Как хидрата възприема раздразнението. Как работи нервната система на хидрата? Безполово размножаване на хидрата чрез пъпкуване
Текстът на работата е публикуван без изображения и формули.
Пълна версияработата е достъпна в раздела „Работни файлове“ в PDF формат
ВЪВЕДЕНИЕ
Уместността на изследването.Научаването за глобалното започва с малко. Изучавайки Hydra vulgaris ( Хидра вулгарна), човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината и да се доближи до безсмъртието. Чрез имплантиране и управление на аналог на i-клетки в тялото, човек ще може да пресъздаде липсващите части (органи) на тялото и ще може да предотврати клетъчната смърт.
Изследователска хипотеза.След изучаване на характеристиките на регенерацията на клетките на хидрата е възможно да се контролира обновяването на клетките човешкото тялои по този начин да спре процеса на стареене и да се доближи до безсмъртието.
Обект на изследване:Хидра вулгарис ( Хидра вулгарна).
Мишена:запознават се с вътрешното и външно устройство на Hydra vulgaris (Хидра вулгарис), на практика, за да се установи влиянието на различни фактори върху поведенчески характеристикиживотно, изучавайте процеса на регенерация.
Изследователски методи:работа с литературни източници, теоретичен анализ, емпирични методи (експеримент, сравнение, наблюдение), аналитични (сравнение на получените данни), ситуационно моделиране, наблюдение.
ГЛАВА I. ХИДРА(хидра)
Историческа информация за Хидра (Хидра )
Хидра (лат. Hydra ) е животно от типа coelenterate, описано за първи път Антоан Льовенхук Делфт (Холандия, 1702 г.) Но откритието на Льовенхук е забравено за 40 години. Това животно е преоткрито от Абрахам Трембле. През 1758 г. К. Линей дава научното (латинско) име Хидра, а в общия език започна да се нарича сладководна хидра. Ако хидра ( Хидра) през 19-ти век се среща главно в различни европейски страни, след това през 20-ти век хидрите са открити във всички части на света и в голямо разнообразие от климатични условия(от Гренландия до тропиците).
„Хидрата ще живее, докато лаборантът не счупи епруветката, в която живее!“ Всъщност някои учени смятат, че това животно може да живее вечно. През 1998 г. биологът Даниел Мартинез доказа това. Работата му предизвика много шум и спечели не само поддръжници, но и противници. Упоритият биолог решил да повтори експеримента, удължавайки го с 10 години. Експериментът все още не е приключил, но няма причина да се съмняваме в успеха му.
Систематика на хидрите (Хидра )
царство: Анималия(Животни)
Подцарство: Eumetazoa(Eumetazoans или истински многоклетъчни организми)
Глава: Диплобластика(Двоен слой)
Тип/Отдел: Cnidaria(Коелентерати, книдарии, книдарии)
Клас: Hydrozoa(хидрозои, хидроиди)
Отряд/Поръчка: Хидрида(Хидри, хидриди)
семейство: Hydridae
Род: Хидра(хидра)
Преглед: Хидра вулгарна(Хидра вулгарис)
Има 2 вида хидра. Първи видхидра се състои само от един вид - Chlorhydraviridissima. Втори вид -Хидра Линей. Този род съдържа 12 вида, които са добре описани и 16 вида, които са по-слабо описани, т.е. само 28 вида.
Биологично и екологично значение на хидрата (Хидра ) в света около нас
1) Hydra е биологичен филтър, който пречиства водата от суспендирани частици;
2) Хидрата е брънка в хранителната верига;
3) Експериментите се провеждат с помощта на хидри: ефектът на радиацията върху живите организми, регенерацията на живите организми като цяло и др.
ГЛАВА II. ИЗСЛЕДВАНЕ НА ОБИКНОВЕНА ХИДРА
2.1 Идентифициране на местоположението на Hydra vulgaris (Hydra vulgaris) в град Витебск и Витебска област
Цел на изследването:независимо изследвайте и определяйте местоположението на обикновената хидра ( Hydravulgaris) в град Витебск.
Оборудване:мрежа за вода, кофа, съд за вземане на водни проби.
Напредък
Използване на придобитите знания за Hydrevulgaris ( Хидра), може да се предположи, че най-често живее в крайбрежната част на чисти реки, езера, езера, прикрепени към подводните части на водни растения. Затова избрах следните водни биоценози:
Потоци:Гапеев, Дунав, Песковатик, Поповик, Рибенец, Яновски.
Езера: 1000-годишнината на Витебск, „Войнишко езеро“.
реки:Западна Двина, Лучеса, Витба.
Всички животни са доставени от експедицията живи в специални буркани или кофи. бяха взети от мен 11 водни проби , които по-късно бяха изучавани по-подробно в училище. Резултатите са показани в таблица 1.
Таблица 1. Местоположения на Hydra vulgaris (Hydravulgaris ) в град Витебск и Витебска област
Водна биоценоза (име) |
Hydra vulgaris е открита ( хидравулгарис) |
Hydra vulgaris не е открита (хидравулгарис) |
Гапеев поток |
||
Дунавски поток |
||
Песковатик Крийк |
||
Поток Поповик |
||
Поток Рибенец |
||
Поток Яновски |
||
Езерото на 1000-годишнината на Витебск |
||
Езерце "Войнишко езеро" |
||
река Западна Двина |
||
Река Лучеса |
||
река Витба |
От хидрите са взети проби с помощта на водна мрежа. Всяка водна проба беше внимателно изследвана с помощта на лупа и микроскоп. От единадесетте избрани обекта Hydra vulgaris е намерена само в пет проби ( Hydravulgaris),а в останалите шест проби не е установено. Можем да заключим, че хидрата е често срещана ( Hydravulgaris) живее във Витебска област. Може да се намери в почти всички езера и блата, особено в тези, където повърхността е покрита с водна леща, върху фрагменти от клони, хвърлени във водата. Основното условие за успешно откриване на хидри е изобилието от храна. Ако в резервоара има дафния и циклоп, тогава хидрите бързо растат и се размножават и веднага щом тази храна стане оскъдна, те също отслабват, намаляват по брой и в крайна сметка изчезват напълно.
2.2 Влиянието на светлинните лъчи върху Hydra vulgaris (Hydra vulgaris)
Мишена:проучете поведенческите характеристики на Hydra vulgaris ( Hydravulgaris), когато слънчевата светлина удари повърхността на тялото й.
Оборудване:микроскоп, лампа, слънчева светлина, картонена кутия, LED фенерче.
Напредък
Хидрата, подобно на много други низши животни, обикновено реагира на всяко външно дразнене със свиване на тялото, подобно на наблюдаваното при „ спонтанни контракции. Нека да разгледаме как реагират хидрите на различни формидразнители: механични, светлинни и други форми на лъчиста енергия, температура, химикали.
Да повторим Опитът на Трамбле. Поставяме съда с хидри в картонена кутия, отстрани на която се изрязва дупка във формата на кръг, така че да се пада в средата на стената на съда. Когато съдът беше поставен по такъв начин, че дупката на картона да беше обърната към светлината (т.е. към прозореца), тогава след определен период от време се забеляза резултатът: полипите бяха разположени от страната на съда, където тази дупка беше, а натрупването им имаше формата на кръг, разположен срещу същия, изрязан в картон. Често обръщах съда в кутията и винаги след известно време виждах полипи, събрани във формата на кръг близо до дупката.
Да повторим опит, само че вече с изкуствена светлина. Нека осветим диодно фенерче върху дупката в картона; след известно време ще се забележи, че полипите са разположени от страната на съда, където е тази дупка, и техният клъстер има формата на кръг ( вижте Приложението).
Заключение: Хидрите несъмнено се стремят към светлина. Те нямат специални органи за възприемане на светлина - някакво подобие на око. Имат ли специални светлочувствителни клетки от сред чувствителни клетки- не е инсталирано. Но няма съмнение, че главата с прилежащата част на тялото е предимно чувствителна към светлина, докато кракът е слабо чувствителен. Хидрата е в състояние да различи посоката на светлината и да се придвижи към нея. Хидрата прави особени движения, които се наричат „индикативни“; тя сякаш опипва и усеща посоката, от която идва светлината. Тези движения са доста сложни и разнообразни.
Нека изпълним опит с два източника на светлина. Нека поставим LED фенерчета от двете страни на съда с полипи. Наблюдаваме: няколко минути хидрата не реагира по никакъв начин, след голямо количествоСлед известно време забелязах, че хидрата започна да се свива.
Заключение:С два източника на светлина хидратът често се свива и не се опитва да отиде към нито един от източниците на светлина.
Хидрите са способни да различават отделните части от спектъра. Нека проведем експеримент, за да проверим това. Поставяме съда с полипите в кутията, като предварително сме изрязали два кръга от двете му страни. Позиционираме съда така, че дупките да са в средата на стените. Осветяваме бяло LED фенерче от едната страна и синьо фенерче от другата. Ние гледаме. След известно време ще забележите, че полипите са разположени от страната на съда, където свети синьото фенерче.
Заключение:Хидра предпочита Бяла светлинасин. Може да се предположи, че синята част от спектъра изглежда по-лека за хидрата и както беше споменато по-рано, хидрата реагира на ярко осветление.
Нека емпирично определим поведението на хидрата на тъмно.Нека поставим съда с хидрата в кутия, която не пропуска светлина. След известно време, след като извадиха епруветката с хидрата, те видяха, че някои от хидрите се преместиха, а други останаха на местата си, но в същото време бяха силно намалели.
Заключение:На тъмно хидрите продължават да се движат, но по-бавно, отколкото на светло, а някои видове се свиват и остават на местата си.
Нека тестваме хидрата с ултравиолетови лъчи.След като осветихме хидрата с UV светлина за няколко секунди, забелязахме, че тя се е свила. След като осветихме хидрата с ултравиолетова светлина за една минута, видяхме как след леки тръпки тя застина в пълна неподвижност.
Заключение:Полипът не понася ултравиолетово облъчване; в рамките на една минута след като е била под ултравиолетова светлина, хидрата умира.
2.3 Влиянието на температурата върху Hydra vulgaris (Хидра вулгарна )
Цел на изследването:идентифицирайте поведенческите характеристики на Hydra vulgaris (Hydravulgaris)при промяна на температурата.
Оборудване:плосък съд, термометър, хладилник, пипета, горелка.
Заключение.В нагрята вода хидрата умира. Намаляването на температурата не предизвиква опити за промяна на мястото, животното само започва да се свива и разтяга по-бавно. При по-нататъшно охлаждане хидрата умира. Всички химични процеси, протичащи в тялото, зависят от температурата - външна и вътрешна. Хидрата, която не може да поддържа постоянна телесна температура, има ясно изразена зависимост от външната температура.
2.4. Проучване на влиянието на Хидра (Хидра ) върху обитателите на водната екосистема
Цел на изследването:определи ефекта на хидрата върху аквариумни животни и растения гупи (Poecilia reticulata), анцитруси (Анциструс), охлюви, елодея (Elodea canadensis), неони (Paracheirodon innesiMyers).
Оборудване:аквариум, растения, аквариумни рибки, хидра, охлюви.
Заключение:открихме, че хидра няма отрицателно влияниевърху аквариумни охлюви и представители на растителното царство, но вреди на аквариумните риби.
2.5. Методи за унищожаване на хидра (Хидра )
Цел на изследването:научете на практика как да унищожите хидрата (Хидра).
Оборудване:аквариум, стъкло, източник на светлина (фенерче), мултицет, амониев сулфат, амониева селитра, вода, две топки меден проводник (без изолация), меден сулфат.
Ако в аквариума няма растения и рибите могат да бъдат отстранени, понякога се използва водороден прекис.
Заключение.Има три основни начина за унищожаване на Hydra vulgaris:
използване на електрически ток;
оксидиране на медна тел;
използвайки химически вещества.
Най-ефективният и бърз метод е използването на електрически ток, тъй като по време на нашия експеримент хидрата в аквариума беше напълно унищожена. В този случай растенията не бяха повредени и ние изолирахме рибите. Методът, използващ медна тел и химикали, е по-малко ефективен и отнема време.
2.7. Условия на задържане. Влиянието на различни среди върху жизнената активност на Hydra vulgaris (Хидра вулгарна )
Цел на изследването:определят условията за благоприятно местообитание на обикновената хидра (Hydravulgaris),идентифицират влиянието на различните среди върху поведението на животните.
Оборудване:аквариум, растения, оцет, солна киселина, брилянтно зелено.
Таблица 2. Разположение на Hydra vulgaris(Хидра вулгарис) V различни среди
ПОВЕДЕНЧЕСКИ ОСОБЕНОСТИ |
||
Когато се постави в разтвора, той се сви до малка бучка. Живее 12 часа след поставяне в разтвора. |
Разтворът на оцет не е благоприятна среда за съществуване на организъм, той може да се използва за унищожаване. |
|
На солна киселина |
Когато се постави в разтвора, хидрата започна активно да се движи в различни посоки (в рамките на 1 минута). След което се сви и престана да дава признаци на живот. |
Солната киселина е бързодействащ разтвор, който има пагубен ефект върху хидрата. |
Наблюдава се оцветяване на хидра. Без съкращения. Неактивност. Тя беше жива 2 дни. |
||
Алкохолик |
Наблюдава се силно намаление. В рамките на 30 секунди то спря да дава признаци на живот. |
Алкохолът е едно от най-ефективните средства за унищожаване на хидрата. |
Глицерол |
В рамките на минута се наблюдава рязко свиване на хидрата, след което хидрата престава да дава признаци на живот. |
Глицеринът е разрушителна среда за хидрата. И може да се използва като средство за унищожение. |
Заключение. Благоприятни условия за Hydra vulgaris ( Хидра вулгарна) са: наличие на светлина, изобилие от храна, наличие на кислород, температура от +17 градуса до +25. При поставяне на Hydra vulgaris ( Хидра вулгарна) в различни среди отбелязваме следното:
Разтвор на оцет, солна киселина, алкохол, глицерин не е благоприятна среда за съществуване на животно и може да се използва като средство за унищожаване.
Зеленката не е вредно решение за животното, но намалява активността.
2.8. Реакция на кислород
Цел на изследването:открийте ефекта на кислорода върху Hydra vulgaris ( Хидра вулгарис).
Оборудване:съд със силно замърсена вода, изкуствени водорасли, жива елодея, епруветки.
Заключение.Хидрата е организъм, който се нуждае от кислород, разтворен в чиста вода. Следователно животно не може да съществува в мръсна вода, защото... количеството кислород в него е значително по-малко, отколкото в чистия. В съда, където се намираха изкуствените водорасли, загинаха почти всички хидри, защото... изкуствените водорасли не извършват процеса на фотосинтеза. Във втория съд, където се намираше живото водорасло Elodea, се извършваше процесът на фотосинтеза и хидр. (хидра)оцелял. Това още веднъж доказва, че хидрите имат нужда от кислород.
2.9. Симбионти (съжители)
Цел на изследването:докажете на практика, че симбионтите на зелените хидри ( Hydra viridissima)са хлорела.
Оборудване:микроскоп, скалпел, аквариум, стъклена тръба, 1% разтвор на глицерин.
Напредък
Симбионтите на зелените хидри са хлорела, едноклетъчни водорасли. Така зеленият цвят на полипа се осигурява не от собствените клетки, а от хлорела. Известно е, че яйцата на хидрата се образуват в ектодермата. И така, хлорела може да проникне с поток от хранителни вещества от ендодермата в ектодермата и да „зарази“ яйцето, превръщайки го в зелено. За да докажем това, нека проведем експеримент: поставете зелена хидра в 1% разтвор на глицерин. След известно време клетките на ендодермата се пукат, хлорелата се появява навън и скоро умира. Хидрата губи цвета си и става бяла. При правилна грижа такава хидра може да живее доста дълго време.
Трябва да се отбележи, че при гмуркане Hydra vulgaris ( Hydra vulgaris)регистрирахме фатален изход в разтвор на глицерин (виж параграф 2.8). Въпреки това, зелената хидра ( Hydra viridissima)оцелява в същото решение.
2.10. Процесът на хранене, намаляване на глада и депресията
Цел на изследването:изучаване на процесите на хранене, намаляване и депресия в Hydra vulgaris ( Хидра вулгарна).
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, циклоп, дафния, месни косми, свинска мас, скалпел.
Напредък
Мониторинг на процеса на хранене на хидра (Хидра вулгарна ). При хранене на малки парченца месо от хидра ( Hydra vulgaris)Те хващат с пипалата си храна, поднесена на върха на заострена пръчка или скалпел. Хидрата с удоволствие консумира проби от месо, циклоп и дафния, но отказва пробата от свинска мас. Следователно, животното предпочита протеинова храна(дафния, циклоп, месо). Когато изследваният обект беше поставен в контейнер с вода без храна и кислород, като по този начин се създадоха неблагоприятни условия за съществуването на хидра, коелентерните изпаднаха в депресия.
Наблюдение.След 3 часа животното се свива до малък размер, намалява активността и има слаба реакция на стимули, т.е. тялото изпадна в депресия. След два дни хидрата ( Хидра вулгарна) започна самовглъбяване, т.е. бяхме свидетели на процеса на намаляване.
Заключение. Липсата на храна се отразява негативно на живота на хидрата (Хидра вулгарис),придружен от процеси като депресия и редукция.
2.11 Процес на размножаване при Hydra vulgaris (Хидра вулгарна )
Цел на изследването:изучавайте на практика процеса на размножаване при Hydra vulgaris ( Хидра вулгарис).
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, скалпел, дисекционна игла, микроскоп.
Напредък
Един индивид от хидра беше поставен в аквариума, създавайки благоприятни условия, а именно: температурата на водата в аквариума се поддържаше на +22 градуса по Целзий, доставяше се кислород (филтър, водорасли elodea) и се осигуряваше постоянно хранене. Развитието, размножаването и промените в числеността са наблюдавани в продължение на един месец.
Наблюдение.В продължение на два дни Hydra vulgaris ( Хидра вулгарна) се хранеше активно и нарастваше по размер. След 5 дни върху него се образува пъпка - малка подутина по тялото. Ден по-късно наблюдавахме процеса на пъпкуване на дъщерен индивид от хидра. Така до края на експеримента в нашия аквариум имаше 18 животни.
Заключение. При благоприятни условияХидра вулгарис (Хидра вулгарис)размножава се безполово (пъпкуване), което спомага за увеличаване на броя на животните.
2.12 Процесът на регенерация при Hydra vulgaris (Хидра вулгарна ) като бъдещето на медицината
Цел на изследването:експериментално изследване на процеса на регенерация.
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, скалпел, дисекционна игла, петриево блюдо.
Напредък
Нека поставим един индивид от Hydra vulgaris (Хидра вулгарис)в паничка на Петри, след което с помощта на увеличително устройство и скалпел отрежете едното пипало. След дисекция ще поставим хидрата в аквариум с благоприятни условия и ще наблюдаваме животното в продължение на 2 седмици.
Наблюдение.След дисекцията отрязаният крайник проявява конвулсивни движения, което не е изненадващо, т.к. Хидрата има нервна система от дифузно-нодуларен тип. Когато индивидът беше поставен в аквариума, хидрата бързо свикна и започна да се храни. Ден по-късно хидрата има ново пипало, следователно животното има способността да възстанови крайниците си, което означава, че се извършва регенерация.
За да продължим експеримента, нека нарежем обикновената хидра (Хидра вулгарис)на три части: глава, крак, пипало. За да елиминираме грешките, поставяме всяка част в отделна паничка на Петри. Всяка проба беше наблюдавана в продължение на два дни.
Наблюдение.През първите шест минути отрязаното пипало на хидра даде признаци на живот, но по-късно не го наблюдавахме повече. Ден по-късно част от тялото на хидрата беше трудно различима под микроскоп. Следователно, нов индивид не може да се образува от пипало на хидра и други части на тялото не могат да бъдат завършени (чрез регенерация). В петриевото блюдо, съдържащо главата, протича процесът на клетъчна регенерация. Тялото се е възстановило. Почти едновременно липсващите части на тялото (крак и пипала) бяха завършени от главата. Това означава, че главата извършва процеса на регенерация и може да завърши цялото си тяло. Целият организъм, а именно главата и пипалата, също са изградени от крака на хидрата.
Заключение. Следователно от една индивидуална хидра, нарязана на три части (глава, крак, пипало), могат да се получат два пълноценни организма.
Може да се предположи, че i-клетките, които изпълняват функциите почти на стволови клетки, са отговорни за способността за клетъчна регенерация в Hydra. Те могат да пресъздадат клетките, които липсват за пълноценното съществуване на тялото. Това бяха i-клетки, които помогнаха за създаването на пипалото, главата и крака. Те допринесоха за увеличаване на броя на индивидите по неестествен начин.
С по-нататъшно задълбочено изследване на i-клетките, както и на техните способности, човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината. Те ще помогнат на човек да се доближи до безсмъртието. Чрез имплантиране на аналог на i-клетки в жив организъм ще бъде възможно да се пресъздадат липсващите части (органи) на тялото. Човечеството ще може да предотврати смъртта на клетките в тялото. Чрез създаването на самовъзстановяващи се органи, използвайки аналог на i-клетки, можем да решим проблема с уврежданията в света.
Приложение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В хода на серия от експерименти беше установено, че Hydra vulgaris живее в района на Витебск. Основното условие за живот на хидра е изобилието от храна. Хидрата не понася излагане на ултравиолетова светлина. В рамките на една минута след излагане на UV радиация тя умира. Всички химични процеси, протичащи в тялото на хидрата, зависят от температурата - външна и вътрешна. Когато поставяме обикновената хидра (Hydra vulgaris) в различни среди, наблюдаваме, че хидрата не може да оцелее във всяка среда. Хидрите могат да издържат на липса на кислород доста дълго време: часове и дори дни, но след това умират. Зелените хидри са в симбиоза с хлорела, без да си вредят. Хидра предпочита протеиново хранене(дафния, циклоп, месо), липсата на храна се отразява негативно на живота на хидрата и е придружена от процеси като депресия и намаляване.
На практика е доказано, че нов индивид не може да се образува от пипало на хидра и да завърши изграждането на други части на тялото. Главата извършва процеса на регенерация и може да завърши цялото си тяло; кракът на хидрата също завършва цялото тяло. Следователно от една индивидуална хидра, нарязана на три части (глава, крак, пипало), могат да се получат два пълноценни организма. i-клетките, които изпълняват функциите почти на стволови клетки, са отговорни за способността за клетъчна регенерация в хидрата. Те могат да пресъздадат клетките, които липсват за пълноценното съществуване на тялото. Това бяха i-клетки, които помогнаха за създаването на пипалото, главата и крака. Те допринесоха за увеличаване на броя на индивидите по неестествен начин. С по-нататъшно задълбочено изследване на i-клетките, както и на техните способности, човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината. Те ще помогнат на човек да се доближи до безсмъртието. Чрез имплантиране на аналог на i-клетки в жив организъм ще бъде възможно да се пресъздадат липсващите части (органи) на тялото. Човечеството ще може да предотврати смъртта на клетките в тялото. Чрез създаването на самовъзстановяващи се органи, използвайки аналог на i-клетки, можем да решим проблема с уврежданията в света.
Библиография
Биология в училище Глаголев, С. М. (канд биологични науки). Стволови клетки [Текст] / SM. Глаголев // Биология в училище. - 2011. - N 7. - С. 3-13. - ^QI j Библиография: с. 13 (10 заглавия). - 2 рисунки, 2 снимки. В статията ние говорим заза стволовите клетки, тяхното изследване и практическа употребапостиженията на ембриологията.
Бикова, Н. Звездни паралели / Наталия Бикова // Лицейско и гимназиално образование. - 2009. - N 5. - С. 86-93. В подбора на материалите авторът разсъждава върху звездите, Вселената и предоставя някои фактологични данни.
Бюлетин Влиянието на аналозите на експерименталния хидра пептиден морфоген върху синтетичната биология на ДНК и процесите в миокарда на новородени в медицината на бели плъхове [Текст] / Е. Н. Сазонова [и др.] // Бюлетин по експериментална биология и медицина. - 2011. - Т. 152, N 9. - С. 272-274. - Библиография: с. 274 (14 заглавия). - 1 маса. Чрез авторадиография с (3)Н-тимидин е изследвана ДНК синтетичната активност на миокардни клетки на новородени бели плъхове след интраперитонеално приложение на хидра пептидния морфоген и неговите аналози. Въвеждането на хидра пептидния морфоген има стимулиращ ефект върху пролиферативната активност в миокарда. Подобен ефект е причинен от съкратени аналози на хидра пептидния морфоген - пептиди 6C и 3S. Прилагането на аргинин-съдържащ аналог на пептидния морфоген Hydra води до значително намаляване на броя на ДНК-синтезиращите ядра във вентрикуларния миокард на новородени бели плъхове. Обсъжда се ролята на структурата на пептидната молекула в осъществяването на морфогенетичните ефекти на хидра пептидния морфоген.
Взаимодействие на жива система с електромагнитно поле/ Р. Р. Асланян [и др.] // Бюлетин на Московския университет. сер. 16, Биология. - 2009. - N 4. - С. 20-23. -Библиография: с. 23 (16 заглавия). - 2 снимки. Относно изследването на ефекта на ЕМП (50 Hz) върху едноклетъчни зелени водорасли Dunaliella tertioleta, Tetraselmis viridis и сладководна хидра Hydra oligactis.
Хидрата е роднина на медузите и коралите.
Иванова-Казас, О. М. (доктор на биологичните науки; Санкт Петербург) Реинкарнации на Лернейската хидра / О. М. Иванова-Казас // Природа. - 2010. - N 4. - С. 58-61. -Библиография: с. 61 (6 заглавия). - 3 снимки. За еволюцията на Лернейската хидра в митологията и нейния реален прототип в природата. Ioff, N. A. Курс по ембриология 1962 безгръбначни / изд. Л. В. Белоусова. Москва: висше училище, 1962. - 266 с. : аз ще.
историята на „един вид сладководен полип с ръце във формата на рога” / В. В. Малахов // Природа. - 2004. - N 7. - С. 90-91. - Rec. на книгата: Степанянц С. Д., Кузнецов В. Г., Анохин Б. В. Хидра: от Абрахам Трембле до наши дни / С. Д. Степанянц, В. Г. Кузнецов, Б. В. Анохин.- М .; Санкт Петербург: Партньорство на научните публикации KMK, 2003 (Разнообразие на животните. Брой 1).
Канаев, И. И. Хидра: есета за биологията на сладководни полипи от 1952 г. - Москва; Ленинград: Издателство на Академията на науките на СССР, 1952. - 370 с.
Малахов, В. В. (член-кореспондент на РАН). Нов
Овчинникова, Е. Щит срещу водната хидра / Екатерина Овчинникова // Идеи за вашия дом. - 2007. - N 7. - P. 182-1 88. Характеристики на рулонни хидроизолационни материали.
С. Д. Степанянц, В. Г. Кузнецова и Б. А. Анохин „Хидра от Абрахам Трембле до наши дни“;
Токарева, Н.А. Лаборатория на Лернейската хидра / Токарева Н.А. // Екология и живот. -2002. -N6.-C.68-76.
Фролов, Ю. (биолог). Лернейско чудо / Ю. Фролов // Наука и живот. - 2008. - N 2. - С. 81.-1 снимка.
Хохлов, А. Н. За безсмъртната хидра. Отново [Текст] / А. Н. Хохлов // Бюлетин на Московския университет. сер. 16, Биология.-2014.-№ 4.-С. 15-19.-Библиография: с. 18-19 (44 заглавия). Разгледана е накратко дългата история на идеите за най-известния „безсмъртен” (нестареещ) организъм – сладководната хидра, която от много години привлича вниманието на учените, занимаващи се с проблемите на стареенето и дълголетието. Има възобновяване в последните годиниинтерес към изучаването на фини механизми, които осигуряват практ пълно отсъствиеТова е стареещ полип. Подчертава се, че в основата на „безсмъртието“ на хидрата е неограничената способност на нейните стволови клетки да се самообновяват.
Shalapyonok, E. S. Безгръбначни 2012 животни от водни и сухоземни екосистеми на Беларус: наръчник за студенти по биология. Факултет-Минск: BSU, 2012.-212 с. : аз ще. - Библиография: с. 194-195. - Указ. рус. име животни: стр. 196-202. - Указ. латински име животни: стр. 203-210.
Хидрите са особен род приседнали кишечнополостни, които по своя външен вид и начин на живот наподобяват растенията, но все пак принадлежат към животинското царство. Нервната система на хидрата е проектирана по такъв начин, че да осигури на съществото способността да извлича достатъчно количествохрана.
Разберете какъв тип нервна системав Хидра не е лесно, тъй като тази структура е доста проста и се среща не само в тези същества, но и в някои видове медузи и други примитивни животни. Хидрите са сравнително малки животински организми, достигащи размери от 2 до 20 mm.
Клетките, които образуват нервната система, имат формата на звезди, които са свързани с лъчи една с друга, образувайки невронна мрежа. Нервната система е разположена под кожно-мускулните клетки. Хидрите нямат орган за централно възприемане на електрически импулси, причинени от външни или вътрешни стимули. Максималният брой неврони е приблизително 5000 бр. и всички те са свързани помежду си.
Нервната система на хидрата се нарича дифузен плексус, тъй като има разпръснат и хетерогенен плексус. В областта на подметката се наблюдава кондензация на дифузния плексус, устната кухинаи пипала. Последните проучвания показват, че в областта на устата има нервен пръстен, който има подобна структура на нервния пръстен, разположен по ръба на чадъра на хидромедуза.
Нервната система на хидрата е изключително примитивна, поради което клетките, които я образуват, нямат ясно разделение на моторни, интеркаларни и сензорни. В същото време трябва да се има предвид, че определено разделение на клетки в нервната система на това същество все още съществува. Има 2 основни типа нервни клетки – ганглийни и сетивни.
Структурата на тези 2 вида клетки има фундаментални различия. Чувствителните клетки са разположени напречно на епителния слой и имат 1 неподвижен флагел, осеян с микроскопични власинки. Този флагел се простира във външната среда и провежда стимули, действащи отвън. Клетките от ганглиозен тип са разположени в самата основа на епително-мускулния слой, така че техните процеси не могат да възприемат стимули, действащи отвън, но те участват активно в мускулната контракция, когато е необходимо.
По отношение на техния морфологичен състав, по-голямата част от нервните клетки на хидрата са биполярни, което им осигурява по-добра проводимост и способност да реагират адекватно на стимули, засягащи тялото на този организъм от външната среда.
Въпреки примитивната структура на нервната система на хидрата, проводимостта все още се осигурява не само от електрически, но и химична реакция. Химическите невротрансмитери в организъм като хидра включват серотонин, допамин, гама аминокиселина, норепинефрин, глутамат, глицин и в допълнение болно количество различни видовеневропептиди.
Всички тези химикали са по-характерни за сложните животински организми, но малка част от тях присъства и в протозоите. Въпреки факта, че хидрата няма централна нервна система, тя все още е способна да възприема светлинни стимули. Сравнително наскоро дори организми като медузи се смятаха за напълно неспособни да различават светлината от тъмнината, но по-късно бяха открити специални клетки, които позволяват на тези същества, носещи се през океана, да различават светлината от тъмнината и да избират посоката на движение. Това е изключително ефективно, тъй като в по-повърхностните слоеве на водата живеят по-голям брой малки ракообразни и други организми, с които се хранят медузите.
Hydra има подобен механизъм за разпознаване на светлината и тъмнината. Специален чувствителен протеин, известен още като опсин, помага на хидрите да разпознават светлината. Извършване генетичен анализТози протеин, извлечен от тялото на хидра, разкрива редица прилики с подобен протеин, открит при хората. Подобно проучване показа, че протеинът опсин при хората и хидрата има общ произход.
Нервната система на хидрата е доста ефективна и осигурява на това същество По-добри условияза оцеляване. При минимален контакт с тялото на хидрата, възбудата, която възниква в една точка на тялото й, бързо се разпространява в други. Като се има предвид, че нервният импулс мигновено се разпространява в тялото на хидрата, се наблюдава бързо свиване на мускулно-кожната система, поради което цялото тяло на създанието бързо се скъсява. Такъв отговор на съществуващ стимул отвън се счита за безусловен рефлекс.
Нервните клетки, подобно на други тъкани на тялото на хидрата, имат значителна способност да се регенерират. Когато хидрата е разделена на няколко части, всяка от тези половини може по-късно да стане независим организъм и да възстанови изгубените части.
Въпреки факта, че хидрите, като правило, остават на едно място за дълго време, ако е необходимо, това същество може да се движи бавно, за да намери по-удобно място за лов на плячката си. Особеностите на движението на хидрата също до голяма степен се определят от структурата на нервната система на това същество.
Енциклопедичен YouTube
- дългостъблена хидра ( Хидра (Pelmatohydra) oligactis, синоним - Hydra fusca) - голям, с куп много дълги нишковидни пипала, 2-5 пъти по-големи от тялото му. Тези хидри са способни на много интензивно пъпкуване: на един майчин индивид понякога можете да намерите до 10-20 полипа, които все още не са пъпкували.
- Хидра вулгарис ( Хидра вулгарна, синоним - Hydra grisea) - Пипалата в отпуснато състояние значително надвишават дължината на тялото - приблизително два пъти по-дълго от тялото, а самото тяло се стеснява по-близо до подметката;
- хидра фина ( Hydra circumcincta, синоним - Hydra attenuata) - тялото на тази хидра изглежда като тънка тръба с еднаква дебелина. Пипалата в отпуснато състояние не надвишават дължината на тялото, а ако го направят, то е много малко. Полипите са малки, понякога достигат 15 mm. Ширината на капсулите Holotrich isorhiz надвишава половината от дължината им. Предпочита да живее по-близо до дъното. Почти винаги е прикрепен към страната на предметите, която е обърната към дъното на резервоара.
- зелена хидра ( ) с къси, но многобройни пипала, тревистозелени на цвят.
- Hydra oxycnida - пипалата в отпуснато състояние не надвишават дължината на тялото, а ако надвишават, тогава много малко. Полипите са големи, достигат 28 mm. Ширината на капсулите Holotrich isorhiz не надвишава половината от дължината им.
1 / 5
✪ Hydra - подводен хищник.wmv
✪ Сладководна хидра
✪ Сладководен полип Хидра. Онлайн подготовка за Единен държавен изпит по биология.
✪ Създаване на Hydra (+ EEVEE), пълен урок. Създайте Hydra в Blender (+ EEVEE Demo)
субтитри
Тялото на хидрата е цилиндрично, в предния край на тялото (на периоралния конус) има уста, заобиколена от венче от 5-12 пипала. При някои видове тялото е разделено на ствол и стъбло. В задния край на тялото (стъблото) има подметка, с помощта на която хидрата се движи и се прикрепя към нещо. Хидрата има радиална (едноосно-хетерополна) симетрия. Оста на симетрия свързва два полюса - оралния, на който е разположена устата, и аборалния, на който е разположена подметката. През оста на симетрия могат да се прокарат няколко равнини на симетрия, разделящи тялото на две огледално симетрични половини.
Тялото на хидрата е торба със стена от два слоя клетки (ектодерма и ендодерма), между които има тънък слой междуклетъчно вещество (мезоглея). Телесната кухина на хидрата - стомашната кухина - образува израстъци, простиращи се вътре в пипалата. Въпреки че обикновено се смята, че хидрата има само един отвор, водещ в стомашната кухина (орален), всъщност на стъпалото на хидрата има тясна аборална пора. Чрез него може да се освободи течност от чревната кухина, както и газов мехур. В този случай хидрата, заедно с мехурчето, се отделя от субстрата и изплува нагоре, като се държи с главата надолу във водния стълб. По този начин той може да се разпространи в целия резервоар. Що се отнася до отвора на устата, при нехранеща се хидра той практически липсва - клетките на ектодермата на устния конус се затварят и образуват плътни връзки, както в други части на тялото. Следователно, когато се храни, хидратът трябва всеки път да „пробива“ устата си отново.
Клетъчен състав на тялото
Епителни мускулни клетки
Епителните мускулни клетки на ектодермата и ендодермата образуват по-голямата част от тялото на хидрата. Хидрата има около 20 000 епителни мускулни клетки.
Клетките на ектодермата имат цилиндрични епителни части и образуват еднослоен покривен епител. В съседство с мезоглеята са контрактилните процеси на тези клетки, образуващи надлъжните мускули на хидрата.
Епителните мускулни клетки на ендодермата се насочват от епителни части в чревната кухина и носят 2-5 флагела, които смесват храната. Тези клетки могат да образуват псевдоподи, с помощта на които улавят хранителни частици. В клетките се образуват храносмилателни вакуоли.
Епителните мускулни клетки на ектодермата и ендодермата са две независими клетъчни линии. В горната трета на тялото на хидрата те се делят митотично и техните потомци постепенно се придвижват или към хипостома и пипалата, или към подметката. Докато се движат, настъпва диференциация на клетките: например клетките на ектодермата на пипалата пораждат жилещи батерийни клетки, а на подметката - жлезисти клетки, които отделят слуз.
Жлезисти клетки на ендодермата
Жлезистите клетки на ендодермата се секретират в чревната кухина храносмилателни ензимикоито разграждат храната. Тези клетки се образуват от интерстициални клетки. Хидрата има около 5000 жлезисти клетки.
Интерстициални клетки
Между епителните мускулни клетки има групи от малки кръгли клетки, наречени междинни или интерстициални клетки (i-клетки). Hydra има около 15 000. Това са недиференцирани клетки. Те могат да се трансформират в други видове клетки в тялото на хидрата, с изключение на епително-мускулните. Междинните клетки имат всички свойства на мултипотентните стволови клетки. Доказано е, че всяка междинна клетка е потенциално способна да произвежда както зародишни, така и соматични клетки. Стволовите междинни клетки не мигрират, но техните диференциращи се потомствени клетки са способни на бърза миграция.
Нервни клетки и нервна система
Нервните клетки образуват примитивна дифузна нервна система в ектодермата - дифузен нервен плексус (дифузен плексус). Ендодермата съдържа отделни нервни клетки. Общо хидрата има около 5000 неврони. Хидрата има удебеления на дифузния плексус на подметката, около устата и на пипалата. Според нови данни хидрата има периорален нервен пръстен, подобен на нервния пръстен, разположен на ръба на чадъра на хидромедузата.
Hydra няма ясно разделение на сензорни, интеркаларни и моторни неврони. Същата клетка може да възприема дразнене и да предава сигнал на епителните мускулни клетки. Има обаче два основни вида нервни клетки – сензорни и ганглийни клетки. Телата на чувствителните клетки са разположени напречно на епителния слой; те имат неподвижен флагел, заобиколен от яка от микровили, която стърчи във външната среда и е в състояние да възприема дразнене. Ганглийните клетки са разположени в основата на епителните мускулни клетки, процесите им не се простират във външната среда. Според морфологията повечето неврони на хидра са биполярни или мултиполярни.
Нервната система на Хидра съдържа както електрически, така и химически синапси. От невротрансмитерите, открити в хидра, допамин, серотонин, норепинефрин, гама-аминомаслена киселина, глутамат, глицин и много невропептиди (вазопресин, субстанция Р и др.).
Хидрата е най-примитивното животно, в чиито нервни клетки се намират светлочувствителни протеини опсин. Анализът на гена на Hydra opsin предполага, че Hydra и човешките opsin имат общ произход.
Ужилващи клетки
Жилните клетки се образуват от междинни клетки само в областта на торса. Първо, междинната клетка се дели 3-5 пъти, образувайки клъстер (гнездо) от жилещи клетъчни предшественици (книдобласти), свързани с цитоплазмени мостове. След това започва диференциация, по време на която мостовете изчезват. Диференциращите се книдоцити мигрират в пипалата. Жилните клетки са най-многобройните от всички видове клетки; има около 55 000 от тях в Hydra.
Жилната клетка има жилеща капсула, пълна с токсично вещество. Вътре в капсулата се завинтва резба. На повърхността на клетката има чувствителен косъм, когато се раздразни, нишката се изхвърля и удря жертвата. След изстрелването на нишката клетките умират и от междинните клетки се образуват нови.
Hydra има четири вида жилещи клетки - stenoteles (пенетранти), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (големи лепещи) и atriches isorhiza (малки лепещи). При лов се стрелят първо волвенти. Техните спирални жилещи нишки оплитат израстъците на тялото на жертвата и осигуряват нейното задържане. Под въздействието на дръпненията на жертвата и причинените от тях вибрации, повече висок прагпенетранти против дразнене. Шиповете в основата на техните жилещи нишки са закотвени в тялото на плячката и отровата се инжектира в тялото му през кухата жилеща нишка.
Голям брой жилещи клетки се намират върху пипалата, където образуват жилещи батерии. Обикновено батерията се състои от една голяма епително-мускулна клетка, в която са потопени жилещите клетки. В центъра на батерията има голям пенетрант, около него има по-малки волвенти и глутинанти. Книдоцитите са свързани чрез десмозоми с мускулните влакна на епителната мускулна клетка. Големите глутинанти (жилната им нишка има бодли, но подобно на волвентата няма дупка на върха) очевидно се използват главно за защита. Малките глутинанти се използват само когато хидрата се движи, за да прикрепи здраво пипалата си към субстрата. Изстрелването им е блокирано от екстракти от тъканите на жертвите на Hydra.
Изстрелването на пенетранти Hydra беше изследвано с помощта на ултрависокоскоростно заснемане. Оказа се, че целият процес на запалване отнема около 3 ms. В началната си фаза (преди извъртане на шиповете) скоростта му достига 2 m/s, а ускорението е около 40 000 (данни от 1984 г.); очевидно това е един от най-бързите клетъчни процеси, известни в природата. Първата видима промяна (по-малко от 10 μs след стимулация) беше увеличаване на обема на жилещата капсула с приблизително 10%, след което обемът намаля до почти 50% от първоначалния. По-късно се оказа, че както скоростта, така и ускорението при изстрелване на нематоцисти са силно подценени; по данни от 2006 г. в ранната фаза на изпичане (изхвърляне на шипове) скоростта на този процес е 9-18 m/s, а ускорението варира от 1 000 000 до 5 400 000 g. Това позволява на нематоциста с тегло около 1 ng да развие налягане от около 7 hPa на върховете на шиповете (чийто диаметър е около 15 nm), което е сравнимо с налягането на куршум върху мишена и му позволява да пробие справедливо дебела кутикула на жертвите.
Полови клетки и гаметогенеза
Както всички животни, хидратите се характеризират с оогамия. Повечето хидри са двудомни, но има хермафродитни линии хидри. Както яйцеклетките, така и спермата се образуват от i-клетки. Смята се, че това са специални субпопулации от i-клетки, които могат да бъдат разграничени чрез клетъчни маркери и които присъстват в малък брой в хидрата и по време на безполово размножаване.
Дишане и елиминиране
Дишането и отделянето на метаболитни продукти става през цялата повърхност на тялото на животното. Вероятно вакуолите, които присъстват в клетките на хидрата, играят известна роля в секрецията. Основната функция на вакуолите вероятно е осморегулаторна; те отстраняват излишната вода, която непрекъснато навлиза в клетките на хидрата чрез осмоза.
Раздразнителност и рефлекси
Хидрите имат мрежеста нервна система. Наличието на нервна система позволява на хидрата да извършва прости рефлекси. Хидрата реагира на механично дразнене, температура, осветление, наличие на химикали във водата и редица други фактори на околната среда.
Хранене и храносмилане
Хидрата се храни с дребни безгръбначни - дафния и други кладоцери, циклопи, както и найдидни олигохети. Има доказателства за хидра, която консумира ротифери и трематоди церкарии. Плячката се улавя от пипалата с помощта на жилещи клетки, чиято отрова бързо парализира малките жертви. Чрез координирани движения на пипалата плячката се довежда до устата и след това с помощта на контракции на тялото хидратът се „облича“ върху жертвата. Храносмилането започва в чревната кухина (кавитарно храносмилане) и завършва вътре в храносмилателните вакуоли на епителните мускулни клетки на ендодермата (вътреклетъчно храносмилане). Остатъците от несмляната храна се изхвърлят през устата.
Тъй като хидрата няма транспортна система и мезоглеята (слоят от междуклетъчно вещество между ектодермата и ендодермата) е доста плътна, възниква проблемът с транспортирането на хранителни вещества до клетките на ектодермата. Този проблем се решава чрез образуването на клетъчни израстъци на двата слоя, които пресичат мезоглеята и се свързват чрез празнини. През тях могат да преминават малки органични молекули (монозахариди, аминокиселини), което осигурява хранене на клетките на ектодермата.
Размножаване и развитие
При благоприятни условия хидрата се размножава безполово. Върху тялото на животното (обикновено в долната трета на тялото) се образува пъпка, тя расте, след това се образуват пипала и се пробива уста. Младата хидра излиза от тялото на майката (в този случай полипите на майката и дъщерята са прикрепени с пипала към субстрата и се дърпат в различни посоки) и води независим начин на живот. През есента хидрата започва да се размножава сексуално. На тялото, в ектодермата, се образуват гонади - полови жлези, а в тях зародишните клетки се развиват от междинни клетки. Когато се образуват гонади на хидра, се образува медузоидно възелче. Това предполага, че половите жлези на хидрата са силно опростени спорифери, последният етап от поредицата от трансформация на изгубеното медузоидно поколение в орган. Повечето видове хидра са двудомни, хермафродитизмът е по-рядко срещан. Яйцата на хидрата растат бързо чрез фагоцитоза на околните клетки. Зрелите яйца достигат диаметър 0,5-1 mm. Оплождането се случва в тялото на хидрата: през специална дупка в гонадата спермата прониква в яйцето и се слива с него. Зиготата претърпява пълно равномерно фрагментиране, което води до образуването на целобластула. След това, в резултат на смесена деламинация (комбинация от имиграция и деламинация), настъпва гаструлация. Около ембриона се образува плътна защитна обвивка (ембриотека) с шиповидни израстъци. На етапа на гаструла ембрионите влизат в суспендирана анимация. Възрастните хидри умират, а ембрионите потъват на дъното и презимуват. През пролетта развитието продължава; в паренхима на ендодермата се образува чревна кухина чрез дивергенция на клетките, след което се образуват зачатъци на пипала и млада хидра излиза от черупката. Така, за разлика от повечето морски хидроиди, хидрата няма свободно плуващи ларви и нейното развитие е директно.
Растеж и регенерация
Клетъчна миграция и обновяване
Обикновено при възрастна хидра клетките и на трите клетъчни линии се делят интензивно в средната част на тялото и мигрират към подметката, хипостома и върховете на пипалата. Там настъпва клетъчна смърт и десквамация. Така всички клетки на тялото на хидрата непрекъснато се обновяват. При нормално хранене „излишъкът“ от делящи се клетки се премества в бъбреците, които обикновено се образуват в долната трета на тялото.
Регенеративна способност
Hydra има много висока способност за регенерация. Когато се разреже напречно на няколко части, всяка част възстановява "главата" и "крака", запазвайки оригиналната полярност - устата и пипалата се развиват от страната, която е по-близо до устния край на тялото, а дръжката и подметката се развиват върху аборалната страна на фрагмента. Целият организъм може да се възстанови от отделни малки части от тялото (по-малко от 1/200 от обема), от парчета пипала, а също и от суспензия от клетки. В същото време самият процес на регенерация не е придружен от увеличение клетъчно деленеи представлява типичен пример за морфалаксис.
Хидрата може да се регенерира от суспензия от клетки, получена чрез накисване (например чрез триене на хидра през мелничен газ). Експериментите показват, че за възстановяване на главата е достатъчно образуването на съвкупност от приблизително 300 епително-мускулни клетки. Доказано е, че регенерацията нормално тяловъзможно от клетки от един слой (само ектодерма или само ендодерма).
Фрагменти от изрязаното тяло на хидрата запазват информация за ориентацията на телесната ос на организма в структурата на актиновия цитоскелет: по време на регенерацията оста се възстановява, влакната насочват клетъчното делене. Промените в структурата на актиновия скелет могат да доведат до нарушения в регенерацията (образуването на няколко телесни оси).
Експерименти за изучаване на регенерация и модели на регенерация
Местни видове
Най-често се срещат в резервоарите на Русия и Украйна следните видовехидра (понастоящем много зоолози разграничават, в допълнение към рода Хидраоще 2 вида - ПелматохидраИ Хлорохидра):
симбионти
Така наречените „зелени“ хидри Хидра (Chlorohydra) viridissimaЕндосимбиотичните водорасли от рода живеят в клетки на ендодермата Хлорела- зоохлорела. В светлината такива хидри могат дълго време(повече от четири месеца) остават без храна, докато хидрите, изкуствено лишени от симбионти, умират след два месеца без хранене. Зоохлорелата прониква в яйцата и се предава трансовариално на потомството. Други видове хидра понякога могат да бъдат заразени със зоохлорела в лабораторни условия, но не възниква стабилна симбиоза.
Именно с наблюдения на зелени хидри А. Трембле започва своето изследване.
Хидрите могат да бъдат атакувани от пържени риби, за които изгарянията от жилещи клетки очевидно са доста чувствителни: след като грабнат хидрата, пържените обикновено я изплюват и отказват по-нататъшни опити да я изядат.
Кладоцерите ракообразни от семейство Hydoridae са приспособени да се хранят с тъканите на хидрата. Anchistropus emarginatus.
Turbellaria microstoma може също да се храни с тъкани на хидра, които са в състояние да използват несмлени млади жилещи клетки на хидри като защитни клетки - клептокнидии.
История на откритието и изследването
Очевидно хидрата е описана за първи път от Антонио ван Льовенхук. Изучава в детайли храненето, движението и безполовото размножаване, както и регенерацията на Hydra
СМ. Никитина, И.А. Ваколюк (Калининград Държавен университет)
Функционирането на хормоните като най-важните регулатори и интегратори на метаболизма и различни функции в организма е невъзможно без наличието на системи за специфично приемане на сигнала и превръщането му в краен полезен ефект, тоест без хормонокомпетентна система. С други думи, наличието на реакция на организмово ниво към екзогенни съединения е невъзможно без наличието на циторецепция към тези съединения и съответно без наличието в тези животни на ендогенни съединения, свързани с тези, с които ние действаме. Това не противоречи на концепцията за универсални блокове, когато основните молекулярни структури в функционални системиживите организми се срещат в почти пълен комплект още в самото начало ранни стадииеволюции, които са достъпни само за изучаване, са представени от ограничен брой молекули и изпълняват едни и същи елементарни функции не само в представители на едно царство, например в различни групибозайници или дори различни видове, но и сред представителите различни кралства, включително многоклетъчни и едноклетъчни организми, висши еукариоти и прокариоти.
Все пак трябва да се отбележи, че данните за състава и функциите на съединенията, които действат като хормони при гръбначните животни в представители на таксони на доста ниско филогенетично ниво, едва започват да се появяват. От групите животни с ниско филогенетично ниво хидрата, като представител на кишечнополостните, е най-примитивният организъм с истинска нервна система. Невроните се различават морфологично, химически и вероятно функционално. Всеки от тях съдържа невросекреторни гранули. Установено е значително разнообразие от невронни фенотипове в Hydra. В хипостома има подредени групи от 6-11 синаптично свързани клетки, което може да се счита за доказателство за наличието на примитивни нервни ганглии в хидрата. В допълнение към осигуряването на поведенчески реакции, нервната система на хидрата служи като ендокринна регулаторна система, осигурявайки контрол на метаболизма, възпроизводството и развитието. При хидрите има диференциация на нервните клетки според състава на съдържащите се в тях невропептиди). Предполага се, че молекулите на окситоцин, вазопресин, полови стероиди и глюкокортикоиди са универсални. Срещат се и при представители на кишечнополовите. Главните и плантарните активатори (и инхибитори) са изолирани от метанолови екстракти от тялото на хидра. Главният активатор, изолиран от морски анемонии, е подобен по състав и свойства на невропептида, открит в хипоталамуса и червата на крави, плъхове, прасета, хора и в кръвта на последните. Освен това е доказано, че както при безгръбначните, така и при гръбначните, цикличните нуклеотиди участват в осигуряването на реакцията на клетките към неврохормоните, т.е. механизмът на действие на тези вещества в две филогенетично различни линии е еднакъв.
Предназначение това учение, като вземем предвид горното, избрахме да изследваме комплексното влияние върху сладководна хидраекзогенни биологично активни (хормонални) съединения.
Материал и методи на изследване
Животните за експеримента са събрани през юни-юли 1985-1992 г. в болница (канал на река Немонин, село Матросово, област Полесие). Адаптация към отглеждане в лабораторни условия - 10-14 дни. Обем на материала: тип - Coelenterata; клас - Hydrozoa; вид - Hydra oligactis Pallas; количество - 840. Броят на животните е отразен в началото на опита и не се отчита нарастването на броя.
В работата са използвани водоразтворими хормонални съединения от серията окситоцин, предния лоб на хипофизната жлеза с начална активност от 1 ml (ip) (хифотоцин - 5 единици, питуитрин - 5 единици, мамофизин - 3 единици, префизон - 25 единици , гонадотропин - 75 единици) и стероид - преднизолон - 30 mg, които при гръбначните животни осигуряват тристепенна ендокринна регулация, включително хипоталамо-хипофизния комплекс и епителните жлези.
В предварителните експерименти бяха използвани концентрации на лекарството от 0,00002 до 20 ml ip/l от средата на животните.
Имаше три учебни групи:
1-во - определяне на реакцията "+" или "-" във всички приети от нас концентрации;
2-ро - определяне на диапазона от концентрации, които осигуряват работа в хроничен режим с различна продължителност;
3-ти - хроничен експеримент.
Експериментът взе предвид пъпкуващата активност на Hydra. Получените данни бяха подложени на стандартна статистическа обработка.
Резултати от изследванията
При определяне на реакцията "±" на хидри в широк диапазон от концентрации на съединения бяха избрани три (0,1 ml IP/L среда, 0,02 ml IP/L среда и 0,004 ml IP/L среда).
В контролната група хидри, пъпкуването остава на ниво от 0,0-0,4 пъпки/хидра (Pa) в продължение на пет дни. В среда с минимална концентрация на префизон повишението е 2,2 индивида/хидра, питуитрин - 1,9 индивида/хидра (значимостта на разликите с контролата е изключително висока - с ниво на значимост 0,01). При средни концентрации хифотоцинът, мамофизинът и префизонът се представят добре (1,8-1,9 индивида/хидра). Преднизолонът в минимална и особено в средна концентрация предизвиква увеличение на числеността с 1,1-1,3 индивида/хидра, което значително надвишава контролата.
В следващия експеримент са използвани само оптимални концентрации на хормонални съединения. Продължителността на експеримента е 9 дни. В началото на експеримента контролната и експерименталната група не бяха надеждно разграничени от стойността на Pa. След девет дни от експеримента стойностите на Pa са значително различни в експерименталните групи и контролата с ниво на значимост 0,05 (Таблица 1).
маса 1
Влиянието на хормоналните лекарства върху пъпкуването на хидрата (Ra) и вероятността от значимостта на техните различия (p)
сряда | Ра | промяна | Р | ||
1 ден | 9 дни | Ра | 1 ден | 9 дни | |
контрол | 1,2±0,8 | 1,5±0,9 | 0,3±0,1 | - | - |
Гонадотропин | 2,1±1,2 | 5,1±0,3 | 3,0±0,8 | 0,71 | 0,95 |
Prefison | 1,1±0,7 | 4,9±2,0 | 3,8±1,3 | 0,13 | 0,97 |
Хифотоцин | 1,8±0,8 | 6,1±2,2 | 4,3±1,4 | 0,58 | 0,99 |
Питуитрин | 0,8±0,5 | 4,5±2,0 | 3,7±1,5 | 0,47 | 0,98 |
Мамофизин | 1,1±0,3 | 5,3±2,0 | 4,2±1,7 | 0,15 | 0,99 |
Преднизолон | 1,5±0,4 | 7,1±2,2 | 5,6±1,8 | 0,43 | 0,99 |
Както се вижда от таблицата, най-висока стойност Ra се получава, когато животните се държат в преднизолон. Всички пептидни препарати дават приблизително сходни стойности на Pa (средно 3,8 ± 0,5). Тук обаче също има вариация. Най-добър ефект (4,3±1,4) се постига при отглеждане на животните в среда с пречистен екстракт от неврохипофизата - хифотоцин. Близък до него по въздействие е мамофизинът. В експерименталните групи с питуитрин и префизон стойностите на Ra са съответно 3,7±1,5 и 3,8±1,3. Най-малък ефект се постига чрез въздействие върху хидра с гонадотропин. Ненадеждни разлики в Ra се появяват до края на първия ден след поставяне на хидри в разтвори на хормонални лекарства. В продължение на девет дни от експеримента Ra в контролата не се промени. Започвайки от третия ден, Ra във всички експериментални групи значително надвишава Ra в контролата. Трябва да се отбележи, че до деветия ден има постепенно значително увеличение на този показател в експерименталните групи.
За да се оцени статистическата надеждност на ефектите, стойностите на критерия F (съотношение на средните квадрати), получени за всеки от двата фактора поотделно (А - фактор на продължителността на задържане; В - фактор на влияние) и за тяхното взаимодействие (A + B), а табличните стойности на критерия бяха сравнени за две нива на значимост P=0.05 и P=0.01 (Таблица 2).
таблица 2
Резултати от дисперсионния анализ на влиянието на хормоналните лекарства и продължителността на задържането върху интензивността на асексуалния Размножаване на хидриолигактис
фак- | Актуално в групи | Таблица П | ||||||
тори | Питуитрин | Мамофизин | Хифотоцин | Гонадотропин | Prefison | Преднизолон | 0,05 | 0,01 |
А | 3,44 | 1,40 | 2,27 | 2,17 | 3,62 | 1,30 | 1,92 | 2,50 |
IN | 8,37 | 4,04 | 8,09 | 4,73 | 8,26 | 12,70 | 4,00 | 7,08 |
A+B | 1,12 | 0,96 | 0,56 | 0,37 | 1,07 | 1,03 | 1,92 | 2,50 |
Както се вижда от таблицата, F факт за импакт фактора при ниво на значимост 0,05 във всички експериментални групи е по-голямо от F таблица, а при ниво на значимост 0,01 такава картина се наблюдава в групите с питуитрин, хифотоцин , префизон и преднизолон, а степента на въздействие в групата с преднизолон е най-висока, много повече отколкото в групите с питуитрин, хифотоцин и префизон, които имат подобна сила (стойностите на фактите са много близки). Влиянието на взаимодействието на факторите А и Б във всички експериментални групи не е доказано.
За фактор А Fфакт е по-малък от Fтаблица (и при двете нива на значимост) в групите с мамофизин и преднизолон. В групите с хифотоцин и гонадотропин Fact е по-голям от Ftable при P = 0,05, тоест влиянието на този фактор не може да се счита за окончателно доказано, за разлика от експерименталните групи с pituitrin и prefisone, където Ffact е по-голямо от Ftable и двете при P = 0.01 и при P = 0.05.
всичко хормонални лекарства, в допълнение към гонадотропина, в различна степен забавят началото на безполовото размножаване. Това обаче се оказва статистически значимо само в групата с префизон (P = 0,01). Хормоналните лекарства, използвани в експеримента, не влияят надеждно на продължителността на развитие единичен бъбрек, променят взаимното влияние на първия и втория бъбрек: питуитрин, мамофизин, префизон, гонадотропин - при наличие само на формирана глава на развиващите се бъбреци; питуитрин, гонадотропин и преднизолон - при наличие на поне един оформен плантарен участък на развиващите се бъбреци.
По този начин чувствителността на хидрата към широк обхватхормонални съединения на гръбначни животни и предполагаме, че екзогенните хормонални съединения са включени (като синергисти или антагонисти) в ендокринния регулаторен цикъл, присъщ на самата хидра.
Библиография
1. Перцева М.Н. Междумолекулна основа за развитието на хормонална компетентност. Л.: Наука, 1989.
2. Богута К.К. Някои морфологични принципи на формирането на ниско организирани нервни системи в онто- и филогенезата // Напредък в съвременната биология. М.: Наука, 1986. Т. 101. Бр. 3.
3. Иванова-Казас А.А. Безполово размножаванеживотни. Л., 1971.
4. Наследов Г.А. Многовариантно изпълнение на елементарни функционални задачи и опростяване на системата от молекулярни взаимодействия като модел на функционална еволюция // Вестник на еволюционната биохимия и физиология. 1991. Т. 27. № 5.
5. Natochin Yu.V., Breunlich H. Използване на токсикологични методи при изучаване на проблема с еволюцията на бъбречните функции // Journal of evolutionary biochemistry and physiology. 1991. Т. 27. № 5.
6. Никитина С.М. Стероиден шум при безгръбначни животни: Монография. Л.: Издателство на Ленинградския държавен университет, 1987 г.
7. Афонкин С.Ю. Междуклетъчно саморазпознаване в протозоите // Резултати от науката и технологиите. М., 1991. Т. 9.
8. Просер Л. Сравнителна физиология на животните. М.: Мир, 1977. Т. 3.
9. Резников К.Ю., Назаревская Г.Д. Стратегия на развитие на нервната система в онто- и филогенезата. Хидра // Напредък в съвременната биология. М.: Наука, 1988. Т. 106. Брой 2 (5).
10. Шейман И.М., Балобанова Е.Ф., Пептидни хормонибезгръбначни // Напредък в съвременната биология. М.: Наука, 1986. Т. 101. Бр. 2.
11. Etingof R.N. Изследване на молекулярната структура на неврорецепторите. Методологични подходи, еволюционни аспекти // Вестник на еволюционната биохимия и физиология. 1991. Т. 27. № 5.
12. Highnam K.C., Hill L. Сравнителната ендокринология на безгръбначните // Едуард Арнолд, 1
![](https://i2.wp.com/zooeco.com/Im14/hydra2.jpg)
- Тип: Cnidaria = кишечнополостни, книдарии
- Подтип: Medusozoa = Произвеждащи медузи
- Клас: Hydrozoa Owen, 1843 = Хидрозои, хидроиди
- Подклас: Hydroidea = Хидроиди
- Отряд: Hydrida = Hydras
- Род: Хидра = Hydras
Род: Хидра = Hydras
Хидрите се характеризират с примитивна дифузна нервна система, образувана в ектодермата от нервни клетки под формата на разпръснат нервен сплит. Ендодермата съдържа само отделни нервни клетки, но общо Hydra има около 5000 неврона. Нервни плексусиприсъстват върху подметката, около устата и върху пипалата. Има доказателства, че хидрата има периорален нервен пръстен, подобен на този на чадъра на хидромедузата. Въпреки че хидрата няма ясно разделение на сензорни, интеркаларни и моторни неврони, тя все пак има сензорни и ганглийни нервни клетки. Телата на чувствителните клетки са разположени напречно на епителния слой; те имат неподвижен флагел, заобиколен от яка от микровили, която стърчи във външната среда и е в състояние да възприема дразнене. Процесите на ганглиозните клетки са разположени в основата на епителните мускулни клетки и не се простират във външната среда. Хидрата е най-примитивното животно, в чиито нервни клетки се намират светлочувствителни протеини опсин, които при Хидра и човека имат общ произход. Като цяло наличието на нервна система в хидрата й позволява да извършва прости рефлекси. Така хидрата реагира на механично дразнене, температура, осветление, наличието на определени химикали във водата и редица други фактори на околната среда.
Жилните клетки се образуват от междинни клетки само в областта на торса. В Hydra има около 55 000 жилещи клетки и те са най-многобройните от всички видове клетки. Всяка жилеща клетка има жилеща капсула, която е пълна с отровно вещество, а вътре в капсулата е завинтена жилеща резба. На повърхността на клетката се разкъсва само чувствителна коса, а при дразнене нишка веднага се изхвърля и удря жертвата. След изстрелването на нишката жилещата клетка умира и на нейно място се образуват нови от междинни клетки.
Hydra има четири вида жилещи клетки. Когато хидрите ловуват, първите, които стрелят, са десмонемите (волвенти): техните спирални жилещи нишки оплитат израстъците на тялото на плячката и осигуряват нейното задържане. Когато жертвата се опита да се отскубне, причинената от тях вибрация задейства стенотели (пенетранти), които имат по-висок праг на дразнене. А бодлите, намиращи се в основата на техните жилещи нишки, са закотвени в тялото на плячката и отровата се инжектира в тялото й през кухата жилеща нишка. Големите глутинанти (жилната им нишка има бодли, но подобно на волвентата няма дупка на върха) очевидно се използват главно за защита. Малките глутинанти се използват само когато хидрата се движи, за да прикрепи здраво пипалата си към субстрата. Изстрелването им е блокирано от екстракти от тъканите на жертвите на Hydra.
По пипалата на хидрата има най-много голям бройжилещи клетки, които образуват жилещи батерии тук. Жилната батерия обикновено включва една голяма епително-мускулна клетка, в която са потопени жилещите клетки. В центъра на батерията има голям пенетрант, около него има по-малки волвенти и глутинанти. Книдоцитите са свързани чрез десмозоми с мускулните влакна на епителната мускулна клетка.
Свръхскоростното заснемане на изстрелването на пенетранта Hydra показа, че целият процес на изстрелване отнема около 3 ms. Освен това в началната фаза на стрелбата скоростта достига 2 m/s, а ускорението е около 40 000 g; което изглежда е един от най-бързите клетъчни процеси, известни в природата. В ранната фаза на изгаряне на нематоциста скоростта на този процес е 9-18 m/s, а ускорението варира от 1 000 000 до 5 000 000 g, което позволява на нематоцист с тегло около 1 ng да развие налягане от порядъка на величината при върховете на шиповете (диаметърът на който е около 15 nm 7 hPa, което е сравнимо с натиска на куршум върху мишена и му позволява да пробие доста дебелата кутикула на жертвите...