

Классы кишечнополостных представлены гидроидными, медузами и коралловыми полипами. Для всех их представителей характерна лучевая, или радиальная симметрия. Эта черта строения связана с малоподвижным образом жизни. При этом в центре тела животного можно поставить воображаемую точку, от которой во все стороны провести лучи.

Все кишечнополостные являются многоклеточными животными, однако они не образуют тканей. Их тело представлено двумя слоями специализированных клеток. Внутри расположена кишечная полость, в которой происходит переваривание пищи. Различные классы кишечнополостных различаются образом жизни:

  • Гидроидные прикрепляются к субстрату при помощи подошвы и являются одиночными.
  • Коралловые полипы также неподвижны, но образуют колонии, в состав которых сотни тысяч особей.
  • Медузы активно плавают в толще воды. При этом их колокол сокращается и вода с силой выталкивается. Такое движение называется реактивным.

Значение кишечнополостных

Значение гидры в природе прежде всего заключается в том, что она играет роль биологического фильтратора. Она очищает воду от взвешенных частиц, которые употребляет в пищу. Это важное звено цепей питания пресных водоемов. Гидрами питаются некоторые ветвистоусые рачки, турбеллярии и рыбы, размер которых превышает 4 см. Мальков гидра сама поражает ядом стрекательных клеток.

А вот ученые на вопрос, что такое гидра, наверняка ответят, что это известный объект лабораторных исследований. На этих кишечнополостных изучают особенности процессов регенерации, физиологии низших многоклеточных, почкования.

Итак, пресноводная гидра является представителем класса Гидроидные Это многоклеточное двухслойное животное с лучевой симметрией, тело которого состоит из нескольких типов специализированных клеток.

Класс гидроидные

Гидроидные – класс типа кишечнополостные, с наиболее выраженным двуслойным строением. Класс насчитывает около 2500 видов. Поколение полипов у этого класса преобладает над поколением медуз. Типичный представитель – пресноводная гидра.

Гидра пресноводная

Представляет собой полип, состоящий из мешкообразного туловища, подошвы и щупалец. Щупальца окружают ротовое отверстие, которое ведет в кишечную (гастральную) полость. Подошвой гидра крепится к субстрату – камням, растениям. Размер гидры от нескольких миллиметров до 1 см. Излюбленное место обитание – водоемы со стоячей водой.

Тело двухслойное, разделено на два слоя:

    Эктодерма (наружный слой)

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

Энтодерма (внутренний слой)

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

Между экто- и энтодермой расположена мезоглея – студенистое вещество.

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

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

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

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

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

Дыхание у гидры осуществляется всей поверхностью тела.

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

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

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

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

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

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

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

Обелия

Обелия – род гидроидных полипов. Их строение отражает все типичные черты класса гидроидных. Обитают в морях и океанах по всему миру.

Затрагивая эту тему, мне, прежде всего, хочется, чтобы вы поняли как устроен жизненный цикл гидроидных. Он складывается из двух стадий: медузоидной и полипоидной. От колоний путем почкования отделяются свободноплавающие медузы – медузоидная стадия. В организме медузы образуются яйцеклетки или сперматозоиды, которые попадают в воду.

В воде происходит оплодотворение, из зиготы (оплодотворенного яйца) формируется личинка – планула. Из планулы, прикрепляющейся к какому-нибудь подводному субстрату, начинает развиваться полип – полипоидная стадия, а затем и новая колония, от которой отпочковываются медузы. Цикл замыкается.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пресноводная гидра

Пресноводная гидра — это пресноводный полип с мягким телом, который иногда случайно попадает в аквариумы. Пресноводные гидры являются неприметными родственниками кораллов, морских анемонов и медуз. Все они являются членами типа стрекающие, характеризуемого радиально-симметричными телами, наличием жгучих щупалец и простой кишки с единственным отверстием (гастроваскулярная полость).

Происхождение вида и описание

Фото: Пресноводная гидра

Пресноводная гидра — это небольшой полип того же типа (стрекающие), что и морские анемоны и медузы. В то время как большинство кишечнополостных являются морскими, пресноводная гидра необычна тем, что живет исключительно в пресной воде. Впервые она была описана Антони ван Левенгуком (1632–1723) в письме, которое он отправил в Королевское общество на Рождество 1702 года. Этими существа давно восхищались биологи из-за их способности регенерировать из маленьких кусочков.

Интересный факт: Примечательно, что даже клетки из механически отделенной пресноводной гидры могут восстановиться и в течение примерно недели вновь собраться в работающее животное. Как этот процесс происходит, ученые до сих пор не понимают полностью.

Видео: Пресноводная гидра

Было зарегистрировано несколько видов пресноводных гидр, но большинство из них трудно идентифицировать без детальной микроскопии. Два вида, однако, являются отличительными.

Они наиболее распространены в наших аквариумах:

  • Hydra (Chlorohydra) viridissima (зеленая гидра) является ярко-зеленым видом благодаря наличию многочисленных водорослей, называемых зоохлореллами, которые живут в виде симбионтов в энтодермальных клетках. На самом деле они чаще беловатого цвета. Зеленые водоросли осуществляют фотосинтез и производят сахара, которые используются гидрой. В свою очередь, хищная диета гидры обеспечивает источник азота для водорослей. Зеленые гидры маленькие, с щупальцами около половины длины колонны;
  • Hydra oligactis (коричневая гидра) — ее легко отличить от другой гидры по очень длинными щупальцами, которые при расслаблении могут доходить до 5 см или более. Колонна бледно-прозрачного коричневого цвета, длиной от 15 до 25 мм, основание отчетливо сужено, образуя «ножку».

Внешний вид и особенности

Фото: Как выглядит пресноводная гидра

Все пресноводные гидры имеют радиально-симметричный двухклеточный слой, трубчатое тело, разделенное тонким неклеточным слоем, называемым мезоглеей. Их комбинированная структура рот-анус (гастроваскулярная полость) окружена выступающими наружу щупальцами, содержащими жгучие клетки (нематоцисты). Это означает, что у них есть только одно отверстие в теле, и это рот, но оно также помогает избавиться от отходов. Длина тела пресноводной гидры составляет до 7 мм, но щупальца могут сильно вытягиваться и достигать длины в несколько сантиметров.

Интересный факт: У пресноводной гидры есть ткань, но ей не хватает органов. Она состоит из трубки длиной около 5 мм, образованной двумя эпителиальными слоями (энтодерма и эктодерма).

Внутренний слой (энтодерма), выстилающий желудочно-сосудистую полость, вырабатывает ферменты для переваривания пищи. Наружный слой клеток (эктодерма) генерирует крошечные язвительные органеллы, называемые нематоцистами. Щупальца являются продолжением слоев тела и окружают отверстие рта.

Из-за простой конструкции колонна тела и щупальца очень растяжимы. Во время охоты гидра расправляет щупальца, медленно перемещает их и ждет контакта с какой-нибудь подходящей добычей. Мелкие животные, которые сталкиваются с щупальцами, парализованы нейротоксинами, выделяющимися из жалящих нематоцист. Щупальца обвиваются вокруг борющейся добычи и тянут ее в расширенное отверстие рта. Когда жертва попадает в полость тела, может начаться пищеварение. Кутикулы и другие непереваренные остатки позднее изгоняются через рот.

У нее есть голова, состоящая из рта, окруженного кольцом щупалец на одном конце, и липкого диска, стопы, на другом конце. Между клетками эпителиальных слоев распределены мультипотентные стволовые клетки, которые дают четыре дифференцированных типа клеток: гаметы, нервы, секреторные клетки и нематоциты — жгучие клетки, которые определяют тип стрекающие.

Кроме того, из-за своей структуры, они имеют возможность регулировать воду внутри тел. Таким образом, они могут удлинить или сжать свои тела в любое время. Хотя у нее нет чувствительных органов, пресноводная гидра отзывчива на свет. Структура пресноводной гидры такова, что она может ощущать изменение температуры, химического состава воды, а также прикосновения и другие раздражители. Нервные клетки животного способны возбуждаться. Например, если вы касаетесь ее кончиком иглы, то сигнал от нервных клеток, которые чувствуют прикосновение, будет передаваться остальным, а от нервных клеток — к эпителиально-мышечным.

Где обитает пресноводная гидра?

Фото: Пресноводная гидра в воде

В природе пресноводные гидры обитают в пресной воде. Их можно найти в пресноводных прудах и медленных реках, где они обычно прикрепляются к затопленным растениям или камням. Водоросли, живущие в пресноводной гидре, получают выгоду от защищенной безопасной среды и получают пищевые побочные продукты из гидры. Пресноводная гидра также извлекает выгоду из водорослевых продуктов.

Читайте также:  Сайдекс для аквариума: инструкция по применению и дозировка, порядок действий, профилактические мероприятия

Было показано, что гидры, которые содержатся на свету, но в остальном страдают от голода, выживают лучше, чем гидры без зеленых водорослей внутри них. Они также способны выживать в воде с низкой концентрацией растворенного кислорода, потому что водоросли снабжают их кислородом. Этот кислород является побочным продуктом фотосинтеза, проводимого водорослями. Зеленые гидры передают водоросли от одного поколения к другому в яйцах.

Гидры перемещают свои тела в воде, пока они прикреплены, расширяясь и сжимаясь под действием смеси мышечных движений и водяного (гидравлического) давления. Это гидравлическое давление создается внутри их пищеварительной полости.

Гидры не всегда прикреплены к субстрату и могут перемещаться из одного места в другое, скользя вдоль базального диска или кувыркаясь вперед. При сальто они отделяют базальный диск, затем наклоняются и кладут щупальца на подложку. Затем следует повторное присоединение базального диска, прежде чем снова повторить весь процесс. Они также могут плавать в воде вверх ногами. Когда они плавают, это происходит потому, что базальный диск производит газовый пузырь, который переносит животное на поверхность воды.

Теперь Вы знаете где водится пресноводная гидра . Давайте же посмотрим, что она употребляет в пищу.

Чем питается пресноводная гидра?

Фото: Полип пресноводная гидра

Пресноводные гидры хищные и прожорливые.

Их продуктами питания являются:

  • черви;
  • личинки насекомых;
  • мелкие ракообразные;
  • личиночная рыба;
  • другие беспозвоночные, такие как дафнии и циклопы.

Гидра — не активный охотник. Это классические засадные хищники, которые сидят и ждут, пока жертва подойдет достаточно близко, чтобы нанести удар. В тот момент, когда жертва оказывается достаточно близко, гидра готова активировать реакцию язвительных клеток. Это инстинктивный ответ. Затем щупальца начинают закручиваться и приближаться к жертве, притягивая ее ко рту у основания стебля щупалец. Если она достаточно мала, гидра ее съест. Если она слишком велика, чтобы ее потреблять, то будет отброшена, и, возможно, найдена загадочным аквариумистом, без видимой причины смерти.

В случае, если добычи недостаточно, они могут получать некоторое количество пищи, поглощая органические молекулы прямо через поверхность своего тела. Когда пищи вообще нет, пресноводная гидра перестает размножаться и начинает использовать свои собственные ткани для получения энергии. В результате она уменьшится до очень маленького размера, прежде чем, наконец, умрет.

Пресноводная гидра парализует добычу нейротоксинами, которые она выделяет из крошечных язвительных органелл, называемых нематоцистами. Последние являются частью эктодермальных клеток колонны, особенно щупалец, где они упакованы в высокой плотности. Каждый нематоцист представляет собой капсулу, содержащую длинную и полую нить. Когда гидра стимулируется химическими или механическими сигналами, проницаемость нематоцистов увеличивается. Самые большие из них (пенетранты) содержат нейротоксины, которые пресноводная гидра вводит в добычу через полую нить. Меньшие когти, которые являются клейкими, самопроизвольно закручиваются при контакте с добычей. Требуется менее 0,3 с, чтобы жалить жертву.

Особенности характера и образа жизни

Фото: Пресноводные гидры

Было показано, что симбиоз между пресноводными гидрами и водорослями очень распространен. Благодаря этому типу ассоциаций каждый организм получает пользу от другого. Например, благодаря своим симбиотическим отношениям с водорослями рода хлорелла, зеленая гидра может синтезировать свою собственную пищу.

Это представляет значительное преимущество для пресноводной гидры, учитывая, что они могут синтезировать свою собственную пищу, когда условия окружающей среды изменяются (пищи мало). В результате зеленая гидра имеет большое преимущество перед коричневой гидрой, в которой отсутствует хлорофилл, необходимый для фотосинтеза.

Это возможно только при условии, что зеленая гидра подвергается воздействию солнечного света. Несмотря на то что они плотоядные животные, зеленые гидры способны выживать в течение 3 месяцев, используя сахара, полученные в результате фотосинтеза. Это позволяет организму переносить голодание (при отсутствии добычи).

Хотя они обычно ставят ногу и остаются на одном месте, пресноводные гидры вполне способны передвигаться. Все, что им нужно сделать, это освободить свою ногу и плавать в новом месте, или медленно продвинуться вперед, присоединяя и освобождая свои щупальца и ступню поочередно. Учитывая их репродуктивные способности, способность передвигаться, когда они захотят, и есть добычу, в несколько раз превышающую их размер, становится ясно, почему пресноводная гидра не приветствуется в аквариуме.

Клеточная структура пресноводной гидры позволяет этому крошечному животному восстанавливаться. Промежуточные клетки, расположенные на поверхности тела, могут быть трансформированы в любой другой тип. В случае какого-либо повреждения организма промежуточные клетки начинают очень быстро делиться, расти и заменять недостающие части, и рана зарастает. Регенеративные способности пресноводной гидры настолько высоки, что если разрезать ее пополам, у одной части вырастают новые щупальца и рот, а у другой — стебель и подошва.

Социальная структура и размножение

Фото: Пресноводная гидра в воде

Пресноводная гидра подвергается двум взаимоисключающим способам размножения: при теплых температурах (18-22° C) они размножаются бесполым путем почкования. Размножение у пресноводных гидр обычно происходит бесполым способом, известным как «почкование». Подобный бутону рост на теле «родительской» пресноводной гидры в конечном итоге вырастает в новую особь, которая становится отделенной от родителя.

Когда условия суровые, или есть нехватка пищи, пресноводные гидры могут размножаться половым путем. Одна особь может производить мужские и женские половые клетки, которые попадают в воду, где происходит оплодотворение. Яйцо превращается в личинку, которая покрыта крошечными, похожими на волосы структурами, известными как реснички. Личинка может либо немедленно осесть и превратиться в гидру, либо оказаться в прочном внешнем слое, который позволяет ей выживать в суровых условиях.

Интересный факт: При благоприятных условиях (она очень неприхотлива) пресноводная гидра способна «генерировать» до 15 небольших гидр в месяц. Это означает, что каждые 2-3 дня она делает свою копию. Одна пресноводная гидра всего за 3 месяца способна произвести 4000 новых гидр (учитывая, что «дети» также приносят 15 гидр в месяц).

Осенью, с наступлением холодной погоды, все гидры погибают. Материнский организм разлагается, но яйцо остается живым и зимует. Весной оно начинает активно делиться, клетки располагаются в два слоя. С наступлением теплой погоды небольшая гидра прорывается в скорлупу яйца и начинает самостоятельную жизнь.

Естественные враги пресноводных гидр

Фото: Как выглядит пресноводная гидра

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

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

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

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

Популяция и статус вида

Фото: Пресноводная гидра

Пресноводные гидры известны своими регенеративными способностями. Большинство их клеток — это стволовые клетки. Эти клетки способны к непрерывному делению и дифференцировке в клетки любого типа в организме. У людей такие «тотипотентные» клетки присутствуют только в первые несколько дней эмбрионального развития. Гидра, напротив, постоянно обновляет свои тела свежими клетками.

Интересный факт: Пресноводная гидра не проявляет каких-либо признаков старения и выглядит бессмертной. Некоторые гены, которые регулируют развитие, постоянно включены, поэтому они постоянно омолаживают организм. Эти гены делают гидру вечно молодой и это может заложить основу для будущих медицинских исследований.

В 1998 году было опубликовано исследование, описывающее, что у зрелых гидр не обнаружено признаков старения за четыре года. Чтобы обнаружить старение, исследователи смотрят на старение, которое определяется как повышенная смертность и снижение фертильности с увеличением возраста. В этом исследовании 1998 года так и не удалось определить, снижалась ли фертильность гидры с возрастом. Новое исследование включало создание маленьких островков рая для 2256 пресноводных гидр. Исследователи хотели создать для животных идеальные условия, то есть дать каждому отдельное блюдо с водой трижды в неделю, а также блюда из свежих креветок.

В течение восьми лет исследователи не обнаружили никаких признаков старения в их изнуренной гидре. Смертность держалась на одном уровне на 167 гидр в год, независимо от их возраста («самые старые» изученные животные были клонами гидр, которым было около 41 года — хотя особи изучались только в течение восьми лет, некоторые были биологически старше, потому что являлись генетическими клонами). Аналогичным образом, фертильность оставалась постоянной для 80% особей гидр со временем. Остальные 20% колебались вверх и вниз, вероятно, из-за лабораторных условий. Таким образом, численности популяции пресноводных гидр не угрожают опасности.

Пресноводная гидра, которую иногда называют пресноводным полипом, представляет собой маленькое существо, похожее на медузу. Эти маленькие вредители способны убивать и есть мальков рыбы и мелких взрослых рыб. Кроме того, они быстро размножаются, производя почки, которые врастают в новых гидр, которые отрываются и исчезают сами по себе.

Гидра — класс Гидрозои: органы чувств, нервная и пищеварительная системы, размножение

Гидра — типичный представитель класса Гидрозои. Имеет цилиндрическую форму тела, достигая в длину до 1-2 см. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, численность которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату.

Органы чувств

В эктодерме у гидр имеются стрекательные, или крапивные клетки, служащие для защиты или нападения. Во внутренней части клетки находится капсула со спирально закрученной нитью.

Снаружи этой клетки располагается чувствительный волосок. Если какое-либо мелкое животное коснется волоска, то стрекательная нить стремительно выстреливается наружу и вонзается в жертву, которая погибает от попавшего по нити яда. Обычно одновременно выбрасывается много стрекательных клеток. Рыбы и другие животные не поедают гидр.

Щупальца служат не только для осязания, но и для захвата пищи — различных мелких водных животных.

В эктодерме и энтодерме у гидр есть эпителиально-мускульные клетки. Благодаря сокращению мускульных волоконец этих клеток гидра передвигается, «ступая» поочередно то щупальцами, то подошвой.

Нервная система

Нервные клетки, образующие сеть по всему телу, расположены в мезоглее, а отростки клеток отходят наружу и внутрь тела гидры. Такой тип строения нервной системы называется диффузным. Особенно много нервных клеток располагается у гидры вокруг рта, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных уже появляется простейшая координация функций.

Гидрозои обладают раздражимостью. При раздражении нервных клеток различными раздражителями (механическими, химическими и др.) воспринятое раздражение распространяется по всем клеткам. Благодаря сокращению мускульных волоконец тело гидры может сжиматься в комочек.

Таким образом, впервые в органическом мире у кишечнополостных появляются рефлексы. У животных этого типа рефлексы еще однообразны. У более организованных животных они в процессе эволюции усложняются.

Строение гидры

Пищеварительная система

Все гидры хищники. Захватив, парализовав и убив добычу при помощи стрекательных клеток, гидра своими щупальцами подтягивает ее к ротовому отверстию, которое способно очень сильно растягиваться. Далее пища попадает в гастральную полость, выстеленную железистыми и эпителиально-мускульными клетками энтодермы.

Пищеварительный сок вырабатывают железистые клетки. В нем имеются протеолитические ферменты, которые способствуют усвоению белков. Пища в гастральной полости переваривается пищеварительными соками и распадается на мелкие частицы. В клетках энтодермы имеется по 2-5 жгутиков, перемешивающих пищу в гастральной полости.

Псевдоподии эпителиально-мускульных клеток захватывают частицы пищи и в дальнейшем происходит внутриклеточное пищеварение. Непереваренные остатки пищи удаляются через рот. Таким образом, у гидроидных впервые появляется полостное, или внеклеточное, пищеварение, идущее параллельно с более примитивным внутриклеточным пищеварением.

Регенерация органов

В эктодерме у гидры имеются промежуточные клетки, из которых при повреждении тела образуются нервные, эпителиально-мускульные и другие клетки. Это способствует быстрому зарастанию раненого места и регенерации.

Если у гидры отрезать щупальце, то оно восстановится. Более того, если гидру разрезать на несколько частей (даже до 200), каждая из них восстановит целый организм. На примере гидры и других животных ученые изучают явление регенерации. Выявленные закономерности необходимы для разработки методов лечения ран у человека и многих видов позвоночных.

Способы размножения гидр

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

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

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

Гермафродитные особи

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

Почкование

Морские гидроидные полипы могут быть, как гидры, одиночными, но чаще они живут колониями, появившимися благодаря почкованию большого числа полипов. Колонии полипов часто состоят из огромного числа особей.

У морских гидроидных полипов, кроме бесполых особей, при размножении с помощью почкования образуются половые особи, или медузы.

Ссылка на основную публикацию