Какие клетки осуществляют дыхание у гидры
Обновлено: 29.04.2024
Гидры — это род животных, относящихся к Кишечнополостным. Их строение и жизнедеятельность часто рассматривают на примере типичного представителя — гидры пресноводной. Далее будет описываться именно данный вид, который обитает в пресных водоемах с чистой водой, прикрепляется к водным растениям.
Обычно размер гидры менее 1 см. Жизненная форма — полип, что предполагает цилиндрическую форму тела с подошвой внизу и ротовым отверстием на верхней стороне. Рот окружен щупальцами (примерно 6-10), которые могут вытягиваться в длину, превышающую длину тела. Гидра наклоняется в воде из стороны в сторону и своими щупальцами улавливает мелких членистоногих (дафний и др.), после чего отправляет их в рот.
Для гидр, также как для всех кишечнополостных, характерна радиальная (или лучевая) симметрия. Если смотреть на не сверху, то можно провести множество воображаемых плоскостей, делящих животное на две равных части. Гидре все-равно с какой стороны к ней подплывает пища, так как она ведет неподвижный образ жизни, поэтому радиальная симметрия ей более выгодна, чем билатеральная (характерная для большинства подвижных животных).
Ротовое отверстие гидры открывается в кишечную полость. Здесь происходит частичное переваривание пищи. Остальное переваривание осуществляется в клетках, которые поглощают частично переваренную пищу из кишечной полости. Непереваренные остатки выбрасываются через рот, так как у кишечнополостных нет анального отверстия.
Тело гидры, как и всех кишечнополостных, состоит из двух слоев клеток. Наружный слой называется эктодермой, а внутренний — энтодермой. Между ними находится небольшой слой мезоглеи — неклеточного студенистого вещества, в котором могут находиться различные типы клеток или отростки клеток.
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.
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.
Что такое гидра в мифологии
Данный биологический вид получил свое название из-за схожих черт с мифологическим героем — Лернейской гидрой. Согласно легенде, это было змееподобное чудовище с ядовитым дыханием. Тело гидры имело несколько голов. Победить ее не удавалось никому — на месте срубленной головы сразу вырастало несколько новых.
Обитала Лернейская гидра в озере Лерна, где оберегала вход в подземное царство Аида. И только Геракл смог отрубить ее бессмертную голову. После он закопал ее в землю и завалил тяжелым камнем. Это второй подвиг Геракла из двенадцати.
Строение внутреннего слоя клеток
Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.
Энтодерма
Пищеварительная система
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
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.
Общая характеристика гидры обыкновенной
В Европе живет минимум пять видов гидр, в том числе Hydra vulgaris (гидра бурая или обыкновенная) и Hydra Viridissima (зеленая гидра). Первые описания дал натуралист А. Левенгук.
Морская вода предпочтительнее для большинства видов, но пресноводная гидра предпочитает пруды, озера и реки. Гидры обитают в водоемах с минимальным течением. Они прикрепляются к камням, растениям или дну.
Важно! Животные эти светолюбивы и стремятся к солнцу, выползая на камни ближе к берегу.
Рис. 1. Внешнее строение гидры
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.
Опасности для гидры
В естественной среде жизни гидры практически ничто не угрожает, потому что она прекрасно может защищать себя стрекальными клетками. Иногда она становится пищей для брюхоногих моллюсков либо ресничных червей. Опасность могут представлять паразиты: гидрамебы, маленькие ветвистоусые рачки анхистопусов. Гидра — одно из простейших животных. Невероятная способность к восстановлению стала причиной появления гипотезы, предполагающей, что гидры — бессмертные существа. Однако в естественной среде средних полос гидры часто погибают из-за недостатка еды или неблагоприятных условий, что говорит о наличии механизма старения. Биологическое значение этого животного заключается в очистке водоемов и участии в цепи питания. Наглядно понять, что за животное гидра, как она устроена поможет вам приложенное ниже видео.
Пресноводная гидра (лат. Hydra) — это животное, которое относится к роду сидячих кишечнополостных. Оно входит в класс гидроидных, представляя собой одиночный полип с малоподвижным образом жизни.
Общая характеристика гидры обыкновенной
В Европе живет минимум пять видов гидр, в том числе Hydra vulgaris (гидра бурая или обыкновенная) и Hydra Viridissima (зеленая гидра). Первые описания дал натуралист А. Левенгук. Морская вода предпочтительнее для большинства видов, но пресноводная гидра предпочитает пруды, озера и реки. Гидры обитают в водоемах с минимальным течением. Они прикрепляются к камням, растениям или дну.
Важно! Животные эти светолюбивы и стремятся к солнцу, выползая на камни ближе к берегу.
Рис. 1. Внешнее строение гидры
Строение пресноводной гидры
Тело животного имеет форму радиально-симметричной трубки: спереди расположено отверстие, которое она используется как рот, оно окружено венчиком из 5-12 щупалец. Каждое “укутано” в узкоспециализированные язвительные клетки. При контакте с жертвой они вырабатывают нейротоксины, выполняя функции добывания пищи. Под ними есть маленькое сужение — шейка. Она разделяет голову и туловище. Задний конец животного сужается в ножку, который также называют “стебельком”. Она заканчивается подошвой (базальным диском). Ножка служит опорой для тела, с ее помощью гидра может прикрепляться к другим поверхностям. На базальной подошве имеются сальниковые клетки, которые выделяют липкую жидкость. Для передвижения животное приклеивается к соседней опоре щупальцами и отпускает ножку, переставляя ее дальше, и так пока не доберется до цели. Также она может скользить на базальном диске или недолго плавать.
Важно! Если гидра поела, длина ее тела будет около 5-8 мм, а если нет — намного длиннее. Поэтому детально ее можно рассмотреть только под микроскопом.
Тело гидры состоит из 2-х слоев клеток :
Рис. 2. Бесполое размножение гидры Между ними проходит слой мезоглея (межклеточного вещества). На наружном слое есть разные клетки: одни — предназначены для парализации во время охоты и защиты, другие — для выделения слизи, третьи — для передвижения и т.д.
Важно! Дыхание и выделение продуктов обмена веществ проходят у гидры по всей поверхности тела. Поступление кислорода осуществляется через кожу.
Гидра имеет несколько простых рефлексов. Она может реагировать на механические воздействия, температуру, свет, химические соединения и другие раздражители.
Клеточный состав тела
В состав входит шесть видов клеток, выполняющих отдельные функции:
- Эпителиально-мускульные . Обеспечивают способность двигаться.
- Железистые . Вырабатывают ферменты, необходимые для пищеварения.
- Интерстициальные . Промежуточный тип. Они могут становиться клетками других видов при необходимости.
- Нервные . Отвечают за рефлексы. Они есть по всему телу, соединяясь в сеть.
- Стрекательные . Содержат парализующее вещество. Существуют для защиты и питания.
- Половые . Почти все гидры раздельнополые, но есть и гермафродитные особи. И яйцеклетки, и сперматозодиы образуются из i-клеток.
Рис. 3. Половое размножение гидры
Питание гидры пресноводной
Гидра — хищное животное. Она ест небольших рачков (циклопов, дафний), а также питается инфузориями, личинками комара, маленькими червячками. Охоту гидра ведер достаточно интересно: она свисает головой вниз и раскидывает щупальца. При этом ее тело очень медленно качается по кругу. Когда жертва попадает в щупальца, стрекательные клетки поражают ее и обездвиживают. Гидра поднимает ее щупальцами ко рту и поглощает.
Важно! Гидра способна поглотить жертву, которая больше ее по габаритам, за счет значительно растягиваемых стенок тела.
Способы размножения
Гидра умеет размножаться как почкованием, так и половым путем. Если условия жизни хорошие, животное выберет бесполый путь. Процесс почкования этого животного проходит очень быстро, если особь хорошо питается. Рост почки от размеров небольшого бугорка до полноценной особи, которая сидит на теле матери, проходит за несколько суток. При этом, даже если на теле матери есть неотделившаяся новая гидра, могут образовываться новые почки. Половой способ обычно проходит осенью, если вода становится холоднее. На поверхности тела формируются характерные вздутия — половые железы с яйцеклетками. Мужские половые клетки просто плавают в воде, а затем проникают к яйцеклеткам, и происходит оплодотворение. После того, как образовываются яйца, гидра умирает, а они спускаются на дно и зимуют. Весной они продолжают развиваться и вырастают.
Рис. 4. Раздражимость гидры
Регенерация
Одной из уникальных способностей этого животного является быстрая регенерация. Если гидру разделить на части, на каждой за короткий промежуток времени вырастают щупальца и подошва.
Важно! Ученые проводили опыты, показавшие, что можно не только получить несколько гидр из одной, но и сращивать части разных особей. Можно даже вывернуть такое животное наизнанку, от чего гидра превращается в семиглавого полипа.
Опасности для гидры
В естественной среде жизни гидры практически ничто не угрожает, потому что она прекрасно может защищать себя стрекальными клетками. Иногда она становится пищей для брюхоногих моллюсков либо ресничных червей. Опасность могут представлять паразиты: гидрамебы, маленькие ветвистоусые рачки анхистопусов. Гидра — одно из простейших животных. Невероятная способность к восстановлению стала причиной появления гипотезы, предполагающей, что гидры — бессмертные существа. Однако в естественной среде средних полос гидры часто погибают из-за недостатка еды или неблагоприятных условий, что говорит о наличии механизма старения. Биологическое значение этого животного заключается в очистке водоемов и участии в цепи питания. Наглядно понять, что за животное гидра, как она устроена поможет вам приложенное ниже видео.
Пресноводная гидра это удивительное существо, которое не просто обнаружить из-за его микроскопических размеров. Hydra относится к типу кишечнополостных организмов.
Среда обитания этого маленького хищника заросшие растительностью реки, запруды, озера без сильных течений. Проще всего наблюдать за пресноводным полипом через лупу.
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.
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.
Как питаются пресноводные гидры?
Гидра — хищник, пищей ей служат инфузории, мелкие рачки — дафнии, циклопы и другие, иногда попадается более крупная добыча в виде личинки комара или небольшого червя. Рыбоводческим прудам гидры даже могут наносить вред, поедая выклюнувшихся из икры мальков рыб.
Охоту гидры легко наблюдать в аквариуме. Широко раскинув свои щупальца, так что они образуют ловчую сеть, гидра висит щупальцами вниз. Если долго наблюдать за сидящей гидрой, можно видеть, что ее тело все время медленно раскачивается, описывая передним концом круг. Плывущий мимо циклоп задевает за щупальца и начинает биться, чтобы освободиться, но скоро, пораженный стрекательными клетками, затихает.
Парализованная добыча подтягивается щупальцем ко рту и поглощается. При успешной охоте маленький хищник раздувается от проглоченных рачков, темные глазки которых просвечивают сквозь стенки тела. Гидра может проглотить и добычу крупнее ее самой. При этом рот хищницы широко раскрывается, а стенки тела растягиваются. Иногда изо рта гидры торчит часть непоместившейся добычи.
Строение внутреннего слоя клеток
Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.
Энтодерма
Пищеварительная система
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
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.
Нервная система и дыхание
В одном из слоев туловища этого существа находится рассеянная нервная система, а в другом — небольшое количество нервных клеток. Всего в организме животного насчитывается 5 тысяч нейронов. Около рта, на подошве и щупальцах у животного есть нервные сплетения.
У гидры не происходит деления нейронов на группы. Клетки воспринимают раздражение и отдают сигнал мускулам. В нервной системе особи есть электрические и химические синапсы, а также белки опсины. Говоря о том, чем дышит гидра, стоит упомянуть, что процесс выделения и дыхания происходит по поверхности всего тела.
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.
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 пример рефлекса. Это сложное явление, состоящее из последовательных этапов – восприятия раздражителя, передачи возбуждения и ответной реакции. Строение гидры очень простое, поэтому и рефлексы однообразны.
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.
Чем гидроидные отличаются от других кишечнополостных?
Гидроидные — это наиболее просто устроенные кишечнополостные с чётко выраженным двухслойным строением.
- Это единственный класс, в состав колоний которого могут входить как полипы, так и медузы.
- Только среди представителей этого класса книдарий есть пресноводные виды.
- У гидроидных полипов никогда не бывает перегородок в гастральной полости, а их нервная система не образует ганглиев и органов чувств.
- У гидроидных медуз, в отличие от сцифоидных, радиальные каналы неветвящиеся.
- Нематоцисты гидроидных залегают только в эпидермисе (эктодерме), но разнообразие их стрекательных клеток велико.
- В мезоглее нет никаких клеток.
- Гонады из половых клеток формируются либо в гастродермисе, либо в эпидермисе.
- В целом для них характерно чередование поколений медузы (полового поколения) и полипа (бесполого поколения). Но у многих видов одно из этих поколений (обычно медуза) подавлено или совсем отсутствует. В последнем случае оставшееся поколение (обычно полип) становится половым.
- Скелет (есть не у всех) выделяется наружу эктодермой в виде кутикулы, иногда пропитанной кальцием.
- У гидроидных медуз по краю зонтика расположена особая перепонка — парус (веллум).
- На щупальцах медуз расположен один тип органов чувств: либо только статоцисты (чаще всего), либо глазки, глазные пятна или сложно устроенные органы зрения с хрусталиками. Статоцисты — это органы равновесия, они представляют собой замкнутые пузырьки, выстланные чувствительным эпителием и заполненные жидкостью. Внутри каждого пузырька (их у медуз находятся кусочки карбоната кальция, выполняющие роль статолитов.
Гидроидные Дальнего Востока
Регенерация
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.
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).
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.
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.
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Класс Гидроидные объединяет около 2 800 морских видов. Это преимущественно мелкие полипы, напоминающие морские растения. Представителем одиночных гидроидных может служить (пресноводная!) гидра .
Колониальные виды гидроидных имеют вид небольших ветвящихся кустиков. Кишечные полости полипов сообщаются между собой, и пища, захваченная одним из них, усваивается всеми членами колонии.
Морские гидроидные в процессе своего развития выступают в двух жизненных формах: как колониальные сидячие полипы и плавающие медузы.
Класс Гидроидные полипы (Hydrozoa)
Семейство Гидроидные (Hydridae)
Род Гидра (Hydra)
Вид Гидра обыкновенная (Hydra vulgaris )
В озёрах, реках или прудах с чистой, прозрачной водой, на корнях ряски, стеблях и листьях водных растений часто встречаются прикреплённые животные, похожие на небольшие полупрозрачные буроватые или зеленоватые стебельки, с венчиком щупалец на свободном конце тела. Это пресноводные гидры.
Среди кишечнополостных семейство Гидроидные единственное, которое состоит из обитателей исключительно пресных вод. На территории России насчитывают около 7–8 видов пресноводных гидр.
Тело гидры цилиндрической формы. Её размеры от 1 до 1,5 см (причём само тело обычно не превышает в длину 5–7 мм, зато щупальца способны вытягиваться на несколько сантиметров). Висеть вниз щупальцами излюбленная поза гидры, а положение вверх щупальцами наблюдается редко.
Клетки тела гидры и их работа. Тело гидры как и других кишечнополостных состоит из двух слоёв клеток – наружного и внутреннего (эктодермы и энтодермы). Между ними находится студенистое неклеточное вещество. У гидры, в отличие от медуз, его немного. Внутри тела находится кишечная полость.
Большая часть клеток эктодермы (кожно-мускульные клетки) имеет кубическую или цилиндрическую форму. Когда волоконца этих клеток сокращаются, тело гидры сжимается. Если это происходит на одной стороне тела, то в эту сторону гидра и нагибается.
В эктодерме разбросаны также звёздчатые нервные клетки, отростки которых соприкасаются, образуя нервную сеть, оплетающую тело. Эта сеть носит название диффузной нервной системы. С её помощью осуществляется ответная реакция на воздействия внешней среды. Если дотронуться до тела гидры, то раздражение по нервным клеткам распространяется на всё тело и вызывает сокращение мускульных волокон, что обуславливает изменение формы тела и его движение. Такая реакция называется безусловным рефлексом. Поскольку гидра относится к самым примитивным многоклеточным организмам, то можно предположить, что безусловные рефлексы характерны для всех многоклеточных животных.
Особые стрекательные клетки предназначены для защиты от врагов, а также – для нападения. Интересно, что у других типов животных стрекательных клеток не обнаружено. Эти клетки находятся в эктодерме щупалец и верхней части тела. В них имеется наполненная ядом капсула, содержащая свернутую спиралью трубчатую нить. На поверхности этих клеток торчит небольшой волосок. Когда какое-либо мелкое животное касается этого волоска, из клетки немедленно появляются шипики, наносящие жертве ранку. Затем спиральная нить, несущая яд, касается жертвы и вызывает её гибель.
Парализованную с помощью стрекательных клеток добычу гидра подтягивает щупальцами к ротовому отверстию и проглатывает.
Есть в эктодерме ещё один вид клеток. Называют эти клетки промежуточными. Их особенность заключается в том, что при повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Из промежуточных клеток могут образовываться кожно-мускульные, нервные, половые и другие клетки.
Энтодерма выстилает кишечную полость. Основная функция этого слоя клеток – пищеварительная. Энтодерма сложена из цилиндрических клеток с несколькими жгутиками на внутренней поверхности. Эти клетки называют пищеварительно-мускульными. Жгутики передвигают мелкие кусочки пищи к поверхности клеток, которые захватывают их ложноножками.
Есть в энтодерме и железистые клетки, которые выделяют в кишечную полость сок, способствующий перевариванию пищи. С его помощью в кишечной полости происходят процессы пищеварения.
Питание гидры. Гидры питаются мелкими животными, в основном рачками – дафниями и циклопами, но могут захватывать и мальков рыб. Голодные гидры вытягивают щупальца. Как только добыча прикоснётся к ним, щупальца сразу же сокращаются и схватывают её. Эти животные могут проглотить сравнительно крупную добычу, так как их тело способно сильно растягиваться.
Дыхание, выделение. Органы дыхания, выделения у гидры не сформированы. Соответствующие функции выполняет вся поверхность тела. Через неё в организм поступает растворённый в воде кислород и выводятся продукты обмена веществ (например, углекислый газ).
Читайте также: