Ce tipuri de celule au hidra? Hydra (gen) - Compoziția celulară a corpului. Habitatul, caracteristicile structurale și funcțiile vitale ale polipului hidrei de apă dulce

Această clasă include cei care trăiesc în principal în mări și parțial în corpuri de apă dulce. Indivizii pot fi fie sub formă de polipi, fie sub formă de meduze. În manualul școlar de biologie pentru clasa a VII-a sunt considerați reprezentanți a două ordine din clasa de hidroizi: hidra polipului (ordinul Hydra) și meduza încrucișată (ordinul Trachymedusa). Obiectul central de studiu este hidra, obiectul suplimentar este crucea.

Hidre

Hidrele sunt reprezentate în natură de mai multe specii. În corpurile noastre de apă dulce ele rămân partea inferioară frunze de pondweed, crini albi, nuferi, duckweed etc.

Hidra de apă dulce

Din punct de vedere sexual, hidrele pot fi dioice (de exemplu, maro și subțire) sau hermafrodite (de exemplu, comune și verzi). In functie de aceasta, testiculele si ouale se dezvolta fie pe acelasi individ (hermafroditi), fie pe altii diferiti (mascul si femela). Numărul de tentacule tipuri diferite variază de la 6 la 12 sau mai mult. Hidra verde are în special numeroase tentacule.

În scopuri educaționale, este suficient să familiarizați elevii cu trăsăturile structurale și comportamentale comune tuturor hidrelor, lăsând deoparte caracteristicile speciei. Cu toate acestea, dacă găsiți hidra verde printre alte hidre, ar trebui să vă concentrați asupra relației simbiotice a acestei specii cu zoochorells și să vă amintiți o simbioză similară în. ÎN în acest caz, avem de-a face cu una dintre formele de relații dintre lumea animală și cea vegetală care susțin ciclul substanțelor din natură. Acest fenomen este larg răspândit în rândul animalelor și apare la aproape toate tipurile de nevertebrate. Este necesar să le explicăm studenților care este beneficiul reciproc aici. Pe de o parte, algele simbionte (zoochorella și zooxanthellae) își găsesc adăpost în corpul gazdelor lor și asimilează compușii de dioxid de carbon și fosfor necesari sintezei; pe de altă parte, animalele gazdă (în acest caz, hidre) primesc oxigen din alge, scapă de substanțele inutile și, de asemenea, digeră o parte din alge, primind nutriție suplimentară.

Poti lucra cu hidre atat vara cat si iarna, pastrandu-le in acvarii cu pereti abrupti, in pahare de ceai sau in sticle cu gatul taiat (pentru a elimina curbura peretilor). Fundul vasului poate fi acoperit cu un strat de nisip bine spălat și este indicat să coborâți în apă 2-3 ramuri de elodee, pe care sunt prinse hidrele. Nu trebuie să așezați alte animale (cu excepția dafniei, ciclopii și a altor alimente) împreună cu hidre. Dacă hidrele sunt păstrate curate, cu încăpere și o nutriție bună, pot trăi aproximativ un an, permițând să se efectueze observații pe termen lung asupra lor și să se facă o serie de experimente.

Studiul hidrelor

Pentru a examina hidrele cu o lupă, acestea sunt transferate într-o cutie Petri sau în sticla de ceas, iar în timpul microscopiei - pe o lamă de sticlă, plasând bucăți de tuburi de păr de sticlă sub capac pentru a nu zdrobi obiectul. Când hidrele se atașează de paharul vasului sau de ramurile plantelor, ar trebui să le examinați aspectul, să observați părțile corpului: gura se termină cu o corolă de tentacule, corpul, tulpina (dacă există una) iar talpa. Puteți număra numărul de tentacule și puteți nota lungimea relativă a acestora, care se schimbă în funcție de cât de plină este hidra. Când le este foame, se întind foarte mult în căutarea hranei și devin mai slabe. Dacă atingeți corpul hidrei cu capătul unei tije de sticlă sau a unui fir subțire, puteți observa o reacție de apărare. Ca răspuns la iritația ușoară, hidra îndepărtează doar tentaculele individuale perturbate, menținând aspect normal restul corpului. Acest - reacție locală. Dar cu iritare puternică, toate tentaculele se scurtează, iar corpul se contractă, luând o formă în formă de butoi. Hidra rămâne în această stare destul de mult timp (puteți cere elevilor să cronometreze durata reacției).

Pentru a arăta reacțiile hidrei la impact stimuli externi Ele nu sunt stereotipate în natură și pot fi individualizate; este suficient să loviți peretele vasului și să provocați un ușor șoc. Observarea comportamentului hidrelor va arăta că unele dintre ele vor avea o reacție tipică de apărare (corpul și tentaculele se vor scurta), altele vor scurta doar puțin tentaculele, iar altele vor rămâne în aceeași stare. În consecință, pragul de iritare s-a dovedit a fi diferit la diferiți indivizi. Hidra poate deveni dependentă de o anumită iritare, la care nu va mai răspunde. Deci, de exemplu, dacă repeți adesea o injecție cu ac care provoacă contracția corpului hidrei, atunci după utilizarea repetată a acestui stimul, aceasta nu va mai răspunde la el.

Hidrele pot dezvolta o legătură pe termen scurt între direcția în care tentaculele sunt extinse și obstacolul care limitează aceste mișcări. Dacă hidra este atașată la marginea acvariului, astfel încât tentaculele să poată fi extinse doar într-o singură direcție și ținute în astfel de condiții pentru o perioadă de timp, apoi li se oferă posibilitatea de a acționa liber, atunci după ce restricția este eliminată, va extinde tentaculele în principal în direcția în care a fost liberă în experiment. Acest comportament persistă aproximativ o oră după ce obstacolele sunt îndepărtate. Cu toate acestea, după 3-4 ore, se observă distrugerea acestei conexiuni, iar hidra începe din nou să caute mișcările cu tentaculele sale uniform în toate direcțiile. În consecință, în acest caz nu avem de-a face cu un reflex condiționat, ci doar cu asemănarea acestuia.

Hidrele disting bine nu numai stimulii mecanici, ci și chimici. Ei resping substanțele necomestibile și apucă obiectele alimentare care acționează chimic asupra celulelor sensibile ale tentaculelor. Dacă, de exemplu, oferiți unei hidre o bucată mică de hârtie de filtru, aceasta o va respinge ca necomestabilă, dar merită să înmuiați hârtia bulion de carne sau umeziți-l cu salivă, iar hidra o va înghiți și începe să o digere (chimiotaxie!).

Nutriție hidrică

De obicei se crede că hidrele se hrănesc cu dafnii mici și ciclopi. De fapt, hrana hidrelor este destul de variată. Ei pot înghiți viermi rotunzi nematozi, larve de coretra și alte insecte, melci mici, larve de triton și pești juvenili. În plus, ele absorb treptat algele și chiar nămolul.

Având în vedere că hidrele încă preferă dafnia și sunt foarte reticente în a mânca ciclopi, ar trebui efectuat un experiment pentru a determina relația hidrelor cu aceste crustacee. Dacă puneți un număr egal de dafnie și ciclopi într-un pahar cu hidre și, după un timp, numărați câte au mai rămas, se dovedește că cea mai mare parte a dafniei va fi mâncată și mulți ciclopi vor supraviețui. Deoarece hidrele mănâncă mai ușor daphnia, care sunt timp de iarna greu de procurat, aceasta hrana a inceput sa fie inlocuita cu ceva mai accesibil si usor de obtinut si anume viermi de sange. Viermii de sânge pot fi ținuți într-un acvariu toată iarna împreună cu nămolul capturat toamna. Pe lângă viermi de sânge, hidrele sunt hrănite cu bucăți de carne și viermi tăiați în bucăți. Cu toate acestea, ei preferă viermii de sânge la orice altceva și mănâncă râme mai rău decât bucățile de carne.

Hrănirea hidrelor trebuie organizată diverse substanțeși să prezinte elevilor comportament alimentar aceste celenterate. De îndată ce tentaculele hidrei ating prada, ele captează bucata de hrană și simultan împușcă celulele usturatoare. Apoi, ei aduc victima afectată la deschiderea gurii, gura se deschide și mâncarea este atrasă. După aceasta, corpul hidrei se umflă (dacă prada înghițită a fost mare), iar victima din interior este digerată treptat. În funcție de mărimea și calitatea alimentelor înghițite, durează de la 30 de minute până la câteva ore pentru a se descompune și asimila. Particulele nedigerate sunt apoi expulzate prin gură.

Funcțiile celulelor hidrice

In ceea ce priveste celulele de urzica, trebuie avut in vedere ca acestea sunt doar unul dintre tipurile de celule intepatoare care au substanță otrăvitoare. În general, pe tentaculele hidrei există grupuri de trei tipuri de celule înțepătoare, semnificație biologică care nu sunt la fel. În primul rând, unele dintre celulele sale înțepătoare nu servesc pentru apărare sau atac, ci sunt organe suplimentare de atașament și mișcare. Aceștia sunt așa-numiții glutinanți. Ele aruncă fire speciale adezive cu care hidrele se atașează de substrat atunci când se deplasează dintr-un loc în altul folosind tentacule (prin mers sau răsturnare). În al doilea rând, există celule înțepătoare - volvenți, care trage un fir care se înfășoară în jurul corpului victimei, ținându-l lângă tentacule. În cele din urmă, celulele de urzică în sine - penetranții - eliberează un fir înarmat cu un stilt care străpunge prada. Otrava situată în capsula celulei înțepătoare pătrunde prin canalul firului în rana victimei (sau a inamicului) și îi paralizează mișcările. Cu efectul combinat al multor penetranți, animalul afectat moare. Conform celor mai recente date, în Hydra, o parte din celulele de urzică reacționează numai la substanțele care intră în apă din corpul animalelor dăunătoare acesteia și funcționează ca o armă de apărare. Astfel, hidrele sunt capabile să facă distincția între alimente și inamici dintre organismele din jurul lor; atacă-l pe primul și apără-l de cel din urmă. În consecință, reacțiile ei neuromotorii acționează selectiv.

Prin organizarea de observații pe termen lung ale vieții hidrelor într-un acvariu, profesorul are ocazia să prezinte elevilor diversele mișcări ale acestor animale interesante. În primul rând, așa-numitele mișcări spontane (fără motiv aparent), când corpul hidrei se leagănă încet și tentaculele își schimbă poziția. Într-o hidră flămândă, se pot observa mișcări de căutare atunci când corpul ei se întinde într-un tub subțire, iar tentaculele se alungesc foarte mult și devin ca fire de pânză de păianjen care rătăcesc dintr-o parte în alta, făcând mișcări circulare. Dacă există organisme planctonice în apă, acest lucru duce în cele din urmă la contactul unuia dintre tentacule cu prada și apoi apar o serie de acțiuni rapide și energice care vizează prinderea, ținerea și uciderea victimei, tragerea ei la gură etc. Dacă hidra este lipsită de hrană, după o căutare nereușită de pradă, se separă de substrat și se mută în alt loc.

Structura externă a hidrei

Se pune întrebarea: cum se atașează și se desprinde hidra de suprafața pe care a fost amplasată? Elevilor ar trebui să li se spună că talpa hidrei are celule glandulare în ectoderm care secretă o substanță lipicioasă. În plus, există o gaură în talpă - porul aboral, care face parte din aparatul de atașare. Acesta este un fel de ventuză care acționează împreună cu o substanță adezivă și presează strâns talpa pe substrat. În același timp, timpul favorizează și detașarea, atunci când o bula de gaz este stoarsă din cavitatea corpului prin presiunea apei. Desprinderea hidrelor prin eliberarea unei bule de gaz prin porul aboral și plutirea ulterioară la suprafață poate avea loc nu numai atunci când malnutriție, dar și cu creșterea densității populației. Hidrele detașate, după ce înot ceva timp în coloana de apă, coboară într-un loc nou.

Unii cercetători consideră plutirea ca un mecanism de control al populației, un mijloc de a aduce numărul populației la un nivel optim. Acest fapt poate fi folosit de un profesor în lucrul cu studenții mai mari la un curs de biologie generală.

Este interesant de remarcat faptul că unele hidre, care intră în coloana de apă, folosesc uneori o peliculă de tensiune superficială pentru atașare și, prin urmare, devin temporar parte a neustonului, unde își găsesc hrana. În unele cazuri, își scot piciorul din apă și apoi atârnă cu tălpile pe film, iar în alte cazuri sunt larg atașați de film. deschide gura cu tentacule întinse pe suprafața apei. Desigur, un astfel de comportament poate fi observat doar prin observații pe termen lung. La mutarea hidrelor în alt loc fără a părăsi substratul, pot fi observate trei metode de mișcare:

1. alunecarea tălpii;
2. mersul prin tragerea corpului cu ajutorul tentaculelor (ca omizile de molii);
3. întorcându-se peste cap.

Hidrele sunt organisme iubitoare de lumină, așa cum se poate observa observând mișcarea lor către partea iluminată a vasului. În ciuda lipsei unor organe speciale sensibile la lumină, hidrele pot distinge direcția luminii și se străduiesc spre aceasta. Aceasta este fototaxie pozitivă, pe care au dezvoltat-o ​​în procesul de evoluție ca proprietate utilă, care ajută la detectarea locului în care sunt concentrate obiectele alimentare. Crustaceele planctonice, cu care se hrănește hidra, se găsesc de obicei în concentrații mari în zonele unui rezervor cu apă bine luminată și încălzită de soare. Cu toate acestea, nu orice intensitate a luminii provoacă hidra reacție pozitivă. Experimental, puteți stabili iluminarea optimă și vă asigurați că lumina slabă nu are efect, dar o lumină foarte puternică implică reacție negativă. Hidrele, în funcție de culoarea corpului lor, preferă diferite raze ale spectrului solar. În ceea ce privește temperatura, este ușor de arătat cum hidra își extinde tentaculele spre apa încălzită. Termotaxia pozitivă se explică prin același motiv ca și fototaxia pozitivă menționată mai sus.

Regenerare hidra

Hidrele sunt diferite grad înalt regenerare. La un moment dat, Peebles a stabilit că cea mai mică parte a corpului hidrei este capabilă să se restabilească întreg organismul, este egal cu 1/200. Acesta este, evident, minimul la care mai rămâne posibilitatea de a organiza corpul viu al hidrei în întreaga sa întindere. Nu este greu să introduci elevii în fenomenele de regenerare. Pentru a face acest lucru, este necesar să se efectueze mai multe experimente cu o hidră tăiată în bucăți și să se organizeze observații ale cursului proceselor de restaurare. Dacă puneți hidra pe o lamă de sticlă și așteptați până își extinde tentaculele, în acest moment este convenabil să tăiați 1-2 tentacule. Puteți tăia cu foarfece subțiri de disecție sau o așa-numită suliță. Apoi, după amputarea tentaculelor, hidra trebuie introdusă într-un cristalizator curat, acoperit cu sticlă și ferit de direct. razele de soare. Dacă hidra este tăiată transversal în două părți, atunci partea din față restabilește relativ rapid partea din spate, care în acest caz se dovedește a fi ceva mai scurtă decât în ​​mod normal. Fundăturăîși crește încet capătul din față, dar formează totuși tentacule, o gură care se deschide și devine o hidră cu drepturi depline. Procesele de regenerare au loc în corpul hidrei de-a lungul vieții sale, deoarece celulele țesuturilor se uzează și sunt înlocuite continuu cu celule intermediare (de rezervă).

Reproducerea hidrei

Hidrele se reproduc prin înmugurire și sexual (aceste procese sunt descrise în manualul școlar - biologie clasa a 7-a). Unele specii de hidre iernează în stadiul de ou, care în acest caz poate fi asemănat cu chistul unei amibe, euglene sau ciliate, deoarece tolerează frigul iernii și rămâne viabil până în primăvară. Pentru a studia procesul de înmugurire, o hidră care nu are rinichi trebuie plasată într-un vas separat și furnizată cu o nutriție sporită. Invitați elevii să țină notițe și observații, înregistrând data transplantului, momentul apariției primilor muguri și ai următori, descrieri și schițe ale etapelor de dezvoltare; observați și înregistrați momentul separării tinerei hidre de corpul mamei. Pe lângă familiarizarea elevilor cu modelele de reproducere asexuată (vegetativă) prin înmugurire, ar trebui să li se ofere o idee vizuală a aparatului de reproducere în hidre. Pentru a face acest lucru, în a doua jumătate a verii sau toamnei, trebuie să îndepărtați mai multe exemplare de hidre din rezervor și să le arătați elevilor locația testiculelor și a ouălor. Este mai convenabil să se ocupe de speciile hermafrodite, în care ouăle se dezvoltă mai aproape de talpă, iar testiculele mai aproape de tentacule.

Cruce Medusa

Această mică meduză hidroidă aparține ordinului Trachymedusae. Formele mari din acest ordin trăiesc în mări, iar cele mici trăiesc în ape dulci. Dar chiar și printre trahimeduzele marine există meduze de dimensiuni mici - gonioneme sau pești încrucișați. Diametrul umbrelei lor variază de la 1,5 până la 4 cm. În Rusia, gonionemele sunt comune în zona de coastă a Vladivostok, în golful Olga, în largul strâmtorii Tătar, în golful Amur, în partea de sud a Sahalinului. Insulele Kurile. Elevii trebuie să știe despre ele, deoarece aceste meduze sunt flagelul înotătorilor de pe coasta Orientului Îndepărtat.

Meduza și-a primit numele „cruce” de la poziția sub forma unei cruci de canale radiale de culoare galben închis, care iese din stomacul maro și clar vizibile prin clopoțelul transparent verzui (umbrelă). Până la 80 de tentacule mobile cu grupuri de fire înțepătoare dispuse în curele atârnă de-a lungul marginii umbrelei. Fiecare tentacul are o ventuză, cu care meduza se atașează de zoster și de alte plante subacvatice care formează desișurile de coastă.

Reproducere

Crosswort se reproduce sexual. În gonade, situate de-a lungul celor patru canale radiale, se dezvoltă produse de reproducere. Polipii mici se formează din ouă fecundate, iar acestea din urmă dau naștere la noi meduze care duc un stil de viață prădător: atacă alevinii de pești și mici crustacee, infectându-i cu otrava celulelor usturatoare foarte toxice.

Pericol pentru oameni

Pe parcursul ploi abundente meduzele care desalinizează apa de mare mor, dar în anii secetoși devin numeroase și reprezintă un pericol pentru înotători. Dacă o persoană atinge crucea cu corpul său, aceasta din urmă se atașează de piele cu o ventuză și împinge numeroase fire de nematochisturi în ea. Otrava, pătrunzând în răni, provoacă o arsură, ale cărei consecințe sunt extrem de neplăcute și chiar periculoase pentru sănătate. În câteva minute, pielea devine roșie și se formează vezicule. Persoana are slăbiciune, palpitații, dureri de spate, amorțeală a membrelor, dificultăți de respirație, uneori tuse uscată, tulburări intestinale si alte afectiuni. Victima are nevoie urgentă îngrijire medicală, după care apare recuperarea după 3-5 zile.

În perioada de apariție în masă a crucilor, înotul nu este recomandat. În acest moment se organizează acțiuni preventive: cosirea desișurilor subacvatice, împrejmuirea zonelor de scăldat cu plase cu ochiuri fine și chiar interzicerea completă a înotului.

Dintre trahimeduzele de apă dulce, merită menționată meduza mică craspedacusta (până la 2 cm în diametru), care se găsește în rezervoare, râuri și lacuri în unele zone, inclusiv în regiunea Moscovei. Existența meduzelor de apă dulce indică faptul că studenții greșesc când consideră meduze ca animale exclusiv marine.

Reprezentanții tipului celenteratelor sunt animale multicelulare cu simetrie de rază (radială)..

Corpul lor este format din două straturi de celule- extern (ectoderm) si intern (endoderm), intre care se afla mezoglea.

Practic, celenteratele sunt prădători. Ei au cavitatea intestinală unde alimentele sunt digerate. Cavitatea comunică cu mediu inconjurator prin gură. Nu există alte găuri ( resturi nedigerate sunt aruncate pe gură).

Schema structurii celenteratelor (folosind exemplul hidrei de apă dulce)

Funcțiile celulare

1. Epitelial-muscular (cutanat-muscular) celulele îndeplinesc o funcție tegumentară și au și procese musculare care asigură mișcarea celenteratelor.

2. Celulele înțepătoare au o capsulă umplută cu otravă care paralizează victima (efect neuroralitic). Cufundat într-o capsulă fir usturator. Situat pe suprafața celulei păr sensibil. Când acest păr este atins, firul înțepător este aruncat și intră în corpul victimei.

Diagrama structurii unei celule înțepătoare

3. Celulele nervoase au procese lungi care formează împreună rețeaua nervoasă. Un astfel de sistem nervos se numește difuz.

Sistemul nervos și percepția iritației de către hidra

4. Celulele sexuale asigură reproducerea sexuală a celenteratelor.

5. Celulele glandulare produc enzime care digeră alimentele în cavitatea intestinală (aceasta digestia intracavitară).

6. Digestiv-muscular celulele au flageli și pseudopode. Flagelii mișcă apa cu particule de hrană, iar pseudopodele rezultate o captează. Digestia ulterioară are loc în vacuolele digestive (adică digestia intracelulară).

7. nespecializat (intermediar) celulele sunt capabile să se transforme în orice tip de celulă și asigură regenerarea (restaurarea părților pierdute) a celenteratelor.

Cnidocilus- părul sensibil al celulei înțepătoare a celenteratelor.

Enzime- biologic substanțe active, care accelerează procesele care au loc în celulă. Enzimele digestive accelerează procesul de digestie.

Reproducere

Are loc reproducerea celenteratelor sexual și asexuat.

Reproducerea asexuată are loc prin înmugurire.

În cazul reproducerii sexuale, stadiul larvar se dezvoltă dintr-un ou fecundat. După ce s-a atașat la fund, larva se transformă într-un polip. Polipii fie formează colonii, fie înfloresc de pe meduze libere. Aici putem vorbi despre alternanța generațiilor: un polip atașat și o meduză cu viață liberă.

Importanța celenteratelor

Reprezentanții Celenteratelor - polipi de corali - formează recife, iar uneori insule întregi - atoli - care reprezintă ecosisteme deosebite.

Structura celenteratelor
folosind exemplul hidrei de apă dulce

Aspectul hidrei; peretele corpului hidra; cavitate gastrovasculară; elemente hidrocelulare; reproducerea hidra

Hidra de apă dulce ca facilitate de laborator la studierea celenteratelor, are următoarele avantaje: răspândire largă, accesibilitate la cultivare și, cel mai important, caracteristici clar exprimate ale tipului celenteratelor și ale subtipului Cnidarieni. Cu toate acestea, nu este potrivit pentru studiu ciclu de viață celenterate (vezi pp. 72-76).

Sunt cunoscute mai multe specii hidre de apă dulce, combinat într-o singură familie Hydra - Hydridae; stadiul medusoid a ieșit din ciclul lor de viață. Dintre acestea, cea mai răspândită este Hidra oligactisă.

Lucrul 1. Aspectul hidrei. Nu este dificil să distingem patru secțiuni în corpul hidrei - capul, trunchiul, tulpina și talpa (Fig. 24). O proeminență alungită și ascuțită a corpului -

Orez. 24. Hidra a pândit. A- aspect (ușor mărit); B- hidra cu rinichi în curs de dezvoltare, gonade masculine și feminine:
1 - talpa si locul de prindere a hidrei de substrat; 2 - tulpina; 3 - sectiunea portbagaj; 4 - gaură cavitatea digestivă; 5 - tentacule; 6 - final oral: 7 - capăt abolic; 8 - ipostom

conul bucal (sau hipostomul) are o deschidere bucală la vârf și este înconjurat de tentacule dispuse radial la baza sa. Hipostomul și tentaculele formează secțiunea capului corpului, sau capul. Capătul corpului care poartă hipostomul se numește oral, capătul opus se numește aboral. Cea mai mare parte a corpului este reprezentată de un trunchi umflat, expandat, imediat după secțiunea capului. În spate este o parte îngustată a corpului - tulpina trece în

zona aplatizată - talpă; celulele sale secretă o secreție lipicioasă, cu ajutorul căreia hidra se atașează de substrat. O astfel de structură a corpului permite să fie trasate prin el mai multe sau mai multe planuri de simetrie; fiecare va împărți corpul berii în jumătăți omogene (una dintre ele va prezenta o imagine în oglindă a celeilalte). În Hydra, aceste planuri trec de-a lungul razelor (sau diametrelor) secțiunii transversale a corpului Hidrei și se intersectează la axă longitudinală corpuri. Această simetrie se numește radială (vezi Fig. 23).

Folosind material viu, puteți urmări mișcarea hidrei. După ce și-a atașat talpa de substrat, hidra rămâne mult timp într-un singur loc. Își întoarce capătul oral în direcții diferite și „prinde” spațiul care o înconjoară cu tentacule. Hidra se mișcă folosind așa-numita metodă „pasare”. Extinzând corpul de-a lungul suprafeței substratului, se atașează cu capătul bucal, separă talpa și trage în sus capătul aboral, atașându-l aproape de cavitatea bucală; Așa se realizează un „pas”, care se repetă apoi de mai multe ori. Uneori, capătul liber al corpului este aruncat în partea opusă a capătului întărit al capului, iar apoi „pasarea” este complicată de saltul peste cap.

Progres. 1. Luați în considerare o hidră vie. Pentru a face acest lucru, pregătiți un microrelarat temporar din hidre vii; echipați capacul cu picioare înalte de plastilină. Observațiile se fac la microscop cu mărire redusă (sau sub lupă cu trepied). Desenați contururile corpului hidrei și indicați în desen toate elementele descrise mai sus structura externă. 2. Monitorizați contracția și extinderea corpului animalului: atunci când este împins, scuturat sau stimulat în alt mod, corpul hidrei se va micșora într-o minge; în câteva minute, după ce hidra s-a calmat, corpul ei va căpăta o formă alungită, aproape cilindrică (până la 3 cm).

Lucrul 2. Peretele corpului de hidra. Celulele din corpul hidrei sunt dispuse în două straturi: exteriorul sau ectodermul și interiorul sau endodermul. Pe tot parcursul, de la hipostome până la talpă inclusiv, straturile celulare sunt clar vizibile, deoarece sunt separate, sau mai bine zis legate, printr-o substanță gelatinoasă necelulară specială, care formează și o formă continuă. strat intermediar, sau farfurie Support(Fig. 25).. Datorită acestui fapt, toate celulele sunt conectate într-un singur sistem integral, iar elasticitatea plăcii de susținere conferă și menține forma corpului caracteristică hidrei.

Majoritatea covârșitoare a celulelor ectodermice sunt mai mult sau mai puțin omogene, aplatizate, strâns adiacente între ele și conectate direct cu mediul extern.

Orez. 25. Diagrama structurii corpului hidrei. A- secţiune longitudinală a corpului cu intersecţia (longitudinală) a tentaculelor; B- sectiune transversala prin trunchi; ÎN- topografia elementelor celulare și a altor elemente structurale în secțiunea secțiunii transversale prin peretele corpului hidrei; G- aparat nervos; celule nervoase distribuite difuz în ectoderm:
1 - unic; 2 -tulpină; 3 - trunchi; 4 - cavitatea gastrica; 5 - tentacul (perete și cavitate); 6 - hipostome și deschidere bucală în ea; 7 - ectoderm; 8 - endoderm; 9 - farfurie Support; 10 - locul de trecere a ectodermului în endoderm; 11 - 16 - celule hidrice (11 - usturime, 12 - sensibil, 13 - intermediar (interstitial), 14 - digestive, 15 - glandular, 16 - agitat)

Țesutul tegumentar primitiv pe care îl formează izolează părțile interne ale corpului animalului de mediul extern și le protejează de efectele acestuia din urmă. Celulele endodermice sunt, de asemenea, în cea mai mare parte omogene, deși par diferite în exterior datorită formării unor procese protoplasmatice temporare numite pseudolodii. Aceste celule sunt alungite de-a lungul corpului, cu un capăt îndreptat spre ectoderm, iar celălalt în interiorul corpului; fiecare dintre ele este echipat cu unul sau doi flageli (nu sunt vizibili pe preparat). Acest celulele digestive care efectuează digestia și absorbția alimentelor; bulgări de mâncare sunt capturate de pseudopode, iar rămășițele nedigerabile sunt aruncate de fiecare celulă în mod independent. Proces intracelular digestia în hidra este primitivă și seamănă proces similarîn protozoare. Deoarece ectodermul și endodermul sunt formate din două grupuri de celule specializate, hidra servește ca exemplu de diferențiere inițială a elementelor celulare într-un organism multicelular și formarea țesuturilor primitive (Fig. 25).

Nutrienții sunt parțial asimilați celulele digestive endoderm, parțial transportat de-a lungul stratului necelular intermediar; celule ectodermice; obține nutrienți prin placa de sustinere, si eventual direct din cele digestive, prin procesele lor care strapung placa de sustinere. Evident placa suport, desi lipsita structura celulara, joacă un rol foarte important în viața hidrei.

Progres. 1. Familiarizați-vă cu structura peretelui corpului hidrei. Examinați la o mărire mică la microscop aranjamentul straturilor în peretele corpului hidrei pe o pregătire permanentă, colorată a unei secțiuni mediane prin corpul animalului. 2. Desenați o schiță schematică a peretelui corpului (contur, fără a reprezenta limitele dintre celule); marcați ectodermul, endodermul și placa de susținere în figură și indicați funcțiile acestora;

Lucrul 3. Gastrovecular cavitate. Se deschide la capătul bucal cu gura, care servește ca singura deschidere prin care cavitatea comunică cu mediul extern (vezi Fig. 25). Peste tot, inclusiv conul oral, este înconjurat (sau căptușit) de endoderm. Ambele straturi celulare se învecinează la deschiderea bucală. Cu ambii flageli, celulele endodermice creează curenți de apă în cavitate.

În endoderm există celule speciale - glandulare (nu sunt vizibile pe preparat) - care secretă sucuri digestive în cavitate (vezi Fig. 25, 26). Alimentele (de exemplu, crustacee prinse) intră în cavitate prin gură, unde sunt parțial digerate. Resturile de alimente nedigerabile sunt îndepărtate prin aceeași gaură unică, care servește

Orez. 26. Celule hidrice izolate: A- celula ectoderm epitelial-musculara (foarte marita). Setul de fibre musculare contractile în procesul din desen este umplut cu cerneală, în jurul lui există un strat de protoplasmă transparentă; B- un grup de celule endodermice. Între celulele digestive există una glandulare și una senzorială; ÎN- celula interstițială între două celule endodermice:
1 - 8 - celula epitelial-musculara ( 1 - zona epitelială, 2 - miez, 3 -protoplasma, 4 - incluziuni, vacuole, 5 - stratul exterior cuticular, 6 - proces muscular, 7 - caz protoplasmatic, 8 - fibre musculare); 9 - endoder. cuști pentru copii; 10 - flagelul lor; 11 - celula glandulare; 12 - de sprijin farfurie;.13 - celula sensibila; 14 - celula interstitiala

nu numai cu gura, ci și cu pulbere. Cavitatea hidrei continuă în părți ale corpului precum tulpina și tentaculele (vezi Fig. 24); aici pătrund substanțele digerate; Digestia alimentelor nu are loc aici.

Hidra are dublă digestie: intracelular- mai primitive (descrise mai sus) și extracelulare, sau cavitare, caracteristice animalelor pluricelulare și au apărut mai întâi la celenterate.

Morfologic și funcțional, cavitatea hidrică corespunde intestinelor animalelor superioare și poate fi numită gastrică. Hydra nu are un sistem special de transport al nutrienților; Această funcție este îndeplinită parțial de aceeași cavitate, care este, prin urmare, numită gastrovasculare.

Progres. 1. Pe un specimen microscopic al unei secțiuni longitudinale la o mărire mică a microtranșeului, se examinează forma cavității gastrovasculare și poziția acesteia în corpul hidrei. Acordați atenție căptușelii cavității (pe toată lungimea) cu celule endodermice. Trebuie să verificați acest lucru examinând hipostomul la o mărire mare la microscop. 2. Găsiți zone din cavitatea gastrovasculară care nu sunt implicate în digestia alimentelor. Desenați toate observațiile și etichetați-le în figură.

funcțiile diferitelor părți ale cavității. 3. Examinați și desenați o secțiune transversală prin corpul hidrei la o mărire mică la microscop. Arătați în figură forma cilindrică a corpului, localizarea straturilor celulare și a plăcii de susținere, diferența dintre celulele ectodermice și cele endodermice, închiderea cavității (fără a lua în calcul deschiderea bucală).

Munca 4. Elementele celulare ale Hydra.În ciuda tuturor diferențelor morfologice și fiziologice, celulele ambelor straturi din Hydra sunt atât de asemănătoare încât constituie un singur tip. celulele musculare epiteliale(vezi Fig. 26). Fiecare dintre ele are o regiune veziculoasă sau cilindrică cu un nucleu în centru; aceasta este partea epitelială care formează tegumentul în ectoderm și stratul digestiv în endoderm La baza celulei se extind procesele contractile - elementul muscular al celulei.

Natura duală a structurii celulei corespunde denumirii duble a acestui tip de celule.

Procesele musculare ale celulelor musculare epiteliale sunt adiacente plăcii de susținere. În ectoderm sunt situate de-a lungul corpului (acest lucru nu este vizibil pe preparat), iar prin contractarea lor se scurtează corpul hidrei; în endoderm, dimpotrivă, sunt direcționate peste corp și când se contractă, corpul hidrei scade în secțiune transversală și se alungește în lungime. Astfel, prin actiunea alternanta a proceselor musculare ale celulelor ectodermului si endodermului, hidra se contracta si se intinde in lungime.

Zonele epiteliale arată diferit în funcție de locația celulei: în exterior sau strat interior, în portbagaj sau în talpă.

Natura duală a structurii celulei epitelial-musculare corespunde unei funcții duale.

Elemente celulare foarte mici - celule usturatoare (celule de urzică, cnidoblaste) - sunt situate în grupuri în ectodermul tentaculului (Fig. 27). Centrul unui astfel de grup, numit baterie usturatoare, relativ ocupat celula mare, - penetrant și câteva mai mici - evolvente. Bateriile mai puțin numeroase sunt prezente și în ectodermul regiunii trunchiului. Cel mai aspecte comune Cnidele naboarelor sunt următoarele: un corp protoplasmatic, un organel celular special - capsula înțepătoare (cnida) și o coloană subțire greu vizibilă sau păr scurt care iese în afară, numit cnidocil (Fig. 27).

La o examinare mai atentă a celulelor de urzică, pot fi distinse trei forme. Pătrunți (Fig. 27)

Orez. 27. Celulele usturatoare de hidra: A- penetranta - primul tip de celule intepatoare; cnidoblastul este prezentat în repaus (în stânga) și cu un filament aruncat (în dreapta); B- Volventa; ÎN- o secțiune a unui tentacul de hidră cu baterii de celule înțepătoare de diferite tipuri:
1 - penetranți; 2 - volventi; 3 - glutinanți; 4 - 13 - elemente celulare usturatoare (4 - capac; 5-cnidoblast, protoplasmă și nucleu, 6 -capsula, 7 - peretele capsulei, 8 - un fir, 9 - gat, 10 - con, 11 - stilettos, 12 - spini, 13 - cnidocil)

au o capsulă mare în formă de pară; peretele său este puternic și elastic. În capsulă se află un tub cilindric lung și subțire încolăcit - fir usturator, conectat la peretele capsulei printr-un gât -

prelungiri ale firului, pe peretele interior al cărora se află trei stilturi ascuțite și mai multe spini.

În repaus, capsula este închisă de un capac, deasupra căruia iese cnidocilul; iritația sa specifică (mecanică și eventual chimică) activează cnidoblastul (vezi Fig. 27). Capacul se deschide și gâtul se extinde de la deschiderea cnidei; stilettos, îndreptați cu capătul ascuțit în față, sunt străpunși în corpul victimei și, întorcându-se, lărgește rana un fir înțepător, care este răsturnat; lichidul otrăvitor introdus de fir în rană paralizează sau ucide victima. Acțiunea penetrantului (de la iritația unghiei până la pătrunderea otravii) are loc instantaneu.

Volventurile sunt oarecum mai simple. Cnidiile lor sunt lipsite de lichid otrăvitor și au gâtul cu stilturi și spini. Filamentele înțepătoare, eliberate în timpul iritației, se înfășoară în spirală în jurul perilor de înot (pe picioarele sau antenele crustaceului) și creează astfel un obstacol mecanic în calea mișcării prăzii. Rolul glutinanților (mari și mici) este mai puțin clar.

Celulele de urzică servesc ca o adaptare pentru hidra pentru a se apăra și ataca. Pe tentaculele alungite și care se mișcă încet, atunci când sunt iritate, se activează simultan numeroase baterii înțepătoare. Cnidoblastul acţionează o dată; cel care a eșuat este înlocuit cu unul nou, format din celule nediferențiate de rezervă.

Pe lângă cele studiate la exercitii practice grupe specializate de celule (epitelio-musculare, glandulare si urzica), hidra are si alte celule greu de studiat la o lectie de laborator. Cu toate acestea, pentru a completa descrierea, cele mai importante caracteristici ale acestor celule sunt prezentate mai jos.

Interstițial celule, sau abreviat „i-cells” - numeroase celule mici situate în grupuri în spațiile dintre celulele musculare epiteliale de la bazele lor, aceasta corespunde denumirii lor ca intermediare (vezi Fig. 26). Din ele, prin transformare, se formează celule înțepătoare (vezi mai sus) și alte câteva elemente celulare. De aceea sunt numite și celule de stocare. Ele sunt într-o stare nediferențiată și, ca urmare, se specializează în celule de un tip sau altul proces complex dezvoltare.

Celulele sensibile sunt concentrate în principal în ectoderm (vezi Fig. 26); se disting prin forma lor alungită; cu capătul lor ascuțit ies, iar cu capătul opus se îndreaptă spre placa de susținere de-a lungul căreia se extind procesele lor. La baza lor, celulele senzoriale intră aparent în contact cu elementele nervoase.

Celulele nervoase sunt împrăștiate mai uniform în tot corpul hidrei, formând colectiv un sistem nervos de natură difuză (vezi Fig. 25); numai în zona hipostomei și tălpii există o acumulare mai bogată a acestora, dar centru nervos sau hidra nu are încă deloc noduri nervoase. Celulele nervoase sunt interconectate prin procese (vezi Fig. 25), formând ceva asemănător unei rețele, ale cărei noduri sunt reprezentate de celule nervoase; din acest motiv, sistemul nervos al hidrei se numește reticular. Ca și celulele senzoriale, celulele nervoase sunt concentrate în principal în ectoderm.

Iritația din mediul extern (chimic, mecanic, excluzând iritația cnidoblastelor) este percepută de celulele sensibile, iar excitația cauzată de aceasta este transmisă celulelor nervoase și difuzează încet în întregul sistem. Mișcările de răspuns ale hidrei sunt exprimate

sub formă de compresie a întregului corp, adică sub forma unei reacții generale, în ciuda naturii locale a iritației. Toate acestea sunt dovezi nivel scăzut, pe care se află sistemul nervos al hidrelor. Cu toate acestea, joacă deja rolul unui organ care conectează elementele structurale B într-un singur întreg ( conexiuni neuronaleîn corp), și corpul în ansamblu - cu mediul extern.

progres, 1. Pe un specimen microscopic dintr-o secțiune longitudinală (sau pe o secțiune totală), examinați o mică secțiune a tentaculului la microscop la o mărire mare. Studiați aspectul celulelor înțepătoare, localizarea lor în organism și bateriile usturătoare pe care le formează. Schițați zona studiată a tentaculului cu o imagine a ambelor straturi celulare, a zonei cavității gastrovasculare și a bateriei înțepătoare, 2. Pe o microlamă pregătită în prealabil din țesut macerat (vezi pagina 12), examinați și schițați la mărire mare forme diferite celulele usturatoare și celulele musculare epiteliale. Marcați detaliile structurii și indicați funcția acestora.

Lucrul 5. Reproducerea hidrei. Hidrele se reproduc atât vegetativ, cât și sexual.

Forma vegetativă de reproducere - care înmugurește- se realizează după cum urmează. În partea inferioară a corpului hidrei, un rinichi apare ca un tubercul în formă de con. La capătul său distal (vezi Fig. 24), apar mai mulți tuberculi mici, transformându-se în tentacule; în centru, între ele, o deschidere a gurii se străpunge. O tulpină și talpa se formează la capătul proximal al mugurului. Celulele ectodermului, endodermului și materialului plăcii de susținere participă la formarea rinichiului. Cavitatea gastrică a corpului mamei continuă în cavitatea rinichilor. Un mugure complet dezvoltat se separă de părinte și începe o existență independentă.

Organele de reproducere sexuală sunt reprezentate în hidre de glandele sexuale, sau gonade (vezi Fig. 24). Ovarul este situat în partea inferioară a trunchiului; o celulă ovoidă din ectoderm, înconjurată de celule nutritive speciale, reprezintă un ou mare cu numeroase excrescențe asemănătoare pseudopodiilor. Deasupra oului se sparge ectodermul subțire. Testicule cu numeroase spermatozoizi se formează în partea distală (mai aproape de capătul bucal) a trunchiului, tot în ectoderm. Printr-o ruptură a ectodermului, spermatozoizii intră în apă și, ajungând la ovul, îl fecundează. În hidra dioică, un individ poartă fie o gonada masculină, fie o gonada feminină; la

hermafrodit, adică bisexual, la același individ se formează atât un testicul, cât și un ovar.

Progres. 1. Familiarizați-vă cu aspect rinichi pe o hidra vie sau pe un microslide (sectiune totala sau longitudinala). Aflați legătura dintre straturile celulare și cavitatea rinichiului cu structurile corespunzătoare ale corpului mamei. Desenați observații la o mărire mică a microscopului. 2. O secțiune longitudinală a preparatului trebuie examinată și schițată la o mărire mică la microscop. forma generala Gonade hidrice.

Distal, din latină distar - distanță de centrul sau axa corpului; în acest caz, departe de corpul mamei.

Proximal, din latină proximus- cel mai apropiat (cel mai apropiat de axa sau de centrul corpului).

1: Hermafrodit, din greacă hermafrodit- un organism cu organe reproducătoare de ambele sexe.

Arată ca un sac (Fig. 31), ai cărui pereți sunt formați din două straturi de celule - cel exterior (ectoderm) și cel interior (endoderm). Există o cavitate intestinală în interiorul corpului hidrei.

Ectoderm

La microscop, în stratul exterior al celulelor hidre - ectodermul (Fig. 32) - sunt vizibile mai multe tipuri de celule. Cele mai multe aici sunt piele-musculare. Atingându-le părțile laterale, aceste celule creează învelișul hidrei. La baza fiecărei astfel de celule se află o fibră musculară contractilă, care joacă un rol important în mișcarea animalului. Când fibrele tuturor celulelor pielii-mușchi se contractă, corpul hidrei se scurtează. Dacă fibrele se contractă doar pe o parte a corpului, atunci hidra se îndoaie în acea direcție. Datorită lucrului fibrelor musculare, hidra se poate deplasa încet dintr-un loc în altul, „pășind” alternativ cu talpa și tentaculele sale. Această mișcare poate fi comparată cu o capulă lent peste cap.

Celulele nervoase sunt, de asemenea, situate în stratul exterior. Au o formă de stea, deoarece sunt echipate cu procese lungi. Procese de vecinătate celule nervoase atingeți unul de altul și formați plexul nervos, acoperind tot corpul hidrei. Unele dintre procese se apropie de celulele pielii-mușchi. Material de pe site

Endodermul și digestia

Celulele stratului interior al hidrei - endodermului (Fig. 32), ca si celulele ectodermului, au fibre musculare contractile, dar rolul mai important al acestor celule este digestia alimentelor. Ele secretă secreții digestive în cavitatea intestinală, sub influența cărora prada hidrei se lichefiază. Majoritatea celulelor din stratul interior au flageli, similare celor ale flagelatelor. Flagelii sunt în continuă mișcare și împing particulele de alimente către celule. Celulele stratului interior sunt capabile să formeze pseudopode (ca cele ale unei amibe) și să capteze hrana cu ele. Digestia ulterioară în hidra are loc în interiorul celulei în vacuole, ca în

Hidra de apă dulce este o creatură uimitoare care nu este ușor de observat datorită dimensiunii sale microscopice. Hidra aparține tipului de organisme celenterate.

Habitatul acestui mic prădător sunt râurile, barajele și lacurile acoperite cu vegetație. curenți puternici. Cel mai simplu mod de a observa un polip de apă dulce este printr-o lupă.

Este suficient să luați apă cu linte de rață dintr-un iaz și să o lăsați să stea puțin: în curând veți putea vedea „sârme” alungite de culoare albă sau maro, de 1-3 centimetri. Exact așa este reprezentată hidra în desene. Exact așa arată o hidră de apă dulce.

Structura

Corpul hidrei are formă tubulară. Este reprezentat de două tipuri de celule - ectoderm și endoderm. Între ele există o substanță intercelulară - mezoglea.

În partea superioară a corpului se vede o deschidere a gurii încadrată de mai multe tentacule.

Pe partea opusă a „tubului” există o talpă. Datorita ventuzei, se ataseaza de tulpini, frunze si alte suprafete.

Hidra ectoderm

Ectodermul este partea exterioară a celulelor corpului unui animal. Aceste celule sunt esențiale pentru viața și dezvoltarea animalului.

Ectodermul este format din mai multe tipuri de celule. Printre ei:

• celulele pielii-mușchi - ele ajută corpul să se miște și să se zvârnească. Când celulele se contractă, animalul se contractă sau, dimpotrivă, se întinde. Un mecanism simplu ajută hidra să se miște nestingherită sub acoperirea apei, folosind „salturi” și „pași”;
• celule usturatoare - acopera peretii corpului animalului, dar majoritatea sunt concentrate in tentacule. De îndată ce prada mică înoată lângă hidra, încearcă să o atingă cu tentaculele sale. În acest moment, celulele înțepătoare eliberează „păr” care conțin otravă. Paralizând victima, hidra o atrage la gură și o înghite. Această schemă simplă vă permite să obțineți cu ușurință alimente. După o astfel de muncă, celulele înțepătoare se autodistrug, iar în locul lor apar altele noi;
• celule nervoase.Învelișul exterior al corpului este compus din celule în formă de stea. Ele sunt conectate între ele, formând un lanț de fibre nervoase. Așa se formează sistemul nervos al unui animal;
• celule de germeni cresc activ toamna. Sunt celule reproducătoare de ovul (feminin) și spermatozoizi. Ouăle sunt situate lângă deschiderea gurii. Ele cresc rapid, consumând celulele din apropiere. Spermatozoizii după maturare părăsesc corpul și plutesc în apă;
• celule intermediare - ele servesc ca mecanism de protecție: atunci când corpul animalului este deteriorat, acești „apărători” invizibili încep să se înmulțească activ și să vindece rana.

Hidra endoderm

Endodermul ajută hidra să digere alimentele. Celulele căptușesc tractul digestiv. Ele captează particulele de alimente, livrându-le în vacuole. Dedicat celule glandulare Sucul digestiv prelucrează nutrienții necesari organismului.

Ce respiră hidra?

Respirația hidrică de apă dulce suprafata exterioara organism, prin care este furnizat oxigenul necesar vieții sale.

În plus, vacuolele participă și la procesul de respirație.

Caracteristicile reproducerii

În sezonul cald, hidrele se reproduc prin înmugurire. Aceasta este o metodă asexuată de reproducere. În acest caz, pe corpul individului se formează o creștere, care crește în dimensiune în timp. Tentaculele cresc din „boboc” și se formează o gură.

În timpul procesului de înmugurire, o nouă creatură se separă de corp și înoată liber.

ÎN perioada rece De atunci, hidrele se reproduc numai sexual. Ouăle și spermatozoizii se maturizează în corpul animalului. Celulele masculine, după ce au părăsit corpul, fecundează ouăle altor hidre.

După funcția de reproducere, indivizii adulți mor, iar fructul creației lor devine zigoți, acoperiți cu o „cupolă” densă pentru a supraviețui iernii aspre. În primăvară, zigotul se împarte activ, crește și apoi sparge membrana și începe o viață independentă.

Ce mănâncă hidra?

Dieta hidrei este caracterizată printr-o dietă constând din locuitori în miniatură ai rezervoarelor - ciliați, purici de apă, crustacee planctonice, insecte, alevin de pește și viermi.

Daca prada este mica, hidra o inghite intreaga. Dacă prada este de dimensiuni mari, prădătorul este capabil să-și deschidă gura larg și să-și întindă semnificativ corpul.

Regenerarea Hydra vulgaris

G Hydra are abilitate unică: Nu îmbătrânește. Fiecare celulă a animalului este reînnoită în câteva săptămâni. Chiar și după ce a pierdut o parte a corpului, polipul este capabil să crească înapoi exact același, restabilind simetria.

O hidra tăiată în jumătate nu moare: o creatură nouă crește din fiecare parte.

Semnificația biologică a hidrei de apă dulce

Hidra de apă dulce este un element indispensabil în lanțul alimentar. Acest animal unic joacă un rol important în curățarea corpurilor de apă, reglând populația celorlalți locuitori ai săi.

Hidrele reprezintă un obiect de cercetare valoros pentru oamenii de știință din domeniile biologic, medical și științific.