Kuidas hüdra ärritust tajub. Hüdra (perekond) – hingamine ja eritumine. Endodermi näärmerakud

Artiklis saavad lugejad teada, mis on hüdra. Samuti saate tutvuda avastuse ajaloo, selle looma omaduste ja elupaigaga.

Looma avastamise ajalugu

Kõigepealt tuleks anda teaduslik määratlus. Mageveehüdra on hüdroidide klassi kuuluv istuv (elustiilis) koelenteraatide perekond. Selle perekonna esindajad elavad suhteliselt aeglase vooluga jõgedes või seisvates veekogudes. Need on kinnitatud pinnase (põhja) või taimede külge. See on istuv üksik polüüp.

Esimese teabe selle kohta, mis on hüdra, andis Hollandi teadlane, mikroskoobidisainer Antonie van Leeuwenhoek. Ta oli ka teadusliku mikroskoopia rajaja.

Täpsema kirjelduse, samuti hüdra toitumise, liikumise, paljunemise ja taastumise protsessid avaldas Šveitsi teadlane Abraham Tremblay. Ta kirjeldas oma tulemusi raamatus "Memuaarid mageveepolüüpide perekonna ajaloost".

Need avastused, mis said kõneaineks, tõid teadlasele suure kuulsuse. Praegu arvatakse, et eksperimentaalse zooloogia tekkimise tõukejõuks olid perekonna taastekke uurimisel tehtud katsed.

Hiljem andis Carl Linnaeus perekonnale teadusliku nime, mis pärines Vana-Kreeka müütidest Lernae hüdra kohta. Võib-olla seostas teadlane perekonna nime müütilise olendiga tema taastumisvõime tõttu: kui hüdra pea ära lõigati, kasvas selle asemele teine.

Keha struktuur

Laiendades teemat “Mis on Hydra?”, tuleks anda ka perekonna väline kirjeldus.

Kere pikkus ulatub ühest millimeetrist kahe sentimeetrini ja mõnikord veidi rohkemgi. Hüdra keha on silindrilise kujuga, ees on kombitsatega ümbritsetud suu (nende arv võib ulatuda kaheteistkümneni). Taga on tald, mille abil saab loom end liigutada ja millegi külge kinnituda. Sellel on kitsas poor, mille kaudu eralduvad sooleõõnest vedeliku- ja gaasimullid. Isend eraldub koos selle mulliga toest ja hõljub üles. Sel juhul on pea veesambas. Sel viisil hajub isend kogu reservuaaris laiali.

Hüdra struktuur on lihtne. Teisisõnu, keha on kott, mille seinad koosnevad kahest kihist.

Eluprotsessid

Rääkides hingamise ja eritumise protsessidest, tuleb öelda: mõlemad protsessid toimuvad kogu keha pinnal. Eritumisel mängivad olulist rolli rakulised vakuoolid, mille põhiülesanne on osmoregulatoorne. Selle olemus seisneb selles, et vakuoolid eemaldavad ühesuunaliste difusiooniprotsesside tõttu rakkudesse sattunud jääkvee.

Tänu võrgustruktuuriga närvisüsteemi olemasolule viib mageveehüdra läbi kõige lihtsamad refleksid: loom reageerib temperatuurile, mehaanilisele stimulatsioonile, valgustusele, kemikaalide olemasolule veekeskkonnas ja muudele keskkonnateguritele.

Hüdra toitumine koosneb väikestest selgrootutest – kükloopidest, dafniast, oligohaetidest. Loom püüab saaki kombitsate abil ja nõelaraku mürk mõjutab seda kiiresti. Seejärel viiakse toit kombitsate abil suhu, mis tänu keha kokkutõmbumisele justkui saagile peale pannakse. Hüdra viskab järelejäänud toidu suu kaudu välja.

Hüdra paljuneb soodsates tingimustes aseksuaalselt. Koelenteraadi kehale moodustub pung, mis kasvab mõnda aega. Hiljem arenevad tal kombitsad ja murrab ka suu välja. Noor isend eraldub emast, kinnitub kombitsatega substraadile ja hakkab elama iseseisvat elustiili.

Hüdra seksuaalne paljunemine algab sügisel. Tema kehal moodustuvad sugunäärmed ja neis moodustuvad sugurakud. Enamik isendeid on kahekojalised, kuid esineb ka hermafroditismi. Muna viljastumine toimub ema kehas. Moodustunud embrüod arenevad ja talvel täiskasvanud sureb ning embrüod talvituvad reservuaari põhjas. Sel perioodil langevad nad animatsiooni peatamise protsessi. Seega on hüdrade areng otsene.

Hüdra närvisüsteem

Nagu eespool mainitud, on hüdral võrgustruktuur. Ühes kehakihis moodustavad närvirakud hajusa närvisüsteemi. Teises kihis ei ole palju närvirakke. Kokku on looma kehas umbes viis tuhat neuronit. Isendil on närvipõimikud kombitsatel, tallal ja suu lähedal. Hiljutised uuringud on näidanud, et hüdral on perioraalne närvirõngas, mis on väga sarnane hüdromeduusa närvirõngaga.

Loomal puudub spetsiifiline neuronite jagunemine eraldi rühmadesse. Üks rakk tajub ärritust ja edastab signaali lihastele. Tema närvisüsteemis on keemilised ja elektrilised sünapsid (kontaktpunkt kahe neuroni vahel).

Sellel ürgsel loomal leiti ka opsiini valke. On oletatud, et inimesel ja hüdraopsiinidel on ühine päritolu.

Kasv ja taastumisvõime

Hüdrarakud uuenevad pidevalt. Nad jagunevad keha keskosas, seejärel liiguvad talla ja kombitsade juurde. Siin nad surevad ja kihistuvad. Kui jagunevaid rakke on liiga palju, liiguvad need keha alumises osas neerudesse.

Hüdral on taastumisvõime. Isegi pärast keha ristlõiget mitmeks osaks taastatakse igaüks neist algsel kujul. Kombitsad ja suu on taastatud küljel, mis oli keha oraalsele otsale lähemal, teisel pool taastatakse tald. Isik suudab väikestest tükkidest taastuda.

Kehaosad salvestavad teavet keha telje liikumise kohta aktiini tsütoskeleti struktuuris. Selle struktuuri muutumine põhjustab regenereerimisprotsessi häireid: võib tekkida mitu telge.

Eluaeg

Rääkides sellest, mis on hüdra, on oluline rääkida üksikisikute elutsükli kestusest.

Üheksateistkümnendal sajandil püstitati hüpotees, et hüdra on surematu. Järgmise sajandi jooksul püüdsid mõned teadlased seda tõestada, mõned aga ümber lükata. Alles 1997. aastal tõestas Daniel Martinez selle lõpuks neli aastat kestnud katsega. Samuti on arvamus, et hüdra surematus on seotud kõrge regeneratsiooniga. Ja tõsiasi, et täiskasvanud inimesed surevad talvel keskvööndi jõgedes, on tõenäoliselt tingitud toidupuudusest või kokkupuutest ebasoodsate teguritega.

Teaduslik klassifikatsioon

Kuningriik: Loomad

Alamkuningriik: Eumetazoaanid

Tüüp: Kipitav

Klass: Hüdroid

Meeskond: Hüdroidid

Perekond: Hydridae

Perekond: Hüdra

Ladinakeelne nimi Hüdra Linnaeus , 1758

Ehitusplaan

Hüdra keha on silindriline, keha eesmises otsas perioraalsel koonusel on suu, mida ümbritseb 5-12 kombitsast koosnev õie. Mõnel liigil jaguneb keha tüveks ja varreks. Kere tagumises otsas (varres) on tald, selle abil hüdra liigub ja kinnitub. Hüdral on radiaalne (üheteljeline-heteropoolne) sümmeetria. Sümmeetriatelg ühendab kahte poolust - oraalset, millel asub suu, ja aboraalset, millel asub tald. Sümmeetriatelje kaudu saab tõmmata mitu sümmeetriatasandit, mis jagab keha kaheks peegelsümmeetriliseks pooleks.

Hüdra keha on kott, mille sein koosneb kahest rakukihist (ektoderm ja endoderm), mille vahel on õhuke kiht rakkudevahelist ainet (mesoglea). Hüdra kehaõõnsus - maoõõs - moodustab väljakasvu, mis ulatuvad kombitsate sisse. Kuigi tavaliselt arvatakse, et hüdral on ainult üks maoõõnde (suuõõnde) suunduv ava, siis tegelikult on hüdra talla peal kitsas anaalpoor. Läbi selle võib eralduda gaasimull. Sel juhul irdub hüdra substraadist ja hõljub üles, hoides end veesambas tagurpidi. Sel viisil võib see levida kogu veehoidlas. Mis puutub suuava, siis mittetoitvas hüdras see praktiliselt puudub - suukoonuse ektodermirakud sulguvad ja moodustavad tihedad ühenduskohad, nagu ka teistes kehaosades. . Seetõttu peab hüdra toitmisel iga kord uuesti suust “läbi murdma”.

Ektodermi rakuline koostis

Epiteeli lihasrakud ektoderm moodustavad suurema osa selle koe rakkudest. Rakud on epiteeliosadest silindrilise kujuga ja moodustavad ühekihilise tervikliku kihi epiteel. Mesoglea kõrval on nende rakkude kontraktiilsed protsessid, mis moodustavad hüdra pikisuunalised lihased.

Epiteeli-lihasrakkude vahel on väikeste ümarate rakkude rühmad, mida nimetatakse vahe- või interstitsiaalseteks rakkudeks (i-rakkudeks). Need on diferentseerumata rakud. Nad võivad hüdra kehas muutuda teist tüüpi rakkudeks, välja arvatud epiteeli-lihasrakkudeks. Vahepealsetel rakkudel on kõik multipotentsete tüvirakkude omadused. Tõestatud. et iga vaherakk on potentsiaalselt võimeline tekitama nii idu- kui ka somaatilisi rakke. Vahepealsed tüvirakud ei migreeru, kuid nende diferentseeruvad järeltulijad on võimelised kiireks migratsiooniks.

Närvisüsteem

Närvirakud moodustavad ektodermis primitiivse hajus närvisüsteemi – hajusa närvipõimiku (difuusne plexus). Endoderm sisaldab üksikuid närvirakke. Hüdral on hajutatud põimiku paksenemised talla, suu ümbruses ja kombitsatel. Uutel andmetel on hüdral perioraalne närvirõngas, mis sarnaneb hüdromeduusate vihmavarju serval paikneva närvirõngaga.
Hüdral puudub selge jaotus sensoorseteks, interkalaarseteks ja motoorseteks neuroniteks. Sama rakk võib tajuda ärritust ja edastada signaali epiteeli lihasrakkudele. Siiski on kaks peamist tüüpi närvirakke – sensoorsed ja ganglionrakud. Tundlike rakkude kehad paiknevad üle epiteelikihi, neil on statsionaarne lipp, mida ümbritseb mikrovilli kaelarihm, mis ulatub välja väliskeskkonda ja suudab tajuda ärritust. Ganglionrakud asuvad epiteeli-lihasrakkude aluses, nende protsessid ei ulatu väliskeskkonda. Morfoloogia järgi on enamik hüdra neuroneid bipolaarsed või multipolaarsed.
Hüdra närvisüsteem sisaldab nii elektrilisi kui ka keemilisi sünapsid .

Torkavad rakud

Vaherakkudest tekivad nõelarakud ainult torso piirkonnas. Esiteks jaguneb vaherakk 3-5 korda, moodustades tsütoplasmaatiliste sildadega ühendatud torkivate raku prekursorite (cnidoblastide) klastri (pesa). Seejärel algab diferentseerumine, mille käigus sillad kaovad. Eristav cnidotsüüdid rännata kombitsatesse.

Kipitavas rakus on mürgise ainega täidetud nõelakapsel. Kapsli sisse on keeratud kipitav niit. Raku pinnal on tundlik karv, selle ärritumisel paiskub niit välja ja tabab kannatanut. Pärast niidi põletamist rakud surevad ja vahepealsetest rakkudest moodustuvad uued.

Hydras on nelja tüüpi kipitavad rakud – stenoteles (penetrandid), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (suured glutandid) ja atriches isorhiza (väikesed glutandid). Jahipidamisel lastakse kõigepealt volvent. Nende spiraalsed nõelavad niidid mässivad kinni ohvri keha väljakasvud ja tagavad selle kinnipidamise. Ohvri tõmbluste ja nende tekitatud vibratsiooni mõjul käivituvad kõrgema ärrituslävega penetrandid. Nende nõelavate niitide põhjas olevad ogad on ankurdatud saagi kehasse. ja mürk süstitakse tema kehasse läbi õõnsa kõrvetava niidi.

Suur hulk torkavaid rakke leidub kombitsatel, kus need moodustavad torkepatareid. Tavaliselt koosneb aku ühest suurest epiteeli-lihase rakust, millesse on sukeldatud kipitavad rakud. Aku keskel on suur penetrant, selle ümber väiksemad volventid ja glutandid. Knidotsüüdid on ühendatud desmosoomid epiteeli lihasraku lihaskiududega. Suured glutandid (nende kipitav niit on ogadega, kuid nagu volventidelgi, ei ole ülaosas auku) kasutatakse ilmselt peamiselt kaitseks. Väikesi glutante kasutatakse ainult siis, kui hüdra liigub, et oma kombitsad kindlalt substraadi külge kinnitada. Nende tulistamist takistavad Hydra ohvrite kudede ekstraktid.

Endodermi rakuline koostis

Epiteeli lihasrakud suunatakse sooleõõnde ja kannavad lippe, mis segavad toitu. Need rakud võivad moodustada pseudopoode, mille abil nad püüavad kinni toiduosakesed. Rakkudes moodustuvad seedevakuoolid. Endodermi näärmerakud eritavad sooleõõnde seedeensüüme, mis lagundavad toitu.

Hingamine ja ainevahetusproduktide eritumine toimub läbi kogu looma kehapinna. Närvisüsteemi olemasolu võimaldab hüdral teostada lihtsaid refleksid. Hydra reageerib mehaanilisele ärritusele, temperatuurile, vees leiduvatele kemikaalidele ja mitmetele muudele keskkonnateguritele

Toitumine ja seedimine

Hüdra toitub väikestest selgrootutest - dafniast ja teistest kladotseraanidest, kükloopidest, aga ka naidiidist oligoheetidest. Hüdrade tarbimise kohta on andmeid rotiferid Ja cercariae trematoodid. Saagi püüavad kombitsad kinni torkavate rakkude abil, mille mürk halvab kiiresti väikesed ohvrid. Kombitsate koordineeritud liigutustega viiakse saak suhu ja seejärel keha kokkutõmmete abil "panetakse" ohvrile hüdra. Seedimine algab sooleõõnes (õõnes seedimine) ja lõpeb endodermi epiteeli-lihasrakkude seedevakuoolide sees (rakusisene seedimine). Seedimata toidujäänused väljutatakse suu kaudu.
Kuna hüdral puudub transpordisüsteem ning mesoglea (rakkudevahelise aine kiht ektodermi ja endodermi vahel) on üsna tihe, tekib probleem toitainete transportimisel ektodermi rakkudesse. See probleem lahendatakse mõlema kihi rakkude väljakasvude moodustumisega, mis läbivad mesoglea ja ühenduvad läbi kontaktide vahe. Nendest pääsevad läbi väikesed orgaanilised molekulid (monosahhariidid, aminohapped), mis toidavad ektodermi rakke.

Paljundamine ja areng

Soodsates tingimustes paljuneb hüdra aseksuaalselt. Looma kehale (tavaliselt keha alumisse kolmandikku) moodustub pung, see kasvab, seejärel tekivad kombitsad ja suu murrab läbi. Ema kehast pärit noored hüdrapungad (sel juhul on ema- ja tütrepolüübid kombitsatega substraadi külge kinnitatud ja tõmbuvad erinevatesse suundadesse) ja juhivad iseseisvat elustiili. Sügisel hakkab hüdra sugulisel teel paljunema. Kehale, ektodermis, asetsevad sugunäärmed - sugunäärmed ja neis arenevad vaherakkudest sugurakud. Kui sugunäärmed moodustuvad, tekivad hüdrad medusoidne sõlm. See viitab sellele, et hüdra sugunäärmed on väga lihtsustatud sporosaki, viimane etapp kadunud medusoidi põlvkonna elundiks muutmise seerias. Enamik hüdraliike on kahekojalised, vähem levinud hermafroditism. Hüdramunad kasvavad kiiresti ümbritsevate rakkude fagotsütoosi tõttu. Küpsed munad ulatuvad 0,5-1 mm läbimõõduni Väetamine esineb hüdra kehas: sugunäärmes oleva spetsiaalse augu kaudu tungib sperma munarakku ja sulandub sellega. Sügoot läbib täieliku vormiriietuse lahku minema, mille tulemusena moodustub coeloblastula. Siis tulemusena segada delaminatsioon(kombinatsioon immigratsioon ja delamineerimine) viiakse läbi gastrulatsioon. Embrüo ümber moodustub selgrootaoliste väljakasvudega tihe kaitsekest (embryotheca). Gastrula staadiumis sisenevad embrüod anabioos. Täiskasvanud hüdrad surevad, embrüod vajuvad põhja ja talvituvad. Kevadel areng jätkub, endodermi parenhüümis moodustub rakkude lahknemisel sooleõõs, seejärel moodustuvad kombitsate alged ja kesta alt väljub noor hüdra. Seega erinevalt enamikust merehüdroididest ei ole hüdral vabalt ujuvaid vastseid ja tema areng on otsene.

Kasv ja taastumine
Rakkude migratsioon ja uuenemine

Tavaliselt jagunevad täiskasvanud hüdral kõigi kolme rakuliini rakud intensiivselt keha keskosas ja rändavad tallale. hüpostoomid ja kombitsate otsad. Seal toimub rakusurm ja deskvamatsioon. Seega uuenevad pidevalt kõik hüdra keharakud. Normaalse toitumise korral liigub jagunevate rakkude “ülejääk” neerudesse, mis moodustuvad tavaliselt keha alumises kolmandikus.

Taastumisvõime

Hydral on väga kõrge võime regenereerimine. Risti mitmeks osaks lõigates taastab iga osa “pea” ja “jala”, säilitades algse polaarsuse – suu ja kombitsad arenevad keha oraalsele otsale lähemal asuvale küljele ning vars ja tald arenevad. fragmendi aboraalne pool. Tervet organismi saab taastada üksikutest väikestest kehatükkidest (alla 1/100 mahust), kombitsatükkidest ja ka rakususpensioonist. Samal ajal ei kaasne regenereerimisprotsessiga rakkude suurenenud jagunemine ja see on tüüpiline näide morfallaksia .

Hüdra võib regenereeruda leotamise teel (näiteks hüdra hõõrumisel läbi veskigaasi) saadud rakususpensioonist. Katsed on näidanud, et peaotsa taastamiseks piisab ligikaudu 300 epiteeli-lihasrakust koosneva agregaadi moodustamisest. On näidatud, et normaalse organismi taastumine on võimalik ühe kihi (ainult ektodermi või ainult endodermi) rakkudest.

Eluaeg

Ikka lõpus 19. sajand kohta esitati hüpotees teoreetiline surematus hüdra, mida nad püüdsid läbivalt teaduslikult tõestada või ümber lükata XX sajand. IN 1997. aastal hüpotees tõestas katseliselt Daniel Martinez . Katse kestis umbes neli aastat ja näitas puudumist suremus tõttu kolme hüdrarühma hulgas vananemine. Arvatakse, et hüdrade surematus on otseselt seotud nende kõrgega taastav võime.

Kohalikud liigid

Venemaa ja Ukraina veehoidlates leidub kõige sagedamini järgmisi hüdratüüpe (praegu eristavad paljud zooloogid lisaks perekonnale Hüdra veel 2 tüüpi - Pelmatohüdra Ja Klorohüdra):

Pika varrega hüdra (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) on suur, hunniku väga pikkade niiditaoliste kombitsatega, 2-5 korda pikem kui keha pikkus;

Harilik hüdra (Hydra vulgaris) - kombitsad on kehast ligikaudu kaks korda pikemad ja keha ise, nagu ka eelmine liik, kitseneb tallale lähemale;

Õhuke hüdra (Hydra attennata) - selle hüdra keha on ühtlase paksusega õhukese toru välimusega ja kombitsad on kehast vaid veidi pikemad;

Roheline hüdra (Hydra (Chlorohydra) viridissima) lühikeste, kuid arvukate kombitsatega, kõrrelist rohelist värvi.

Rohelised hüdrad

Sümbiontid

Nn rohelises hüdras Hydra (Chlorohydra) viridissima elavad endodermirakkudes perekonna endosümbiootilised vetikad. Klorella - zooklorella. Valguses võivad sellised hüdrad olla pikka aega (üle nelja kuu) ilma toiduta, samas kui sümbiontidest kunstlikult ilma jäetud hüdrad surevad ilma toitmata kahe kuu pärast. Zooklorella tungib munadesse ja kandub edasi järglastele transovariaalne. Mõnikord võivad laboritingimustes zooklorellaga nakatuda ka muud tüüpi hüdrad, kuid stabiilset sümbioosi ei teki.

Hüdraid võivad rünnata kalamaimud, mille suhtes kõrvetava raku põletushaavad on ilmselt üsna tundlikud: olles haaranud hüdra, sülitab maik selle tavaliselt välja ja keeldub edasistest söömiskatsetest.

Hüdrad on kohandatud kudedest toituma. kladocera anchistropus emarginatus perekonnast chydorid.

Hüdrad võivad toituda ka kudedest turbellaria mikrostoomid, mis on võimelised kasutama kaitserakkudena seedimata noori hüdrade nõelavaid rakke - kleptokniid .

Avastamise ja uurimise ajalugu

Ilmselt kirjeldas ta hüdrat esimest korda Antonio van Leeuwenhoek. Uuris üksikasjalikult Hydra toitumist, liikumist ja mittesugulist paljunemist, samuti taastumist Abraham Tremblay, kes kirjeldas oma katsete ja vaatluste tulemusi raamatus “Memuaarid sarvekujuliste kätega mageveepolüüpide perekonna ajaloost” (esimene trükk ilmus prantsuse keeles 1744. aastal). Tremblay avastus saavutas suure kuulsuse, tema katseid arutati ilmalikes salongides ja Prantsuse kuninglikus õukonnas. Need katsed lükkasid ümber tollal levinud arvamuse, et mittesugulise paljunemise ja arenenud taastumise puudumine loomadel on nende üks olulisemaid erinevusi taimedest. Arvatakse, et hüdra regeneratsiooni uurimine (A. Tremblay katsed) tähistas eksperimentaalse algust. zooloogia. Perekonna teaduslik nimetus vastavalt reeglitele zooloogiline nomenklatuur omastatud Carl Linnaeus .

Kirjandus ja allikad

N.Yu. Zotova. Hydra ajalugu Anton Leeuwenhoekist tänapäevani.

Stepanyants S. D., Kuznetsova V. G., Anokhin B. A. Hydra: Abraham Tremblayst tänapäevani

Kieli ülikooli labori mittetulunduslik algatus transgeensete hüdrade tootmiseks ja kasutamiseks

Ru.wikipedia.org

Hüdrad on istuv koelenteraatide eriline perekond, mis oma välimuselt ja eluviisilt meenutab taimi, kuid ometi kuuluvad nad loomariiki. Hüdra närvisüsteem on üles ehitatud nii, et oleks tagatud olendi võime hankida piisavas koguses toitu.

Pole lihtne aru saada, mis tüüpi närvisüsteem hüdral on, kuna see struktuur on üsna lihtne ja seda ei leidu mitte ainult nendel olenditel, vaid ka mõnel millimallikal ja muudel primitiivsetel loomadel. Hüdrad on suhteliselt väikesed loomorganismid, mille suurus on 2–20 mm.

Närvisüsteemi moodustavad rakud on tähekujulised, mis on kiirte kaudu üksteisega ühendatud, moodustades närvivõrgu. Närvisüsteem asub naha-lihasrakkude all. Hüdradel puudub organ väliste või sisemiste stiimulite poolt põhjustatud elektriimpulsside keskseks tajumiseks. Maksimaalne neuronite arv on ligikaudu 5000 tk. ja nad kõik on omavahel seotud.

Hüdra närvisüsteemi nimetatakse hajutatud põimikuks, kuna seal on hajutatud ja heterogeenne põimik. Difuusse põimiku kondenseerumist täheldatakse talla, suuõõne ja kombitsate piirkonnas. Hiljutised uuringud on näidanud, et suu piirkonnas on närvirõngas, millel on sarnane struktuur hüdromedusa vihmavarju servas asuva närvirõngaga.

Hüdra närvisüsteem on äärmiselt primitiivne, seetõttu ei ole seda moodustavatel rakkudel selget jagunemist motoorseks, interkalaarseks ja sensoorseks. Samas tuleb arvestada, et teatud rakkude jagunemine selle olendi närvisüsteemis on siiski olemas. Närvirakke on 2 peamist tüüpi - ganglion ja sensoorne.

Nende kahe tüüpi rakkude struktuuril on põhimõttelised erinevused. Tundlikud rakud paiknevad üle epiteelikihi ja neil on 1 liikumatu lipu, mis on täpistatud mikroskoopiliste villidega. See flagellum ulatub väliskeskkonda ja juhib väljastpoolt mõjuvaid stiimuleid. Ganglion-tüüpi rakud asuvad epiteeli-lihaskihi päris põhjas, mistõttu nende protsessid ei suuda tajuda väljastpoolt mõjuvaid stiimuleid, kuid vajadusel osalevad nad aktiivselt lihaste kokkutõmbumisel.

Morfoloogilise koostise poolest on valdav enamus hüdranärvirakkudest bipolaarsed, mis tagab neile parema juhtivuse ja võime adekvaatselt reageerida selle organismi organismi mõjutavatele väliskeskkonnast tulevatele stiimulitele.

Hoolimata hüdra närvisüsteemi primitiivsest ehitusest tagavad juhtivuse ikkagi mitte ainult elektrilised, vaid ka keemilised reaktsioonid. Organismi keemiliste neurotransmitterite, nagu hüdra, hulka kuuluvad serotoniin, dopamiin, gamma-aminohape, norepinefriin, glutamaat, glütsiin ja lisaks suur hulk erinevat tüüpi neuropeptiide.

Kõik need kemikaalid on iseloomulikumad keerukatele loomorganismidele, kuid väike osa neist esineb ka algloomadel. Hoolimata asjaolust, et hüdral puudub kesknärvisüsteem, on ta siiski võimeline valgusstiimuleid tajuma. Suhteliselt hiljuti peeti isegi selliseid organisme nagu millimallikad täiesti võimetuks valgust ja pimedust eristama, kuid hiljem avastati spetsiaalsed rakud, mis võimaldavad neil üle ookeani triivivatel elukatel teha vahet valguse ja pimeduse vahel ning valida liikumissuund. See on äärmiselt tõhus, sest pindmistes veekihtides elab suurem hulk väikseid koorikloomi ja muid organisme, millest meduusid toituvad.

Hüdral on sarnane mehhanism valguse ja pimeduse äratundmiseks. Spetsiaalne tundlik valk, tuntud ka kui opsiin, aitab hüdradel valgust ära tunda. Selle hüdra kehast ekstraheeritud valgu geneetiline analüüs näitas mitmeid sarnasusi inimesel leiduva sarnase valguga. Sarnane uuring näitas, et inimestel ja hüdras leiduval opsiinivalgul on ühine päritolu.

Hüdra närvisüsteem on üsna tõhus ja tagab sellele olendile parimad tingimused ellujäämiseks. Vähesel kokkupuutel hüdra kehaga levib ühest kehapunktist tekkiv põnevus kiiresti ka teistele. Arvestades, et närviimpulss levib koheselt üle kogu hüdra keha, täheldatakse lihas-kutaanse süsteemi kiiret kokkutõmbumist, mistõttu kogu olendi keha lüheneb kiiresti. Sellist vastust olemasolevale stiimulile väljastpoolt peetakse tingimusteta refleksiks.

Närvirakkudel, nagu ka teistel hüdrakeha kudedel, on märkimisväärne võime taastuda. Kui hüdra jagada mitmeks osaks, võib igaüks neist pooltest hiljem saada iseseisvaks organismiks ja kaotatud osad uuesti kasvatada.

Hoolimata asjaolust, et hüdrad püsivad reeglina pikka aega ühes kohas, võib see olend vajadusel aeglaselt liikuda, et leida oma saagiks jahtimiseks mugavam koht. Hüdra liikumise iseärasused määrab suuresti ka selle olendi närvisüsteemi ehitus.

Hingamine ja ainevahetusproduktide eritumine toimub läbi kogu looma kehapinna. Tõenäoliselt mängivad sekretsioonis mingit rolli vakuoolid, mis esinevad hüdrarakkudes. Vakuoolide põhiülesanne on tõenäoliselt osmoregulatoorne; nad eemaldavad liigse vee, mis satub osmoosi teel pidevalt hüdrarakkudesse.

Ärrituvus ja refleksid

Närvisüsteemi olemasolu võimaldab hüdral teostada lihtsaid reflekse. Hüdra reageerib mehaanilisele ärritusele, temperatuurile, valgustusele, vees leiduvatele kemikaalidele ja mitmetele muudele keskkonnateguritele.

Toitumine ja seedimine

Hüdra toitub väikestest selgrootutest - dafniast ja teistest kladotseraanidest, kükloopidest, aga ka naidiidist oligoheetidest. On tõendeid selle kohta, et hüdrat tarbivad rotifers ja trematode cercariae. Saagi püüavad kombitsad kinni torkavate rakkude abil, mille mürk halvab kiiresti väikesed ohvrid. Kombitsate koordineeritud liigutustega viiakse saak suhu ja seejärel keha kokkutõmmete abil "panetakse" ohvrile hüdra. Seedimine algab sooleõõnes ja lõpeb endodermi epiteeli-lihasrakkude seedevakuoolide sees. Seedimata toidujäänused väljutatakse suu kaudu.
Kuna hüdral puudub transpordisüsteem ja mesoglea on üsna tihe, tekib probleem toitainete transportimisel ektodermi rakkudesse. See probleem lahendatakse mõlema kihi raku väljakasvude moodustumisega, mis läbivad mesoglea ja ühenduvad vaheühenduste kaudu. Väikesed orgaanilised molekulid võivad neid läbida, mis tagab ektodermi rakkude toitumise.

Hüdra keha näeb välja nagu piklik kott, mille seinad koosnevad kahest rakukihist - ektoderm Ja endoderm.

Nende vahel on õhuke želatiinne mitterakuline kiht - mesoglea, mis toimib toena.

Ektoderm moodustab looma keha katte ja koosneb mitut tüüpi rakkudest: epiteeli-lihaseline, vahepealne Ja kipitav.

Neist kõige arvukamad on epiteeli-lihaselised.

Ektoderm

epiteeli lihasrakk

Tõttu lihaskiud, mis asub iga raku põhjas, võib hüdra keha kokku tõmbuda, pikeneda ja painduda.

Epiteeli-lihasrakkude vahel on väikeste ümarate rakkude rühmad, millel on suured tuumad ja väike kogus tsütoplasmat, nn. vahepealne.

Kui hüdra keha on kahjustatud, hakkavad nad kiiresti kasvama ja jagunema. Nad võivad hüdra kehas muutuda teist tüüpi rakkudeks, välja arvatud epiteeli-lihasrakkudeks.

Ektoderm sisaldab kipitavad rakud, teenib ründes ja kaitses. Need asuvad peamiselt hüdra kombitsatel. Iga kipitav rakk sisaldab ovaalset kapslit, millesse on mähitud nõelamisniit.

Keritud nõelaga nõelaraku struktuur

Kui saak või vaenlane puudutab tundlikku karva, mis asub väljaspool torkavat rakku, siis vastusena ärritusele väljub nõelamisniit ja see läbistab ohvri keha.

Kõrvale visatud nõelaga nõelaraku struktuur

Keermekanali kaudu satub ohvri kehasse aine, mis võib ohvri halvata.

Kipitavaid rakke on mitut tüüpi. Mõnede niidid läbistavad loomade nahka ja viivad nende kehasse mürki. Teiste niidid on saagi ümber keerdunud. Kolmanda niidid on väga kleepuvad ja kleepuvad kannatanu külge. Tavaliselt "tulistab" hüdra mitu kipitavat rakku. Pärast lööki torkav rakk sureb. Sellest moodustuvad uued nõelarakud vahepealne.

Rakkude sisemise kihi struktuur

Endoderm vooderdab kogu sooleõõnde seestpoolt. See sisaldab seedimis-lihaseline Ja näärmeline rakud.

Endoderm

Seedeelundkond

Seedelihasrakke on rohkem kui teistes. Lihaskiud nad on võimelised vähendama. Kui need lühenevad, muutub hüdra keha õhemaks. Komplekssed liigutused (liikumine "trummeldades") tekivad ektodermi ja endodermi rakkude lihaskiudude kokkutõmbumise tõttu.

Igas endodermi seede-lihasrakus on 1-3 lipukest. Kõhkleb flagella tekitavad veevoolu, mis juhib toiduosakesed rakkude poole. Endodermi seede-lihasrakud on võimelised moodustuma pseudopoodid, püüda kinni ja seedida väikseid toiduosakesi seedevakuoolides.

Seedelihasraku struktuur

Endodermi näärmerakud eritavad sooleõõnde seedemahla, mis vedeldab ja osaliselt seedib toitu.

Näärmeraku struktuur

Saagi püüavad kombitsad kinni torkavate rakkude abil, mille mürk halvab kiiresti väikesed ohvrid. Kombitsate koordineeritud liigutustega viiakse saak suhu ja seejärel keha kokkutõmmete abil "panetakse" ohvrile hüdra. Seedimine algab sooleõõnes ( õõnsuse seedimine), lõpeb epiteeli-lihase endodermi rakkude seedevakuoolides ( rakusisene seedimine). Toitained jaotuvad kogu hüdra kehas.

Kui seedeõõnes on saagijäänused, mida ei saa seedida, ja rakkude ainevahetuse jäätmed, tõmbub see kokku ja tühjeneb.

Hingetõmme

Hydra hingab vees lahustunud hapnikku. Tal puuduvad hingamisorganid ja ta neelab hapnikku kogu keha pinnalt.

Vereringe

Puudub.

Valik

Süsinikdioksiidi ja muude eluprotsesside käigus tekkinud mittevajalike ainete vabanemine toimub väliskihi rakkudest otse vette ning sisekihi rakkudest sooleõõnde, sealt välja.

Närvisüsteem

Naha-lihasrakkude all on tähekujulised rakud. Need on närvirakud (1). Need ühenduvad üksteisega ja moodustavad närvivõrgu (2).

Närvisüsteem ja hüdra ärrituvus

Kui puudutate hüdrat (2), tekib närvirakkudes erutus (elektriimpulsid), mis levib koheselt üle kogu närvivõrgu (3) ja põhjustab naha-lihasrakkude kokkutõmbumise ja kogu hüdra keha lühenemine ( 4). Hüdrakeha reaktsioon sellisele ärritusele on tingimusteta refleks.

Sugurakud

Sügisel külmade ilmade lähenedes moodustuvad hüdra ektodermi vaherakkudest sugurakud.

Idurakke on kahte tüüpi: munad ehk emased sugurakud ja sperma ehk meessoorakud.

Munad asuvad hüdra alusele lähemal, spermatosoidid arenevad suule lähemal asuvates mugulates.

munarakk Hüdra sarnaneb amööbiga. See on varustatud pseudopoodidega ja kasvab kiiresti, absorbeerides naaberrakke.

Hüdra munaraku struktuur

Hüdra sperma struktuur

Sperma välimuselt meenutavad nad lipustunud algloomi. Nad lahkuvad hüdra kehast ja ujuvad pika lipu abil.

Väetamine. Paljundamine

Sperma ujub koos munarakuga hüdra juurde ja tungib selle sisse ning mõlema suguraku tuumad ühinevad. Pärast seda tõmmatakse pseudopoodid tagasi, rakk ümardatakse, selle pinnale vabaneb paks kest - moodustub muna. Kui hüdra sureb ja hävib, jääb muna ellu ja kukub põhja. Soojade ilmade saabudes hakkab kaitsekesta sees asuv elusrakk jagunema, tekkinud rakud on paigutatud kahte kihti. Neist areneb väike hüdra, mis väljub munakoore purunemise kaudu. Seega koosneb mitmerakuline loomahüdra oma elu alguses ainult ühest rakust – munast. See viitab sellele, et Hydra esivanemad olid üherakulised loomad.

Hüdra mittesuguline paljunemine

Soodsates tingimustes paljuneb hüdra aseksuaalselt. Looma kehale (tavaliselt keha alumisse kolmandikku) moodustub pung, see kasvab, seejärel tekivad kombitsad ja suu murrab läbi. Ema kehast pärit noored hüdrapungad (sel juhul on ema- ja tütrepolüübid kombitsatega substraadi külge kinnitatud ja tõmbuvad erinevatesse suundadesse) ja juhivad iseseisvat elustiili. Sügisel hakkab hüdra sugulisel teel paljunema. Kehal, ektodermis, moodustuvad sugunäärmed - sugunäärmed ja neis arenevad vaherakkudest sugurakud. Hüdra sugunäärmete moodustumisel moodustub medusoidne sõlm. See viitab sellele, et hüdra sugunäärmed on väga lihtsustatud sporiferid, mis on kadunud medusoidi põlvkonna elundiks muutmise seeria viimane etapp. Enamik hüdraliike on kahekojalised, hermafroditism on vähem levinud. Hüdramunad kasvavad kiiresti ümbritsevate rakkude fagotsütoosi tõttu. Küpsed munad ulatuvad 0,5-1 mm läbimõõduni. Viljastumine toimub hüdra kehas: sugunäärmes oleva spetsiaalse augu kaudu tungib sperma munarakku ja sulandub sellega. Sügoot läbib täieliku ühtlase killustumise, mille tulemusena moodustub koeloblastula. Seejärel toimub segadelaminatsiooni (immigratsiooni ja delaminatsiooni kombinatsioon) tulemusena gastrulatsioon. Embrüo ümber moodustub selgrootaoliste väljakasvudega tihe kaitsekest (embryotheca). Gastrula staadiumis sisenevad embrüod peatatud animatsiooni. Täiskasvanud hüdrad surevad, embrüod vajuvad põhja ja talvituvad. Kevadel areng jätkub, endodermi parenhüümis moodustub rakkude lahknemisel sooleõõs, seejärel moodustuvad kombitsate alged ja kesta alt väljub noor hüdra. Seega erinevalt enamikust merehüdroididest ei ole hüdral vabalt ujuvaid vastseid ja tema areng on otsene.

Regeneratsioon

Hüdral on väga kõrge taastumisvõime. Risti mitmeks osaks lõigates taastab iga osa “pea” ja “jala”, säilitades algse polaarsuse – suu ja kombitsad arenevad keha oraalsele otsale lähemal asuvale küljele ning vars ja tald arenevad. fragmendi aboraalne pool. Tervet organismi saab taastada üksikutest väikestest kehatükkidest (alla 1/100 mahust), kombitsatükkidest ja ka rakususpensioonist. Pealegi ei kaasne regenereerimisprotsessiga rakkude suurenenud jagunemine ja see on tüüpiline morfallaksia näide.

Liikumine

Rahulikus olekus ulatuvad kombitsad mitu sentimeetrit. Loom liigutab neid aeglaselt küljelt küljele, oodates saaki. Vajadusel saab hüdra aeglaselt liikuda.

"Kõndiv" transpordiliik

"Kõndiv" hüdra liikumise meetod

Olles kõverdunud oma keha (1) ja kinnitanud kombitsad eseme (substraadi) pinnale, tõmbab hüdra talla (2) kere esiotsa. Seejärel korratakse hüdra kõndimisliigutust (3,4).

"Tumbling" liikumisviis

Hüdra liikumise "Tumbling" meetod

Teisel juhul tundub, et ta kukub üle pea, kinnitades end vaheldumisi kombitsate ja tallaga objektide külge (1-5).