Клетки тела гидры

Класс гидроидные. Типы клеток гидры

К классу гидроидных относят беспозвоночных водных стрекающих животных. В их жизненном цикле зачастую присутствуют, сменяя друг друга, две формы: полип и медуза. Гидроидные могут собираться в колонии, но нередки и одиночные особи. Обнаруживают следы гидроидных даже в докембрийских слоях, однако из-за крайней непрочности их тел поиск весьма затруднен.

Яркий представитель гидроидных — пресноводная гидра, одиночный полип. Ее тело имеет подошву, стебелек и длинные относительно стебелька щупальца. Передвигается она, словно художественная гимнастка, — при каждом шаге делает мостик и кувыркается через «голову». Гидра повсеместно используется в лабораторных опытах, ее способность к регенерации и высокая активность стволовых клеток, обеспечивающая «вечную молодость» полипу, подтолкнула немецких ученых к поиску и изучению «гена бессмертия».

Типы клеток гидры

1.      Эпителиально-мускульные клетки формируют внешние покровы, то есть являются основой эктодермы. Функция этих клеток — сокращать тело гидры или делать его длиннее, для этого они имеют мускульное волоконце.

2.      Пищеварительно-мускульные клетки расположены в энтодерме. Они приспособлены к фагоцитозу, захватывают и перемешивают частички пищи, попавшие в гастральную полость, для чего каждая клетка снабжена несколькими жгутиками. В целом жгутики и ложноножки помогают пище проникать из кишечной полости в цитоплазму клеток гидры. Таким образом, пищеварение у нее идет двумя способами: внутриполостным (для этого там есть набор ферментов) и внутриклеточным.

3.      Стрекательные клетки расположены в первую очередь на щупальцах. Они многофункциональны. Во-первых, гидра с их помощью защищается — рыба, желающая съесть гидру, обжигается ядом и бросает ее. Во-вторых, гидра парализует захваченную щупальцами добычу. В стрекательной клетке содержится капсулка с ядовитой стрекательной нитью, снаружи расположен чувствительный волосок, который после раздражения дает сигнал к «выстрелу». Жизнь стрекательной клетки скоротечна: после «выстрела» нитью она гибнет.

4.      Нервные клетки, вместе с отростками похожими на звезды, лежат в эктодерме, под слоем эпителиально-мускульных клеток. Самая большая концентрация их у подошвы и щупалец. При любом воздействии гидра реагирует, что является безусловным рефлексом. Есть у полипа и такое свойство как раздражимость. Вспомним также, что «зонтик» медузы окаймлен скоплением нервных клеток, а в теле находятся ганглии.

5.      Железистые клетки выделяют клейкое вещество. Находятся они в энтодерме и способствуют перевариванию пищи.

6.      Промежуточные клетки — круглые, очень маленькие и недифференцированные — лежат в эктодерме. Эти стволовые клетки бесконечно делятся, способны превращаться в любые другие, соматические (кроме эпителиально-мускульных) или половые и обеспечивают регенерацию гидры. Встречаются гидры, не имеющие промежуточных клеток (следовательно, стрекательных, нервных и половых), способные к бесполому размножению.

7.      Половые клетки развиваются в эктодерме. Яйцеклетка пресноводной гидры снабжена ложноножками, которыми она захватывает соседние клетки вместе с их питательными веществами. Среди гидр встречается гермафродитизм, когда яйцеклетки и сперматозоиды формируются у одной особи, но в разное время.

Прочие особенности пресноводной гидры

1.      Дыхательной системы гидры не имеют, дышат они всей поверхностью тела.

2.      Кровеносная система не сформирована.

3.      Пищей для гидр служат личинки водных насекомых, разнообразные мелкие беспозвоночные, рачки (дафнии, циклопы). Непереваренные остатки пищи, как и у других кишечнополостных, удаляются обратно через ротовое отверстие.

4.      Гидра способна к регенерации, за которую отвечают промежуточные клетки. Даже изрезанная на фрагменты, гидра достраивает необходимые органы и превращается в нескольких новых особей.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - репетитор онлайн: биология ОГЭ

Класс гидроидные, подготовка к ЕГЭ по биологии

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

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

Строение тела

Тело двухслойное, разделено на два слоя:

• Эктодерма (наружный слой)

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

• Энтодерма (внутренний слой)

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

Между экто- и энтодермой расположена мезоглея - студенистое вещество.

Пищеварение

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

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

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

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

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

Дыхание

Дыхание у гидры осуществляется всей поверхностью тела.

Нервная система

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

Размножение

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

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

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

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

Способность к регенерации

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

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

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

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

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

Гидра

Царство	Животные
Подцарство	Многоклеточные
Тип	Кишечнополостные
Класс	Гидроидые
Род	Гидры

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.

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).

Гидроидные

Гидроидные (Hydrozoa) — это один из самых богатых видами класс кишечнополостных. Он включает очень мелких полипов и гидроидных медуз. К нему относится не только известная всем гидра обыкновенная, но и пресноводная медуза Craspedacusta sowerbyi, португальский кораблик — колония, выглядящая как единый организм, внешне похожая на пучок водорослей, рифообразующие розовые и жгучие кораллы, организованные в форме деревца или ветки, линзовидные наркомедузы, изящные Tubularia и др. Колониальные гидроидные являются важным компонентом сообщества обрастателей. Они поселяются на камнях, скалах, дамбах, раковинах моллюсков, корпусах кораблей и стенках доков.

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 8) находятся кусочки карбоната кальция, выполняющие роль статолитов.

Гидроидные Дальнего Востока

Общая характеристика гидроидных

Гидроидные полипы очень мелкие, как правило, они не превышают 1 мм в высоту. У одиночных представителей, таких, как Hydra, есть рот, манубриум (ротовой диск), щупальца, собственно тело и педальный диск (подошва). Большинство полипов класса образует колонии. Их видоизменённые тела в составе колонии напоминают цветок на стебле. Их «стебелёк» называют ножкой, а «цветок» — гидрантом. Последний имеет хорошо развитый манубриум, похожий на палец или простое вздутие. У многих видов манубриум и отдел кишечной полости под ним выполняют роль желудка.

Строение гидроидного полипа

У колониальных полипов щупальца не имеют полостей, у гидры они полые. На гидранте или на других участках колонии закладываются гидромедузы. Даже взрослые гидроидные медузы тоже очень мелкие — от 1 мм до 2-3 см, хотя есть более крупные виды (до 20 см). Тела медуз похожи на перевёрнутый тюльпан или неглубокое блюдце. По внутреннему краю их колокола расположена складка мезоглеи и эпидермиса — веллум (парус), которая увеличивает мощность реактивной струи воды, выбрасываемой медузой при плавании. В веллуме есть кольцевая поперечнополосатая мышца. Присутствует ещё и кольцевая корональная мышца, связанная с субумбреллой (внутренняя вогнутая сторона зонтика).

В центре колокола расположен свисающий вниз манубриум в виде хоботка. Он может быть коротким или длинным, трубчатым или четырёхгранным. В его центре лежит рот, ведущий в манубриальный канал. Аборальный (противоположный ротовому) конец канала образует расширение, функционирующее как желудок. От желудка к краю колокола отходит 4 неветвящихся радиальных канала. У некоторых видов каналов может быть несколько больше или очень много.

Строение гидроидной медузы

Щупалец у гидромедуз может быть 4 — по числу каналов или больше, у некоторых видов они отсутствуют. По краю колокола гидромедуз расположены либо глазки, либо статоцисты, ни у кого из них нет того и другого одновременно. Как правило, гонады медуз А-форм расположены на манубриуме, а гонады медуз L-форм — на нижней стороне радиальных каналов. Независимо от расположения, половые клетки вымётываются наружу.

Среди колоний есть ветвящиеся, столониальные и с ценосарком. У жгучих кораллов (Millepora spp.) — колония столониальная, у Hydractinia — с ценосарком, сифонофоры собраны в ветвящиеся колонии.

Гидры (Hydra)

Род мелких пресноводных одиночных полипов около 1 см длиной, распространённых в умеренной и тропической зонах. Они обитают в стоячих водах на мелководье, в зарослях растений, где их трудно заметить из-за мелкого размера. Удивительна их способность к регенерации, они не стареют и не умирают от старости.

Гидра Автор: Ши Аннан, CC BY-SA 4.0

Гидры имеют трубчатое радиально-симметричное тело. Оно может состоять из стебелька и туловища или из одного стебелька, в любом случае тело заканчивается подошвой (педальным диском). К субстрату педальный диск прикрепляется при помощи клейкой жидкости, выделяемой его клетками. Свободный конец гидр имеет ротовое отверстие, окружённое 5-12 тонкими щупальцами. В эктодерме щупалец залегают книдоциты с нематоцистами, заполненными токсинами.

Оказывается, на педальном диске гидр есть ещё одно отверстие — пора, которая выделяет жидкость из кишечной полости или пузырёк газа. Вместе с пузырьком гидра отрывается от субстрата и всплывает, паря вниз головой. Так она может занимать новые места для жизни. Ротовое же отверстие у долго непитающейся гидры может практически срастаться. Для того, чтобы поесть, ей приходится каждый раз «прорывать» рот заново.

Гидра плавает на пузырьке воздуха

Окраска животного зависит от способа питания. Она может быть бурой, зелёной, бесцветной, серой. Зелёными гидры становятся из-за наличия в их теле симбиотических водорослей зоохлорелл. Большую часть времени гидра поджидает добычу (мальков рыб и мелких беспозвоночных), вытягивая тело и обшаривая всё вокруг своими щупальцами. Прикоснувшуюся жертву они обжигают стрекательными клетками и быстро втягивают через рот в кишечную полость. После заглатывания добычи тело гидры раздувается, а щупальца сжимаются. В таком виде оно находится до тех пор, пока не переварится пища.

Спасаясь от нападения, гидра сжимается в плотный комочек, а при необходимости медленно передвигается:

• скользя на подошве;
• кувыркаясь через «голову»;
• подтягивая подошву к закреплённой на субстрат оральной стороне (как гусеница).

Как и у всех кишечнополостных тело, гидры состоит из двух слоёв: эктодермы (эпидермиса) и энтодермы (гастродермиса), между которыми расположен тонкий слой промежуточного вещества — мезоглеи.

 

Клеточный состав эктодермы гидры

Эктодерма — наружный зародышевый листок на ранних стадиях развития животного, во взрослом состоянии его называют эпидермисом. Он выстилает гидру снаружи и ему приходится выполнять функции многих органов тела животного. У гидр он отвечает за определённые виды движения, защиту, ориентацию в пространстве и контакты с объектами. Участвует в размножении, проведении веществ и т.д.

В состав эпидермиса гидры стабильно входят следующие виды клеток:

• эпителиально-мускульные, их 20 000. Они выполняют покровную, образовательную и двигательную функции. Составляют основную массу клеток слоя, плотно прилегая друг к другу и формируя покровный однослойный эпителий. Цилиндрические по форме, они имеют два сократимых мышечных отростка, прилегающих к мезоглее и формирующих продольную мускулатуру, ориентированную вдоль вертикальной оси тела. При их одновременном сокращении тело гидры сжимается, при расслаблении — вытягивается. Если сокращаются отростки с одной стороны тела, а с другой остаются вытянутыми, то тело гидры изгибается. В верхней трети тела эпителиально-мускульные клетки экто- и энтодермы делятся митотически. Часть вновь образованных клеток смещается в сторону гипостома, часть в сторону подошвы, где дифференцируются в стрекательные или железистые клетки;
• интерстициальные (промежуточные, или стволовые) — из них формируются все другие типы клеток, кроме эпителиально-мускульных. Они мелкие, округлые, с крупным ядром, у гидры их 15 000. Стволовые клетки могут стать как половыми так и соматическими. Сами они не мигрируют, но их потомки способны к быстрому перемещению;
• нейроны (нервные клетки). У гидр они расположены только в эктодерме. У них 5 000 нейронов звездчатой формы, разбросанных по всему слою, сообщающихся друг с другом отростками и образующих сеть. Они контактируют и с эпителиально-мускульными клетками, которым передают сигналы, побуждающие их к действию. На подошве, вокруг рта и на щупальцах они образуют скопления. Недавно было обнаружено, что у гидр есть околоротовое нервное кольцо, схожее с таковым у гидромедуз, расположенное по краю зонтика. Чёткого деления на чувствительные, вставочные и моторные нейроны у гидры нет. Одна и та же клетка может воспринимать сигнал и передавать его. Зато нейроны чётко делятся на чувствительные и ганглиозные. У чувствительных клеток есть отросток, выходящий наружу тела;
• стрекательные — у гидр книдоциты, служат для защиты и нападения. Они наиболее многочисленны (55 000), появляются из промежуточных в области туловища, а потом мигрируют в места скопления или рассеиваются по всему телу. У гидры они разбросаны по всему телу, но наиболее многочисленны на щупальцах, где внедряются в эпителиально-мускульные и образуют бугорки под названием батареи;
• половые клетки (гаметы). Гидры оогамные животные, у них образуются разные половые клетки — мужские (сперматозоиды) и женские (яйцеклетки). Гидры бывают как разнополыми (большинство), так и гермафродитами.

Клеточный состав энтодермы гидры

Энтодерма (гастродермис) выстилает гастральную полость гидр. Она состоит из двух типов клеток:

• эпителиально-мускульных пищеварительных. Их сторона, обращённая в кишечную полость, несёт 1-3 жгутика, которые, вращаясь, создают ток воды в кишке, перемешивают и подгоняют питательные вещества. При помощи ложноножек они захватывают пищевые частицы, образуют пищеварительную вакуоль и обеспечивают внутриклеточное пищеварение. С другой стороны клеток расположены мышечные отростки, ориентированные поперёк тела гидры. При их сокращении тело гидры сужается и вытягивается;
• железистых, расположенных в центральной части гастральной полости, среди пищеварительно-мускульных. В них находится крупная вакуоль с пищеварительными соками. При поступлении пищи в полость кишки клетки выбрасывают сок с ферментами наружу и обеспечивают внутриполостное пищеварение.

Значит, у гидры, как и у всех кишечнополостных, существует две фазы пищеварения: внутриполостное и внутриклеточное.

 

Жизнедеятельность и регенерация гидр

Специальных органов дыхания и выделения у гидр нет. Они дышат и удаляют ненужные вещества всей поверхностью тела путём диффузии. Крупные непереваренные частицы удаляются через рот или пору. При помощи нервной системы гидры реагируют на воздействие окружающей среды (рефлексы). Они откликаются на изменение температуры и химического состава воды, на прикосновения, свет и др.

Питаются гидры в основном водными беспозвоночными, чаще циклопами и дафниями. Во время охоты они вытягивают свои щупальца, увеличивая их в 4-5 раз по сравнению с длиной тела. Также могут двигаться за жертвой. Некоторые гидры большую часть питательных веществ получают от симбиотических водорослей.

Если разрезать гидру пополам, то она достроит недостающую часть тела. Даже разделённая на мелкие части она быстро регенерирует. Удивительная способность возрождаться способствовала появлению названия всего класса Гидрозои. Они получили название в честь лернейской мифической гидры, с которой сражался Геракл. Когда герой отрубал у неё одну голову, на её месте вырастали две новые.

Ещё в 1742 году Абрам Трамбле (швейцарский учёный) изучал эту способность гидры. Он разрезал её на мелкие части и она воплощалась в множество новых гидр, выворачивал наизнанку, а она не погибала. У вывернутой гидры клетки просто мигрировали на новые места, и внешняя часть становилась внутренней и наоборот.

Размножение

Размножаются гидры бесполым и половым путём. В их цикле развития отсутствуют стадии медузы и планулы. В благоприятных условиях, в умеренном климате — летом, они размножаются бесполым путём. Обычно в нижней трети тела кишечнополостного на эпидерме появляется почка, которая растёт и формируется в молодую гидру со щупальцами и ртом. Новое животное полностью похоже на материнское (клон) отделяется (отпочковывается) и прикрепляется к субстрату недалеко от матери. Так образуется дочерний полип.

Осенью у гидры формируются половые железы в виде медузоидных узелков. Это редуцированная стадия медузы, в которых из промежуточных клеток развиваются гаметы. Яйцеклетки появляются в половых железах (яичниках) расположенных ближе к педальному диску, а сперматозоиды в семенниках ближе к ротовому диску, благодаря чему предотвращается самооплодотворение у гермофродитных видов, таких как Hydra circumcincta и Hydra viridissima (у них на теле есть как семенники, так и яичники). Сперматозоиды через сосочковидную пору выходят в воду, они проникают через разрыв эпидермиса в яичники других особей и сливаются с яйцеклетками. Так происходит перекрёстное внутреннее оплодотворение гидр.

Образующийся зародыш развивается до стадии гаструлы, покрывается хитиновой оболочкой и впадает в анабиоз, в диапаузе он переживает зиму. Гидра может произвести за сезон много яиц. Ко времени созревания зародыша материнская гидра погибает. Зародыш опускается на дно и зимует. Весной он развивается в полип. Такое развитие без стадии личинки (у кишечнополостных планулы) называется прямым (без превращения).

Гидроидные: цикл развития гидры

За исключением периода почкования, полипы гидр ведут одиночный образ жизни. Представители рода: стебельчатая гидра, зелёная гидра, обыкновенная гидра.

Морские гидроидные

В отличие от пресноводных, морские гидроидные полипы редко бывают одиночными. Чаще они образуют колонии. В простейшем случае колонии состоят из одинаковых по строению и выполняемым функциям полипов — гидрантов. В сложно устроенных полипы и медузы (зооиды) специализируются на выполнении определённых функций: питании, защите, размножении, передвижении и др. и тогда колония становится как бы единым организмом.

При почковании новые зооиды не отделяются от материнского организма. Пища, пойманная одним из них, поступает в общую кишечную полость и распределяется между всеми. Размер колонии гидроидов может быть равным нескольким миллиметрам (гидроидные полипы) или метрам (сифонофоры). Они могут иметь внешний скелет из органического вещества (хитина) или (редко) из известняка (гидроидные кораллы). В совместных группах полипы размножаются бесполым путём, увеличивая число особей в колонии, а медузы отвечают за половое размножение.

Медузы могут отпочковываться от общей оси или производить гаметы, оставаясь прикреплёнными к главному стволу (такие медузы называют медузоидами). Оплодотворение происходит в окружающей воде, из зародыша развивается планула, оседает и даёт начало первичному полипу.

Одни колонии прочно прикрепляются к субстрату при помощи отростков — гидрориз и не перемещаются. Другие ведут свободный  планктонный образ жизни (сифонофоры).

Жгучие кораллы, или Миллепоры (Millepora)

Миллепоры — это род колониальных гидроидных стрекающих, характеризующийся сильным развитием наружного известкового скелета. В скелете находятся многочисленные микроскопические полипы. Они функционально разделены, гастрозоиды обрабатывают и переваривают пищу, пойманную дактилозоидами, которые группируются вокруг них. Гастрозоиды маленькие и пухлые, они протягивают через поры от четырех до шести обрубков щупалец, но в остальном невидимы. У дактилозоидов волосистые щупальца покрыты книдобластами.

Жгучие кораллы. Автор: Грабить, CC BY 2.0

Особи соединены внутри системой каналов и скрыты за порами скелета. Живут в симбиозе с зооксантеллами, участвуют в формировании рифов. Их колонии похожи на неправильные деревья с «ветками» из щупалец, коробки или листья. Внешне они напоминают коралловых полипов и живут в тёплых морях рядом и вместе с ними или на них. Основные места их скоплений находятся в Красном и Карибском морях.

Ожог миллипоровых кораллов опасен для человека. Он вызывает ощущения, сравнимые с прикосновением раскалённой стали, это может быть причиной шока и потери сознания, что для ныряльщика грозит смертью. На месте ожога появляется пузырь, лопающийся через несколько дней и становящийся трудно заживающей язвой. Но если перед кораллом помахать рукой, то его щупальца спрячутся, тогда его можно брать без опаски.

Миллепора белая. Автор: NOAA-Joyce & Frank Burek, общественное достояние

Питаются миллепоры планктоном. Бесполое размножение у них осуществляется путём фрагментации, части коралла отламываются, например, во время бури и образуют новую колонию. Половое размножение обеспечивает недолговечная стадия медузы. Из зародыша развивается подвижная личинка планула, которая некоторое время живёт как планктонный организм. Потом оседает и становится полипом, формирующим новую колонию.

Millepora exaesa. Автор: NPS-Ева Дидонато, общественное достояние

Сифонофоры (Siphonophora)

Сифонофоры — подвижные, обитающие на поверхности или в толще воды (пелагические) высокоспециализированные колониальные организмы. Внешне они похожи на алмазные ожерелья, хрустальные люстры, парусники, парящие в воде. Они состоят из прозрачных зооидов (участков колонии). Все сифонофоры полиморфны (в состав колоний входят как полипы, так и медузы). От полиморфных морских гидроидных полипов они отличаются тем, что разнообразие особей в их колонии связано с функциональной дифференцировкой не только полипоидных, но и медузоидных особей.

Siphonophora.
Авторы: Катриона Манро, Стефан Зиберт, Фелипе Сапата, Марк Ховисон, Алехандро Дамиан-Серрано, Сэмюэл Х. Черч, Фрейя Э. Гетц, Филип Р. Пью, Стивен Х. Д. Хэддок, Кейси У. Данн, CC BY 4.0

Самые известный представитель — португальский военный кораблик (Physalia physalis). Самые крупные из них достигают нескольких десятков м. в длину, а их щупальца бывают ещё длиннее.

В 2020 году у западного побережья Австралии в глубоководном каньоне была найдена рекордная колония в 48 м. длиной.

У сифонофор найдено 6 типов нематоцист, в том числе исключительно ядовитые. Питаются они зоопланктоном — мелкими рыбами, ракообразными и др. Как и у всех колоний, их основу составляет трубка видоизменённого полипа, представляющая общую пищеварительную систему. Она состоит из эпидермиса, гастродермиса и мезоглеи. От трубки отходят зооиды — функциональные единицы колонии, гомологичные полипам и медузам.

Колониальные гидроидные

У колонии в типичном виде, который в полном объёме представлен далеко не у всех сифонофор,  выделяют 3 отдела:

• поплавок, или пневматофор — передний отдел, видоизменённая медузоидная особь. Представляет собой заполненное газом эктодермальное впячивание, отделённое от окружающей среды сфинктером (клапаном). Специальные клетки внутри него способны выделять газы, среди которых преобладают углекислый и угарный газы. Пневматофор регулирует плавучесть колонии, выполняя роль поплавка, паруса и гидростатического аппарата. Для погружения, например перед наступлением шторма, стенки поплавка сокращаются и часть газов выдавливается наружу. Наполнение пневматофора газами, напротив, обеспечивает подъём колонии к поверхности. У организмов, живущих у приповерхностной плёнки воды (нейстонные), например у португальского кораблика, пневматофор выступает над поверхностью и служит парусом;
• нектосома — участок, расположенный сразу за поплавком. Он состоит из нескольких плавательных колоколов — нектофоров — видоизменённых медуз. За счёт него колония может передвигаться независимо от волнения моря;
• сифоносома — удлинённая часть тела, на которой закладываются и живут зооиды. Здесь располагаются особи колонии, образующие кормидии, выполняющие разные функции.

Нижний конец тела колонии несёт рот и иногда одно щупальце. Все зоиды колонии специализированы на выполнении определённых функций и носят особые названия. В состав кормидия могут входить следующие особи:

• крышечка — видоизменённый уплощённый полип, прикрывающий кормидий;
• гастрозоиды отвечают за питание, у них есть ротовое отверстие. Они сопровождаются единственным сильно разветвлённым щупальцем, покрытым многочисленными стрекательными клетками. Щупальце тоже отдельный видоизменённый полип;
• пальпоны — полипы без ротового отверстия, способствуют удалению ненужных веществ. У них одно неразветвлённое щупальце;
• гонофоры — осуществляют размножение. Они организованы как медузы, но от колонии не отрываются.

Среди сифонофор есть как раздельнополые колонии, так и  гермафродиты. И мужские и женские половые клетки выходят наружу, где происходит оплодотворение. Из зародыша развивается личинка-планула — развитие с метаморфозом. У некоторых сифонофор медузы отделяются от колонии, что приводит к чередованию поколений.

Португальский кораблик

Физалия, или португальский военный кораблик — это фиолетово-синий колониальный организм, пассивно курсирующий под «парусом» — прозрачным пузырём-пневматофором,  по волнам тёплых морей. Физалия относится к ядовитым кишечнополостным. От пузыря асимметрично отходит ствол колонии с длинными (до 50 м) щупальцами со стрекательными клетками, содержащими опасные даже для человека ядами. Португальский кораблик похож на лодку, он ориентирован горизонтально и плавает ртом вперёд. Зоиты свисают вниз от ствола колонии. Состоит из медуз и полипов.

Гидроидные: португальский кораблик

У него есть только два отдела — пневматофор и сифосома. Пневматофор только кажется тонким, на самом деле он очень прочный, так как состоит из двух слоёв эктодермы, энтодермы и мезоглеи, а сверху покрыт хитинизированной оболочкой. На пневматофоре расположен гребень, имеющий выгнутую форму. Он и работает как парус. Питается португальский кораблик личинками рыб, мелкими кальмарами и рыбами.

Парусник (Velella velella)

Велла, парусник, или парусница — вид, который ранее хотели причислить к отряду Сифонофоры, теперь он входят в состав отряда Anthoathecata. Колония состоит только из полипов, она похожая на кружевную салфетку. В центре овала-пневматофора, укреплённого хитиновыми структурами, в виде диска с «рёбрами», заполненными газами, расположен парус, за что животное и получило своё название. Парус бывает скошен вправо или влево. Как ярко-синие плотики они плавают у поверхности воды тёплых морей, а их зооиды свешиваются вниз.

Для парусника характерна чёткая смена поколений. Свободноплавающие медузы размножаются половым путём, колониальные полипы — почкованием. Медузы нерестятся, из них образуются планулы, которые превращаются в первый полип колонии. Медузы содержат симбиотические зооксантеллы. Размер колонии может достигать 10 см, но обычно он равен 7 см. Полипы имеют специализацию. В центре расположен крупный видоизменённый полип — гастрозоид, который отлавливает и переваривает пищу. Он окружен гастро-гонозооидами (полипами, специализирующимися на питании и размножении) и дактилозооидами (полипами-защитниками). Для человека их яд не опасен.

Трахимедузы (Trachymedusae)

Медузы с пулевидным колоколом с прямым краем и кольцом уплотнённой ткани внизу. С половыми железами на радиальных каналах, статоцистами и множеством тонких щупалец. Стадия полипа в их жизненном цикле отсутствует и планула сразу становится медузой. Вид Halitrephes maasi обитает на внушительной глубине (до 1500 м), имеет 70 тонких щупалец, прозрачное тело с прямым краем зонтика.

Halitrephes maasi. Автор: NOAA, общественное достояние

Наркомедузы (Narcomedusae)

Отряд стрекающих, у которых в жизненном цикле отсутствует стадия полипа. Узнать их можно по наличию первичных щупалец на наружной стороне зонтика. У них линзовидное тело с рассечённым краем зонтика. У некоторых особей есть миниатюрные вторичные щупальца. На лопастях зонтика расположены округлые органы чувств со статоцистами.

Гидроидные: Bathykorus bouilloni. Автор: Кевин Раскофф, общественное достояние

Другой их отличительный признак — видоизменение пищеварительной системы. Широкий и короткий ротовой хоботок (манубриум) распростёрт по внутренней поверхности зонтика, в его отверстии расположен желудок. Края желудка у многих видов создают выросты в виде карманов — желудочные карманы. Радиальные каналы у них отсутствуют. Половые органы расположены в желудке или его карманах.

Планула наркомедуз оральной стороной обращена вбок, где и образуются щупальца. Личинка сразу превращается в медузу, минуя стадию полипа. Некоторые представители родов Cunina (Cuninidae) и Pegantha (Solmarisidae) на определённых стадиях жизненного цикла ведут паразитический образ жизни. Их личинки оседают на гидро- и сцифомедуз, многощетинковых червей, веслоногих раков или рыб. У них вырастает хоботок и пара щупалец. Хоботок они погружают в пищеварительную систему хозяина, а от задней части отпочковываются паразитические личинки второго поколения или медузы, которые переходят к паразитированию в полость желудка хозяина.

Лимномедузы (Limnomedusae)

Гидроидные лимномедузы — отряд медуз, также в большинстве случаев не имеющих стадии полипа. Одиночные, редко колониальные. Среди них есть те, что способны вызывать у человека болезненные ожоги (Gonionemus vertens) и обитатели пресных вод (роды Limnocnida и Craspedacusta). Внешне они похожи на трахемедуз, но лишены уплотнения ткани по краю зонтика.

К лимномелузам относится ядовитая медуза-крестовик, или гонионема (Gonionemus vertens), обитающая в прибрежной зоне Тихого океана, но встречающаяся и в Северном полушарии Атлантики. Цикл её развития включает мелкого (0,5 мм) полипа, в которого превращается планула. От полипов отпочковываются фрустулы — личинки, похожие на планулу, но лишённые ресничек. Они становятся либо полипами, либо медузами.

Гидроидные: медуза-крестовичок

У крестовичка прозрачный колокол диаметром 25-40 мм, сквозь него просвечивают окрашенные гонады в виде креста, расположенные в четырёх радиальных каналах пищеварительной системы. По краю зонтика можно заметить 60 тонких изгибающихся щупалец с утолщениями — батареями стрекательных клеток. Ожог стрекательных клеток крестовика болезнен для человека, но несмертелен.

Вам будет интересно

• Воротничковые жгутиконосцы

  Хоанофлагеллаты, или воротничковые жгутиконосцы (Choanoflagellata) — (от др.-греч. χοaνη — воронка (по форме воротничка) и…

• Кишечнополостные

  Кишечнополостные, или радиальные животные (Coelenterata, Radiata) — таксон, не имеющий ранга. В него объединяются два…

• Губки

  Глядя на причудливую форму и яркую окраску странных объектов, прикреплённых к стенкам морских гротов, коралловым…

Клетки тела гидры - стрекательные, промежуточные, нервные, внутренний слой клеток

Все необходимые для жизни процессы у амебы обыкновенной или инфузории туфельки происходят в одной клетке. В теле гидры и всех других многоклеточных животных разные группы клеток имеют различное значение или, как ещё говорят, различные функции.

Строение

Строение гидры может быть различно, из-за клеток которые выполняют разные функции. Группы клеток, имеющих одинаковое строение и выполняющих определённую функцию в жизни животного, носят название тканей. В теле гидры развиты такие ткани, как покровная, мышечная и нервная. Однако эти ткани не образуют в её теле тех сложных органов, которые имеются у других многоклеточных животных. Таким образом, гидра представляет собой низшее, то есть наиболее простое по своему строению многоклеточное животное.

У червей и других животных более сложных, чем пресноводная гидра, из тканей образуются органы. Из органов, выполняющих общую функцию в жизни животного, в теле животных образуются системы органов (например, нервная система, кровеносная система и др.). У гидры систем органов нет. Размножение гидры происходит двумя способами: половым и бесполым.

Крапивные клетки

Чтобы понять, почему дафнии, прикоснувшись к щупальцам пресноводной гидры, парализуются, необходимо рассмотреть строение щупальца под микроскопом. Вся поверхность щупальца покрыта крошечными узловатыми бугорками. Это особые клетки, имеющие вид пузырьков. Такие клетки есть и на краях тела гидры, но больше всего их на щупальцах. В пузырьках находятся тонкие нити с остриями на концах, торчащими наружу. Когда добыча коснется тела гидры, нити, в спокойном состоянии свернутые в виде спирали, внезапно выбрасываются наружу из своих пузырьков и, как стрелы, вонзаются в тело добычи. При этом из пузырька изливается в ранку капелька яда, парализующего жертву. Сравнительно толстую кожу человека и крупных животных гидра поразить не может. Но в морях живут родственные гидре животные – морские медузы. Крупные медузы могут причинить сильный ожог и человеку. Они обжигают кожу, как крапива. Поэтому эти клетки называются крапивными клетками, а нити – крапивными нитями. Крапивные клетки гидры не только орган нападения на добычу, но и орган защиты.

Мышечные клетки

Некоторые клетки наружного слоя тела гидры с внутренней стороны продолжены узкими мышечными отростками. Эти отростки расположены вдоль тела гидры. Они способны сокращаться. Быстрое сжимание гидры в маленький комочек в ответ на раздражение происходит именно благодаря сокращению этих мышечных отростков. Клетки с такими отростками называются покровно-мышечными. В жизни гидры они играют такую же роль, как у человека мышцы. Таким образом, наружные клетки гидры защищают ее и помогают ей передвигаться.

Нервные клетки

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

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

Пищеварительные клетки

Клетки пищеварительного слоя значительно крупнее, чем клетки покровного слоя. На своей внутренней части, обращенной к кишечной полости, эти клетки имеют длинные жгутики. Двигаясь, жгутики перемешивают частицы пищи, попавшие внутрь кишечной полости. Пищеварительные клетки выделяют сок, переваривающий пищу. Переваренная пища всасывается клетками пищеварительного слоя, а из них поступает во все клетки тела. Не переваренные остатки пищи выбрасываются наружу через ротовое отверстие.

Клетки гидры. Пресноводный полип гидра (характеристика) Внешнее строение пресноводной гидры

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

Органы чувств

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

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

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

В эктодерме и энтодерме у гидр есть э

Гидры в аквариуме с креветками. Лечение.

Сегодня мы поговорим о еще одном нежелательном паразите в наших аквариумах для креветок - пресноводных гидрах. Заводчики креветок (а также рыбоводы) считают их вредителями, которые могут создавать проблемы, и они абсолютно правы.

Гидры названы в честь девятиглавой морской змеи из греческой мифологии , у которой после обезглавливания отрастали головы. К счастью, у нас есть способы справиться с этим, не отрубив ему головы. No Planaria, Пероксид водорода , фенбендазол и др. может легко удалить его из наших аквариумов. Тем не менее, нам нужно больше знать об этом паразите, чтобы защитить наших креветок.

О компании Hydra

Гидра - полип небольшого размера из того же типа (книдария), что и морские анемоны и медузы. Хотя большинство книдарий - морские обитатели, гидра необычна тем, что живет исключительно в пресной воде.

Впервые он был описан Антони ван Левенгук (1632–1723) в письме, которое он отправил Королевскому обществу на Рождество 1702 года.Эти существа издавна очаровывали биологов своей способностью регенерировать из маленьких кусочков.

Примечательно, что даже клетки механически отделенной гидры могут восстанавливаться и в течение примерно недели снова собираться в функционирующее животное. Ученые до сих пор не до конца понимают, как происходит этот процесс.

Типы аквариумных гидр

Было зарегистрировано несколько видов гидры, но большинство из них трудно идентифицировать без детальной микроскопии.Однако два вида различны. Они самые распространенные в наших аквариумах.

• Гидра (Chlorohydra) viridissima (Зеленые гидры) - это ярко-зеленый вид из-за присутствия многочисленных водорослей, называемых зоохлореллами, которые живут как симбионты внутри энтодермальных клеток.

На самом деле они чаще бывают беловатого цвета. Зеленые водоросли осуществляют фотосинтез и производят сахар, который используется гидрой.В свою очередь, хищная диета гидры является источником азота для водорослей.

Зеленая гидра небольшая, редко превышает 0,4 дюйма (10 мм) в длину, с щупальцами примерно на половину длины колонны.

• Hydra oligactis (Brown hydras) легко отличить от другой гидры по очень длинным щупальцам, которые в расслабленном состоянии могут достигать 2 дюймов (5 см) и более.

Колонна светло-коричневого полупрозрачного цвета, 0.От 6 до 1 дюйма (от 15 до 25 мм) в длину, при этом основание заметно сужено, образуя «ножку» или «ножку».

Конструкция кузова Hydra

Все пресноводные гидры имеют радиально-симметричное двухслойное трубчатое тело, разделенное тонким неклеточным слоем, называемым мезоглеей.

Их комбинированная структура рта и ануса (гастроваскулярная полость) окружена выступающими наружу щупальцами, содержащими стрекательные клетки (нематоцисты). Это означает, что в их теле есть только одно отверстие, и это рот, но он также служит для избавления от продуктов жизнедеятельности.

Интересный факт : У гидры есть ткани, но нет органов. Он представляет собой трубку длиной около 5 мм, образованную двумя эпителиальными слоями (энтодермой и эктодермой). У него есть голова, состоящая из рта, окруженного кольцом щупалец на одном конце и прикрепленным диском, ступней, на другом конце. Между клетками эпителиальных слоев вкраплены мультипотентные стволовые клетки, которые дают начало четырем дифференцированным типам клеток: гаметы, нервы, секреторные клетки и нематоциты - стрекательные клетки, которые определяют тип Cnidaria.

Кроме того, благодаря своей структуре они обладают способностью регулировать уровень воды внутри своего тела. Таким образом, они могут удлинять или сокращать свое тело в любое время.
Несмотря на отсутствие органов чувств, гидра реагирует на свет.

Размножение гидры в аквариумах

Гидры размножаются двумя взаимоисключающими способами: при высоких температурах (18–22 ° C или 66–72F) они размножаются бесполым путем, отпуская почки. (Сперматогенез у Hydra oligactis: II.Как температура контролирует взаимность полового и бесполого размножения. «Биология развития», том 146, выпуск 2, август 1991 г., страницы 292-300).

Размножение гидр обычно происходит бесполым путем в процессе, известном как «почкование». Бутоноподобный нарост на теле «родительской» гидры в конечном итоге превращается в новую особь, которая отделяется от родительской.

В суровых условиях или при нехватке пищи гидры могут размножаться половым путем. Один человек может производить как мужские, так и женские половые клетки, которые попадают в воду, где происходит оплодотворение.

Яйцо превращается в личинку, покрытую крошечными волосковидными структурами, известными как реснички. Личинка может либо сразу поселиться и развиться в гидру, либо оказаться окруженной жестким внешним слоем, который позволяет ей выжить в суровых условиях.

Насколько быстро Гидра воспроизводит

Ответ очень быстрый! При благоприятных условиях (очень неприхотливая) гидра способна «генерировать» до 15 малых гидр в месяц. То есть каждые 2-3 дня делает копию.

Одна гидра всего за 3 месяца способна произвести 4 000 новых гидр (учитывая, что «дети» также приносят 15 гидр в месяц).

Почему гидра опасна для наших креветок

В природе гидра питается мелкими водными беспозвоночными, которые парализованы жалящими клетками, когда добыча входит в контакт с щупальцами. Затем щупальца подносят добычу ко рту и забирают ее в тело гидры.

Некоторые из их любимых продуктов включают в себя организмы, размер которых вдвое больше, например, Дафнии , Циклопы и другие пресноводные рачки.

Например, дафнии (маленькие планктонные ракообразные) имеют длину 0,2–5 мм (0,01–0,20 дюйма). Я уже рассмотрел , выращивание и жизненный цикл креветок в другой статье , и для того, чтобы детеныш креветок достиг 5,4 мм в длину, требуется 14 дней. Это означает, что гидра может легко поймать креветок в возрасте 14 дней! Я бы сказал, что любая креветка младше месяца будет в смертельной опасности, если в аквариуме есть гидры.

Гидра парализует добычу с помощью нейротоксинов, которые она высвобождает из крошечных жалящих органелл, называемых книдами или нематоцистами.Cnidae - это часть эктодермальных клеток колонки, особенно щупалец, где они упакованы в высокой плотности.

Каждая книда представляет собой капсулу, содержащую длинную полую нить. Когда стимулируется химическими или механическими сигналами, проницаемость книда увеличивается. Самые большие книды (пенетранты) содержат нейротоксины, которые гидра вводит добыче через полую нить.

Более мелкие птички, которые прилипают, спонтанно клубятся при контакте с добычей. Чтобы ужалить жертву, нужно менее 0,3 секунды.

В результате, когда креветка приблизится к Гидре, вы заметите, как они очень быстро отрываются. То же самое и с рыбкой или мальком, они очень резко уплывают. Причина в том, что гидра «закалывает» то, что, по их мнению, может быть потенциальным хищником или добычей.

Если креветки взрослые, они не так сильно беспокоят. Тем не менее, если у вас есть только что родившаяся креветка, она может причинить вред или даже убить и съесть их в зависимости от размера.

Примечание: Укусы некоторых гидр безвредны для большинства людей.Тем не менее, если мы говорим о тысячах и миллионах, это может повредить даже кожу человека. Например, известно, что на рыболовных сетях, которые долгое время оставались погруженными в воду, комбинированные жалы вызывают сыпь на руках рыбаков!

Краткая информация:

Имя	Гидра
Тип	Паразитарный полип
Уровень угрозы	Средний / высокий
Сложность лечения	Легко
Эффективность лечения	100%
Стоимость лечения	3-25 $
Длина обработки	До 1 недели

Как ест гидра

Гидры хищны и прожорливы.Они едят червей, личинок насекомых, мелких ракообразных, личинок рыб и других беспозвоночных, таких как дафнии и циклопы.

Гидра не является активным охотником. Это классические хищники-засадники, которые сидят и ждут, пока добыча подойдет достаточно близко, чтобы нанести удар. Быстрая добыча находится достаточно близко, чтобы активировать реакцию жалящих клеток.

Это инстинктивный ответ. Затем щупальца начинают изгибаться и смыкаться на жертве, притягивая ее ко рту у основания стебля щупалец.

Если он достаточно маленький, гидра его съест. Если он слишком большой, чтобы его съесть, он будет отброшен, возможно, его найдет озадаченный аквариумист без очевидной причины смерти. В случае, если добычи недостаточно, они могут получить некоторое количество пищи, поглощая органические молекулы прямо через поверхность своего тела.

Когда пищи совсем нет, гидра перестает воспроизводить потомство и начинает использовать собственные ткани для получения энергии. В результате перед окончательной смертью он уменьшится до очень малых размеров.

Как гидра может попасть в аквариум с креветками

Автостоп с новыми растениями ( помещают растения в карантин ), древесиной или камнями, собранными из открытых источников воды. Они могут проникнуть в ваш аквариум, как улитки. Заметить их практически невозможно. Особенно, когда они втягивают свои щупальца, они выглядят как плавающий кусок песка или кусок плавающего мусора.

Как распознать гидру во времени

Честно говоря, вначале их очень сложно заметить.Сначала они маленькие и сначала выглядят как маленькие белые пятна. Затем они становятся похожими на маленькие белые волокнистые штучки.

Во всяком случае, этого недостаточно, чтобы различить, что они из себя представляют. Если только вы не готовы сидеть круглосуточно без выходных с увеличительным стеклом рядом с аквариумом.

Как только они начнут цепляться за стекло или черную поверхность, это будет легко. Их «странная» форма привлечет ваше внимание. К сожалению, в большинстве случаев это означает, что гидры уже распространились по вашему аквариуму. Они очень быстро размножаются!

Гидры обычно сидячие, но они могут отделяться и перемещаться в другое место, медленно скользя по своей базе.Они очень странно двигаются. Гидра не умеет плавать, как рыба или креветка.

Они могут либо внезапно двигаться, сгибая щупальца, либо они могут делать сальто. Когда они это делают, их движения имитируют движения маленьких червей.

Как удалить гидру из аквариума для креветок

На самом деле, я хотел бы начать с того, что сказал, как их не удалять.

Не раздавливайте ногтем! Помните, что они могут восстанавливать себя. В некотором смысле Гидра, за неимением лучшего термина, бессмертна.Да, вы меня правильно поняли.

Исследователи обнаружили набор факторов транскрипции, которые контролируют способность гидры постоянно обновлять все типы клеток, предотвращая, в конечном итоге, эффекты старения.

Даниэль Мартинес следил за 100 взрослыми гидрами в течение четырех лет, выбрасывая бутоны по мере их появления. Отцовские животные не претерпели возрастных изменений. Отдельные клетки умирают у гидры, но организм в целом не имеет фиксированной продолжительности жизни. (Современная биология.Краткое руководство Hydra. Кристин Глаубер, Кэтрин Дана, Роберт Стил. Том 20, выпуск 22, 23 ноября 2010 г., страницы R964-R965).

Так что их повреждение просто контрпродуктивно.

Снятие вручную

Если это небольшое заражение, вы можете попытаться удалить его физически. На самом деле лучший способ убить их - это схватить и просто физически удалить из вашего резервуара. Вы также можете откачать любую гидру, которую увидите. Если их не слишком много, просто позаботьтесь о том, чтобы не повредить их при этом.

Сократить источники питания

Гидра - хищник. Они едят только живые существа, которых убивают своим ядом. Перекармливание часто увеличивает популяцию крошечной добычи, которой гидра действительно питается. Поэтому было бы лучше избегать перекармливания, что является очень распространенной ошибкой многих заводчиков креветок. Для контроля пищевых продуктов используйте кормушек .

Вы можете попытаться заморить гидру голодом. Как и большинство других вредителей, гидра может закрепиться, только если у нее есть доступ к пище.Сокращение количества пищи и выполнение целевых кормлений могут держать Гидру под контролем. Это долгосрочное решение (по крайней мере, несколько недель), и оно сработает.

Добавление рыбы

Гидры сами по себе являются пищей для любой рыбы, которая хочет их съесть. Есть сообщения, что игристые гурами, синие гурами и др. Съедят гидру. Проблема в том, что рыб - это сама проблема для аквариума с креветками. Даже небольшая рыба способна стереть колонию креветок. На мой взгляд, в нашем случае рисковать не стоит.

Добавление улиток

Есть несколько видов улиток, которые, как сообщается, поедают гидру, например:

Однако не стоит думать, что эти улитки специально охотятся на гидр. Нет, просто им все равно, что есть. К сожалению, эти улитки (особенно Marisa cornuarietis) также могут есть некоторые растения. Так что будьте осторожны и заранее исследуйте ситуацию.

Еще одна важная вещь, которую большинство пресноводных улиток приносит пользу аквариуму, - это потребление отходов жизнедеятельности.Поскольку они потребляют отходы, для мелких микроскопических организмов, которые могут быть источником пищи для гидры, остается меньше отходов.

Высокая и низкая температура

Вы можете попробовать использовать обогреватель, чтобы убить гидру. В этом случае вам придется удалить всех креветок и рыбок из аквариума, если вы не хотите их всех убивать. После этого поднимите температуру до 105–110 градусов по Фаренгейту (41–43 C) на несколько часов.

Большинство растений должны выжить при такой обработке.Это не долго и не должно хватить тепла, чтобы навредить большинству из них. Однако, если у вас есть очень чувствительные или очень ценные растения, я бы вынул их и поместил в отдельные емкости с водой.

Другой способ - опустить в очень холодную воду. К сожалению, он часто может бездействовать, а не умереть.

Световая ловушка

Hydra реагирует на свет, поэтому их много на переднем стекле аквариумов. Используйте это против них.Вам необходимо:

1. Затените аквариум или полностью выключите свет.
2. Добавьте еще кусок стекла в стакан изнутри аквариума.
3. Используйте фонарик или любой другой источник света, чтобы свет проходил через эти 2 слоя стекла.
4. Подождите несколько часов.
5. К концу дня гидры переместятся к свету и сядут на этот кусок стекла.
6. Осторожно снимаем второе стекло гидры на нем.

Этот метод не удаляет все гидры.Тем не менее, это может значительно уменьшить количество. Лучше комбинировать с другими методами.

Лекарство против гидры

Пероксид водорода (h3O2)

Перекись водорода (ссылка, чтобы проверить цену на Amazon) (h3O2) является окислителем и часто используется для уничтожения бактерий на порезе или ране.

При применении ферменты, присутствующие в клетках, действуют как катализаторы, и h3O2 начинает распадаться на атомы воды и кислорода, которым очень нужны вторые электроны.При краже электронов клеточная стенка повреждается, и бактерия умирает. Таким же образом он убивает Гидру.

Предупреждение: НЕ принимайте передозировку. Проверьте и перепроверьте свои расчеты. Передозировка может убить вашу креветку.

Я обнаружил, что безопасный уровень составляет 14,3 мл ч3O2 / л. , что составляет примерно 50% от максимальной применяемой дозы, не вызвавшей смертности (NOAEC), которая составляла 29 л ч3O2 / л. («Краткое сообщение: Острая токсичность перекиси водорода для молоди белой креветки Litopenaeus vannamei, выращиваемой в технологических системах биофлока» Plinio S.Furtado, Fabiane P. Serra, Luis H. Poersch, Wilson Wasielesky Jr. Aquacult Int (2014) Поступила: 6 марта 2013 г.)

Измерьте объем воды в вашем аквариуме. Учитывать (приблизительно) подложку, украшения и т. Д.

1. Выключите фильтр
2. Используйте 3% перекись водорода из расчета 1,5 мл на галлон или 4,5 литра.
3. Равномерно распределите h3O2 по поверхности аквариума.
4. Осторожно перемешайте воду, чтобы она равномерно распределилась.
5. Подождать 60 минут
6. Включите фильтры снова.
7. На той же неделе смените воду и снова добавьте в аквариум свою любимую бактериальную добавку.

Примечание : помимо убийства гидры, он даст вашему аквариуму новый старт, но с фильтром, который уже включен! К сожалению, вы можете потерять биопленок , но это все равно не нарушит цикл. Более того, если вы используете бактериальную добавку, она очень быстро вырастет.

Большое спасибо Marks Shrimp Tanks за этот метод. По его словам, он также может вылечить « Ellobiopsidae или зеленый гриб »!

Морская соль или поваренная соль без йода

«Кроме того, морская соль или поваренная соль, не содержащая йода, должны уничтожить Гидру. Таким образом, вы можете дать 20 г на 100 литров аквариумной воды. По утверждению владельцев креветок, он не опасен для растений и креветок. Даже в более высоких дозах, превышающих несколько часов ». Я взял его с немецкого профессионального сайта о креветках.

Соль для пресноводных аквариумов - ссылка, чтобы узнать цену на Amazon.

No-planaria, Planaria Zero , Защитный кожух Canine Dewormer и Panacur

No-planaria, Planaria Zero, Canine Dewormer safe-guard, Panacur ® Suspension 10% для собак также эффективны против гидры. Дозировки точно такие же , как и для паразита Planaria.

Вы можете увидеть дозировку и узнать больше о “ Планария и креветки.Как их снять ” вот тут . Об этом есть подробная информация.

Заключение

Нет причин для паники, если вы обнаружили гидру в аквариуме. Они не уничтожат вашу колонию креветок в мгновение ока. Однако было бы лучше подготовиться к борьбе с Гидрой как можно скорее. Чтобы уменьшить возможные потери.

.

Невероятная «память» частей тела гидры помогает регенерации подводных существ - исследование - RT Viral

Изучение невероятных способностей гидры к регенерации дало доказательства того, что отрезанные части крошечного морского существа хранят «память» о структуре тела.

Гидры размером менее дюйма являются биологическим чудом в том смысле, что они могут регенерировать до полностью взрослых особей даже после расчленения.

Хотя небольшие сегменты необычного на вид существа могут лечить, обычно это части средней части гидры, которые снова могут вырасти в полноразмерные организмы.

ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: 3D-биопринтер создает на заказ части тела из живых клеток

Способности животного к отрастанию аналогичны, но менее чудовищны, чем у легендарного многоголового змея Лернейской гидры в греческой и римской мифологии .

Теперь исследование полипа с щупальцами выдвинуло дополнительные убедительные объяснения того, как раздвоенная гидра может эффективно делиться и жить дальше.

Согласно исследованию, проведенному учеными из Израильского технологического института и опубликованному в Cell Reports, вырезанные фрагменты «наследуют» образование ткани от цитоскелета диссоциированной гидры.

«Унаследованная организация действий определяет ось тела в регенерирующих тканях», - говорится в исследовании .

Цитоскелет содержит пучок микрофиламентов, микротрубочек и филаментов и составляет внутренний каркас клетки.

ПОДРОБНЕЕ: Избавление от «клеточного мусора» может продлить жизнь на 35% - исследование

В исследовании процесс регенерации гидры сравнивают со структурной памятью или «механической обратной связью», которая информирует организм частей, как вырасти в полноценное животное.

«Вырезанные сегменты ткани несут в себе память об исходной оси тела, которая унаследована от родительского животного», - говорится в исследовании .

.

Как гидры узнают, где вырастить потерянные части тела - ScienceDaily

Немногие животные могут сравниться с сопротивляемостью скромной гидре. Маленьких пресноводных животных с щупальцами можно буквально измельчить на куски и вырасти в здоровых животных. Исследование, опубликованное 7 февраля в Cell Reports , предполагает, что части гидр обладают структурной памятью, которая помогает им формировать их новый план тела в соответствии с паттерном, унаследованным «скелетом» животного. Ранее ученые думали, что только химические сигналы сообщают гидре, где должны формироваться ее голова и / или ноги.

Регенерирующие гидры используют сеть жестких, тягучих белковых волокон, называемых цитоскелетом, для выравнивания своих клеток. Когда куски отрезают или отрывают от гидр, паттерн цитоскелета сохраняется и становится частью нового животного. Паттерн генерирует небольшое, но мощное механическое усилие, которое показывает клеткам, где выстраиваться. Эта механическая сила может служить формой «памяти», в которой хранится информация о расположении тел животных. «Вы должны рассматривать это как часть процесса определения паттерна, а не просто результат», - говорит старший автор, биофизик Киннерет Керен из Техниона-Израильского технологического института.

Когда части гидры начинают процесс регенерации, обрывки гидры складываются в маленькие шарики, и цитоскелет должен найти баланс между сохранением своей старой формы и адаптацией к новым условиям. «Если вы возьмете полоску или квадратный фрагмент и превратите его в сферу, волокна должны сильно измениться или растянуться, - объясняет Керен. Однако некоторые части сохраняют свой узор. По мере того как маленький шарик ткани гидры превращается в трубку и вырастает окаймленный щупальцами рот, новые части тела следуют шаблону, установленному цитоскелетом во фрагментах от первоначальной гидры.

Основная структура цитоскелета взрослой гидры представляет собой набор выровненных волокон, охватывающих весь организм. Исследователи обнаружили, что вмешательства в цитоскелет достаточно, чтобы нарушить образование новых гидр. Во многих отношениях цитоскелет похож на систему натянутых проводов, которые помогают гидре сохранять свою форму и функционировать. В одном эксперименте исследователи разрезали исходную гидру на кольца, которые сложились в шары, содержащие несколько доменов выровненных волокон. Эти кольцеобразные части превратились в двуглавых гидр.Однако прикрепление колец гидры к жесткой проволоке привело к появлению здоровых одноголовых гидр, что позволяет предположить, что механическая обратная связь способствует порядку в развивающемся животном.

Гидры намного проще, чем большинство их собратьев в животном царстве, но базовая структура выровненных цитоскелетных волокон характерна для многих органов, включая мышцы, сердце и кишечник человека. Изучение регенерации гидры может привести к лучшему пониманию того, как механика интегрируется с биохимическими сигналами для формирования тканей и органов у других видов.«Актомиозиновый цитоскелет - главный генератор силы в животном мире», - говорит Керен. «Это очень универсально».

История Источник:

Материалы предоставлены Cell Press . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Приветствую Гидру, животное, которое может быть бессмертным

В древнегреческом мифе Гидра была многоголовым монстром, у которого на каждую потерянную голову вырастали еще две головы. Как оказалось, реальное животное, названное в честь этого мифического зверя, может быть еще более живучим.

Новое исследование показало, что гидра - веретенообразные пресноводные полипы - может жить, казалось бы, вечно, не старея.

Согласно новому исследованию, опубликованному 12 декабря, в отличие от большинства многоклеточных видов, гидра не проявляет никаких признаков ухудшения с возрастом.7 в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. [От Мафусаила до Эльфов: 10 лучших бессмертных]

«Я начал свой первоначальный эксперимент, желая доказать, что гидра не могла избежать старения», - сказал в своем заявлении исследователь Даниэль Мартинес, биолог из колледжа Помона. «Мои собственные данные дважды доказали мою неправоту».

Жизнь вечно

Гидра - это группа беспозвоночных, которые выглядят как крошечные трубочки с щупальцами, торчащими на одном конце.Они вырастают всего около 10 миллиметров в длину и едят даже более мелких водных животных.

Hydra известны своими регенеративными способностями. По словам Мартинеса, большинство их клеток тела - это стволовые клетки. Эти клетки способны к непрерывному делению и дифференцировке на клетки любого типа в организме. У человека такие «тотипотентные» клетки присутствуют только в первые несколько дней эмбрионального развития. Гидры же, напротив, постоянно обновляют свое тело свежими клетками.

В 1998 году Мартинес и его коллеги опубликовали исследование, описывающее, как они не обнаружили признаков старения у зрелых гидр в течение четырех лет.Чтобы обнаружить старение, исследователи смотрят на старение, которое определяется как повышенный уровень смертности и снижение фертильности с возрастом. В том исследовании 1998 года исследователи не смогли определить, снижается ли плодовитость гидры с возрастом.

Новое исследование включало создание маленьких райских островов для 2 256 гидр. Исследователи хотели создать идеальные условия для животных, что означало давать каждому отдельное блюдо, воду меняли трижды в неделю, а также кормить свежими рассольными креветками.

За восемь лет исследователи не обнаружили признаков старения у изнеженной гидры. Уровень смертности оставался неизменным - один на 167 гидр в год, независимо от их возраста. («Самые старые» изученные животные были клонами гидр, которые существовали около 41 года - хотя отдельные особи изучались только восемь лет, некоторые были биологически старше, потому что были генетическими клонами.) Аналогичным образом, фертильность оставалась постоянной для 80 процентов особей. гидры с течением времени. Остальные 20 процентов колебались вверх и вниз, вероятно, из-за лабораторных условий.

«Я действительно верю, что отдельная гидра может жить вечно при определенных обстоятельствах», - сказал Мартинес.

В дикой природе болезни, хищники и загрязнение воды убивают гидр прежде, чем они достигают бессмертия. Но результаты идут вразрез со старыми моделями, которые предполагали, что с возрастом все животные должны ухудшаться, сказал Мартинес. А это значит, что изучение гидры может помочь ученым разгадать загадку того, почему большинство животных стареют.

«Я надеюсь, что эта работа поможет другому ученому взглянуть на бессмертие глубже, - сказал Мартинес, - возможно, в каком-то другом организме, который поможет пролить свет на тайны старения».”

Следуйте за Стефани Паппас в Twitter и Google+ . Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ . Оригинальная статья о Live Science.

.

Картирование клеток «бессмертной» регенерирующей гидры - ScienceDaily

Крошечная гидра, пресноводное беспозвоночное, родственное медузам и кораллам, обладает удивительной способностью обновлять свои клетки и регенерировать поврежденные ткани. Разрежьте гидру пополам, и за пару дней она восстановит свое тело и нервную систему. Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе проследили судьбу клеток гидры, выяснив, как три линии стволовых клеток становятся нервами, мышцами или другими тканями.

Селина Джулиано, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе, научный сотрудник проекта Стефан Зиберт и его коллеги, включая Джеффа Фаррелла, научного сотрудника Гарвардского университета, секвенировали транскрипты РНК 25000 отдельных клеток гидры, чтобы проследить генетическую траекторию почти все типы дифференцированных клеток.

«Прелесть одноклеточного секвенирования и то, почему это так важно для биологов развития, заключается в том, что мы можем фактически захватить гены, которые выражаются по мере того, как клетки дифференцируются от стволовых клеток в разные типы клеток», - сказал Джулиано.

Это исследование дает биологам-разработчикам карту высокого разрешения трех линий развития стволовых клеток гидры. По словам Зиберта, набор данных поможет исследователям понять существующие на ранней стадии эволюции регуляторные генные сети, которые являются общими для многих животных, включая человека. Например, понимание того, как гидра регенерирует всю свою нервную систему, может помочь нам лучше понять нейродегенеративные заболевания у людей.

Регенерируется из трех линий стволовых клеток

Hydra постоянно обновляет свои клетки из трех разных популяций стволовых клеток.Исследователи проанализировали наборы молекул информационной РНК, называемые транскриптомами, из отдельных клеток гидры и сгруппировали клетки на основе экспрессируемых ими генов. Затем они могли бы построить дерево решений, показывающее, как каждая линия стволовых клеток дает начало различным типам клеток и тканям. Например, линия интерстициальных стволовых клеток производит нервные клетки, клетки желез и жалящие клетки в щупальцах животного.

«Построив дерево решений для интерстициального происхождения, мы неожиданно обнаружили доказательства того, что пути дифференцировки нейронов и клеток железы имеют общее состояние клеток», - сказал Джулиано.«Таким образом, интерстициальные стволовые клетки, по-видимому, проходят через состояние клетки, которое имеет потенциал как желез, так и нейронов, прежде чем принять окончательное решение».

Одноклеточная молекулярная карта также позволила Джулиано и его коллегам идентифицировать гены, которые могут контролировать эти процессы принятия решений, что будет в центре внимания будущих исследований.

Исследователей особенно интересует способность гидры регенерировать свою нервную систему, которая может дать представление о лечении травм или дегенеративных заболеваний у людей.

«Все организмы имеют один и тот же путь реакции на травмы, но у некоторых организмов, таких как гидра, это приводит к регенерации», - сказала соавтор и аспирант Эбби Примак. «У других организмов, таких как люди, когда наш мозг поврежден, мы испытываем трудности с восстановлением, потому что мозгу не хватает тех регенеративных способностей, которые мы видим у гидры».

История Источник:

Материалы предоставлены Калифорнийским университетом - Дэвис . Оригинал написан Грегом Уотри. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Как нервная система формирует поведение? Карта активности мышц на Гидре дает представление

Гидры - пресноводные организмы, всего несколько миллиметров в длину. Здесь мышечные волокна окрашены в сепию, а нервная сеть окрашена в синий / зеленый цвет. Предоставлено: Джон Шимански.

Совершив, возможно, впервые в мире, исследователи из Колумбийского университета и Морской биологической лаборатории (MBL) нанесли на карту мышечную активность всего тела животного во время его движения и поведения.

Их исследование добавляет к растущему количеству доказательств того, что скоординированная активность многих клеток, работающих вместе - в данном случае во всем организме - порождает новые функциональные и поведенческие свойства, которых нет в отдельных клетках.

В исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Current Biology , исследователи наблюдали закономерности мышечной активности гидры, когда она сгибалась, сокращалась и удлиняла свое трубчатое тело и щупальца.

Опираясь на свой предыдущий успех в картировании нейронной активности всего тела гидры, они выявили семь различных паттернов мышечной активности и обнаружили, что отдельные мышечные клетки могут участвовать в нескольких паттернах с разной кинетикой. Как в мышечной, так и в нервной системах Гидры, эти паттерны, похоже, возникают из-за координации многих клеток, работающих в унисон.

«Паттерны активации, которые мы идентифицировали, не были реализованы конкретными специализированными клетками, а вместо этого зависели от свойств мышечной ткани в целом и взаимосвязей между клетками», - говорит первый автор Джон Шимански, бывший исследователь Центра Уитмана MBL. .

Полип Hydra vulgaris , когда он изгибается, пульсирует, кивает, сжимается и удлиняется. Зеленый флуоресцентный индикатор кальция показывает внешнюю («эктодермальную») мышечную ткань, а красный флуоресцентный индикатор кальция показывает внутреннюю («энтодермальную») мышечную ткань. Предоставлено: Джон Шимански

. По словам старшего автора Рафаэля Юсте из Колумбийского университета, который с 2017 года руководил лабораторией Гидры в MBL в качестве научного сотрудника Уитмана, это исследование приближает исследователей к «взлому нейронного кода» и пониманию взаимосвязи между стимул и его нервная реакция.

«Теперь мы готовы выполнить сложную работу, которая состоит в том, чтобы связать активность нейронов, мышц и поведения и расшифровать нейронный код, - говорит Юсте, - чтобы полностью объяснить, как нервная система создает поведение, по крайней мере в одном животное ".

Гидра - пресноводные организмы длиной всего несколько миллиметров, принадлежащие к типу Cnidaria, в который также входят медузы и кораллы. Книдарианцы отделились от своих двусторонних собратьев примерно 750 миллионов лет назад и поддерживают гораздо более простой план тела и нервную систему, чем многие современные модельные организмы.

Их трубчатые тела состоят из двух слоев мышц, каждый из которых состоит из клеток разного типа и разделен двумя нервными сетями. Мышечные клетки создают движение за счет приложения силы к белковым волокнам, которые проходят продольно (от рта до основания ножки трубки) в одном мышечном слое и по окружности (вокруг горизонтальной оси) в другом слое.Когда продольные волокна растягиваются, столб тела становится коротким и толстым; когда растягиваются окружные, он становится длинным и тонким.

Визуализация кальция показывает мышечную активность как удлиненную (пурпурный), сжатую (голубой) и изогнутую (желтый) Hydra vulgaris. Предоставлено: Джон Шимански.

Учитывая, что мышечные волокна проходят перпендикулярно друг другу, долгое время считалось, что они играют противоположные роли, и что оба слоя мышечных клеток не могут быть активированы и потянуть за свои соответствующие волокна одновременно.Хотя две ткани иногда работают независимо, исследователи обнаружили, что в некоторых случаях, например, при продольных сокращениях, активны оба слоя мышц, что, возможно, позволяет животному вытеснять воду, которая постоянно течет в его клетки.

Каждая отдельная клетка также выполняет более одной функции и участвует более чем в одном паттерне активации. Ни одна ячейка не была посвящена одному движению. Согласно Шимански, эта многофункциональность имеет смысл, поскольку у гидры ограниченное количество клеток и типов клеток.Мышечные клетки «делают почти все» и принимают на себя роли, которые у большинства других животных были бы переданы другим тканям.

На самом деле, нервные сети, по-видимому, играют относительно ограниченную роль в движении. Первоначально нейроны могут запускать активность, но модели распространения организованы самими мышечными клетками, работающими в унисон.

«Наблюдение за животным, которое может действовать с такими базовыми моделями активности, которые самоорганизуются мускулатурой, позволяет легче представить, как могло бы выглядеть пре-нейронное животное», - говорит Шимански, - «и дает представление о ранней эволюции. нервной системы."

---

Нейронные механизмы, тормозящие медленную мышечную активность во время быстрого плавания у рыб

---

Дополнительная информация: Текущая биология (2019). DOI: 10.1016 / j.cub.2019.05.012 Предоставлено Морская биологическая лаборатория

Цитата : Как нервная система создает поведение? Карта активности мышц на Гидре дает представление (2019, 23 мая) получено 5 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2019-05-нервное-поведение-мышца-гидра-insight.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

---

Смотрите также

• Горные реки кубани названия
• Селедка домашнего посола
• Великое озеро валдай
• Расчет объема аквариума
• Рыба при диете
• Посолить горбушу в домашних условиях
• Топ воблеров для троллинга
• В каких единицах измеряется атмосферное давление
• Размножение дождевых червей
• Карась на поплавок осенью
• Повышенное атмосферное давление возникает тогда когда воздух