Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Изучение глобального начинается с малого. Изучив гидру обыкновенную (Hydra vulgaris ), человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине, приблизиться к бессмертию. Вживляя и контролируя аналог i-клеток в организме, человек получит возможность воссоздать недостающие части (органы) тела и сможет предотвратить смерть клеток.

Гипотеза исследования. Изучив особенности регенерации клеток гидры, можно контролировать возобновление клеток в человеческом организме и тем самым остановить процесс старения и приблизиться к бессмертию.

Объект исследования: гидра обыкновенная (Hydra vulgaris ).

Цель: ознакомиться с внутренним и внешним строением гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) , на практике установить влияние различных факторов на поведенческие особенности животного, изучить процесс регенерации.

Методы исследования: работа с литературными источниками, теоретический анализ, эмпирические методы (эксперимент, сравнение, наблюдение), аналитические (сравнение полученных данных), моделирование ситуации, наблюдение.

ГЛАВА I . ГИДРА (Hydra)

Исторические сведения о гидре (Hydra )

Гидра (лат. Hydra ) - это животное типа кишечнополостные, впервые описано Антоаном Левенгуком г. Дельфте (Голландия, 1702 г.) Но открытие Левенгука было забыто на 40 лет. Повторно это животное открыл Абраам Трамблэ. В 1758 году К. Линней дал научное (латинское) название Hydra , а в просторечии его стали называть пресноводной гидрой. Если гидра (Hydra ) ещё в 19-м веке была найдена преимущественно в разных странах Европы, то в 20-м веке гидры были обнаружены во всех частях света и в самых различных климатических условиях (от Гренландии до тропиков).

«Гидра будет жить до тех пор, пока лаборантка не разобьет пробирку, в которой она живет!» Действительно, некоторые ученые считают, что это животное может жить вечно. В 1998 году биолог Даниэл Мартинес доказал это. Его работа наделала немало шума и обрела не только сторонников, но и противников. Упорный биолог решил повторить опыт, продлив его на 10 лет. Эксперимент ещё не окончен, однако нет причин сомневаться в его успехе.

Систематика гидр (Hydra )

Царство : Animalia (Животные)

Подцарство : Eumetazoa (Эуметазои или настоящие многоклеточные)

Раздел : Diploblastica (Двуслойные)

Тип/Отдел : Cnidaria (Кишечнополостные, книдарии, стрекающие)

Класс : Hydrozoa (Гидрозои, гидроидные)

Отряд/Порядок : Hydrida (Гидры, гидриды)

Семейство : Hydridae

Род: Hydra (Гидры)

Вид : Hydra vulgaris (Гидра обыкновенная)

Различают 2 рода гидр. Первый род гидр состоит лишь из одного вида - Chlorhydraviridissima . Второй род - Hydra Linnaeus . Этот род содержит 12 видов, которые хорошо описаны, и 16 видов, описанных менее полно, т.е. всего 28 видов.

Биологическое и экологическое значение гидры (Hydra ) в окружающем нас мире

1) Гидра — биологический фильтратор, очищает от взвешенных частиц воду;

2) Гидра является звеном в цепи питания;

3) С использованием гидр проводят опыты: влияние радиации на живые организмы, регенерация живых организмов в целом и др.

ГЛАВА II . ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

2.1 Выявление местонахождения гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в городе Витебске и Витебской области

Цель исследования: самостоятельно исследовать и определить местонахождение гидры обыкновенной (Hydravulgaris ) в городе Витебске.

Оборудование: водныйсачок, ведро, емкость для пробы воды.

Ход работы

Используя полученные знания о гидреобыкновенной(Hydra ), можно предположить, что чаще всего она обитает в прибрежной части чистых рек, озер, прудов, прикрепившись к подводным частям водных растений. Поэтому мною были выбраны следующие водные биоценозы:

Ручьи: Гапеев, Дунай, Песковатик,Поповик, Рыбенец, Яновский.

Пруды: 1000-летия Витебска, «Солдатское озеро».

Реки: Западная Двина, Лучёса, Витьба.

Все животны были доставлены с экспедиции живыми в специальных банках или ведерках. Мною были взяты 11 проб воды , которые в дальнейшем были более подробно изучены в школе. Результаты отображены в таблице 1.

Таблица 1. Местонахождения гидры обыкновенной (Hydravulgaris ) в городе Витебске и Витебской области

Выборку гидр производили с помощью водяного сачка. Каждую пробу воды тщательно изучали при помощи лупы и микроскопа. Из одиннадцати выбранных объектов лишь в пяти образцах была обнаружена гидра обыкновенная (Hydravulgaris), а в остальных шести пробах - её не обнаружили. Можно сделать вывод, что гидра обыкновенная (Hydravulgaris )обитает на территории Витебской области. Обнаружить ее можно почти во всех прудах и болотах, в особенности же в тех, где поверхность затянута ряской, на обломках ветвей, брошенных в воду. Главным условием успешного обнаружения гидр служит обилие корма. Если в водоеме есть дафнии и циклопы, то гидры быстро растут и множатся, а как только этого корма становится мало, то и они слабеют, уменьшаются в количестве и под конец совсем исчезают.

2.2 Влияние световых лучей на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris)

Цель: изучить особенности поведения гидры обыкновенной (Hydravulgaris )при попадании солнечных лучей на поверхность ее тела.

Оборудование: микроскоп, лампа, солнечный свет, картонная коробка, диодный фонарь.

Ход работы

Гидра, как и многие другие низшие животные, обычно реагирует на всякое внешнее раздражение сокращением тела, подобным тому, которое наблюдается при «спонтанных» сокращениях . Рассмотрим, как реагируют гидры на различные формы раздражителей: механические, световые и другие формы лучистой энергии, температуру, химические вещества.

Повторим опыт Трамбле. Помещаем сосуд с гидрами в картонную коробку, на стороне которой вырезано отверстие в форме круга, так что оно приходится на середину стороны сосуда. Когда поместили сосуд таким образом, чтобы отверстие на картоне было повёрнуто к свету (т.е. к окну), то через некоторый промежуток времени отметили результат: полипы расположились на той стороне сосуда, где было это отверстие, и их скопление имело форму круга, расположенного напротив такого же, прорезанного в картоне. Я часто поворачивала сосуд в его футляре и всегда через некоторое время видела полипов, собравшихся в форме круга близ отверстия.

Повторим опыт, только теперь с искусственным светом . Посветим на отверстие в картоне диодным фонариком, через некоторый промежуток времени заметно, что полипы расположились на том боку сосуда, где было это отверстие, и их скопление имело форму круга (см. приложение).

Вывод : Гидры, несомненно, стремятся к свету. У них нет специальных органов для восприятия света - какого-либо подобия глаза. Существуют ли у них особые к свету восприимчивые клетки из числа чувствительных клеток - не установлено. Но несомненно, что к свету чувствительна преимущественно голова с прилегающей к ней частью туловища, тогда как нога мало восприимчива. Гидра способна различать направление света и двигаться к нему. Гидра проделывает своеобразные движения, которые называют «ориентировочными», она как бы шарит и нащупывает направление, откуда идёт свет. Эти движения довольно сложны и разнообразны.

Проведём опыт с двумя источниками света . Разместим по обе стороны сосуда с полипами диодные фонарики. Наблюдаем: в течение нескольких минут гидра никак не реагировала, через большее количество времени я заметила, что гидра начала сокращаться.

Вывод: При двух источниках света гидра чаще сокращается и не пытается идти ни на один из источников света.

Гидры способны различать отдельные части спектра . Проведём опыт, чтобы проверить это. Помещаем сосуд с полипами в коробку, предварительно прорезав на двух её сторонах два круга. Располагаем сосуд так, чтобы отверстия приходились на середины стенок. На одну из сторон светим диодным белым фонариком, на другую же фонариком синего цвета. Наблюдаем. Через некоторое время можно заметить, что полипы располагаются на том боку сосуда, куда светит фонарик синего цвета.

Вывод: Гидра предпочитает белому свету синий. Можно предположить, что синяя часть спектра кажется гидре более светлой, а как уже упоминалось раньше, гидра реагирует на светлое освещение.

Опытным путем определим поведение гидры в темноте. Поместим сосуд с гидрой в коробку, не пропускающую света. Через некоторое время, вынув пробирку с гидрой, увидели, что некоторые гидры переместились, а некоторые остались на своих местах, но при этом сильно сократились.

Вывод: В темноте гидры продолжают передвигаться, но медленнее, чем на свету, а некоторые виды сокращаются и остаются на своих местах.

Испытаем гидру ультрафиолетовыми лучами. Посветив на гидру в течение нескольких секунд УФ, мы заметили, что она сократилась. Посветив на гидру УФ в течение одной минуты, мы увидели, как она после небольших содроганий замерла в полной неподвижности.

Вывод: Полип не переносит облучения УФ; в течение одной минуты находясь под УФ светом, гидра погибает.

2.3.Влияние температуры на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris )

Цель исследования: выявить поведенческие особенности гидры обыкновенной (Hydravulgaris) при изменении температуры.

Оборудование: плоский сосуд, градусник, холодильник, пипетка, горелка.

Вывод. В нагретой воде гидра погибает. Понижение температуры не вызывает попыток перемены места, животное только более вяло начинает сокращаться и вытягиваться. При дальнейшем охлаждении гидра погибает. Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры — внешней и внутренней. У гидры, неспособной поддерживать постоянную температуру тела, четко выражена зависимость от внешней температуры.

2.4. Изучение влияние гидры (Hydra ) на обитателей водной экосистемы

Цель исследования: определить влияние гидры на аквариумных животных и растения гуппи(Poecilia reticulata) , анцитрусы (Ancistrus) , улитки, элодея (Elodéa canadénsis) , неоны(Paracheirodon innesiMyers) .

Оборудование: аквариум, растения, аквариумные рыбки, гидра, улитки.

Вывод: нами выявлено, что гидра не оказывает негативного влияния на аквариумных улиток и на представителей царства растения, но вредит аквариумным рыбкам.

2.5. Способы уничтожениягидры (Hydra )

Цель исследования: изучить на практике способы уничтожения гидры (Hydra).

Оборудование: аквариум, стекло, источник света (фонарик), мультиметр, сульфат аммония, азотистый аммоний, вода, два клубка медной проволоки (без изоляции), медный купорос.

Если в аквариуме нет растений и можно убрать рыб, применяют иногда перекись водорода.

Вывод. Существуют три основных способа уничтожения гидры обыкновенной:

при помощи электрического тока;

окислением медной проволоки;

с использованием химических веществ.

Самым эффективным и быстрым является способ с использованием электрического тока, так как в ходе нашего эксперимента гидра в аквариуме была уничтожена полностью. При этом растения не пострадали, а рыбу мы изолировали. Метод с использование медной проволоки и химических веществ являются менее эффективными и требуют больших затрат времени.

2.7. Условия содержания. Влияние различных сред на жизнедеятельность гидры обыкновенной (Hydra vulgaris )

Цель исследования: определить условия благоприятной среды обитания гидры обыкновенной (Hydravulgaris), выявить влияние различных сред на поведение животного.

Оборудование: аквариум, растения, уксус, соляная кислота, зелёнка.

Таблица 2. Помещение Гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в различные среды

Вывод . Благоприятными условиями для гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) являются: наличие света, обилие корма, наличие кислорода, температура от +17 градусов до +25. При помещении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) в различные среды отметим следующее:

1. Раствор уксуса, соляной кислоты, спирта, глицерина не является благоприятной средой для существования животного, может использоваться как средство уничтожения.

   Зелёнка не является губительным раствором для животного, но влияет на снижение активности.

2.8. Реакция на кислород

Цель исследования: обнаружить влияние кислорода на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris).

Оборудование: сосуд с сильно загрязнённой водой, искусственная водоросль, живая элодея, пробирки.

Вывод. Гидра - организм, который нуждается в кислороде, растворённом в чистой воде. Следовательно, животное не может существовать в грязной воде, т.к. количество кислорода в ней значительно меньше, чем в чистой. В сосуде, где находилась искусственная водоросль, почти все гидры погибли, т.к. искусственная водоросль не осуществляет процесс фотосинтеза. Во втором сосуде, где находилась живая водоросль элодея, осуществлялся процесс фотосинтеза, и гидры (Hydra) выжили. Это ещё раз доказывает, что гидры нуждаются в кислороде.

2.9. Симбионты (сожители)

Цель исследования: доказать на практике, что симбионтами зелёных гидр (Hydra viridissima) являются хлореллы.

Оборудование: микроскоп, скальпель, аквариум, стеклянная трубка, 1% раствор глицерина.

Ход работы

Симбионтами зелёных гидр являются хлореллы, одноклеточные водоросли. Таким образом, зелёный цвет полипа обеспечивается не своими клетками, а хлореллой. Известно, что яйца гидры формируются в эктодерме. Так вот, хлореллы могут проникать с током питательных веществ из энтодермы в эктодерму и «инфицировать» яйцо, окрашивая его в зелёный цвет. Чтобы доказать это, проведём опыт: поместим зелёную гидру в 1% раствор глицерина. Через некоторое время клетки энтодермы лопаются, хлореллы оказываются снаружи и вскоре гибнут. Гидра же теряет свою окраску и становится белой. При правильном уходе такая гидра может прожить довольно долго.

Следует отметить, что при погружении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в раствор глицерина нами был зафиксирован летальный исход (см. п. 2.8). Однако, зелёная гидра (Hydra viridissima) выживает в таком же растворе.

2.10. Процесс питания, редукция от голода и депрессия

Цель исследования: изучить процессы питания, редукции и депрессии у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ).

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, циклоп, дафния, волоски мяса, сало, скальпель.

Ход работы

Наблюдение за процессом питания гидр (Hydra vulgaris ). При кормлении мельчайшими кусочками мяса гидры (Hydra vulgaris) захватывают щупальцами пищу, поднесенную на кончике заостренной палочки или скальпеля. Образцы мяса, циклопов и дафнию гидра поглощала с удовольствием, а от образца сала - отказалась. Следовательно, животное предпочитает белковую пищу (дафния, циклоп, мясо). При помещении исследуемого объекта в емкость с водой без наличия пищи и кислорода, тем самым, создав неблагоприятные условия для существования гидры, кишечнополостные впадали в депрессию.

Наблюдение. Через 3 часа произошлосокращение животного до мелких размеров,снижение активности, слабая реакция на раздражители, т.е. организм впал в депрессию. По истечению двух суток гидра (Hydra vulgaris ) приступила к самопоглощению, т.е. мы стали свидетелями процесса редукции.

Вывод . Отсутствие пищи негативно сказывается на жизнедеятельности гидры (Hydra vulgaris), сопровождается процессами, такими как депрессия и редукция.

2.11 Процесс размножения у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris )

Цель исследования: изучить на практике процесс размножения у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris).

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, скальпель, игла для препарирования, микроскоп.

Ход работы

В аквариум поместили одну особь гидры, создав благоприятные условия, а именно: поддерживали температуру воды в аквариуме +22 градуса Цельсия, снабжали кислородом (фильтр, водоросль элодее), обеспечивали постоянным питанием. В течение одного месяца наблюдали за развитием, размножением и изменением численности.

Наблюдение. На протяжении двух дней гидра обыкновенная(Hydra vulgaris ) активно питалась и увеличивалась в размерах. Спустя 5 дней, на ней образовалась почка — небольшой бугорок на теле. Через сутки мы наблюдали процесс отпочкования дочерней особи гидры. Таким образом, к концу эксперимента в нашем аквариуме насчитывалось 18 животных.

Вывод . При благоприятных условиях гидра обыкновенная (Hydra vulgaris) размножается бесполым способом (почкование), что способствует увеличению численности животного.

2.12 Процесс регенерации у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) как будущее медицины

Цель исследования: опытным путём изучить процесс регенерации.

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, скальпель, препаровальная игла, чашка Петри.

Ход работы

Поместим одну особь гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в чашу Петри, затем при помощи увеличительного прибора и скальпеля отрежем одно щупальце. После препарирования поместим гидру в аквариум с благоприятными условиями и будем наблюдать за животным в течение 2 недель.

Наблюдение. После препарирования отрезанная конечность осуществляла судорожные движения, что неудивительно, т.к. гидра имеет нервную систему диффузно-узлового типа. При помещении особи в аквариум, гидра быстро освоилась и стала питаться. Спустя сутки у гидры появилась новое щупальце, следовательно, животное обладает способностью восстанавливать свои конечности, значит, осуществляется регенерация.

В продолжение опыта, разрежем гидру обыкновенную (Hydra vulgaris) на три части: голова, нога, щупальце. Для исключения ошибки, поместим каждую часть в отдельную чашу Петри. В течение двух суток осуществляли наблюдение за каждой пробой.

Наблюдение. Первые шесть минут отрезанное щупальце гидры подавало признаки жизни, но в дальнейшем мы этого больше не наблюдали. Спустя сутки часть тела гидры с трудом было различимо под микроскопом. Следовательно, из щупальца гидры не может образоваться новая особь и достроить (при помощи регенерации) другие части тела. В чаше Петри, содержащей голову, происходил процесс регенерации клеток. Организм восстановился. Практически одновременно из головы были достроены недостающие части тела (нога и щупальца). Значит, голова осуществляет процесс регенерации и может достроить свой организм полностью. Из ноги гидры так же был достроен весь организм, а именно голова и щупальца.

Вывод . Следовательно, из одной особи гидры, разрезанной на три части (голова, нога, щупальце), можно получить два полноценных организма.

Можно предположить, что за способность регенерации клеток у гидры отвечают i-клетки, которые выполняют функции практически стволовых клеток. Они могут воссоздавать недостающие для полноценного существования организма клетки. Именно i-клетки помогли создать щупальце, голову и ногу. Способствовали увеличению численности особей неестественным путём.

При дальнейшем доскональном изучении i-клеток, а так же их способностей, человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине. Они помогут человеку приблизиться к бессмертию. При вживлении аналога i-клеток в живой организм, станет возможным воссоздание недостающих частей (органов) тела. Человечество сможет предотвратить смерть клеток в организме. При создании самовосстанавливающихся органов с использованием аналога i-клеток, мы сможем решить проблему инвалидности в мире.

Приложение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе ряда экспериментов было установлено, что Гидра обыкновенная обитает на территории Витебской области. Главным условием обитания гидры является обилие корма. Гидра не переносит облучения ультрафиолетового света. В течение одной минуты находясь под облучением УФ, она погибает. Все химические процессы, протекающие в организме гидры, зависят от температуры — внешней и внутренней. При помещении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в различные среды наблюдаем, что гидра может выжить не в любой среде. Недостаток кислорода гидры могут выносить довольно долго: часами и даже днями, но затем они гибнут. Зелёные гидры состоят в симбиозе с хлореллами, при этом не нанося друг другу вреда. Гидра предпочитает белковое питание (дафния, циклоп, мясо), отсутствие пищи негативно сказывается на жизнедеятельности гидры, сопровождается процессами, такими как депрессия и редукция.

На практике доказано, что из щупальца гидры не может образоваться новая особь и достроить другие части тела. Голова осуществляет процесс регенерации и может достроить свой организм полностью, нога гидры так же достраивает весь организм. Следовательно, из одной особи гидры, разрезанной на три части (голова, нога, щупальце) можно получить два полноценных организма. За способность регенерации клеток у гидры отвечают i-клетки, которые выполняют функции практически стволовых клеток. Они могут воссоздавать недостающие для полноценного существования организма клетки. Именно i-―клетки помогли создать щупальце, голову и ногу. Способствовали увеличению численности особей неестественным путём. При дальнейшем доскональном изучении i-клеток, а так же их способностей, человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине. Они помогут человеку приблизиться к бессмертию. При вживлении аналога i-клеток в живой организм, станет возможным воссоздание недостающих частей (органов) тела. Человечество сможет предотвратить смерть клеток в организме. При создании самовосстанавливающихся органов с использованием аналога i-клеток, мы сможем решить проблему инвалидности в мире.

Список литературы

Биология в школе Глаголев, С. М. (кандидат биологических наук). Стволовые клетки [Текст] / СМ. Глаголев // Биология в школе. - 2011. - N 7. - С. 3-13. - ^QI j Библиогр.: с. 13 (10 назв.). - 2 рис., 2 фот. В статье речь идет о стволовых клетках, об их изучении и практическом использованием достижений эмбриологии.

Быкова, Н. Звездные параллели / Наталья Быкова // Лицейское и гимназическое образование. - 2009. - N 5. - С. 86-93. В подборке материалов автор размышляет о звездах, Вселенной и приводит некоторые фактические данные.

Бюллетень Влияние аналогов пептидного экспериментальной морфогена гидры на ДНК-синтетические биологии и процессы в миокарде новорожденных медицины белых крыс[Текст] / Е. Н. Сазонова [и др. ]// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152, N 9. - С. 272-274. - Библиогр.: с. 274 (14 назв.). - 1 табл. С помощью авторадиографии с {3}Н-тимидином исследована ДНК-синтетическая активность клеток миокарда новорожденных белых крыс после внутрибрюшинного введения пептидного морфогена гидры и его аналогов. Введение пептидного морфогена гидры оказывало стимулирующее влияние на пролиферативную активность в миокарде. Аналогичный эффект вызывали укороченные аналоги пептидного морфогена гидры - пептиды 6С и ЗС. Введение аргининсодержащего аналога пептидного морфогена гидры приводило к достоверному снижению числа ДНК-синтезирующих ядер в желудочковом миокарде новорожденных белых крыс. Обсуждается роль структуры пептидной молекулы в реализации морфогенетических эффектов пептидного морфогена гидры.

Взаимодействие живой системы с электромагнитным полем / Р. Р. Асланян [и др. ]// Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология. - 2009. - N 4. - С. 20-23. -Библиогр.: с. 23 (16 назв.). - 2 рис. Об изучении влияния ЭМП (50 Гц) на одноклеточные зеленые водоросли Dunaliella tertioleeta, Tetraselmis viridis и пресноводные гидры Hydra oligactis.

Гидра - родственница медуз и кораллов.

Иванова-Казас, О. М. (д-р биол. наук; Санкт-Петербург) Перевоплощения Лернейской Гидры / О. М. Иванова-Казас // Природа. - 2010. - N 4. - С. 58-61. -Библиогр.: с. 61 (6 назв.). - 3 рис. Об эволюции Лернейской Гидры в мифологии и ее реальном прототипе в природе. Иофф, Н. А. Курс эмбриологии 1962 беспозвоночных / под ред. Л. В. Белоусова. Москва: Высшая школа, 1962. - 266 с. : ил.

история "одного рода пресноводных полипов с руками в форме рогов" / В. В. Малахов// Природа. - 2004. - N 7. - С. 90-91. - Рец. на кн.: Степаньянц С. Д., Кузнецов В. Г., Анохин Б. В. Гидра: от Абраама Трамбле до наших дней / С. Д. Степаньянц, В. Г. Кузнецов, Б. В. Анохин.- М.; СПб: Товарищество научных изданий КМК, 2003 (Разнообразие животных. Вып. 1).

Канаев, И. И. Гидра: очерки по биологии 1952 пресноводных полипов. - Москва; Ленинград: Изд-во АН СССР, 1952. - 370 с.

Малахов, В. В. (член-корр. РАН). Новая

Овчинникова, Е. Щит против водяной гидры / Екатерина Овчинникова // Идеи вашего дома. - 2007. - N 7. - С. 182-1 88. Характеристика рулонных гидроизоляционных материалов.

С. Д. Степаньянц, В. Г. Кузнецова и Б.А. Анохин «Гидра от Абраама Трамбле до наших дней»;

Токарева, Н.А. Лаборатория лернейской гидры / Токарева Н.А. // Экология и жизнь. -2002. -N6.-C.68-76.

Фролов, Ю. (биолог). Лернейское чудо / Ю. Фролов // Наука и жизнь. - 2008. - N 2. - С. 81.-1 фот.

Хохлов, А. Н. О бессмертной гидре. Опять[Текст] / А. Н. Хохлов // Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология.-2014.-№ 4.-С. 15-19.-Библиогр.: с. 18-19 (44 назв.). Кратко рассматривается многолетняя история представлений о самом известном "бессмертном" (нестареющем) организме -пресноводной гидре, которая на протяжении многих лет привлекала внимание ученых, занимающихся проблемами старения и долголетия. Отмечается возобновление в последние годы интереса к изучению тонких механизмов, обеспечивающих практически полное отсутствие у этого полипа старения. Подчеркивается, что в основе "бессмертия" гидры лежит неограниченная способность ее стволовых клеток к самообновлению.

Шалапёнок, Е. С.Беспозвоночные 2012 животные водных и наземных экосистем Беларуси: пособие для студентов биол. фак.-Минск: БГУ, 2012.-212 с. : ил. - Библиогр.: с. 194-195. - Указ. рус. назв. животных: с. 196-202. - Указ. латин. назв. животных: с. 203-210.

Из этой статьи вы узнаете все о строении пресноводной гидры, её образе жизни, питании, размножении.

Внешнее строение гидры

Полип (что означает «многоног») гидра - это крошечное полупрозрачное существо, обитающее в чистых прозрачных водах речек с медленным течением, озер, прудов. Это кишечнополостное животное ведет малоподвижный или прикрепленный образ жизни. Внешнее строение гидры пресноводной очень простое. Тело имеет практически правильную цилиндрическую форму. На одном из его концов расположен рот, который окружен венцом из множества длинных тонких щупалец (от пяти до двенадцати). На другом конце тела находится подошва, при помощи которой животное способно прикрепляться к различным предметам под водой. Длина тела пресноводной гидры составляет до 7 мм, а вот щупальца могут сильно растягиваться и достигать длины в несколько сантиметров.

Лучевая симметрия

Рассмотрим подробнее внешнее строение гидры. Таблица поможет запомнить и их назначение.

Телу гидры, как и многих других животных, ведущих прикрепленный образ жизни, присуща Что это такое? Если представить себе гидру и вдоль туловища провести воображаемую ось, то щупальца животного будут расходиться от оси во все стороны, подобно лучам солнца.

Строение тела гидры продиктовано ее образом жизни. Она прикрепляется к подводному предмету подошвой, свешивается вниз и начинает покачиваться, исследуя окружающее пространство с помощью щупалец. Животное охотится. Так как гидра подстерегает добычу, которая может появиться с любой стороны, то симметричное лучеобразное расположение щупалец оптимально.

Кишечная полость

Внутреннее строение гидры рассмотрим более подробно. Тело гидры похоже на продолговатый мешочек. Его стенки состоят из двух слоев клеток, между которыми расположено межклеточное вещество (мезоглея). Таким образом, внутри тела имеется кишечная (гастральная) полость. Пища проникает в неё через ротовое отверстие. Интересно то, что у гидры, которая в данный момент не ест, рот практически отсутствует. Клетки эктодермы смыкаются и срастаются так же, как на остальной поверхности тела. Поэтому каждый раз перед тем как поесть, гидре приходится заново прорывать рот.

Строение гидры пресноводной позволяет ей менять место своего жительства. На подошве животного имеется узкое отверстие - аборальная пора. Через неё из кишечной полости может выделяться жидкость и небольшой пузырек газа. С помощью этого механизма гидра способна открепиться от субстрата и всплыть к поверхности воды. Таким нехитрым способом, при помощи течений, она расселяется по водоему.

Эктодерма

Внутреннее строение гидры представлено эктодермой и эндодермой. Эктодермой называется образующих тело гидры. Если посмотреть на животное в микроскоп, то можно увидеть, что к эктодерме относится несколько разновидностей клеток: стрекательные, промежуточные и эпителиально-мускульные.

Самая многочисленная группа - кожно-мускульные клетки. Они соприкасаются между собой боковыми сторонами и образуют поверхность тела животного. Каждая такая клетка имеет основание - сократимое мускульное волоконце. Этот механизм обеспечивает возможность двигаться.

При сокращении всех волоконец тело животного сжимается, удлиняется, изгибается. А если сокращение произошло только на одной стороне тела, то гидра наклоняется. Благодаря такой работе клеток животное может передвигаться двумя способами - «кувырканием» и «шаганием».

Также в наружном слое расположены звездообразные нервные клетки. Они имеют длинные отростки, с помощью которых соприкасаются между собой, образуя единую сеть - нервное сплетение, оплетающее все тело гидры. Соединяются нервные клетки и с кожно-мускульными.

Между эпителиально-мускульными клетками расположены группы маленьких, округлой формы промежуточных клеток с крупными ядрами и небольшим количеством цитоплазмы. Если тело гидры повреждено, то промежуточные клетки начинают расти и делиться. Они способны превратиться в любой

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.

Энтодерма

Строение гидры подразумевает и наличие такой структуры, как внутренний слой клеток, энтодерма. Эти клетки также имеют мускульные сократительные волоконца. Основное их назначение - переваривание пищи. Клетки энтодермы выделяют пищеварительный сок прямо в кишечную полость. Под его влиянием добыча расщепляется на частицы. У некоторых клеток энтодермы есть длинные жгутики, постоянно находящиеся в движении. Их роль - подтягивать частицы еды к клеткам, которые, в свою очередь, выпускают ложноножки и захватывают пищу.

Пищеварение продолжается внутри клетки, поэтому называется внутриклеточным. Перерабатывается пища в вакуолях, а непереваренные остатки выбрасываются через ротовое отверстие. Дыхание и выделение происходит через всю поверхность тела. Рассмотрим ещё раз клеточное строение гидры. Таблица поможет наглядно сделать это.

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.

Регенерация

Клеточное строение гидры позволяет этому крохотному животному регенерировать. Как уже упоминалось выше, промежуточные клетки, расположенные на поверхности тела, могут трансформироваться в любой другой тип.

При любом повреждении организма промежуточные клетки начинают очень быстро делиться, расти и заменяют собой отсутствующие части. Рана зарастает. Регенеративные способности гидры столь высоки, что если разрезать её пополам, одна часть отрастит новые щупальца и рот, а другая - стебель и подошву.

Бесполое размножение

Размножаться гидра может как бесполым, так и половым способом. При благоприятных условиях в летнее время на теле животного появляется маленький бугорок, стенка выпячивается. Со временем бугорок растет, вытягивается. На его конце появляются щупальца, прорывается рот.

Таким образом появляется молоденькая гидра, соединенная с материнским организмом стебельком. Этот процесс называется почкованием, так как он похож на развитие нового побега у растений. Когда молодая гидра готова жить самостоятельно, она отпочковывается. Дочерний и материнский организмы прикрепляются к субстрату щупальцами и тянутся в разные стороны, пока не разделятся.

Половое размножение

Когда начинает холодать и создаются неблагоприятные условия, наступает черед полового размножения. Осенью у гидр из промежуточных начинают образовываться половые клетки, мужские и женские, то есть яйцевые клетки и сперматозоиды. Яйцевые клетки гидр похожи на амеб. Они крупные, усыпаны ложноножками. Сперматозоиды похожи на простейших жгутиковых, они способны плавать при помощи жгутика и покидают тело гидры.

После того как сперматозоид проникает в яйцевую клетку, их ядра сливаются и происходит оплодотворение. Ложноножки оплодотворенной яйцевой клетки втягиваются, она округляется, а оболочка становится толще. Образуется яйцо.

Все гидры осенью, с наступлением холодов, погибают. Материнский организм распадается, но яйцо остается живым и зимует. Весной оно начинает активно делиться, клетки располагаются в два слоя. С наступлением теплой погоды маленькая гидра прорывает оболочку яйца и начинает самостоятельную жизнь.

Дыхание и выделение продуктов обмена происходит через всю поверхность тела животного. Вероятно, в выделении некоторую роль играют вакуоли, которые есть в клетках гидры. Главная функция вакуолей, вероятно, осморегуляторная; они выводят излишки воды, которые постоянно поступают в клетки гидры путем осмоса.

Раздражимость и рефлексы

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, заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот.
Так как у гидры нет транспортной системы, а мезоглея 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, что обеспечивает питание клеток эктодермы.

О реакции пресноводной гидры на экзогенные биологически активные (гормональные) соединения

С.М. Никитина, И.А. Ваколюк (Калининградский государственный университет)

Функционирование гормонов как важнейших регуляторов и интеграторов метаболизма и разнообразнейших функций в организме невозможно без существования систем специфической рецепции сигнала и его трансформации в конечный полезный эффект, то есть без гормонкомпетентной системы . Иными словами, наличие реакции на организменном уровне на экзогенные соединения невозможно без наличия циторецепции к этим соединениям и соответственно без существования у этих животных эндогенных соединений, родственных тем, которыми мы воздействуем. Это не противоречит концепции универсальных блоков , когда основные молекулярные структуры в функциональных системах живых организмов обнаруживаются практически в полном наборе уже на самых ранних этапах эволюции, какие только доступны изучению, представлены ограниченным числом молекул и осуществляют одноименные элементарные функции не только у представителей одного царства, например в разных группах млекопитающих или даже в разных типах, но и у представителей различных царств, в том числе у многоклеточных и одноклеточных, у высших эукариот и прокариот.

Однако следует обратить внимание на то, что данные о составе и функциях соединений, выполняющих роль гормонов у позвоночных животных, у представителей таксонов достаточно низкого филогенетического уровня только начинают появляться . Из групп животных низкого филогенетического уровня - гидра как представитель кишечнополостных является наиболее примитивным организмом, обладающим настоящей нервной системой. Нейроны различаются морфологически, химически и, вероятно, функционально. Каждый из них содержит нейросекреторные гранулы . Установлено значительное разнообразие нейрональных фенотипов у гидры. В гипостоме имеются упорядоченно расположенные группы по 6-11 синаптически связанных клеток, которые можно рассматривать как доказательство наличия у гидр примитивных нервных ганглиев. Кроме обеспечения поведенческих реакций, нервная система гидр выполняет роль эндокринной регуляторной системы , обеспечивая контроль метаболизма, размножения, развития. У гидр существует дифференцировка нервных клеток по составу содержащихся в них нейропептидов ). Предполагают , что молекулы окситоцина, вазопрессина, половых стероидов и глюкокортикоидов являются универсальными. Они найдены и у представителей кишечнополостных. Головной и подошвенный активаторы (и ингибиторы) выделены из метаноловых экстрактов тела гидр. Головной активатор, выделенный из актиний, аналогичен по составу и свойствам нейропептиду, обнаруженному в гипоталамусе и кишечнике коровы, крысы, свиньи, человека и в крови последнего. Кроме того, было показано, что и у беспозвоночных и у позвоночных в обеспечении реакции клеток на нейрогормоны участвуют циклические нуклеотиды, то есть механизм действия этих веществ в двух филогенетически различных линиях един.

Целью данного исследования, учитывая вышеизложенное, мы избрали изучение комплексного влияния на пресноводную гидру экзогенных биологически активных (гормональных) соединений.

Материал и методы исследования

Животных для эксперимента собирали в июне-июле 1985-1992 гг. на стационаре (протока реки Немонин, поселок Матросово Полесского района). Адаптация к содержанию в лабораторных условиях - 10-14 суток. Объем материала: тип - Coelenterata; класс - Hydrozoa; вид - Hydra oligactis Pallas; количество - 840. Количество животных отражено в начале эксперимента и не учитывается прирост численности.

В работе были использованы водорастворимые гормональные соединения окситоцинового ряда, передней доли гипофиза с исходной активностью в 1 мл (ип) (гифотоцин - 5ЕД, питуитрин - 5ЕД, маммофизин - 3ЕД, префизон - 25ЕД, гонадотропин - 75ЕД) и стероид - преднизолон - 30 мг, которые у позвоночных обеспечивают трехзвенную эндокринную регуляцию, включающую гипоталамо-гипофизарный комплекс и эпителиальные железы.

В предварительных опытах были использованы концентрации препаратов от 0,00002 до 20 мл ип/л среды содержания животных.

Проводилось три группы исследования:

1-я - определение "+" или "-" реакции во всех принятых нами концентрациях;

2-я - определение диапазона концентраций, обеспечивающих работу в хроническом режиме разной продолжительности;

3-я - хронический эксперимент.

В эксперименте учитывалась активность почкования гидры. Полученные данные подвергались стандартной статистической обработке.

Результаты исследований

При определении "±" реакции гидр в широком диапазоне концентраций соединений были отобраны три (0,1 мл ип/л среды, 0,02 мл ип/л среды и 0,004 мл ип/л среды).

В контрольной группе гидр в течение пяти суток почкование оставалось на уровне 0,0- 0,4 почки /гидру (Ра). В среде минимальной концентрации префизона прирост был 2,2 особи/гидру, питуитрина - 1,9 особи/гидру (достоверность различий с контролем крайне высока - с уровнем значимости 0,01). В средних концентрациях хорошо себя проявили гифотоцин, маммофизин и префизон (1,8-1,9 особей/гидру). Преднизолон в минимальной, и особенно в средней концентрации, вызвал прирост численности 1,1-1,3 особи/гидру, что значительно превышает контроль.

В следующем эксперименте использованы только оптимальные концентрации гормональных соединений. Продолжительность эксперимента - 9 суток. К началу опыта по значению Ра контрольная и экспериментальная группы достоверно не различимы. Через девять суток эксперимента значения Ра достоверно отличалось в опытных группах и контроле с уровнем значимости 0,05 (табл. 1).

Таблица 1

Влияние гормональных препаратов на почкование гидры (Ра) и вероятность достоверности их различий (р)

Как видно из таблицы, наибольшее значение Ра получено при содержании животных в преднизолоне. Все пептидные препараты дают приблизительно сходные значения Ра (в среднем 3,8±0,5). Однако и здесь есть разброс. Наилучший эффект (4,3±1,4) достигается при содержании животных в среде с очищенным экстрактом нейрогипофиза - гифотоцином. Близок к нему по степени воздействия маммофизин. В экспериментальных группах с питуитрином и префизоном значения величины Ра равны 3,7±1,5 и 3,8±1,3 соответственно. Наименьший эффект дает воздействие на гидр гонадотропином. Недостоверные различия в Ра возникают к концу первых суток после помещения гидр в растворы гормональных препаратов. На протяжении девяти суток эксперимента Ра в контроле не изменяется. Начиная с третьих суток Ра во всех экспериментальных группах существенно превышает Ра в контроле. Следует отметить постепенное достоверное увеличение этого показателя у экспериментальных групп к девятым суткам.

Для оценки статистической достоверности оказываемых воздействий сравнивались значения критерия F (отношение средних квадратов), полученные для каждого из двух факторов в отдельности (А - фактор длительности содержания; В - фактор воздействия) и для их взаимодействия (А+В), и табличные значения критерия для двух уровней значимости Р=0,05 и Р=0,01 (табл. 2).

Таблица 2

Результаты дисперсионного анализа влияния гормональных препаратов и длительности содержания на интенсивность бесполого размножения Hydra oligactis

Как видно из таблицы, Fфакт для фактора воздействия при уровне значимости 0,05 во всех экспериментальных группах больше Fтабл, а при уровне значимости 0,01 такая картина наблюдается в группах с питуитрином, гифотоцином, префизоном и преднизолоном, причем степень воздействия в группе с преднизолоном самая высокая, намного больше, чем в группах с питуитрином, гифотоцином и префизоном, имеющих сходную силу воздействия (значения Fфакт очень близки). Влияние взаимодействия факторов А и В во всех экспериментальных группах не является доказанным.

Для фактора А Fфакт меньше Fтабл (при обоих уровнях значимости) в группах с маммофизином и преднизолоном. В группах с гифотоцином и гонадотропином Fфакт больше Fтабл при Р=0,05, то есть влияние этого фактора не может считаться окончательно доказанным, в отличие от экспериментальных групп с питуитрином и префизоном, где Fфакт больше Fтабл и при Р=0,01 и при Р=0,05.

Все гормональные препараты, кроме гонадотропина, в той или иной степени задерживают начало бесполого размножения. Однако статистически достоверным это оказывается только в группе с префизоном (Р=0,01). Использованные в эксперименте гормональные препараты достоверно не влияют на продолжительность развития единственной почки, изменяют взаимное влияние первой и второй почек: питуитрин, маммофизин, префизон, гонадотропин - при наличии только сформированного головного отдела развивающихся почек; питуитрин, гонадотропин и преднизолон - при наличии хотя бы одного сформированного подошвенного отдела развивающихся почек.

Таким образом, можно считать установленной чувствительность гидр к широкому спектру гормональных соединений позвоночных и предположить, что экзогенные гормональные соединения включаются (как синергисты или антагонисты) в эндокринный регуляторный цикл, присущий самой гидре.

Список литературы

1. Перцева М.Н. Межмолекулярные основы развития гормонкомпетентности. Л.: Наука, 1989.

2. Богута К.К. Некоторые морфологические принципы формирования низкоорганизованных нервных систем в онто- и филогенезе // Успехи современной биологии. М.: Наука, 1986. Т. 101. Вып. 3.

3. Иванова-Казас А.А. Бесполое размножение животных. Л., 1971.

4. Наследов Г.А. Многовариантность осуществления элементарных функциональных задач и упрощение системы молекулярных взаимодействий как закономерность функциональной эволюции // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1991. Т. 27. № 5.

5. Наточин Ю.В., Бройнлих Х. Использование методов токсикологии в изучении проблемы эволюции функций почки // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1991. Т. 27. № 5.

6. Никитина С.М. Стероидные гомоны у беспозвоночных животных: Монография. Л.: Изд-во ЛГУ, 1987.

7. Афонькин С.Ю. Межклеточное самораспознование у простейших // Итоги науки и техники. М., 1991. Т. 9.

8. Проссер Л. Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1977. Т. 3.

9. Резников К.Ю., Назаревская Г.Д. Стратегия развития нервной системы в онто- и филогенезе. Гидра // Успехи современной биологии. М.: Наука, 1988. Т. 106. Вып.2 (5).

10. Шейман И.М., Балобанова Э.Ф., Пептидные гормоны беспозвоночных // Успехи современной биологии. М.: Наука, 1986. Т. 101. Вып. 2.

11. Этингоф Р.Н. Изучение молекулярной структуры нейрорецепторов. Методические подходы, эволюционные аспекты // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1991. Т. 27. № 5.

12. Highnam K.C., Hill L. The comparative Endocrinology of the Invertebrates // Edward Arnold, 1977.

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.

Эктодерма

эпителиально-мускульная клетка

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.

Энтодерма

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

Отсутствует.

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).