Изучение пресноводной гидры. Раздражимость и движение гидры

В стоячих водоёмах и реках с медленным течением на поверхности водных растений или грунте, обитает малоподвижное животное — гидра пресноводная, которая относится к роду пресноводных сидячих кишечнополостных из класса гидроидных.

Кишечнополостные — это многоклеточные низкоорганизованные животные, тела которых представлены кишечной полостью, в которой происходит переваривание пищи.

Рассмотрим внешнее строение пресноводной гидры при помощи лупы. Обратим внимание на форму тела и размеры животного.

Пресноводная гидра прозрачная. Имеет вид продолговатого вытянутого мешочка цилиндрической формы, примерно 1,5 см длинной.

В теле гидры можно выделить передний и задний концы. Передний представлен ротовым отверстием, ведущим в гастральную полость; задний — подошвой. При помощи подошвы пресноводная гидра способна прикрепляться к какой-либо поверхности.

В подошве имеется оборальная пора. Через которую происходит выделение жидкости и газов.

В процессе выделение пузырьков (газов) гидра может отсоединяться от прикреплённой поверхности, всплывать и перемещаться на другое место обитания.

Рассмотрим щупальца гидры пресноводной. Определим их расположение.

Ротовое отверстие гидры окружено щупальцами. Их количество может быть от 6 до 12.

Когда гидра находится в спокойном состоянии, её щупальца вытягиваются и перемещаются из стороны в сторону, подстерегая добычу.

Хотя гидра ведёт малоподвижный прикреплённый образ жизни, ей свойственно и передвижение. Она способна шагать и кувыркаться.

Когда гидра передвигается шагами, она изгибает своё тело, прикрепляясь к какой-либо поверхности щупальцами и подтягивает подошву к переднему концу тела. Такие манипуляции гидра повторяет снова.

Перемещаясь кувырками, она прикрепляется поочерёдно то щупальцами, то подошвой.

Гидра — это хищник, питающийся мелкими беспозвоночными.

Захват добычи происходит при помощи щупалец и стрекательных клеток.

Яд стрекательных клеток способен парализовывать мелких жертв.

Рассмотрим на готовом микропрепарате поперечный и продольный срезы тела гидры пресноводной, при малом увеличении микроскопа.

Затем рассмотрим тело гидры при большом увеличении микроскопа. Найдём клетки наружного и внутреннего слоёв тела.

Наружный слой тела гидры состоит из эктодермы, внутренний из энтодермы. Между ними находится межклеточное студенистое вещество — мезоглея, которая выполняет функцию опоры.

Клетки, расположенные снаружи и внутри, омываются водой, благодаря чему происходит постоянный обмен кислородом и удаление продуктов обмена.

Гидра дышит всей поверхностью тела растворённым в воде кислородом, потому как специализированных органов дыхания у неё нет.

Наружный слой клеток — эктодерма — в основном представлен пищеварительно-мускульными, нервными, стрекательными, промежуточными и половыми клетками.

Пищеварительно-мускульные клетки находятся в экто-и в энтодерме. Их наибольшее количество, так как они формируют покровы тела.

Каждая такая клетка содержит мускульное волоконце, которое способно сокращаться, благодаря чему её тело удлиняется, изгибается и таким образом перемещается.

У кишечнополостных животных впервые появилась примитивная нервная система диффузного типа. Она представлена нервными клетками, которые образуются в эктодерме под эпителиально-мускульными клетками. Нервные клетки соединяются лучами друг с другом, формируя диффузную нервную сеть.

Наибольшее количество нервных клеток встречаются вокруг рта и на подошве.

Благодаря примитивной нервной системе гидра способна реагировать на механическое раздражение, температуру и освещённость.

Если прикоснуться к гидре, всё её тело превратится в комок. Это происходит, потому что нервные клетки воспринимают возбуждение, передают его соседним клеткам и реагируют на него сокращением.

В защите от нападения хищников и поимки добычи участвуют стрекательные клетки. Они располагаются по всему телу гидры.

Наибольшее их количество находится на щупальцах.

Внутри стрекательной клетки есть капсула с ядовитой жидкостью и стрекательной нитью. А на поверхности имеется чувствительный волосок, который передаёт возбуждение клетке.

Если к гидре прикоснётся враг или добыча, то чувствительный волосок передаёт возбуждение стрекательной клетке. После чего происходит выброс стрекательной нити из капсулы. Стрекательные нити содержат вещество, способное парализовать жертву. После того как стрекательная клетка выпустила стрекательную нить, она погибает.

Стрекательные клетки бывают нескольких типов. Более крупные служат для пробивания покровов и поражения добычи. Более мелкие содержат нити, которое обвиваются вокруг добычи и удерживают её. Более длинные капсулы содержат липкие нити, которые приклеиваются к добыче.

Питается гидра мелкими планктонными ракообразными.

После парализации добычи стрекательными клетками, щупальца доставляют добычу к ротовой полости.

Жгутики пищеварительно-мускульных клеток создают ток жидкости, в которой находятся пищевые частицы.

Сначала происходит полостное пищеварение, при помощи крупных бокаловидных железистых клеток. Они выделяют пищеварительные ферменты, которые разжижают и частично переваривает пищу.

Полупереваренные частички пищи гидра подхватывает ложноножками, которые способны образовывать пищеварительно-мускульные клетки, выстилающие всю пищеварительную полость гидры.

Затем полупереваренные частицы поступают в пищеварительно-мускульные клетки, где перевариваются внутри пищеварительных вакуолей. Такое пищеварение называют внутриклеточным.

Выделение продуктов обмена происходит клетками наружного слоя в воду, клетками внутреннего слоя — в кишечную полость, а затем наружу.

Таким образом, гидре свойственно комбинированное пищеварение — полостное и внутриклеточное.

Все типы клеток, кроме эпителиально-мускульных, постоянно возобновляются. Старые слущиваются и гибнут, а новые образуются из промежуточных.

Заполним таблицу «Типы клеток гидры пресноводной и выполняющие их функции».

В эктодерме находятся: эпителиально-мускульные, нервные, стрекательные, промежуточные и половые клетки.

В энтодерме: пищеварительно-мускульные (жгутиковые) и железистые клетки.

Эпителиально-мускульные клетки выполняют функции: покровную, двигательную (передвижение, изменение формы тела на раздражение).

Нервные клетки: рефлекторную.

Стрекательные: защитную (нападение и защита).

Промежуточные: деление (образование всех типов клеток, кроме эпителиально-мускульных).

Половые клетки выполняют функцию полового размножения.

Пищеварительно-мускульные: (движение, ток воды в пищеварительной полости, внутриклеточное пищеварение).

Железистые выполняют функцию секреции пищеварительного сока.

Гидре свойственно как бесполое, так и половое размножение.

С наступлением благоприятных для гидр условий, начинается бесполое размножение — почкование. В холодный период гидра размножается половым путём.

В процессе почкования у материнского организма — почкующейся гидры — стенки тела выпячиваются с появлением бугорка, который постепенно растёт и вытягивается.

Со временем появляются щупальца, и прорывается рот. Сформировавшись, маленькая гидра отделяется от материнского организма и начинает жить самостоятельно.

Большинство видов гидр являются раздельнополыми, редкие формы — гермафродиты.

Осенью при понижении температуры воды в эктодерме из промежуточных клеток гидры образуются половые клетки.

У мужских особей созревают сперматозоиды. У женских — яйцевые клетки.

Созрев, половые клетки покидают тело гидры, во внешней среде в результате слияния половых клеток происходит оплодотворение, с образованием яйца, которое опускается на дно субстрата. С наступлением благоприятных условий из яйца выходит молодая гидра.

Гидре свойственна регенерация — восстановление утраченных или повреждённых органов и тканей, а также целого организма из его части.

Если, в научных целях, разрезать гидру поперёк на несколько частей, то со временем каждая часть начнёт восстанавливать передний (голову) и задний (ногу) концы тела. При этом щупальца развиваются ближе к переднему концу тела.

Интересно, что целый организм гидры способен восстановиться даже из совсем небольшого кусочка (менее 1/100 объёма). Дело в том, что клетки тела гидры содержат генетическую информацию об ориентации оси тела организма.