Естествознание.ру
Гидра
Ни один человек, живший когда-либо бок о бок с животными, обитающими на воле, не может после этого посещать зоопарк.
Животный мир удивителен и разнообразен. Звери, птицы, рыбы. Они живут везде, носят шкуры и перья всевозможных текстур и окрасов, создают природную гармонию на планете. Каждый вид уникален и интересен. Каждое живое существо, от мала до велика, ценно. Давайте познакомимся с одним из этих изумительными созданий — гидрой.
Гидра — представитель кишечнополостных. Сюда же относятся медузы, актинии и коралловые полипы. Большинство из них живет в морях, и лишь немногие приспособились к обитанию в пресных водоемах.
Кишечнополостные делятся на три класса:
Размеры и окраска тела этих существ очень разнообразны. Среди них встречаются как одиночные, так и колониальные формы.
Медузы живут недолго. Самые мелкие виды живут несколько часов, крупные — несколько лет. Ученые утверждают, что обнаружили среди медуз бессмертное существо — медузу Turritopsis dornii. Взрослые особи этого вида способны возвращаться к стадии полипа, теоретически запуская бесконечный жизненный цикл.
Представителем одиночных кишечнополостных является пресноводная гидра. Ее тело достигает в длину 1 см. Гидра похожа на мешочек, стенки которого состоят из двух слоев клеток — эктодермы и энтодермы. На одном конце ее тела расположен рот, окруженный щупальцами. Ими гидра захватывает пищу и направляет ее в рот. Затем пища поступает в кишечную полость.
Другим концом тела — подошвой — гидра прикрепляется ко дну и камням. Основную массу эктодермы составляют кожно-мускульные клетки. В каждой такой клетке есть сократимое мускульное волоконце. При сокращении всех волокон тело гидры сжимается в комочек. Оно изгибается в сторону, когда сокращаются мускульные волокна только на одной стороне.
Благодаря наличию примитивной нервной системы гидра может ощущать прикосновения, реагировать на изменение температуры, появление в воде растворенных веществ и прочие раздражители. Так, если животное ткнуть тонкой иглой, тело гидры сожмется в комочек.
У гидры есть множество стрекательных клеток, особенно в щупальцах. При задевании мальком или рачком этого волоска ядовитая стрекательная нить тут же «выстреливает» в жертву. Гидра тянет добычу ко рту и заглатывает ее.
Почти все кишечнополостные — хищники, которые питаются мелкими водными животными. У них на щупальцах есть стрекательные клетки. С их помощью животное поражает жертву и защищается от врагов.
Размножаются гидры и бесполым, и половым способами. Бесполое размножение — почкование. При благоприятных условиях на теле гидры образуется бугорок. Он постепенно увеличивается, на его вершине прорывается рот, и появляются щупальца. Почка превращается в молодую гидру, которая через некоторое время отделяется и начинает жить самостоятельно. С наступлением неблагоприятных условий, обычно осенью, гидры размножаются половым способом. При этом на теле гидр образуются бугорки, в которых у одних особей развиваются сперматозоиды, а у других крупные, похожие на амеб яйцеклетки. Созревшие сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и проникают в нее. После этого ядра половых клеток сливаются, и происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка покрывается оболочкой и превращается в яйцо.
С наступлением холодов гидра отмирает, а яйцо падает на дно водоема и там зимует. Весной из яйца развивается молодая маленькая гидра. У большинства гидр сперматозоиды и яйцеклетки образуются на разных особях. А если те и другие половые клетки развиваются на одной особи, то такой организм называют гермафродитом. У гермафродитной гидры сперматозоиды и яйцеклетки созревают неодновременно. Этим обеспечивается перекрестное оплодотворение.
Класс гидроидные
Гидра пресноводная
Включает клетки: эпителиально-мускульные, промежуточные, нервные, стрекательные, половые.
Обращена в гастральную полость. В составе энтодермы можно выделить клетки: пищеварительные, железистые, эпителиально-мускульные.
Полостное пищеварение идет благодаря железистым клеткам, которые выделяют в гастральную полость ферменты, вследствие чего начинается расщепление пищевых веществ в полости. Непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие во внешнюю среду.
Дыхание у гидры осуществляется всей поверхностью тела.
Вследствие полного разделения материнской и дочерней особи при почковании, гидра не образует колонии (в отличие от коралловых полипов), существует только в виде одиночных полипов.
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
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Многоклеточные животные. Тип кишечнополостные
Подцарство многоклеточные включает в себя беспозвоночных и позвоночных животных. К группе беспозвоночных относятся типы простейших, губок, кишечнополостных, иглокожих, моллюсков, червей, членистоногих и др.
Тип кишечнополостных представлен 9 тыс. видами двухслойных многоклеточных организмов с лучевой (радиальной) симметрией тела.
Большинство кишечнополостных живет в морях и океанах. Они подразделяются на 3 класса: гидроидные (гидра, обелия), сцифоидные (медузы) и коралловые полипы (кораллы, актинии) (рис. 1).
Рис.1 Многообразие кишечнополостных. Сцифоидные: Медуза аурелия, Медуза корнерот; Коралловые полипы: Красный коралл, актиния
Основные особенности кишечнополостных
2 слоя клеток;
лучевая симметрия;
наличие стрекательных клеток;
впервые появляются 2 типа ткани.
Наружный слой клеток тела называется эктодермой (экто — наружный, дерма — кожа), а внутренний — энтодермой (энто — внутренний) (рис. 2).
Рис.2 Строение пресноводной гидры
Эктодерма выполняет покровную и защитную функции. В ее состав входят промежуточные и стрекательные клетки. Кожно-мускульные клетки обеспечивают движение гидры (рис.3).
Рис.3 Строение внешнего слоя (эктодермы) тела гидры
Энтодерма — выполняет функции переваривания пищи. Питаются кишечнополостные мелкими водными организмами.
Тело у них имеет вид мешочка с кишечной полостью внутри. Заднепроходного отверстия нет. Непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу через рот, окруженный щупальцами. Пищеварение происходит непосредственно в кишечной полости и внутри клеток (рис.4).
Рис.4 Строение внутреннего слоя (энтодермы) гидры
У всех кишечнополостных в эктодерме имеются особые стрекательные клетки, выполняющие функции защиты и охоты (рис. 5). Когда маленький рачок прикасается к чувствительному волоску, капсула выстреливает и стрекательная нить поражает жертву. Щупальцам гидры остается захватить добычу и поднести ее ко рту.
Действие стрекательной клетки кишечнополостных (например медуз) сравнимо с ожогом кожи о крапиву. Ожоги некоторых медуз считаются опасными для жизни человека.
Рис.5 Стрекательная клетка гидры
У них уже есть и своеобразная нервная система. Нервные клетки гидры, соприкасаясь друг с другом, образуют нервную сеть (диффузная) (рис.6).
Рис.6 Раздражимость гидры
Размножаются кишечнополостные как бесполым (почкование) (рис. 7),
Рис.7 Бесполое размножение гидры (почкование)
так и половым путями (рис.8). Они являются как раздельнополыми организмами, так и гермафродитами.
Рис.8 Половое размножение гидры
Многие кишечнополостные обладают способностью к регенерации (восстановление утраченных частей тела). Например, при повреждении тела гидры промежуточные клетки (рис. 3) начинают усиленно расти, и раненое место восстанавливается.
Кишечнополостные свободно плавают в воде или прикрепляются к различным подводным предметам. Малоподвижные кишечнополостные представлены полипами, а свободноплавающие — медузами. Среди кишечнополостных есть виды, образующие колонии (колониальные красные кораллы). Малоподвижные кишечнополостные прикрепляются под водой к различным предметам или к телу других животных (раковины моллюсков, панцири раков) при помощи подошвы.
К классу гидроидных относятся пресноводные гидры и морские колониальные полипы, например обелия. Гидры ведут одиночный, обычно прикрепленный образ жизни. Они хищники. Питаются дафниями и циклопами. Морские гидроидные ведут сидячий образ жизни. Похожи они на кустики, состоящие из сотен особей. Особи без щупалец и рта отпочковывают маленьких медузок разного пола. Самки выметывают в воду яйца, а самцы — сперматозоиды. Из оплодотворенных яиц разовьются планулы (личинки), которые дадут начало новым колониям (рис. 9).
Рис.9 Размножение колониальных гидроидных
Класс сцифоидных включает крупных медуз (ушастая, корнерот, полярная), которые похожи на перевернутые чаши (от греч. сцифос — чаша) (рис.10).
Рис.10 Развитие ушастой медузы
У медузы рот находится посередине нижней стороны тела. По краям располагаются щупальца. Медуза передвигается в воде с помощью верхней зонтикообразной части тела. Резко сокращая свой зонтик и выбрасывая воду наружу, она плывет выпуклой стороной вперед.
Кораллы и актинии составляют класс коралловых полипов. Актинии похожи на цилиндры с многочисленными короткими толстыми щупальцами (рис. 1). Отдельные особи кораллов живут не поодиночке, а образуют большие колонии, защищенные твердым известковым «скелетом». По мере роста кораллов надстраивается и их каменистый «скелет», состоящий из минеральных образований. Сверху кораллы продолжают расти и почковаться. Нижняя часть колонии отмирает.В южных морях известковые скелеты коралловых полипов создают подводные скалы — рифы и кольцевые острова — атоллы. Мощные известковые рифы очень опасны для судоходства. Из скелетов отмирающих полипов за тысячи лет образовались огромные толщи известняка. Он используется в строительстве. Коралловые рифы являются местом обитания многочисленных морских животных. Учеными была изучена чувствительность медуз к звуковым колебаниям, на основании чего был создан прибор «ухо медузы», с помощью которого предсказывают морские штормы.
Многоклеточные животные — это организмы, тела которых состоят из множества клеток. Тип кишечнополостных — самые простые по строению многоклеточные животные (их тело состоит всего из двух слоев клеток). Они подразделяются на 3 класса: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.
Кишечнополостные свободно плавают в воде или прикрепляются к различным подводным предметам. У свободноплавающих тело более сложного строения. Малоподвижные кишечнополостные — гидры, актинии, полипы, а свободноплавающие — медузы. Большинство кишечнополостных живет в морях и океанах. Размножаются они как бесполым, так и половым путями.
Гидра пресноводная: внешний вид, способ дыхания, размножение и местообитание
Одни из типичных представителей отряда кишечнополостных животных — пресноводные гидры. Эти существа обитают в чистых водоемах и прикрепляются к растениям или грунту. Впервые их увидел нидерландский изобретатель микроскопа и известный натуралист А. Левенгук. Ученому даже удалось стать свидетелем почкования гидры и рассмотреть ее клетки. Позже Карл Линней дал роду научное наименование, ссылаясь на древнегреческие мифы о Лернейской гидре.
Гидры обитают в чистых водоемах и прикрепляются к растениям или грунту.
Особенности строения
Этот водный обитатель отличается миниатюрным размером. В среднем длина тела составляет от 1 мм до 2 см, но может быть и чуть больше. Существо имеет цилиндрическую форму туловища. Спереди располагается рот со щупальцами вокруг (их число может доходить до двенадцати штук). Сзади находится подошва, с помощью которой животное двигается и прикрепляется к чему-либо.
На подошве располагается узкая пора, через которую проходят жидкость и пузырьки газа из кишечной полости. Вместе c пузырьком существо открепляется от выбранной опоры и всплывает. При этом его голова располагается в гуще воды. У гидры простое строение, ее тело состоит из двух слоев. Как ни странно, но когда существо голодное, его тело выглядит длиннее.
Гидры — одни из немногих кишечнополостных, которые живут в пресной воде. Большая же часть этих созданий населяет морскую акваторию. Пресноводные разновидности могут иметь следующее местообитание:
Если вода прозрачная и чистая, эти существа предпочитают находиться у самого берега, создавая своеобразный ковер. Еще одна причина, по которой животные предпочитают неглубокие области — любовь к свету. Пресноводные создания очень хорошо различают направление света и передвигаются поближе к его источнику. Если их посадить в аквариум, они обязательно переплывут в самую освещенную часть.
Интересно, что в эндодерме этого существа могут присутствовать одноклеточные водоросли (зоохлореллы). Это отражается на внешнем виде животного — оно приобретает светло-зеленый цвет.
Процесс питания
Это миниатюрное существо — настоящий хищник. Очень интересно узнать, чем же питается пресноводная гидра. В воде обитает множество мелкой живности: циклопы, инфузории, а также рачки. Они и служат пищей для этого создания. Иногда оно может съесть более крупную добычу, например, маленьких червячков или личинок комара. Кроме того, эти кишечнополостные приносят большой урон рыбоводческим прудам, ведь икра становится одним из того, чем питается гидра.
В аквариуме можно во всей красе понаблюдать за тем, как охотится это животное. Гидра висит щупальцами вниз и при этом расставляет их в виде сети. Ее туловище слегка раскачивается и описывает круг. Добыча, проплывающая рядом, касается щупалец, пытается вырваться, но резко перестает двигаться. Стрекательные клетки парализуют ее. Тогда кишечнополостное существо притягивает ее ко рту и съедает.
Если животное хорошо поело, оно раздувается. Это существо может поглотить жертву, которая превышает его по размеру. Рот его может раскрываться очень широко, иногда из него отчетливо виднеется часть организма добычи. После такого зрелища не возникает никаких сомнений в том, что пресноводная гидра по способу питания — хищник.
Способ размножения
Если существо достаточно питается, размножение происходит очень быстро методом почкования. За несколько дней крохотная почка вырастает до сформировавшейся особи. Часто на туловище гидры появляется несколько таких почек, которые потом отделяются от материнского организма. Этот процесс называется бесполым размножением.
В осеннее время, когда вода становится холоднее, пресноводные существа могут размножаться и половым методом. Этот процесс происходит следующим образом:
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.
Регенерация и рост
Клетки пресноводного полипа находятся в процессе постоянного обновления. В середине тела они делятся, а после перемещаются к щупальцам и подошве, где и погибают. Если делящихся клеток становится слишком много, они передвигаются в нижнюю область туловища.
У этого животного удивительная способность регенерироваться. Если разрезать его туловище поперек, каждая часть восстановится до прежнего вида.
Продолжительность жизни
В XIX веке велось много разговоров о бессмертии животного. Одни исследователи пытались доказать эту гипотезу, а другие хотели ее опровергнуть. В 1917 году после четырёхлетнего эксперимента теория была доказана Д. Мартинесом, в результате чего гидра официально стала относиться к вечноживущим существам.
Бессмертие связано с невероятной способностью к регенерации. Гибель же животных в зимнее время связана с неблагоприятными факторами и недостатком пищи.
Пресноводные гидры — занимательные существа. Во всей России встречается четыре вида этих животных и все они схожи между собой. Наиболее распространенными являются обыкновенные и стебельчатые гидры. Отправляясь купаться на речку, можно обнаружить на ее берегу целый ковер из этих зеленых созданий.
Пресноводная гидра — строение, питание, размножение, регенерация
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:
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.