Как размножаются гидроидные кратко

Обновлено: 08.07.2024

Бесполое размножение. При благоприятных условиях жизни на теле гидроидных полипов образуются почки — выпячивания на стенке тела. Они увеличиваются в размерах, на свободном конце их тела образуются щупальца и рот (рис. 47). Вскоре у дочерних особей, развившихся на теле гидр, в нижней части тела образуется подошва. Они отделяются от материнских организмов и начинают жить самостоятельно. У колониальных гидроидных полипов дочерние особи не отделяются от материнских, вследствие чего происходит рост колонии. Почкование — бесполый способ размножения. Он происходит без участия половых клеток. Рис. 47. Почкование гидры Половое размножение. К осени на теле гидр образуются бугорки. В одних из них развиваются женские половые клетки — яйцеклетки, в других — мужские половые клетки — сперматозоиды (рис. 48). У некоторых видов гидр, например у гидры обыкновенной, женские и мужские половые клетки образуются в теле каждой особи. Такие организмы называют обоеполыми или гермафродитами. У раздельнополых гидр, например у гидры стебельчатой, бугорки со сперматозоидами развиваются на теле одних особей, а бугорки с яйцеклетками — на теле других. Рис. 48. Половые бугорки и схема полового размножения Созревшие сперматозоиды выходят в воду и передвигаются в ней при помощи жгутиков. Некоторые из них проникают в бугорки других особей и сливаются с яйцеклетками. Оплодотворенные яйцеклетки (яйца) многократно делятся. При этом образуются многоклеточные зародыши, которые покрываются плотной защитной оболочкой. На этой стадии развития зародыши зимуют. Взрослые особи погибают. Весной развитие зародыша продолжается. Вскоре стенка оболочки разрушается и маленькая гидра выходит наружу.

Некоторые особи колониального полипа обелии не имеют щупалец и рта. В определенное время года они отпочковывают маленьких медузок (диаметр их колокола 2—3 мм). Гидроидные медузы — кратковременная свободноплавающая стадия в жизненном цикле морских гидроидных (рис. 49). Они размножаются половым путем. Самки выметывают в воду яйца, а самцы — сперматозоиды. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки с ресничками, которые оседают на дно и дают начало новым колониям полипов. Рис. 49. Половое размножение колониального гидроидного полипа Регенерация. Для многих кишечнополостных характерна регенерация — способность восстанавливать поврежденные и утраченные части тела или целый организм из его части. Происходит она благодаря делению промежуточных клеток и их дальнейшему преобразованию в другие клетки. Целая гидра, например, может развиться даже из 1/200 части ее тела.

➊ При каких условиях и каким образом происходит бесполое размножение гидры? ➋ Каковы особенности бесполого размножения колониальных гидроидных полипов? ➌ Как происходит половое размножение гидры? ➍ Каковы особенности полового размножения колониального гидроидного полипа? ➎ Что такое регенерация и благодаря чему она осуществляется у кишечнополостных?

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Размножение. Гидра размножается как бесполым, так и половым путём. В течение лета она размножается бесполым путем – почкованием.

В средней части тела гидры находится пояс почкования, на котором образуются бугорки (почки). Почка вырастает, на её верхушке образуются рот и щупальца, после чего почка утончается у основания, отделяется от тела матери и начинает жить самостоятельно.

Осенью, с приближением холодов в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки – сперматозоиды и яйцеклетки . Яйцеклетки располагаются ближе к основанию гидры, имеют ложноножки и похожи на амёбу, а сперматозоиды похожи на жгутиковых простейших и развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию. Сперматозоид имеет длинный жгутик, с помощью которого он плавает в воде и достигает яйцеклетки, а затем сливается с ней. Происходит оплодотворение . После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на её поверхности выделяется толстая оболочка – образуется яйцо. Оплодотворение происходит внутри тела матери. Яйцо покрывается плотной двойной оболочкой, опускается на дно и там зимует. Поздней осенью гидры погибают. Весной яйцо начинает делиться, из него образуются две клетки, потом четыре и т. д. Затем эти клетки располагаются в два слоя. Оболочка яйца разрушается. Из него выходит маленькая гидра.

Пресноводная гидра – гермафродит, т. е. в одной и той же особи развиваются и мужские и женские половые клетки. Но есть и раздельнополые виды ( стебельчатые гидры , например).

Гидроидные медузы (например, обелия ) раздельнополы. Половые железы у них возникают на нижней стороне зонтика или на ротовом стебельке. Слияние яйцеклеток и сперматозоидов происходит в воде.

Через некоторое время после оплодотворения из яйца (зиготы) образуется маленькая личинка, имеющая овальную форму и сплошь покрытая жгутиками. Некоторое время она свободно плавает, потом опускается на дно, где превращается в маленького полипа.

Регенерация. Регенерация – это восстановление целого организма из его части. Повреждённая гидра восстанавливает утраченные части тела не только после того, как её разрезали пополам, но даже в том случае, если её разделили на огромное количество частей. Новое животное способно вырасти из 1/200 части гидры, фактически из крупинки восстанавливается целостный организм. Поэтому регенерацию гидры часто называют дополнительным способом размножения. Возможно, своё название гидра получила именно за это свойство.

Отряд Морские полипы

Некоторые морские гидроидные полипы одиночны, как гидры, но в подавляющем большинстве колониальны. Колонии разрастаются путем почкования большого количества полипов, называемых гидрантами, не отделяющихся от колонии. Часто колонии образуют стелющиеся по субстрату стволы, от которых отходят ветви, несущие гидрантов. Колонии полипов могут состоять из очень большого количества особей. Морские полипы отличаются от пресноводных гидр тем, что, помимо полипов, или гидрантов — бесполых особей, они образуют также путем почкования особые половые особи — медузы.

Строение гидроидных полипов

Отдельные гидранты обычно небольших размеров и по своему строению очень похожи на гидр. Их важнейшие отличительные особенности следующие. Часть тела, окружающая рот, у некоторых видов образует хоботок. Щупальца изнутри заполнены тяжем энтодермальных клеток и не имеют полости. Расположение и число щупалец может быть различно. Так, у гидроида Corype булавовидные щупальца не собраны в венчик вокруг рта, а разбросаны по всему телу. У другого гидроида — Pennaria — имеются два вида щупалец, различно расположенных, а у Obelia и многих других имеется один околоротовой венчик щупалец.

Веточки колонии, на которых сидят гидранты, представляют собой как бы продолжение тела полипа. Они также состоят из эктодермы и энтодермы с полостью-каналом внутри, при помощи которого гастральные полости гидрантов сообщаются друг с другом. Снаружи стебли колоний одеты тонкой, прозрачной и твердой органической оболочкой — перидермой, часто образующей перетяжки. У одних полипов перидерма доходит лишь до основания гидранта, тогда как у других она образует вокруг полипа чашечку, или теку, в которую может втягиваться гидрант. На этом признаке основано разделение отряда полипов на подотряды: гидроиды без чашечки, или теки (Athecata), с чашечкой (Thecaphora).

Строение медуз

У многихполипов путем почкования образуются свободноплавающие половые особи — медузы. Тело гидроидных медуз внешне не похоже на гидрантов колонии. Оно может быть сильно выпуклым снаружи и вогнутым внутри, напоминая по форме колокол, или более плоским дисковидным, похожим на зонтик. От центральной вогнутой поверхности зонтика спускается вниз цилиндрический вырост, называемый ротовым хоботком. На его конце расположено ротовое отверстие. По краям зонтика свешиваются щупальца, их может быть 4, 8, 16, редко больше. У основания щупалец или между ними обычно расположены органы чувств. С внутренней стороны края зонтика эктодерма образует кольцевой выступ, так называемый парус или velum.

Медузы плавают, ритмично сжимая и разжимая мускульные волокна края зонтика. При сжатии края зонтика парус прижимается к ротовому хоботку и вода с силой выталкивается из образующейся под зонтиком полости. В этот момент, в силу отдачи, медуза получает реактивный толчок и движется вперед наружной выпуклой поверхностью зонтика. Медузы, будучи мелкими планктонными организмами, передвигаются самостоятельно лишь на незначительные расстояния, но морские течения могут переносить их очень далеко.

Несмотря на кажущееся существенное различие в строении полипов и медуз, последние представляют собой, по существу, измененных полипов с несколько усложненной организацией. Медуза отличается от полипа прежде всего сильным развитием промежуточного вещества — мезоглеи. Если мы представим себе, что у полипа вместо опорной перепонки развивается все утолщающийся слой студенистой мезоглеи, а само тело полипа значительно укорачивается (строго по его продольной оси), причем ротовой конус вытягивается и превращается в хоботок, то нетрудно представить себе превращение полипа в медузу. Разрастание мезоглеи приводит к сближению слоев энтодермы зонтика, кроме центрального участка гастральной полости, расположенного против хоботка. Это сближение слоев энтодермы привело к их срастанию на значительном протяжении. Там, где слои энтодермы не срослись, образовалась система пищеварительных каналов медузы. Рот ведет в желудок, так называют полость внутри ротового хоботка и у некоторых видов уцелевшую центральную часть гастральной полости. От желудка отходят 4, редко больше, радиальных канала, которые соединяются с кольцевым каналом, идущим по краю зонтика. Таким образом, вместо мешковидной гастральной полости полипа у медуз формируется сложная сеть каналов, происходящих из гастральной полости. Она называется гастроваскулярной системой.

Медузы в связи с подвижным образом жизни отличаются от полипов и другими признаками более высокой организации. У медуз дифференцировка эпителиально-мускульных клеток идет значительно дальше. Эпителиальное тело клетки очень невелико по сравнению с ее сильно развитыми мускульными отростками. Такие клетки сконцентрированы вдоль края зонтика и в парусе. Их мускульные отростки вытянуты в длинные волокна, выполняющие функцию кольцевой мускулатуры.

Нервная система у плавающих медуз также организована более высоко, чем у сидячих полипов. Хотя тип ее остается тот же, т. е. диффузной сеткой, или сплетением нервных клеток, но наблюдается дальнейшая концентрация тел нервных клеток по краю зонтика. Их скопления образуют два кольцевых нервных тяжа. Наружное нервное кольцо чувствительное, оно проходит у оснований щупалец, глазков и статоцистов. Внутреннее нервное кольцо двигательное, оно расположено у основания паруса, где концентрируются мускульные волокна.

Кроме осязательных клеток, рассеянных в эктодерме, но более многочисленных по краям зонтика и на щупальцах, у гидромедуз развиты особые органы чувств — глазки и статоцисты.

Органы зрения — глазки — у различных гидромедуз могут быть различной степени сложности. В простейшем случае глазок представляет собой группу удлиненных светочувствительных и пигментных клеток, расположенных в эктодерме. При помощи этого примитивного органа зрения животное только различает свет, но не видит предметов.

Органы равновесия — статоцисты — имеют различное строение, но чаще всего представляют собой замкнутый эктодермический пузырек, лежащий у основания щупальца. Одна из клеток, составляющих стенку этого пузырька, вдается в полость статоциста. В ней помещается известковое тельце статолит. Другие клетки стенки пузырька имеют чувствительные волоски, направленные к клетке со статолитом. К ним подходят отростки нервных клеток от чувствующего нервного кольца. При изменении положения тела медузы статолит в силу закона тяготения надавливает на иную группу волосков чувствительных клеток, чем при нормальном положении тела. Соответствующее раздражение чувствительных клеток передается по их нервным волокнам на внутреннее нервное кольцо, которое контролирует движение паруса. При этом мускульные отростки эпителиально-мышечных клеток паруса на приподнятой стороне зонтика начинают сокращаться более интенсивно до тех пор, пока медуза не примет горизонтального положения. Таким образом, статоцисты осуществляют коррекцию положения медузы в толще воды. Кроме того, по некоторым данным, статоцисты стимулируют ритмичные сокращения краев зонтика (паруса). При удалении статоцистов медуза перестает двигаться, а сокращения краев зонтика становятся крайне редкими.

В заключение можно сказать, что медузы имеют более сложное строение, чем гидранты того же вида Г. полипов. Эти особенности строения объясняются иными условиями жизни свободноплавающих медуз. Именно с этими условиями жизни связана и иная форма тела, и большее развитие мускульных элементов, и особенно развитие нервной системы и органов чувств.

Размножение и чередование покалений

Гидранты у всех морских Г. полипов способны только к бесполому размножению почкованием. При этом путем почкования образуются как гидранты, так и медузоидное поколение. Отличие заключается в том, что гидранты развиваются на стеблях колоний, а медузы отпочковываются на самом гидранте. Однако у некоторых полипов (из подотряда Thecaphora) медузные почки развиваются на видоизмененных гидрантах, лишенных рта и щупалец и заключенных в оболочку — гонотеку, прикрытую крышечкой. Такие особи, образующие медуз, получили название бластостилей.

Медузы являются половой генерацией полипов. Большинство Г. медуз размножается только половым путем. Медузы раздельнополы, и половые железы образуются либо в эктодерме хобота (подотряд Athecata), либо в эктодерме вогнутой части зонтика под радиальными каналами гастроваскулярной системы (подотряд Thecaphora).

Таким образом, у полипов происходит чередование различно размножающихся поколений: бесполого поколения (гидранты) и полового (медузы). Такой тип чередования поколений называют метагенезом.

Биологическое значение смены поколений и образование свободно-плавающего медузоидного поколения заключается в том, что медузки, переносимые течениями на большие расстояния, обеспечивают тем самым расселение вида. Однако у многих Г. полипов чередование поколений осложняется еще тем, что медузы размножаются не только половым путем, но также почкованием, образуя новое поколение медуз. Так, у упомянутой выше медузы Sarsia (Coryne) на хоботке образуются почки, из которых также развиваются медузы.

У многих гидроидных полипов вместо свободноплавающих медуз из медузных почек образуются половые особи, не отрывающиеся от колонии. У различных видов такие особи представляют собой более или менее сильно редуцированных медуз, утративших способность к самостоятельному существованию. Степень упрощения организации остающихся прикрепленными половых особей может быть различна. Если они сохраняют сходство с медузой, но остаются прикрепленными и лишены рта и органов чувств, их называют медузоидами. Если редукция идет далее, их называют гонофорами и споросаками. В простейшем случае споросак представляет собой эктодермический мешочек с энтодермическим стержнем внутри, наполненный созревающими половыми продуктами.

Следует отметить, что у некоторых гидроидных полипов в колониях наблюдается не только диморфизм, но и полиморфизм, заключающийся в том, что, кроме типичного гидранта и медузы или медузоида, на ветвях колонии образуются путем почкования еще особые защитные особи — нематофоры, лишенные рта и щупалец, но имеющие большое количество стрекательных клеток.

Дробление яйца почти у всех Г. полипов полное и вначале вполне равномерное. У примитивного гидроида Stomateca оно приводит к образованию стадии морулы, представляющей собой беспорядочное скопление эмбриональных клеток — бластомеров. Затем бластомеры зародыша раздвигаются и располагаются по периферии шара; так возникает бластула. На этой стадии зародыш удлиняется, покрывается ресничками и превращается в личинку — целобластулу. У свободноплавающей личинки происходит иммиграция — уход клеток с ее заднего конца внутрь полости бластулы — бластоцеля, или первичной полости тела. Клетки, заполнившие бластоцель, дают начало внутреннему зародышевому листку — энтодерме, а оставшиеся на поверхности — наружному зародышевому листку — эктодерме. Процесс образования двух-слойного зародыша, состоящего из эктодермы и энтодермы, называется гаструляцией. При этом личинка переходит в следующую стадию, называемую паренхимулой, у которой клетки энтодермы сплошь заполняют бластоцель. Позднее клетки энтодермы раздвигаются, и образуется полость первичного кишечника — гастроцеля. При этом паренхимула превращается в планулу — типичную личинку Г. полипов.

Гаструляция у Г. может проходить различными способами. Кроме описанной выше однополюсной (униполярной) иммиграции у Stomateca, различают многополюсную (мультиполярную) иммиграцию, или уход клеток внутрь бластулы с разных ее участков. Кроме того, у некоторых гидроидных (Clava squamata) на стадии морулы наружные бластомеры начинают делиться чаще внутренних и становятся более мелкими. Они отделяются от более крупных внутренних и превращаются в эктодерму, а внутренние — в энтодерму. Этот путь гаструляции называется морулярной деляминацией или расслоением.

Личинка паренхимула или планула, проплавав некоторое время, прикрепляется к субстрату передним расширенным концом, а у некоторых видов боком. На бывшем заднем конце ее прорывается рот и образуются щупальца будущего полипа. Он начинает почковаться, и возникает новая колония.

У гидроида Tubularia яйца содержат значительное количество желтка, что приводит к своеобразной эмбрионизации онтогенеза, или индивидуального развития. Обычные для гидроидных личиночные стадии паренхимулы и планулы проходят у представителей этого рода внутри яйцевых оболочек в гонофоре. Из яйца вылупляется более сложно устроенная личинка с двумя венчиками щупалец, похожая на подвижный полип и называемая актинулой.

Представители отряда морских гидроидов (Leptolida) — типичные обитатели морей и в основном распространены на небольших глубинах. Гидроиды обрастают самые разнообразные подводные предметы — камни, раковины моллюсков, водоросли. Необходимо, однако, иметь в виду, что некоторые представители этого отряда приспособились к жизни в солоноватых и даже пресных водоемах. Очень интересен встречающийся в Каспийском море гидроид Moerisia pallasi. Он обладает двумя типами полипов: плавающими и донными, от которых отпочковываются как полипы, так и медузы.

гидра — мифическое чудовище] — класс кишечнополостных (Hydrozoa), объединяет полипов и медуз, обладающих лучевой симметрией тела. Скелет развивается только у некоторых полипов и выделяется эктодермой в виде тонкой роговистой или хитиновой оболочки или пластинки и иногда пропитывается известью. Бесполые поколения (гидроидные полипы) — прикрепляются к субстрату, половые поколения (гидроидные медузы) — свободно плавающие организмы. Первые Г. появи-лись в докембрии. В кембрии уже известны Siphonophora и Stromatoporoidea, Докембрий — современный

В этот класс входят кишечнополостные, живущие преимущественно в морях и отчасти в пресных водоемах. Отдельные особи могут быть или в форме полипов, или в форме медуз. В школьном учебнике по биологии за 7 класс рассмотрены представители двух отрядов из класса гидроидных: полип гидра (отряд Гидра) и медуза-крестовичок (отряд Трахимедузы). Центральным объектом изучения является гидра, дополнительным — крестовичок.

Гидры

Гидры представлены в природе несколькими видами. В наших пресных водоемах они держатся на нижней стороне листьев рдеста, белых лилий, кувшинок, на ряске и т. д.

Пресноводная гидра

В половом отношении гидры могут быть раздельнополыми (например, коричневая и тонкая) или гермафродитами (например, обыкновенная и зеленая). В зависимости от этого семенники и яйца развиваются или на одной и той же особи (гермафродиты), или на разных (мужские и женские особи). Количество щупалец у разных видов варьирует от 6 до 12 и больше. Особенно многочисленны щупальца у зеленой гидры.

Для учебных целей достаточно познакомить учащихся с общими для всех гидр особенностями строения и поведения, оставляя в стороне специальные видовые признаки. Однако, если окажется в числе других гидр зеленая, следует остановиться, на симбиотических отношениях этого вида с зоохореллами и припомнить о подобном симбиозе у простейших. В данном случае мы имеем дело с одной из форм взаимоотношений между животным и растительным миром, поддерживающих круговорот веществ в природе. Это явление широко распространено среди животных и встречается почти в каждом типе беспозвоночных. Надо разъяснить учащимся, в чем заключается здесь взаимная выгода. С одной стороны, водоросли-симбионты (зоохореллы и зооксантеллы) находят приют в теле своих хозяев и усваивают необходимый для синтеза углекислый газ и фосфорные соединения; с другой, животные-хозяева (в данном случае гидры) получают от водорослей кислород, избавляются от ненужных веществ, а также переваривают часть водорослей, получая дополнительное питание.

С гидрами можно работать как летом, так и зимой, содержа их в аквариумах с отвесными стенками, в чайных стаканах или в бутылках с обрезанным горлышком (так, чтобы удалить кривизну стенок). В сосуде дно может быть покрыто слоем хорошо промытого песка, а в воду желательно опустить 2-3 веточки элодеи, на которые прикрепляются гидры. Не следует вместе с гидрами помещать других животных (кроме дафний, циклопов и других пищевых объектов). Если, гидры содержатся в чистоте, при комнатной температуре и хорошем питании, они могут прожить около года, дать возможность провести над ними длительные наблюдения и поставить ряд опытов.

Изучение гидр

Для рассмотрения гидр в лупу их переносят в чашку Петри или на часовое стекло, а при микроскопировании — на предметное стекло, подкладывая под покровное кусочки стеклянных волосяных трубочек, чтобы не раздавить объект. Когда гидры прикрепятся к стеклу сосуда или на ветки растений, следует рассмотреть их внешний вид, отметить части тела: ротовой конец с венчиком щупалец, тело, стебелек (если он есть) и подошву. Можно сосчитать количество щупалец и отметить их относительную длину, которая меняется в зависимости от сытости гидры. У голодных они сильно вытягиваются в поисках пищи и становятся тоньше. Если дотронуться до тела гидры концом стеклянной палочки или тонкой проволочки, можно наблюдать оборонительную реакцию. В ответ на слабое раздражение гидра убирает только отдельные потревоженные щупальца, сохраняя обычный вид остального тела. Это — местная реакция. Но при сильном раздражении все щупальца укорачиваются, а тело сокращается, принимая бочкообразную форму. В таком состоянии гидра остается довольно долго (можно предложить учащимся прохронометрировать длительность реакции).

Внутреннее и внешнее строение гидры

Чтобы показать, что реакции гидры на воздействие внешних раздражителей не носят шаблонный характер и могут индивидуализироваться, достаточно постучать о стенку сосуда и вызвать легкое сотрясение воды в нем. Наблюдение за поведением гидр покажет, что у одних из них произойдет типичная оборонительная реакция (сократятся тело и щупальца), у других лишь слегка укоротятся щупальца, а третьи останутся в прежнем состоянии. Следовательно, у различных особей порог раздражения оказался неодинаковым. У гидры можно вызвать привыкание к определенному раздражению, на которое она прекратит реагировать. Так, например, если часто повторять укол иголкой, вызывающий сокращение тела гидры, то после многократного применения этого раздражителя она перестанет отвечать на него.

У гидр можно выработать кратковременную связь между направлением вытягивания щупалец и препятствием, ограничивающим эти движения. Если гидру прикрепить к краю аквариума так, что вытягивание щупалец можно осуществить только в одном направлении, и продержать в таких условиях некоторое время, а затем предоставить ей возможность свободно действовать, то после снятия ограничения она будет вытягивать щупальца преимущественно в сторону, которая в опыте была свободной. Это поведение сохраняется около часа после ликвидации препятствий. Однако через 3-4 ч наблюдается разрушение этой связи, и гидра снова начинает поисковые движения щупальцами равномерно во все стороны. Следовательно, в данном случае мы имеет дело не с условным рефлексом, а лишь с его подобием.

Гидры хорошо различают не только механические, но и химические раздражители. Они отвергают несъедобные вещества и схватывают пищевые объекты, которые воздействуют на чувствительные клетки щупалец именно химическим путем. Если, например, предложить гидре маленький клочок фильтровальной бумаги, она будет отвергать ее как несъедобную, но стоит пропитать бумагу мясным бульоном или смочить слюной, как гидра ее проглотит и станет переваривать (хемотаксис!).

Питание гидры

Обычно считают, что гидры питаются мелкими дафниями и циклопами. В действительности пища гидр довольно разнообразна. Они могут заглатывать круглых червей нематод, личинок коретры и некоторых других насекомых, мелких улиток, личинок тритонов и молодь рыб. Кроме того, они поглощают постепенно водоросли и даже ил.

Учитывая, что гидры все же предпочитают дафний и очень неохотно съедают циклопов, следует поставить опыт для выявления отношения гидр к этим рачкам. Если в стакан с гидрами поместить равное количество дафний и циклопов, а затем через некоторое время подсчитать, сколько их осталось, то окажется, что большинство дафний будет съедено, а многие циклопы уцелеют. Так как гидры охотнее поедают дафний, которых в зимнее время трудно заготавливать, то этот корм стали заменять более доступным и легко добываемым, а именно мотылем. Мотылей можно содержать целую зиму в аквариуме вместе с захваченным осенью илом. Кроме мотыля, гидр кормят кусочками мяса и разрезанными на части дождевыми червями. Однако они предпочитают всему прочему мотылей, а земляных червей поедают хуже, чем кусочки мяса.

Следует организовать кормление гидр различными веществами и познакомить учащихся с пищевым поведением этих кишечнополостных. Как только щупальца гидры прикоснутся к добыче, они захватывают пищевой кусочек и одновременно выстреливают стрекательные клетки. Затем пораженную жертву они подносят к ротовому отверстию, рот открывается, и пища втягивается внутрь. После этого тело гидры раздувается (если проглоченная добыча была крупной), и находящаяся внутри жертва постепенно переваривается. В зависимости от величины и качества проглоченной пищи на ее распад и усвоение затрачивается от 30 мин до нескольких часов. Затем непереваренные частицы выбрасываются наружу через ротовое отверстие.

Функции клеток гидры

Относительно крапивных клеток надо иметь в виду, что это только одни из видов стрекательных клеток, которые имеют ядовитое вещество. А вообще говоря, на щупальцах гидры располагаются группы стрекательных клеток трех типов, биологическое значение которых неодинаково. Во-первых, у нее некоторые стрекательные клетки служат не для защиты или нападения, а являются дополнительными органами прикрепление и передвижения. Это так называемые глютинанты. Они выбрасывают особые клейкие нити, которыми гидры прикрепляются к субстрату, когда передвигаются с места на место при помощи щупалец (по способу шагания либо перевертывания). Во-вторых, есть стрекательные клетки — вольвенты, которые выстреливают нить, обвивающую тело жертвы, удерживая ее возле щупалец. Наконец, собственно крапивные клетки — пенетранты — выбрасывают нить, вооруженную стилетом, вонзающимся в добычу. Находящийся в капсуле стрекательной клетки яд проникает через канал нити в ранку жертвы (или врага) и парализует ее движения. При совокупном действии многих пенетрантов пораженное животное погибает. По новейшим данным, у гидры часть крапивных клеток реагируют только на вещества, поступающие в воду из тела вредных для нее животных, и функционируют в качестве оружия защиты. Таким образом гидры способны различать среди окружающих их организмов объекты питания и врагов; на первых нападать, а от вторых защищаться. Следовательно, ее нейромоторные реакции действуют избирательно.

Клеточное строение гидры

Касаясь взаимоотношений гидр с другими организмами, надо обращать внимание учащихся не только на объекты добычи, на которые гидры нападают, но и на тех животных, жертвой которых они становятся сами. Здесь могут быть названы такие враги гидр, как некоторые ресничные черви (например, микростомум), брюхоногие моллюски (прудовики), крупные личинки коретры. Кроме того, гидры гибнут еще и от наружных паразитов. Так, например, на теле гидр поселяются из простейших амебы и инфузории, а из ракообразных ветвистоусый рачок анхистропум. Очевидно, яд стрекательных клеток не действует на этих паразитов, что свидетельствует об относительной эффективности защитных приспособлений гидры (как, впрочем, и у всех других животных).

Организуя длительные наблюдения над жизнью гидр в аквариуме, учитель имеет возможность познакомить учащихся с различными движениями этих интересных животных. Прежде всего бросаются в глаза так называемые спонтанные движения (без видимой причины), когда тело гидры медленно раскачивается, а щупальца изменяют свое положение. У голодной гидры можно наблюдать поисковые движения, когда ее тело вытягивается в тонкую трубочку, а щупальца сильно удлиняются и становятся похожими на паутинные ниточки, которые блуждают из стороны в сторону, совершая круговые движения. При наличии в воде планктонных организмов это приводит в конце концов к соприкосновению одного из щупалец с добычей, и тогда возникает ряд быстрых и энергичных действий, направленных на схватывание, удержание и умерщвление жертвы, ее подтягивание ко рту и т. д. Если гидру лишить пищи, она после безуспешных поисков добычи отделяется от субстрата и перемещается в другое место.

Внешнее строение гидры

Возникает вопрос: как гидра прикрепляется и открепляется от поверхности, на которой она находилась? Учащимся следует рассказать, что подошва гидры имеет в эктодерме железистые клетки, выделяющие клейкое вещество. Кроме того, в подошве есть отверстие — аборальная пора, которая является частью аппарата прикрепления. Это своего рода присоска, действующая совместно с клейким веществом и плотно прижимающая подошву к субстрату. В то же время пора способствует и откреплению, когда напором воды из полости тела выдавливается через нее пузырек газа. Открепление гидр при помощи выделения через аборальную пору пузырька газа и последующее всплывание на поверхность могут происходить не только при недостаточном питании, но и при увеличении плотности популяции. Открепившиеся гидры, проплавав некоторое время в толще воды, опускаются на новое место.

Некоторые исследователи рассматривают всплывание как механизм, контролирующий популяцию, как средство, приводящее численность популяции к оптимальному уровню. Этот факт может быть использован учителем в работе со старшими учащимися по курсу общей биологии.

Интересно отметить, что некоторые гидры, попадая в толщу воды, используют иногда для прикрепления пленку поверхностного натяжения и тем самым временно включаются в состав нейстона, где они находят себе пищу. В одних случаях они высовывают ногу из воды, а затем повисают своей подошвой на пленке, а в других случаях прикрепляются к пленке широко открытым ртом с распластанными на поверхности воды щупальцами. Конечно, такое поведение может быть подмечено только при длительных наблюдениях. При перемещении гидр в другое место без отрыва от субстрата можно наблюдать три способа передвижения:

Гидры относятся к светолюбивым организмам, в чем можно убедиться, наблюдая за перемещением их на освещенную сторону сосуда. Несмотря на отсутствие специальных светочувствительных органов, гидры могут различать направление света и стремиться к нему. Это — положительный фототаксис, который выработался у них в процессе эволюции как полезное свойство, помогающее обнаружить место, где сосредоточены пищевые объекты. Планктонные рачки, которыми питается гидра, обычно встречаются в больших скоплениях на участках водоема с хорошо освещенной и прогретой солнцем водой. Однако не всякая интенсивность света вызывает у гидры положительную реакцию. Опытным путем можно установить оптимум освещения и убедиться, что слабый свет не оказывает никакого действия, а очень сильный влечет за собой отрицательную реакцию. Гидры в зависимости от цвета своего тела предпочитают различные лучи солнечного спектра. Что касается температуры, то легко показать, как гидра вытягивает щупальца в сторону подогретой воды. Положительный термотаксис объясняется той же причиной, что и отмеченный выше положительный фототаксис.

Регенерация гидры

Гидры отличаются высокой степенью регенерации. В свое время Пиблс установил, что наименьшая часть тела гидры, способная восстановить целый организм, равна 1 /₂₀₀. Это, очевидно, тот минимум, при котором еще сохраняется возможность организации живого тела гидры в полном ее объеме. С явлениями регенерации познакомить учащихся нетрудно. Для этого надо поставить несколько опытов с разрезанной на части гидрой и организовать наблюдения за течением восстановительных процессов. Если положить гидру на предметное стекло и подождать, когда она вытянет щупальца, в этот момент удобно отрезать ей 1-2 щупальца. Резать можно тонкими препаровальными ножницами или так называемым копьем. Затем, после ампутации щупалец, гидру надо поместить в чистый кристаллизатор, покрыть его стеклом и защитить от прямых солнечных лучей. Если гидру разрезать поперек на две части, то передняя часть сравнительно быстро восстанавливает заднюю, которая при этом получается несколько короче нормальной. Задняя часть медленно наращивает передний конец, но все же образует щупальца, ротовое отверстие и становится полноценной гидрой. Регенеративные процессы идут в организме гидры на протяжении всей ее жизни, так как клетки тканей изнашиваются -и непрерывно замещаются за счет промежуточных (резервных) клеток.

Размножение гидры

Гидры размножаются почкованием и половым путем (эти процессы описаны в школьном учебнике — биология 7 класс). Некоторые виды гидр зимуют в стадии яйца, которое в данном случае можно уподобить цисте амебы, эвглены или инфузории, так как оно выносит зимний холод и сохраняет жизнеспособность до весны. Для изучения процесса почкования следует отсадить в отдельный сосуд гидру, не имеющую почек, и обеспечить ей усиленное питание. Предложить учащимся вести записи и наблюдения с фиксацией даты отсадки, времени появления первой и последующих почек, описания и зарисовки стадий развития; подметить и записать время отделения молодой гидры от материнского организма. Кроме ознакомления учащихся с закономерностями бесполого (вегетативного) размножения почкованием, следует дать наглядное представление о половом аппарате у гидр. Для этого надо во второй половине лета или осенью извлечь из водоема несколько экземпляров гидр и показать учащимся расположение семенников и яиц. Удобнее иметь дело с гермафродитными видами, у которых ближе к подошве развиваются яйца, а ближе к щупальцам — семенники.

Медуза-крестовичок

Эта небольшая гидроидная медуза относится к отряду трахимедуз. Крупные формы из этого отряда живут в морях, а мелкие — в пресных водах. Но и среди морских трахимедуз есть небольшие по размерам медузы — гонионемы, или крестовички. Диаметр зонтика их варьирует от 1,5 до 4 см. В пределах России гонионемы обычны в прибрежной зоне Владивостока, в заливе Ольги, у берегов Татарского пролива, в Амурском заливе, у южной части Сахалина и Курильских островов. О них необходимо знать учащимся, так как эти медузы — бич купающихся у берегов Дальнего Востока.

Размножение

Размножается крестовичок половым путем. В гонадах, расположенных вдоль четырех радиальных каналов, развиваются половые продукты. Из оплодотворенных яиц образуются маленькие полипы, а эти последние дают начало новым медузам, которые ведут хищный образ жизни: нападают на мальков рыб и мелких ракообразных, поражая их ядом стрекательных клеток высокой токсичности.

Опасность для человека

Во время сильных дождей, опресняющих морскую воду, медузы погибают, но в засушливые годы они становятся многочисленными и представляют опасность для купающихся. Если человек прикоснется телом к крестовичку, последний прикрепляется присоской к коже и вонзает в нее многочисленные нити нематоцистов. Яд, проникая в ранки, вызывает ожог, последствия которого крайне неприятны и даже опасны для здоровья. Уже через несколько минут кожа краснеет и покрывается волдырями-. Человек испытывает слабость, сердцебиение, боли в пояснице, онемение конечностей, затруднение дыхания, иногда сухой кашель, кишечные расстройства и другие недомогания. Пострадавший нуждается в срочной врачебной помощи, после которой через 3-5 суток наступает выздоровление.

В период массового появления крестовичков купаться не рекомендуется. В это время организуются профилактические мероприятия: выкашивание подводных зарослей, огораживание купален мелкоячеистыми сетями и даже полный запрет купания.

Из пресноводных трахимедуз заслуживает упоминания небольшая медуза-краспедакуста (диаметром до 2 см), которая встречается в водохранилищах, реках и озерах некоторых местностей, в том числе в Московской области. Существование пресноводных медуз указывает на ошибочность представления учащихся о медузах как об исключительно морских животных.

Читайте также: