Движение . Гидра может перемещаться с места на место. Передвижение это происходит по-разному: или гидра, дугообразно изгибаясь, присасывается щупальцами и отчасти железистыми клетками, окружающими рот, к субстрату и затем подтягивает подошву, или гидра как бы «кувыркается», прикрепляясь попеременно то подошвой, то щупальцами.

Питание . Стрекательные капсулы своими нитями опутывают добычу и парализуют ее. Обработанная таким образом добыча захватывается щупальцами и направляется в ротовое отверстие. Гидры могут «осилить» весьма крупную добычу, превосходящую их по величине, например даже мальков рыб. Растяжимость ротового отверстия и всего тела у них велика. Они очень прожорливы — одна гидра может проглотить за короткий срок до полдюжины дафний. Проглоченная пища попадает в гастральную полость. Пищеварение у гидр, по-видимому, комбинированное — внутри- и внеклеточное. Пищевые частицы затягиваются клетками энтодермы при помощи псев доподий внутрь и там перевариваются. В результате пищеварения в клет ках энтодермы накапливаются питательные вещества, там же появляются зернышки продуктов выделения, выбрасываемые время от времени небольшими порциями в гастральную полость. Продукты выделения, а также не переваренные части пищи выбрасываются наружу через ротовое отверстие

I — особь с мужскими гонадами; II —особь с женскими гонадами

Размножение . Размножаются гидры бесполым и половым путем. Пр; бесполом размножении на гидрах образуются почки, постепенна отрывающиеся от материнского организма. Почкование гидр при благоприятных условиях питания может проходить очень интенсивно; наблюдения показывают, что за 12 дней число гидр может увеличиться в 8 раз. В течение летнего периода гидры размножаются обычно почкованием, но с наступлением осени начинается половое размножение, причем гидры могу быть и гермафродитные и раздельнополые (стебельчатая гидра).

Половые продукты образуются в эктодерме из интерстициальных клеток. В этих местах эктодерма вздувается в виде бугорков, в которых образуются или многочисленные сперматозоиды, или одна амебовидная яйцеклетка. После оплодотворения, происходящего на теле гидры, яйце клетка покрывается оболочкой. Такое покрытое оболочкой яйцо перезимовывает, и весной из него выходит молодая гидра. Личиночная стадия гидр отсутствует.

Еще интересные статьи

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Изучение глобального начинается с малого. Изучив гидру обыкновенную (Hydra vulgaris ), человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине, приблизиться к бессмертию. Вживляя и контролируя аналог i-клеток в организме, человек получит возможность воссоздать недостающие части (органы) тела и сможет предотвратить смерть клеток.

Гипотеза исследования. Изучив особенности регенерации клеток гидры, можно контролировать возобновление клеток в человеческом организме и тем самым остановить процесс старения и приблизиться к бессмертию.

Объект исследования: гидра обыкновенная (Hydra vulgaris ).

Цель: ознакомиться с внутренним и внешним строением гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) , на практике установить влияние различных факторов на поведенческие особенности животного, изучить процесс регенерации.

Методы исследования: работа с литературными источниками, теоретический анализ, эмпирические методы (эксперимент, сравнение, наблюдение), аналитические (сравнение полученных данных), моделирование ситуации, наблюдение.

ГЛАВА I . ГИДРА (Hydra)

Исторические сведения о гидре (Hydra )

Гидра (лат. Hydra ) - это животное типа кишечнополостные, впервые описано Антоаном Левенгуком г. Дельфте (Голландия, 1702 г.) Но открытие Левенгука было забыто на 40 лет. Повторно это животное открыл Абраам Трамблэ. В 1758 году К. Линней дал научное (латинское) название Hydra , а в просторечии его стали называть пресноводной гидрой. Если гидра (Hydra ) ещё в 19-м веке была найдена преимущественно в разных странах Европы, то в 20-м веке гидры были обнаружены во всех частях света и в самых различных климатических условиях (от Гренландии до тропиков).

«Гидра будет жить до тех пор, пока лаборантка не разобьет пробирку, в которой она живет!» Действительно, некоторые ученые считают, что это животное может жить вечно. В 1998 году биолог Даниэл Мартинес доказал это. Его работа наделала немало шума и обрела не только сторонников, но и противников. Упорный биолог решил повторить опыт, продлив его на 10 лет. Эксперимент ещё не окончен, однако нет причин сомневаться в его успехе.

Систематика гидр (Hydra )

Царство : Animalia (Животные)

Подцарство : Eumetazoa (Эуметазои или настоящие многоклеточные)

Раздел : Diploblastica (Двуслойные)

Тип/Отдел : Cnidaria (Кишечнополостные, книдарии, стрекающие)

Класс : Hydrozoa (Гидрозои, гидроидные)

Отряд/Порядок : Hydrida (Гидры, гидриды)

Семейство : Hydridae

Род: Hydra (Гидры)

Вид : Hydra vulgaris (Гидра обыкновенная)

Различают 2 рода гидр. Первый род гидр состоит лишь из одного вида - Chlorhydraviridissima . Второй род - Hydra Linnaeus . Этот род содержит 12 видов, которые хорошо описаны, и 16 видов, описанных менее полно, т.е. всего 28 видов.

Биологическое и экологическое значение гидры (Hydra ) в окружающем нас мире

1) Гидра — биологический фильтратор, очищает от взвешенных частиц воду;

2) Гидра является звеном в цепи питания;

3) С использованием гидр проводят опыты: влияние радиации на живые организмы, регенерация живых организмов в целом и др.

ГЛАВА II . ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

2.1 Выявление местонахождения гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в городе Витебске и Витебской области

Цель исследования: самостоятельно исследовать и определить местонахождение гидры обыкновенной (Hydravulgaris ) в городе Витебске.

Оборудование: водныйсачок, ведро, емкость для пробы воды.

Ход работы

Используя полученные знания о гидреобыкновенной(Hydra ), можно предположить, что чаще всего она обитает в прибрежной части чистых рек, озер, прудов, прикрепившись к подводным частям водных растений. Поэтому мною были выбраны следующие водные биоценозы:

Ручьи: Гапеев, Дунай, Песковатик,Поповик, Рыбенец, Яновский.

Пруды: 1000-летия Витебска, «Солдатское озеро».

Реки: Западная Двина, Лучёса, Витьба.

Все животны были доставлены с экспедиции живыми в специальных банках или ведерках. Мною были взяты 11 проб воды , которые в дальнейшем были более подробно изучены в школе. Результаты отображены в таблице 1.

Таблица 1. Местонахождения гидры обыкновенной (Hydravulgaris ) в городе Витебске и Витебской области

Водный биоценоз (название)	Была обнаружена гидра обыкновенная (hydravulgaris )	Не обнаружена гидра обыкновенная (hydravulgaris )
Гапеев ручей
Ручей Дунай
Ручей Песковатик
Ручей Поповик
Ручей Рыбенец
Ручей Яновский
Пруд 1000-летия Витебска
Пруд «Солдатское озеро»
Река Западная Двина
Река Лучеса
Река Витьба

Выборку гидр производили с помощью водяного сачка. Каждую пробу воды тщательно изучали при помощи лупы и микроскопа. Из одиннадцати выбранных объектов лишь в пяти образцах была обнаружена гидра обыкновенная (Hydravulgaris), а в остальных шести пробах - её не обнаружили. Можно сделать вывод, что гидра обыкновенная (Hydravulgaris )обитает на территории Витебской области. Обнаружить ее можно почти во всех прудах и болотах, в особенности же в тех, где поверхность затянута ряской, на обломках ветвей, брошенных в воду. Главным условием успешного обнаружения гидр служит обилие корма. Если в водоеме есть дафнии и циклопы, то гидры быстро растут и множатся, а как только этого корма становится мало, то и они слабеют, уменьшаются в количестве и под конец совсем исчезают.

2.2 Влияние световых лучей на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris)

Цель: изучить особенности поведения гидры обыкновенной (Hydravulgaris )при попадании солнечных лучей на поверхность ее тела.

Оборудование: микроскоп, лампа, солнечный свет, картонная коробка, диодный фонарь.

Ход работы

Гидра, как и многие другие низшие животные, обычно реагирует на всякое внешнее раздражение сокращением тела, подобным тому, которое наблюдается при «спонтанных» сокращениях . Рассмотрим, как реагируют гидры на различные формы раздражителей: механические, световые и другие формы лучистой энергии, температуру, химические вещества.

Повторим опыт Трамбле. Помещаем сосуд с гидрами в картонную коробку, на стороне которой вырезано отверстие в форме круга, так что оно приходится на середину стороны сосуда. Когда поместили сосуд таким образом, чтобы отверстие на картоне было повёрнуто к свету (т.е. к окну), то через некоторый промежуток времени отметили результат: полипы расположились на той стороне сосуда, где было это отверстие, и их скопление имело форму круга, расположенного напротив такого же, прорезанного в картоне. Я часто поворачивала сосуд в его футляре и всегда через некоторое время видела полипов, собравшихся в форме круга близ отверстия.

Повторим опыт, только теперь с искусственным светом . Посветим на отверстие в картоне диодным фонариком, через некоторый промежуток времени заметно, что полипы расположились на том боку сосуда, где было это отверстие, и их скопление имело форму круга (см. приложение).

Вывод : Гидры, несомненно, стремятся к свету. У них нет специальных органов для восприятия света - какого-либо подобия глаза. Существуют ли у них особые к свету восприимчивые клетки из числа чувствительных клеток - не установлено. Но несомненно, что к свету чувствительна преимущественно голова с прилегающей к ней частью туловища, тогда как нога мало восприимчива. Гидра способна различать направление света и двигаться к нему. Гидра проделывает своеобразные движения, которые называют «ориентировочными», она как бы шарит и нащупывает направление, откуда идёт свет. Эти движения довольно сложны и разнообразны.

Проведём опыт с двумя источниками света . Разместим по обе стороны сосуда с полипами диодные фонарики. Наблюдаем: в течение нескольких минут гидра никак не реагировала, через большее количество времени я заметила, что гидра начала сокращаться.

Вывод: При двух источниках света гидра чаще сокращается и не пытается идти ни на один из источников света.

Гидры способны различать отдельные части спектра . Проведём опыт, чтобы проверить это. Помещаем сосуд с полипами в коробку, предварительно прорезав на двух её сторонах два круга. Располагаем сосуд так, чтобы отверстия приходились на середины стенок. На одну из сторон светим диодным белым фонариком, на другую же фонариком синего цвета. Наблюдаем. Через некоторое время можно заметить, что полипы располагаются на том боку сосуда, куда светит фонарик синего цвета.

Вывод: Гидра предпочитает белому свету синий. Можно предположить, что синяя часть спектра кажется гидре более светлой, а как уже упоминалось раньше, гидра реагирует на светлое освещение.

Опытным путем определим поведение гидры в темноте. Поместим сосуд с гидрой в коробку, не пропускающую света. Через некоторое время, вынув пробирку с гидрой, увидели, что некоторые гидры переместились, а некоторые остались на своих местах, но при этом сильно сократились.

Вывод: В темноте гидры продолжают передвигаться, но медленнее, чем на свету, а некоторые виды сокращаются и остаются на своих местах.

Испытаем гидру ультрафиолетовыми лучами. Посветив на гидру в течение нескольких секунд УФ, мы заметили, что она сократилась. Посветив на гидру УФ в течение одной минуты, мы увидели, как она после небольших содроганий замерла в полной неподвижности.

Вывод: Полип не переносит облучения УФ; в течение одной минуты находясь под УФ светом, гидра погибает.

2.3.Влияние температуры на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris )

Цель исследования: выявить поведенческие особенности гидры обыкновенной (Hydravulgaris) при изменении температуры.

Оборудование: плоский сосуд, градусник, холодильник, пипетка, горелка.

Вывод. В нагретой воде гидра погибает. Понижение температуры не вызывает попыток перемены места, животное только более вяло начинает сокращаться и вытягиваться. При дальнейшем охлаждении гидра погибает. Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры — внешней и внутренней. У гидры, неспособной поддерживать постоянную температуру тела, четко выражена зависимость от внешней температуры.

2.4. Изучение влияние гидры (Hydra ) на обитателей водной экосистемы

Цель исследования: определить влияние гидры на аквариумных животных и растения гуппи(Poecilia reticulata) , анцитрусы (Ancistrus) , улитки, элодея (Elodéa canadénsis) , неоны(Paracheirodon innesiMyers) .

Оборудование: аквариум, растения, аквариумные рыбки, гидра, улитки.

Вывод: нами выявлено, что гидра не оказывает негативного влияния на аквариумных улиток и на представителей царства растения, но вредит аквариумным рыбкам.

2.5. Способы уничтожениягидры (Hydra )

Цель исследования: изучить на практике способы уничтожения гидры (Hydra).

Оборудование: аквариум, стекло, источник света (фонарик), мультиметр, сульфат аммония, азотистый аммоний, вода, два клубка медной проволоки (без изоляции), медный купорос.

Если в аквариуме нет растений и можно убрать рыб, применяют иногда перекись водорода.

Вывод. Существуют три основных способа уничтожения гидры обыкновенной:

при помощи электрического тока;

окислением медной проволоки;

с использованием химических веществ.

Самым эффективным и быстрым является способ с использованием электрического тока, так как в ходе нашего эксперимента гидра в аквариуме была уничтожена полностью. При этом растения не пострадали, а рыбу мы изолировали. Метод с использование медной проволоки и химических веществ являются менее эффективными и требуют больших затрат времени.

2.7. Условия содержания. Влияние различных сред на жизнедеятельность гидры обыкновенной (Hydra vulgaris )

Цель исследования: определить условия благоприятной среды обитания гидры обыкновенной (Hydravulgaris), выявить влияние различных сред на поведение животного.

Оборудование: аквариум, растения, уксус, соляная кислота, зелёнка.

Таблица 2. Помещение Гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в различные среды

	ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ
	При помещении в раствор сократилась до маленького комочка. Жила на протяжении 12 часов, после помещения в раствор.	Раствор уксуса не является благоприятной средой для существования организма, его можно использовать для уничтожения.
Соляной кислоты	При помещении в раствор гидра начала активно двигаться в разные стороны (в течение 1 мин.). После чего сократилась и перестала проявлять признаки жизни.	Соляная кислота является быстродействующим раствором, губительно влияющим на гидру.
	Наблюдали окрашивание гидры. Отсутствие сокращений. Малоподвижность. Была жива на протяжении 2 суток.
Спиртовой	Наблюдали сильное сокращение. В течение 30 секунд перестала подавать признаки жизни.	Спирт является одним из самых эффективных средств для уничтожения гидры.
Глицерин	Наблюдали резкое сокращение гидры в течение минуты, после чего гидра перестала подавать признаки жизни.	Глицерин является губительной средой для гидр. И может использоваться как средство уничтожения.

Вывод . Благоприятными условиями для гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) являются: наличие света, обилие корма, наличие кислорода, температура от +17 градусов до +25. При помещении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) в различные среды отметим следующее:

1. Раствор уксуса, соляной кислоты, спирта, глицерина не является благоприятной средой для существования животного, может использоваться как средство уничтожения.

   Зелёнка не является губительным раствором для животного, но влияет на снижение активности.

2.8. Реакция на кислород

Цель исследования: обнаружить влияние кислорода на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris).

Оборудование: сосуд с сильно загрязнённой водой, искусственная водоросль, живая элодея, пробирки.

Вывод. Гидра - организм, который нуждается в кислороде, растворённом в чистой воде. Следовательно, животное не может существовать в грязной воде, т.к. количество кислорода в ней значительно меньше, чем в чистой. В сосуде, где находилась искусственная водоросль, почти все гидры погибли, т.к. искусственная водоросль не осуществляет процесс фотосинтеза. Во втором сосуде, где находилась живая водоросль элодея, осуществлялся процесс фотосинтеза, и гидры (Hydra) выжили. Это ещё раз доказывает, что гидры нуждаются в кислороде.

2.9. Симбионты (сожители)

Цель исследования: доказать на практике, что симбионтами зелёных гидр (Hydra viridissima) являются хлореллы.

Оборудование: микроскоп, скальпель, аквариум, стеклянная трубка, 1% раствор глицерина.

Ход работы

Симбионтами зелёных гидр являются хлореллы, одноклеточные водоросли. Таким образом, зелёный цвет полипа обеспечивается не своими клетками, а хлореллой. Известно, что яйца гидры формируются в эктодерме. Так вот, хлореллы могут проникать с током питательных веществ из энтодермы в эктодерму и «инфицировать» яйцо, окрашивая его в зелёный цвет. Чтобы доказать это, проведём опыт: поместим зелёную гидру в 1% раствор глицерина. Через некоторое время клетки энтодермы лопаются, хлореллы оказываются снаружи и вскоре гибнут. Гидра же теряет свою окраску и становится белой. При правильном уходе такая гидра может прожить довольно долго.

Следует отметить, что при погружении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в раствор глицерина нами был зафиксирован летальный исход (см. п. 2.8). Однако, зелёная гидра (Hydra viridissima) выживает в таком же растворе.

2.10. Процесс питания, редукция от голода и депрессия

Цель исследования: изучить процессы питания, редукции и депрессии у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ).

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, циклоп, дафния, волоски мяса, сало, скальпель.

Ход работы

Наблюдение за процессом питания гидр (Hydra vulgaris ). При кормлении мельчайшими кусочками мяса гидры (Hydra vulgaris) захватывают щупальцами пищу, поднесенную на кончике заостренной палочки или скальпеля. Образцы мяса, циклопов и дафнию гидра поглощала с удовольствием, а от образца сала - отказалась. Следовательно, животное предпочитает белковую пищу (дафния, циклоп, мясо). При помещении исследуемого объекта в емкость с водой без наличия пищи и кислорода, тем самым, создав неблагоприятные условия для существования гидры, кишечнополостные впадали в депрессию.

Наблюдение. Через 3 часа произошлосокращение животного до мелких размеров,снижение активности, слабая реакция на раздражители, т.е. организм впал в депрессию. По истечению двух суток гидра (Hydra vulgaris ) приступила к самопоглощению, т.е. мы стали свидетелями процесса редукции.

Вывод . Отсутствие пищи негативно сказывается на жизнедеятельности гидры (Hydra vulgaris), сопровождается процессами, такими как депрессия и редукция.

2.11 Процесс размножения у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris )

Цель исследования: изучить на практике процесс размножения у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris).

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, скальпель, игла для препарирования, микроскоп.

Ход работы

В аквариум поместили одну особь гидры, создав благоприятные условия, а именно: поддерживали температуру воды в аквариуме +22 градуса Цельсия, снабжали кислородом (фильтр, водоросль элодее), обеспечивали постоянным питанием. В течение одного месяца наблюдали за развитием, размножением и изменением численности.

Наблюдение. На протяжении двух дней гидра обыкновенная(Hydra vulgaris ) активно питалась и увеличивалась в размерах. Спустя 5 дней, на ней образовалась почка — небольшой бугорок на теле. Через сутки мы наблюдали процесс отпочкования дочерней особи гидры. Таким образом, к концу эксперимента в нашем аквариуме насчитывалось 18 животных.

Вывод . При благоприятных условиях гидра обыкновенная (Hydra vulgaris) размножается бесполым способом (почкование), что способствует увеличению численности животного.

2.12 Процесс регенерации у гидры обыкновенной (Hydra vulgaris ) как будущее медицины

Цель исследования: опытным путём изучить процесс регенерации.

Оборудование: аквариум с гидрой, стеклянная трубочка, скальпель, препаровальная игла, чашка Петри.

Ход работы

Поместим одну особь гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в чашу Петри, затем при помощи увеличительного прибора и скальпеля отрежем одно щупальце. После препарирования поместим гидру в аквариум с благоприятными условиями и будем наблюдать за животным в течение 2 недель.

Наблюдение. После препарирования отрезанная конечность осуществляла судорожные движения, что неудивительно, т.к. гидра имеет нервную систему диффузно-узлового типа. При помещении особи в аквариум, гидра быстро освоилась и стала питаться. Спустя сутки у гидры появилась новое щупальце, следовательно, животное обладает способностью восстанавливать свои конечности, значит, осуществляется регенерация.

В продолжение опыта, разрежем гидру обыкновенную (Hydra vulgaris) на три части: голова, нога, щупальце. Для исключения ошибки, поместим каждую часть в отдельную чашу Петри. В течение двух суток осуществляли наблюдение за каждой пробой.

Наблюдение. Первые шесть минут отрезанное щупальце гидры подавало признаки жизни, но в дальнейшем мы этого больше не наблюдали. Спустя сутки часть тела гидры с трудом было различимо под микроскопом. Следовательно, из щупальца гидры не может образоваться новая особь и достроить (при помощи регенерации) другие части тела. В чаше Петри, содержащей голову, происходил процесс регенерации клеток. Организм восстановился. Практически одновременно из головы были достроены недостающие части тела (нога и щупальца). Значит, голова осуществляет процесс регенерации и может достроить свой организм полностью. Из ноги гидры так же был достроен весь организм, а именно голова и щупальца.

Вывод . Следовательно, из одной особи гидры, разрезанной на три части (голова, нога, щупальце), можно получить два полноценных организма.

Можно предположить, что за способность регенерации клеток у гидры отвечают i-клетки, которые выполняют функции практически стволовых клеток. Они могут воссоздавать недостающие для полноценного существования организма клетки. Именно i-клетки помогли создать щупальце, голову и ногу. Способствовали увеличению численности особей неестественным путём.

При дальнейшем доскональном изучении i-клеток, а так же их способностей, человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине. Они помогут человеку приблизиться к бессмертию. При вживлении аналога i-клеток в живой организм, станет возможным воссоздание недостающих частей (органов) тела. Человечество сможет предотвратить смерть клеток в организме. При создании самовосстанавливающихся органов с использованием аналога i-клеток, мы сможем решить проблему инвалидности в мире.

Приложение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе ряда экспериментов было установлено, что Гидра обыкновенная обитает на территории Витебской области. Главным условием обитания гидры является обилие корма. Гидра не переносит облучения ультрафиолетового света. В течение одной минуты находясь под облучением УФ, она погибает. Все химические процессы, протекающие в организме гидры, зависят от температуры — внешней и внутренней. При помещении гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) в различные среды наблюдаем, что гидра может выжить не в любой среде. Недостаток кислорода гидры могут выносить довольно долго: часами и даже днями, но затем они гибнут. Зелёные гидры состоят в симбиозе с хлореллами, при этом не нанося друг другу вреда. Гидра предпочитает белковое питание (дафния, циклоп, мясо), отсутствие пищи негативно сказывается на жизнедеятельности гидры, сопровождается процессами, такими как депрессия и редукция.

На практике доказано, что из щупальца гидры не может образоваться новая особь и достроить другие части тела. Голова осуществляет процесс регенерации и может достроить свой организм полностью, нога гидры так же достраивает весь организм. Следовательно, из одной особи гидры, разрезанной на три части (голова, нога, щупальце) можно получить два полноценных организма. За способность регенерации клеток у гидры отвечают i-клетки, которые выполняют функции практически стволовых клеток. Они могут воссоздавать недостающие для полноценного существования организма клетки. Именно i-―клетки помогли создать щупальце, голову и ногу. Способствовали увеличению численности особей неестественным путём. При дальнейшем доскональном изучении i-клеток, а так же их способностей, человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине. Они помогут человеку приблизиться к бессмертию. При вживлении аналога i-клеток в живой организм, станет возможным воссоздание недостающих частей (органов) тела. Человечество сможет предотвратить смерть клеток в организме. При создании самовосстанавливающихся органов с использованием аналога i-клеток, мы сможем решить проблему инвалидности в мире.

Список литературы

Биология в школе Глаголев, С. М. (кандидат биологических наук). Стволовые клетки [Текст] / СМ. Глаголев // Биология в школе. - 2011. - N 7. - С. 3-13. - ^QI j Библиогр.: с. 13 (10 назв.). - 2 рис., 2 фот. В статье речь идет о стволовых клетках, об их изучении и практическом использованием достижений эмбриологии.

Быкова, Н. Звездные параллели / Наталья Быкова // Лицейское и гимназическое образование. - 2009. - N 5. - С. 86-93. В подборке материалов автор размышляет о звездах, Вселенной и приводит некоторые фактические данные.

Бюллетень Влияние аналогов пептидного экспериментальной морфогена гидры на ДНК-синтетические биологии и процессы в миокарде новорожденных медицины белых крыс[Текст] / Е. Н. Сазонова [и др. ]// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152, N 9. - С. 272-274. - Библиогр.: с. 274 (14 назв.). - 1 табл. С помощью авторадиографии с {3}Н-тимидином исследована ДНК-синтетическая активность клеток миокарда новорожденных белых крыс после внутрибрюшинного введения пептидного морфогена гидры и его аналогов. Введение пептидного морфогена гидры оказывало стимулирующее влияние на пролиферативную активность в миокарде. Аналогичный эффект вызывали укороченные аналоги пептидного морфогена гидры - пептиды 6С и ЗС. Введение аргининсодержащего аналога пептидного морфогена гидры приводило к достоверному снижению числа ДНК-синтезирующих ядер в желудочковом миокарде новорожденных белых крыс. Обсуждается роль структуры пептидной молекулы в реализации морфогенетических эффектов пептидного морфогена гидры.

Взаимодействие живой системы с электромагнитным полем / Р. Р. Асланян [и др. ]// Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология. - 2009. - N 4. - С. 20-23. -Библиогр.: с. 23 (16 назв.). - 2 рис. Об изучении влияния ЭМП (50 Гц) на одноклеточные зеленые водоросли Dunaliella tertioleeta, Tetraselmis viridis и пресноводные гидры Hydra oligactis.

Гидра - родственница медуз и кораллов.

Иванова-Казас, О. М. (д-р биол. наук; Санкт-Петербург) Перевоплощения Лернейской Гидры / О. М. Иванова-Казас // Природа. - 2010. - N 4. - С. 58-61. -Библиогр.: с. 61 (6 назв.). - 3 рис. Об эволюции Лернейской Гидры в мифологии и ее реальном прототипе в природе. Иофф, Н. А. Курс эмбриологии 1962 беспозвоночных / под ред. Л. В. Белоусова. Москва: Высшая школа, 1962. - 266 с. : ил.

история "одного рода пресноводных полипов с руками в форме рогов" / В. В. Малахов// Природа. - 2004. - N 7. - С. 90-91. - Рец. на кн.: Степаньянц С. Д., Кузнецов В. Г., Анохин Б. В. Гидра: от Абраама Трамбле до наших дней / С. Д. Степаньянц, В. Г. Кузнецов, Б. В. Анохин.- М.; СПб: Товарищество научных изданий КМК, 2003 (Разнообразие животных. Вып. 1).

Канаев, И. И. Гидра: очерки по биологии 1952 пресноводных полипов. - Москва; Ленинград: Изд-во АН СССР, 1952. - 370 с.

Малахов, В. В. (член-корр. РАН). Новая

Овчинникова, Е. Щит против водяной гидры / Екатерина Овчинникова // Идеи вашего дома. - 2007. - N 7. - С. 182-1 88. Характеристика рулонных гидроизоляционных материалов.

С. Д. Степаньянц, В. Г. Кузнецова и Б.А. Анохин «Гидра от Абраама Трамбле до наших дней»;

Токарева, Н.А. Лаборатория лернейской гидры / Токарева Н.А. // Экология и жизнь. -2002. -N6.-C.68-76.

Фролов, Ю. (биолог). Лернейское чудо / Ю. Фролов // Наука и жизнь. - 2008. - N 2. - С. 81.-1 фот.

Хохлов, А. Н. О бессмертной гидре. Опять[Текст] / А. Н. Хохлов // Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология.-2014.-№ 4.-С. 15-19.-Библиогр.: с. 18-19 (44 назв.). Кратко рассматривается многолетняя история представлений о самом известном "бессмертном" (нестареющем) организме -пресноводной гидре, которая на протяжении многих лет привлекала внимание ученых, занимающихся проблемами старения и долголетия. Отмечается возобновление в последние годы интереса к изучению тонких механизмов, обеспечивающих практически полное отсутствие у этого полипа старения. Подчеркивается, что в основе "бессмертия" гидры лежит неограниченная способность ее стволовых клеток к самообновлению.

Шалапёнок, Е. С.Беспозвоночные 2012 животные водных и наземных экосистем Беларуси: пособие для студентов биол. фак.-Минск: БГУ, 2012.-212 с. : ил. - Библиогр.: с. 194-195. - Указ. рус. назв. животных: с. 196-202. - Указ. латин. назв. животных: с. 203-210.

1

Байдо Н.В. (г. Витебск, ГУО «Гимназия № 3 им. А.С. Пушкина»)

1. Глаголев С.М. Стволовые клетки / СМ. Глаголев // Биология в школе. – 2011. – № 7. – С. 3–13.

2. Быкова Н. Звездные параллели / Н. Быкова // Лицейское и гимназическое образование. – 2009. – № 5. – С. 86–93.

3. Влияние аналогов пептидного экспериментальной морфогена гидры на ДНК-синтетические биологии и процессы в миокарде новорожденных медицины белых крыс/ Е.Н. Сазонова [и др. ] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2011. – Т. 152, № 9. – С. 272–274.

4. Взаимодействие живой системы с электромагнитным полем / Р.Р. Асланян [и др. ] // Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология. – 2009. – № 4. – С. 20–23.

5. Гидра – родственница медуз и кораллов.

6. Иванова-Казас О.М. Перевоплощения Лернейской Гидры / О.М. Иванова-Казас // Природа. – 2010. – № 4. – С. 58–61.

8. Малахов, В. В. (член-корр. РАН). Новая история «одного рода пресноводных полипов с руками в форме рогов» / В.В. Малахов// Природа. – 2004. – № 7. – С. 90–91.

9. Канаев И.И. Гидра: очерки по биологии пресноводных полипов. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1952. – 370 с.

10. Овчинникова Е. Щит против водяной гидры / Екатерина Овчинникова // Идеи вашего дома. – 2007. – № 7. – С. 182–1 88.

11. Степаньянц С.Д. , Кузнецова В. Г., Анохин Б.А. Гидра от Абраама Трамбле до наших дней / С.Д. Степаньянц, В.Г. Кузнецов, Б.В. Анохин. – М.; СПб: Товарищество научных изданий КМК, 2003.

12. Токарева, Н.А. Лаборатория лернейской гидры / Н.А. Токарева // Экология и жизнь. -2002. – №6. – C. 68–76.

13. Фролов Ю. Лернейское чудо / Ю. Фролов // Наука и жизнь. – 2008. – N 2. – С. 81.-1 фот.

14. Хохлов А.Н. О бессмертной гидре. Опять / А.Н. Хохлов // Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология. – 2014. – № 4. – С. 15–19.

15. Шалапёнок Е.С. Беспозвоночные животные водных и наземных экосистем Беларуси: пособие для студентов биол. фак. – Минск: БГУ, 2012. – 212 с.

Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте III Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/0317/1/29126.

Актуальность исследования. Изучение глобального начинается с малого. Изучив гидру обыкновенную (Hydra vulgaris), человечество сможет осуществить прорыв в биологии, косметологии и медицине, приблизиться к бессмертию. Вживляя и контролируя аналог i-клеток в организме, человек получит возможность воссоздать недостающие части (органы) тела и сможет предотвратить смерть клеток в организме. При создании самовосстанавливающихся органов с использованием аналога i-клеток, мы сможем решить проблему инвалидности в мире.

Гипотеза исследования. Изучив особенности регенерации клеток гидры, можно контролировать возобновление клеток в человеческом организме и тем самым остановить процесс старения и приблизиться к бессмертию.

Объект исследования: гидра обыкновенная (Hydra vulgaris)

Цель: ознакомиться с внутренним и внешним строением гидры обыкновенной (Hydra vulgaris), на практике определить факторы благоприятных и неблагоприятных условий, установить влияние различных факторов на поведенческие особенности живого организма, изучить процесс регенерации.

Изучить историю открытия, систематику и особенности жизнедеятельности гидры;

Теоретически и практически ознакомиться с морфологическими особенностями гидры;

Определить места обитания гидры в городе Витебске и Витебской области;

Выявить влияние естественного и искусственного света на гидру;

Определить влияние температуры на жизнедеятельность гидры;

Выявить благоприятные и негативные условия для жизнедеятельности гидры;

Установить симбионтов гидры обыкновенной (Hydra vulgaris);

Установить способность гидры обыкновенной (Hydra vulgaris) к существованию вне водной среды;

Определить влияние силы тяготения на гидру обыкновенную (Hydra vulgaris);

Изучить регенеративные и репродуктивные процессы.

Методика исследования: работа с литературными источниками, теоретический анализ, эмпирические методы (эксперимент, сравнение, наблюдение), аналитические (сравнение полученных данных), моделирование ситуации, наблюдение.

Правильному пониманию биологических законов, их взаимодействия и применения способствует все многообразие методов и форм преподавания: лекция, рассказ, беседа, лабораторные работы, демонстрации опытов, экскурсии (в природу, музеи, выставки и т.д.). Но особое внимание мы уделяем самостоятельным наблюдениям и опытам в уголке живой природы и аквариумном комплексе. В процессе этой работы приобретаются практические умения и навыки по наблюдению за подопытными экземплярами, по уходу за ними, проводятся исследования. Многие вопросы не могут получить достаточно полного освещения на теоретических занятиях, так как требуют длительных наблюдений и экспериментальной проверки.

Характер самостоятельных наблюдений и опытов может быть различным. Одни из них предшествуют занятиям - накапливают материал для последующих занятий, другие - проводятся во время занятий, третьи - дополняют и расширяют знания, полученные на теоретическом занятии. Используемые наблюдения, опыты и исследования не требуют применения какой-либо сложной аппаратуры. Необходимые пояснения и рекомендации даются по ходу работы.

Организация и методы наблюдения. В данной работе используется метод «включённого наблюдения», то есть наблюдатель присутствует в поле зрения объекта наблюдения (не прячется), влияет на ситуацию наблюдения, вводя в поле зрения гидры (Hydra vulgaris) новый предмет, создавая новые условия. Выбор характера предмета зависит от объекта и общей ситуации наблюдения. Важным условием наблюдения за объектом является изменение его поведения. Наблюдение проводится с применением сплошного повременного протоколирования. Иными словами, в протоколе наблюдения фиксируются все внешние гидры проявления в единицу времени.

Общие принципы ведения записей наблюдений:

1. Каждый протокол наблюдения снабжен следующей информацией:

1) дата наблюдения (с указанием года);

2) время начала и время конца наблюдения;

3) место наблюдения;

4) условия наблюдения;

5) общее состояние животного к началу наблюдения;

6) достаточно подробные данные о животных-объектах наблюдений (вид, пол, или номер)

2. Записи отражают объективные изменения внешнего состояния гидры (Hydra vulgaris).

Гидра (Hydra)

Исторические сведения о гидре (Hydra)

Гидра (лат. Hydra) - это животное типа кишечнополостные, впервые описана Антоаном Левенгуком г. Дельфте (Голландия, 1702 г.) в письме к редактору «Трудов Королевского общества». Среди различных мелких животных (Animalcula»), замеченных им на водных растениях, он обнаружил гидру. Но, как не прискорбно, открытие Левенгука было забыто на 40 лет.

Повторно это животное открыл Абраам Трамблэ, домашний учитель сыновей одного голландского вельможи Бентинка. Живя в его имении близ Гааги и интересуясь мало тогда изученными водными животными, обнаружил на водных растениях некое зелёное существо, о котором он не знал, что думать - животное это или растение. Чтобы решить этот вопрос, он разрезал это существо поперёк, к его удивлению обе части регенерировали и стали целыми организмами. Этот опыт был им впервые сделан осенью 1740 г. Трамблэ сообщил о нём некоторым другим лицам, в том числе знаменитому Реомюру (Reaumur) и послал ему в Париж живых гидр. Реомюр признал гидр животными и отнёс их к «полипам». «Пресноводными полипами» их поэтому стал называть и сам Трамблэ в своей монографии, а также и другие его современники.

Первое же упоминание о гидре было ещё в мифологии. По описанию это был большой осьминог с головами (надо полагать, змеиными) на концах щупалец. Натуралисты средневековья гораздо лучше знали мифологию, чем зоологию, поэтому неудивительно, что одно маленькое и очень просто устроенное пресноводное животное назвали гидрой. В 1758 году К. Линней дал научное (латинское) название Hydra, а в просторечии его стали называть пресноводной гидрой.

Если гидра (Hydra) ещё в 19-м веке была найдена преимущественно в разных странах Европы, то в 20-м веке гидры были обнаружены во всех частях света и в самых различных климатических условиях (от Гренландии до тропиков). Это доказывают многочисленные сообщения из разных стран мира.

Однако у исследователей еще много вопросов к этому животному, и один из них, казалось бы, прост: а сколько живет гидра? Однажды этот вопрос был задан участникам одного из международных конгрессов вне официальной программы, на пикнике. И попал в «номинацию» самых трудных. Приз за ответ на него получил профессор из Цюриха Пьер Тардент: «Гидра будет жить до тех пор, пока лаборантка не разобьет пробирку, в которой она живет!» Действительно, некоторые ученые считают, что это животное может жить вечно…

В 1998 году биолог Даниэл Мартинес доказал это. На протяжении 4 лет учёный наблюдал за этими животными, и, так как гидры могут размножаться бесполым путём, Мартинес попросту выбрасывал потомство, чтобы те не вносили путаницы в его эксперимент. Спустя четыре года Даниэл опубликовал научную статью, основываясь на полученных данных. Его работа наделала немало шума и обрела не только сторонников, но и противников, которые апеллировали к тому, что Мартинес всего лишь узнал, что гидры живут не менее 4 лет, и не может быть уверен, что они не умерли на следующий день после завершения эксперимента. Упорный биолог решил повторить опыт, продлив его на 10 лет. По словам учёного, если он увенчается успехом, это должно убедить всех здравомыслящих специалистов в том, что гидры потенциально бессмертны - иного объяснения такой аномальной продолжительности жизни просто нет. Эксперимент ещё не окончен, однако нет причин сомневаться в его успехе.

Cреда обитания гидры (Hydra)

Гидра (Hydra) живёт преимущественно в пресных водоёмах, таких как реки с медленным течением, болота, озёра. За исключениями некоторых видов, которые могут жить в слабосолёной воде. Держится она на небольшой глубине, так как привлекается светом и кислородом, от самой поверхности до 2-3 м глубины, но может опускаться и гораздо глубже, на десятки метров, например в глубоких озёрах.

Гидра может жить только в воде, при извлечении на воздух она скоро гибнет. Бурая гидра (Hydra vulgaris) при температуре в 16 градусов в течение 60-90 минут высыхает на воздухе до состояния твёрдого желатинообразного комка. Если после этого через 12-25 минут высушенную таким образом гидру поместить в воду, она быстро разбухает, расправляется и оживает, приобретает нормальный вид. Высушенная гидра не оживает в воде, если её держать на воздухе больше 25 минут. Таким образом, можно сделать вывод, что пресноводные гидры обладают удивительной живучестью.

Систематика гидр (Hydra)

Царство: Animalia (Животные)

Подцарство: Eumetazoa (Эуметазои или настоящие многоклеточные)

Раздел: Diploblastica (Двуслойные)

Тип/Отдел: Cnidaria (Кишечнополостные, книдарии, стрекающие)

Класс: Hydrozoa (Гидрозои, гидроидные)

Отряд/Порядок: Hydrida (Гидры, гидриды)

Семейство: Hydridae

Род: Hydra (Гидры)

Вид: Hydra vulgaris (Гидра обыкновенная)

Различают 2 рода гидр. Первый род гидр состоит лишь из одного вида - Chlorhydra viridissima. Второй род - Hydra Linnaeus. Этот род содержит 12 видов, которые хорошо описаны, и 16 видов, описанных менее полно, т.е. всего 28 видов.

Морфологические особенности гидры (Hydra)

Полупрозрачный полип (цвет гидры зависит от съеденной пищи) имеет от 5 до 16 щупалец. Это не колониально, живущий полип, подолгу прикреплённый к одному месту. Тело гидры цилиндрической формы, полое, внутри напоминает трубку или кишку, «которая может открываться с обоих концов». На перднем конце находится рот, исполняющий также функции анального отверстия, он окружён щупальцами. На противоположном конце находится так называемая подошва, которой гидра (Hydra) прикрепляется к субстрату. Посредине подошвы находится аборальная пора.

Гидра легко меняет, форму при раздражении резко сокращается - тогда гидра приобретает шарообразный вид и подбирает щупальца. В вытянутом состояние тело гидры достигает приблизительно до 3 см, редко больше. У гидры различается 4 отдела: «голова» со щупальцами, туловище, стебель, подошва.

Самый верхний, или передний, конец тела гидры обычно имеет конусообразный вид и в середине его помещается рот. Этот конус со ртом на вершине его называется гипостом, или перистом. Гипостом, окружённый щупальцами, образует аналог головы высших животных, поэтому гипостому со щупальцами часто называют «головой» гидры, хотя настоящей головы у гидры, конечно, нет.

Внутреннее строение гидры (Hydra)

Эктодерма - наружная поверхность гидры, состоит в соприкосновении с внешней средой, воздействия которой более изменчивы, чем условия существования кишечной полости, задача которой однообразна и сводится к пищеварению. В состав эктодермы входят следующие типы клеток:

Эпителиально-мускульные,

Стрекательные, интерстициальные (i-клетки),

Нервные,

Чувствительные.

Эпителиально-мускульные клетки - основные клетки, из которых построена эктодерма, как и энтодерма.

Стрекательные клетки - принадлежат к самым интересным клеткам гидры и всей группы кишечнополостных. Основная способность этих органов - наносить рану, в которую из них попадает ядовитая жидкость, по действию напоминающая ожог крапивы.

Интерстициальные (i-клетки) находятся в промежутках между эпителиально-мышечными клетками. (i-клетки) отвечают за регенерацию.

Нервные клетки лежат в глубине эктодермы, ближе к опорной пластинке, у основания эпителиально-мышечных клеток. Отдельные нервные клетки связаны между собой и другими клетками с помощью нервных отростков. У гидры сетеобразное строение нервной системы со скоплением нервных клеток в голове и подошве.

Чувствительные клетки отличаются тем, что они имеют продолговатую, узкую форму и одним концом, не имеющим отростков, выходят на поверхность эктодермы, прободая при этом в некоторых случаях верхний слой эпителиально-мышечной клетки. Этот наружный конец чувствительной клетки имеет конусообразное заострение. Задний конец чувствительной клетки у разных клеток разной длины часто разделяется на два отростка, которые стелются вдоль опорной пластинки и, вероятно, соединяются с отростками нервных клеток. Наибольшее число чувствительных клеток найдено в области ротового конуса гидры, где эктодерма лежит сравнительно плоским слоем.

Между собой это дерма и энтодерма связаны мезоглием.

Энтодерма - пищеварительный слой клеток, выстилающий кишечную полость, начиная от ротового отверстия до подошвы. Основная функция энтодермы-питание-осуществляется целым комплексом процессов: химической обработкой в полости тела, что выполняют железистые клетки, начиная с ротовых; перемещением пищи в полости с помощью жгутиков и сократительных движений всего животного; захвата пищи клетками; обработка её внутриклеточно, и т.д. и, наконец, выделения, а возможно и газообмена.

Эпителиально-мускульные, или пищеварительные (питательные), клетки составляют основную массу энтодермы. В энтодерме, повидимому, мускульные отростки короче и расположены кольцебразно на опорной пластинке, т.е. под прямым углом к мускульным отросткам эктодермы и главной оси тела.

Железистые клетки распадаются на два типа, не имеющие как будто переходных форм между собой. Первый тип отличается крупными железистыми гранулами, сильно красящимися эозином и вообще кислыми красками, поэтому их называют ещё ацидофильными.

Интерстициальные (i-клетки) в энтодерме имеются в сравнительно небольшом количестве и, как уже говорилось, за их счёт получаются железистые клетки.

Нервные клетки энтодермы малоизучены и, по-видимому, имеются там, в меньшем количестве, чем в эктодерме.

Чувствительные клетки узкой втянутой формы, достигающие своим проксимальным концом опорной пластинки.

Размножение клеток гидры. До недавнего времени считалось, что новообразование клеток у гидры идёт только путём непрямого деления, т.е. митоза. Но существуют ещё другие пути образования новых клеток: это амитоз и образование клеток из вещества разрушенных клеток.

Митоз - непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ репродукции эукариотических клеток. Митозы в теле гидры были описаны в 1883г. Но долго оставался не решённый вопрос, какие клетки делятся митозами. Митозы установлены у некоторых форм клеток: эктодермальных эпителиально-мышечных, (i-клеток) экто- и энтодермы и энтодермальных клеток как и эпителиально мышечных, так и железистых. Митозы не обнаружены у стрекательных клеток, а также чувствительных и нервных клеток обоев слоев.

Амитоз - деление клеток простым разделением ядра надвое.

Пищеварение гидры (Hydra). Гидра питается дафниями и другими ветвистоусыми, циклопами, а также олигохетами-наидидами. В лабораторных условиях волосками мяса. Гидра захватывает жертву щупальцами, с помощью стрекательных клеток, яд которых парализует мелких жертв. С помощью щупалец жертва подносится ко рту, после чего гидра сокращается и «надевается» на жертву.

Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот. Интересно, что на самом деле у гидры нет постоянного ротового отверстия, каждый раз, когда гидра решает поесть рот ей приходится прорывать заново. Так как у гидры нет транспортной системы, а мезоглея (слой межклеточного вещества между экто- и энтодермой) достаточно плотная, возникает проблема транспорта питательных веществ к клеткам эктодермы. Эта проблема решается за счет образования выростов клеток обоих слоёв, которые пересекают мезоглею и соединяются через щелевые контакты. Через них могут проходить мелкие органические молекулы (моносахариды, аминокислоты), что обеспечивает питание клеток эктодермы. Пищеварительный слой клеток образует энтодерма. Хотя главную роль в пищеварение играют, конечно же, пищеварительные и железистые клетки.

Нервная система. Клетки нервной системы неравномерно распределены по телу гидры. Самое значительное скопление нервных клеток имеется гипостоме. Близ ротового отверстия нервные клетки лежат радиально, а несколько отступя в сторону щупалец - кольцеобразно. По кругу лежат они и в области подошвы, где наблюдается второе скопление нервных клеток. В туловище они лежат реже. Соединяясь своими отростками, нервные клетки образуют своеобразную сеть, которой охвачено всё тело гидры.

У гидры типичная диффузная система, не имеющая нервного центра, аналога мозга. Неопределённость и медленность движений гидры, вероятно, зависят от такой структуры её нервной системы, как и легко распространение всякого внешнего раздражения по всему телу. Нервные клетки были, образуются из i-клеток на стадии закладки щупалец. Процесс их дифференцировки идёт от головного конца почки к подошве. В то время как в области гипостома в молодой почке уже имеются развитые нервные клетки, в области подошвы, ещё не сформированной, нервные клетки только начинают вырабатываться из i-клеток. Нервная сеть образуется постепенно путём вытяжения отростков нервных и чувствительных клеток; эти отростки удлиняются, подобно псевдоподиям, пробираясь между эпителиально-мышечными клетками.

Мышечная система. Мышечная система - это совокупность мышц и мышечных пучков, объединенных обычно соединительной тканью.

Особенности жизнедеятельности гидр (Hydra)

Гидра обладает двумя основными способами размножения: бесполым и половым. Бесполое размножение: почкование. Размножение путём почек является обычным и очень распространённым способом у гидры. Нижняя область туловища, как правило, является областью почкообразования и потому часто называется зоной почкования. Участок тела гидры, где закладывается почка, уже на самой ранней из установленных стадий, отличается усилением обмена веществ.

Закладка почки сопровождается образованием нового осевого физиологического градиента, аналогичного градиенту взрослой гидры с добавочным градиентами в развивающихся щупальцах. Участок тела матери, на котором возникает почка, истощается видимым образом; он становится более прозрачным, обесцвеченным. Это особенно заметно у стебельчатой гидры, у которой нижний отдел зоны почкования постепенно переходит в верхний отдел стебля. У много почкующейся гидры стебель временно оказывается более длинным, чем обычно. Зона почкования всё время надвигается на голову, а последняя в силу роста верхней части туловища уходит от неё, иначе почки вскоре оказались бы под гипостомом, чего обычно не бывает.

Обычно встречаются 1-3 почки, более трех - редкость; как правило, все они разного возраста. При обильном питании в тёплую летнюю погоду наблюдаются иногда своеобразные временные колонии гидр, когда дозревающая почка, но ещё не отделившаяся, уже сама почкуется.

Кишечник почки до полного созревания сохраняет сообщение с кишечником матери, и поэтому вначале почка питается исключительно за счёт матери, а с образованием у почки рта мать и дочь взаимно питают друг друга, так же как и борются иногда из-за одной и той же, схваченной ими с разных концов, добычи. Уплотнение стенки тела матери, с которого начинается развитие почки, переходит в конусообразный вырост - это первая стадия, по Яо. Вытяжения конуса даёт начало цилиндрической стадии (второй по Яо), на перднем конце почки появляются бугорки, вскоре переходящие в выросты, - первые щупальца (стадия третья, по Яо). На последней стадии мы видим уже значительно выросшее в длину тело почки и 5 щупалец. В это время уже образуется рот. Пятая стадия характеризуется появлением заметного сужения на проксимальном конце почки, дифференцируется стебель, ибо схема изображает развитие Р. oligactis. На шестой стадии заканчивается формирование подошвы (стопы) и прерывается сообщение между полостями почки и матери. Почка отделяется. Физиологически она начинает обособляться много раньше, на стадии первых щупалец, когда она начинает сокращаться независимо от матери.

Порядок появления щупалец на почке. Щупальца на почке появляются, как правило, лишь после того, как почка приобрела цилиндрическую форму. Число щупалец не всегда сразу бывает равно окончательному числу, а несколько меньше.

Условия почкования. Обилие пищи и благоприятная температура, что обычно наблюдается в природе в летние месяцы, является теми условиями, при которых почкование гидры достигает максимума. При некоторых обстоятельствах, почкование может временно совпадать с половым размножением.

Половое размножение. С наступлением осени, когда погода становится прохладной и пищи недостаточно, гидра приступает к половому размножению. После этого гидры гибнут, т. е. в природе гидра в лучшем случае живет с весны до осени (если считать стадию яйца, то с осени до осени, т. е. один год). В искусственных условиях (например, в лаборатории) гидры могут жить очень долго (если не бесконечно), так как обладают высокой способностью к регенерации.

Половые клетки гидры образуются в эктодерме из промежуточных клеток. При этом на ее теле образуются бугорки. В одних созревают сперматозоиды (в одном бугорке их много), а в других - яйцеклетки (возможно по одной в бугорке). Не может быть, чтобы в одном бугорке были и яйцеклетки и сперматозоиды; но может быть, чтобы на теле одной и той же гидры были бугорки разного типа: одни со сперматозоидами, другие - с яйцеклетками. Такие виды гидр являются гермафродитами. Другие виды раздельнополы, то есть на одной особи развиваются либо яйцеклетки, либо сперматозоиды.

У сперматозоидов есть жгутик, с помощью которого они могут плыть. Бугорки на теле гидры разрываются, и сперматозоиды плывут к яйцеклеткам. При слиянии одного сперматозоида и одной яйцеклетки образуется зигота. На ее поверхности образуется плотная оболочка и получается яйцо гидры, способное пережить зиму. Еще осенью зигота многократно делится, в результате в яйце образуется зародыш. Но развитие продолжается только весной. У зародыша гидры формируются два слоя (эктодерма и энтодерма). Весной, когда становится достаточно тепло, уже окончательно сформированные маленькие гидры прорывают оболочки своих яиц и выходят наружу.

Таким образом, половое размножение гидр можно также считать способом пережить неблагоприятный период года в форме яйца, имеющего защитную оболочку.

Регенерация. Регенерацией следует называть весь ряд процессов от восстановления отрезанной части щупальца у гидры до образования целой гидры из одной двухсотой части ее тела. У нормальной, неповрежденной гидры можно наблюдать непрерывно идущий процесс физиологической регенерации, т.е. возобновления всех тканей ее тела. Смена элементов тканей у гидры протекает закономерно, согласно общей схеме «текучести» клеточного состава гидры, с преимущественной амортизацией тканей на дистальных концах щупалец и на «полюсах» тела - гипостоме и подошве. Очевидно, что явление «текучести» тканей гидры играет немаловажную роль также и при травматической регенерации, т. е. вызванной какими-нибудь повреждениями гидры извне. Процесс регенерации тормозится соседством почки, низкой температурой и предшествовавшей голодовкой. По данным Кёлица, у зеленой гидры регенерация щупалец идет скорее всех, а у стебельчатой, наоборот, медленнее, чем у прочих видов.

Влияет также упитанность отдельных особей, что порой трудно учесть. Роль питания экспериментально обнаружил Трипп, который кормил усиленно 2 дня только что отделившихся от матери 10 молодых гидр и затем отрезал им голову. Щупальца регенерировали в количестве 130 % против исходного числа. На число и скорость регенерации щупалец влияет не только величина регенерата, но и участок тела, из которого он взят. Интересно, что регенеративная способность, по-видимому, соответствует интенсивности метаболизма, который в зоне почкования ниже всего.

До сих пор мы почти исключительно рассматривали регенерацию щупалец, головы, стебля и подошвы на туловище и кусках его. Обратимся к вопросу о способности отдельного отрезанного щупальца регенерировать все ему недостающее: голову с другими щупальцами, туловище и подошву, т.е., иначе говоря, выясним, способно ли отрезанное щупальце превратиться в целую гидру.

Библиографическая ссылка

Рябушко М.Д. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ГИДРЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (HYDRA VULGARIS) // Международный школьный научный вестник. – 2017. – № 3-2. – С. 295-300;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=269 (дата обращения: 16.06.2019).

Гидра – род пресноводных животных класса гидроидных типа кишечнополостных. Впервые описал гидру А.Левенгук. В водоемах Украины и России распространены следующие виды данного рода: гидра обыкновенная, зеленая, тонкая, длинностебельчатая. Выглядит типичный представитель рода как одиночный прикрепленный полип длиной от 1 мм до 2 см.

Гидры обитают в пресных водоемах со стоячей водой или медленным течением. Они ведут прикрепленный образ жизни. Субстратом, к которому прикреплена гидра, служит дно водоема либо водные растения.

Внешнее строение гидры . Тело имеет цилиндрическую форму, на верхнем его крае находится ротовое отверстие, окруженное щупальцами (от 5 до 12 у разных видов). У некоторых форм тело можно условно разграничить на туловище и стебелек. На заднем крае стебелька имеется подошва, благодаря которой организм крепится к субстрату, иногда передвигается. Характерна радиальная симметрия.

Внутреннее строение гидры . Тело представляет собой мешок, состоящей из двух слоев клеток (эктодермы и энтодермы). Их разграничивает прослойка соединительной ткани - мезоглеи. Имеется единственная кишечная (гастральная) полость, образующая выросты, простирающиеся в каждую из щупалец. В кишечную полость ведет ротовое отверстие.

Питание . Питается мелкими беспозвоночными животными (циклопами, ветвистоусыми рачками – дафниями, олигохетами). Яд стрекательных клеток парализует жертву, затем движениями щупалец добыча поглощается через ротовое отверстие и попадает в полость тела. На начальном этапе происходит полостное пищеварение в кишечной полости, затем внутриклеточное – внутри пищеварительных вакуолей клеток энтодермы. Выделительной системы нет, непереваренные остатки пищи удаляются через рот. Транспортировка питательных веществ от энтодермы к эктодерме происходит посредством образования особых выростов в клетках обоих слоев, плотно соединяющихся между собой.

Подавляющее большинство клеток в составе тканей гидры – эпителиально-мускульные. Из них формируется эпителиальный покров тела. Отростки данных клеток эктодермы составляют продольную мускулатуру гидры. В энтодерме клетки данного типа несут жгутики для перемешивания пищи в кишечной полости, в них же образуются и пищеварительные вакуоли.

В тканях гидры имеются также мелкие интерстициальные клетки-предшественники, способные при необходимости в трансформироваться клетки любого типа. Характерны специализированные железистые клетки в энтодерме, выделяющие в гастральную полость пищеварительные ферменты. Функция стрекательных клеток эктодермы – выделение ядовитых веществ для поражения жертвы. В большом количестве эти клетки сконцентрированы на щупальцах.

В теле животного также имеется примитивная диффузная нервная система. Нервные клетки рассеяны по всей эктодерме, в энтодерме – единичные элементы. Скопления нервных клеток отмечаются в области рта, подошвы, на щупальцах. У гидры могут формироваться простые рефлексы, в частности, реакции на свет, температуру, раздражение, воздействие растворенных химических веществ, т.д. Дыхание осуществляется через всю поверхность тела.

Размножение . Размножение гидры происходит как бесполым (почкованием), так и половым путем. Большинство видов гидр являются раздельнополыми, редкие формы – гермафродиты. При слиянии половых клеток в теле гидр образуются зиготы. Затем взрослые особи погибают, а зародыши зимуют на стадии гаструлы. Весной зародыш превращается в молодую особь. Таким образом, развитие гидры прямое.

Гидры играют существенную роль в природных пищевых цепочках. В науке в последние годы гидра является модельным объектом изучения процессов регенерации и морфогенеза.

Из этой статьи вы узнаете все о строении пресноводной гидры, её образе жизни, питании, размножении.

Внешнее строение гидры

Полип (что означает «многоног») гидра - это крошечное полупрозрачное существо, обитающее в чистых прозрачных водах речек с медленным течением, озер, прудов. Это кишечнополостное животное ведет малоподвижный или прикрепленный образ жизни. Внешнее строение гидры пресноводной очень простое. Тело имеет практически правильную цилиндрическую форму. На одном из его концов расположен рот, который окружен венцом из множества длинных тонких щупалец (от пяти до двенадцати). На другом конце тела находится подошва, при помощи которой животное способно прикрепляться к различным предметам под водой. Длина тела пресноводной гидры составляет до 7 мм, а вот щупальца могут сильно растягиваться и достигать длины в несколько сантиметров.

Лучевая симметрия

Рассмотрим подробнее внешнее строение гидры. Таблица поможет запомнить и их назначение.

Телу гидры, как и многих других животных, ведущих прикрепленный образ жизни, присуща Что это такое? Если представить себе гидру и вдоль туловища провести воображаемую ось, то щупальца животного будут расходиться от оси во все стороны, подобно лучам солнца.

Строение тела гидры продиктовано ее образом жизни. Она прикрепляется к подводному предмету подошвой, свешивается вниз и начинает покачиваться, исследуя окружающее пространство с помощью щупалец. Животное охотится. Так как гидра подстерегает добычу, которая может появиться с любой стороны, то симметричное лучеобразное расположение щупалец оптимально.

Кишечная полость

Внутреннее строение гидры рассмотрим более подробно. Тело гидры похоже на продолговатый мешочек. Его стенки состоят из двух слоев клеток, между которыми расположено межклеточное вещество (мезоглея). Таким образом, внутри тела имеется кишечная (гастральная) полость. Пища проникает в неё через ротовое отверстие. Интересно то, что у гидры, которая в данный момент не ест, рот практически отсутствует. Клетки эктодермы смыкаются и срастаются так же, как на остальной поверхности тела. Поэтому каждый раз перед тем как поесть, гидре приходится заново прорывать рот.

Строение гидры пресноводной позволяет ей менять место своего жительства. На подошве животного имеется узкое отверстие - аборальная пора. Через неё из кишечной полости может выделяться жидкость и небольшой пузырек газа. С помощью этого механизма гидра способна открепиться от субстрата и всплыть к поверхности воды. Таким нехитрым способом, при помощи течений, она расселяется по водоему.

Эктодерма

Внутреннее строение гидры представлено эктодермой и эндодермой. Эктодермой называется образующих тело гидры. Если посмотреть на животное в микроскоп, то можно увидеть, что к эктодерме относится несколько разновидностей клеток: стрекательные, промежуточные и эпителиально-мускульные.

Самая многочисленная группа - кожно-мускульные клетки. Они соприкасаются между собой боковыми сторонами и образуют поверхность тела животного. Каждая такая клетка имеет основание - сократимое мускульное волоконце. Этот механизм обеспечивает возможность двигаться.

При сокращении всех волоконец тело животного сжимается, удлиняется, изгибается. А если сокращение произошло только на одной стороне тела, то гидра наклоняется. Благодаря такой работе клеток животное может передвигаться двумя способами - «кувырканием» и «шаганием».

Также в наружном слое расположены звездообразные нервные клетки. Они имеют длинные отростки, с помощью которых соприкасаются между собой, образуя единую сеть - нервное сплетение, оплетающее все тело гидры. Соединяются нервные клетки и с кожно-мускульными.

Между эпителиально-мускульными клетками расположены группы маленьких, округлой формы промежуточных клеток с крупными ядрами и небольшим количеством цитоплазмы. Если тело гидры повреждено, то промежуточные клетки начинают расти и делиться. Они способны превратиться в любой

Стрекательные клетки

Строение клеток гидры очень интересно, особого упоминания заслуживают стрекательные (крапивные) клетки, которыми усыпано все тело животного, особенно щупальца. имеют сложное строение. Кроме ядра и цитоплазмы в клетке расположена пузыревидная стрекательная камера, внутри которой находится свернутая в трубочку тончайшая стрекательная нить.

Из клетки выходит чувствительный волосок. Если добыча или враг касается этого волоска, то происходит резкое распрямление стрекательной нити, и она выбрасывается наружу. Острый кончик вонзается в тело жертвы, а по проходящему внутри нити каналу поступает яд, который способен убить мелкое животное.

Как правило, срабатывает множество стрекательных клеток. Гидра захватывает добычу щупальцами, притягивает ко рту и заглатывает. Яд, выделяемый стрекательными клетками, служит и для защиты. Более крупные хищники не трогают болезненно жалящих гидр. Яд гидры по своему действию напоминает яд крапивы.

Стрекательные клетки также можно подразделить на несколько типов. Одни нити впрыскивают яд, другие - обиваются вокруг жертвы, а третьи приклеиваются к ней. После срабатывания стрекательная клетка погибает, а из промежуточной образуется новая.

Энтодерма

Строение гидры подразумевает и наличие такой структуры, как внутренний слой клеток, энтодерма. Эти клетки также имеют мускульные сократительные волоконца. Основное их назначение - переваривание пищи. Клетки энтодермы выделяют пищеварительный сок прямо в кишечную полость. Под его влиянием добыча расщепляется на частицы. У некоторых клеток энтодермы есть длинные жгутики, постоянно находящиеся в движении. Их роль - подтягивать частицы еды к клеткам, которые, в свою очередь, выпускают ложноножки и захватывают пищу.

Пищеварение продолжается внутри клетки, поэтому называется внутриклеточным. Перерабатывается пища в вакуолях, а непереваренные остатки выбрасываются через ротовое отверстие. Дыхание и выделение происходит через всю поверхность тела. Рассмотрим ещё раз клеточное строение гидры. Таблица поможет наглядно сделать это.

Рефлексы

Строение гидры таково, что она способна чувствовать изменение температуры, химического состава воды, а также прикосновения и другие раздражители. Нервные клетки животного способны возбуждаться. Например, если дотронуться до него кончиком иглы, то сигнал от ощутивших прикосновение нервных клеток передастся остальным, а от нервных клеток - к эпителиально-мускульным. Кожно-мускульные клетки среагируют и сократятся, гидра сожмется в комок.

Такая реакция - яркий Это сложное явление, состоящее из последовательных этапов - восприятия раздражителя, передачи возбуждения и ответной реакции. Строение гидры очень простое, поэтому и рефлексы однообразны.

Регенерация

Клеточное строение гидры позволяет этому крохотному животному регенерировать. Как уже упоминалось выше, промежуточные клетки, расположенные на поверхности тела, могут трансформироваться в любой другой тип.

При любом повреждении организма промежуточные клетки начинают очень быстро делиться, расти и заменяют собой отсутствующие части. Рана зарастает. Регенеративные способности гидры столь высоки, что если разрезать её пополам, одна часть отрастит новые щупальца и рот, а другая - стебель и подошву.

Бесполое размножение

Размножаться гидра может как бесполым, так и половым способом. При благоприятных условиях в летнее время на теле животного появляется маленький бугорок, стенка выпячивается. Со временем бугорок растет, вытягивается. На его конце появляются щупальца, прорывается рот.

Таким образом появляется молоденькая гидра, соединенная с материнским организмом стебельком. Этот процесс называется почкованием, так как он похож на развитие нового побега у растений. Когда молодая гидра готова жить самостоятельно, она отпочковывается. Дочерний и материнский организмы прикрепляются к субстрату щупальцами и тянутся в разные стороны, пока не разделятся.

Половое размножение

Когда начинает холодать и создаются неблагоприятные условия, наступает черед полового размножения. Осенью у гидр из промежуточных начинают образовываться половые клетки, мужские и женские, то есть яйцевые клетки и сперматозоиды. Яйцевые клетки гидр похожи на амеб. Они крупные, усыпаны ложноножками. Сперматозоиды похожи на простейших жгутиковых, они способны плавать при помощи жгутика и покидают тело гидры.

После того как сперматозоид проникает в яйцевую клетку, их ядра сливаются и происходит оплодотворение. Ложноножки оплодотворенной яйцевой клетки втягиваются, она округляется, а оболочка становится толще. Образуется яйцо.

Все гидры осенью, с наступлением холодов, погибают. Материнский организм распадается, но яйцо остается живым и зимует. Весной оно начинает активно делиться, клетки располагаются в два слоя. С наступлением теплой погоды маленькая гидра прорывает оболочку яйца и начинает самостоятельную жизнь.