Пізнання світу

Гідра - розмноження (відростання та статеве дозрівання), регенерація та безсмертя

Гідра розмножується безстатевим шляхом бутонізації та статевим шляхом шляхом утворення гамет.

Безстатеве розмноження гідри по брунькуванню

1. Ниркування - це форма безстатевого розмноження, яка виникає в результаті розростання частини клітини або області тіла, що призводить до відокремлення від вихідного організму на двох особин.
2. Розмножується гідра безстатевим брунькуванням. Влітку, коли тварина сита і здорова, звичайним способом розмноження є бутонізація. Це відбувається будь-якої пори року.
3. Випуклість з'являється через багаторазового мітотичного поділу інтерстиціальних клітин епідермісу біля середини або базальної частини тіла.
4. Росте у вигляді зачатку, стінка якого складається з епідермісу та гастродерми, а внутрішній просвіт продовжує шлунково-судинну порожнину батька.
5. Бутон збільшується в розмірах, на його вільному кінці утворюється рот і коло із щупалець.
6. Як тільки нирка повністю розвивається, вона стискається як основа (точки прикріплення до батьківської гідре) і, нарешті, відокремлюється від батьківського тіла, щоб стати незалежним організмом.
7. Цей процес може тривати близько трьох днів від початку остаточно.
8. Іноді кілька нирок з'являються одночасно в одного з батьків, і вони, у свою чергу, можуть давати вторинні нирки, тому утворюється група, яка тимчасово нагадує колоніального гідроїду.

Статеве розмноження гідри

1. Гідра розмножується статевим шляхом за рахунок злиття гамет, коли умови довкілля стають несприятливими (зазвичай восени).
2. Такі фактори, як зміна температури (низькі температури) та відсутність достатніх джерел їжі, змушують організм розпочати розвиток гонад у рамках підготовки до статевого розмноження.
3. Статеве розмноження у гідри обмежено лише певними періодами.
4. При статевому розмноженні гонади тимчасово розвиваються з інтерстиціальних клітин епідермісу, які накопичуються утворюючи опуклості в тілі.
5. Випуклість гонад відрізняється від опуклості нирок, оскільки мезогла і гастродерма не входять у гонади.
6. Деякі види є гермафродітом.
7. Більшість видів є одностатевими або дводомними, в якому підлогу окремо.
8. Самець менший за розміром і має від 1 до 8 конічних насінників з сосковий структурою над ними, тоді як самка більша і має 10-2 яєчники.
9. Навіть у видів-гермафродітів уникають самозапліднення, тому що сперматозоїди та яйцеклітини дозрівають у різний час.

Яєчка

1. Насінники - це конічні піднесення стінки тіла, кількість яких варіюється від кількох до багатьох.
2. Він утворений інтерстиціальними клітинами епідермісу, що швидко розмножуються, який зовні покритий захисною капсулою, що складається з великих епідермальних клітин.
3. Зазвичай вони розташовуються біля дистального або орального кінця тіла, а якщо їх багато, вони можуть покривати більшу частину тіла.
4. Ув'язнені таким чином інтерстиціальні клітини перетворюються на сперматозит, кожен з яких потім двічі ділиться з утворенням чотирьох сперматозоїдів.
5. Інтерстиціальні клітини в основі конічного виросту (насінники) діють як сперматогонії. Вони піддаються типовому сперматогенезу та проходять первинну, вторинну і сперматидну стадії, стаючи сперматозоїдами.
6. Кожен сперматозоїд попереду має ядерний матеріал (конічна головка), коротка шийка і хвилястий хвіст.
7. У зрілому стані сперматозоїди виділяються через розрив стінки сім'яника на його апікальному виступі, що нагадує сосок, таким чином звільнені сперматозоїди плавають у воді, де вони залишаються активними протягом дня або двох.

Яєчники

1. Яєчники – це яйцеподібні утворення, розташовані біля базального кінця тіла.
2. У зеленої гідри зазвичай є одна зав'язь, а у коричневої гідри формується до восьми зав'язей.
3. Утворюється в результаті розмноження інтерстиціальних клітин, що становлять первинні. оогонії.
4. Одна з оогоній, зазвичай розташована в центрі, стає більшою і амебоподібною з великим ядром, яке називається ооциста.
5. Ооциста харчується дрібнішими сусідніми інтерстиціальними клітинами, які стають жовтком або резервною їжею, яку потрібно використовувати пізніше, поки молода гідра ще не має рота для їжі.
6. Ооциста сильно збільшується в розмірах і зазнає двох поділів дозрівання, в результаті чого утворюються 2 полярні тіла і скорочуються хромосоми до гаплоїдного числа, рівного 15 у разі Pelmatohydra.
7. Зріла яйцеклітина - це жіноча статева клітина, яка є великою сферичною масою, навантаженою жовтковими гранулами і займає більшу частину простору всередині яєчника.
8. Коли яйце дозріває, епідерміс над ним розривається і відокремлюється, утворюючи чашоподібну посудину, що містить голе яйце.
9. Яйцеклітина не звільняється відразу, а залишається прикріпленою до стінки яєчника.
10. Один яєчник зазвичай містить одну яйцеклітину, але рідко зустрічаються 2 (Chllorohydra viridissima), а ще більше (Hydra dioecia) яйцеклітин.
11. Яйцеклітина виділяє навколо себе драглисту речовину.

Запліднення

1. Запліднення відбувається, коли стиглі сперматозоїди виходять із насінників, плавають у воді, поки не наблизяться до видавленої яйцеклітини і не оточують її.
2. Декілька сперматозоїдів можуть проникнути через драглисту оболонку, але тільки один потрапляє в яйцеклітину і повністю зливається з нею. Цей процес називається заплідненням, а запліднена яйцеклітина - яйцеклітиною або зиготою.
3. Чоловіче та жіноче ядра поєднуються, утворюючи злиття або ядро ​​зиготи.
4. Яйцеклітина загине та виродиться, якщо запліднення не станеться протягом короткого часу після її оголення.

Розвиток

Розвиток починається також після запліднення, коли яйцеклітина або зигота все ще прикріплені до батька, піддаючись дробленню або сегментації.

Розщеплення

Оскільки в яйці мало жовтка, дроблення невизначене, повне та рівне (холобластичне), внаслідок чого утворюються бластоміри - Клітини однакового розміру.

Бластуляція

1. Розщеплення призводить до утворення порожньої сферичної кулі, званої бластулою або цілобластулою, з вузькою порожниною (бластоціль).
2. Рівні клітини чи бластомери розташовуються у єдиному поверхневому шарі.

Гаструляція

1. Деякі клітини бластулярної стінки відшаровуються і мігрують усередину (мультиполярна інгресія).
2. У той час як інші клітини утворюють зовнішні та внутрішні клітини шляхом тангенціального поділу (первинного відшарування). В результаті бластоцель повністю заповнюється новими клітинами, а порожниста бластула перетворюється на тверду. гаструли.
3. Грастула складається з одного шару зовнішніх клітин, що утворюють ектодерму, та внутрішньої твердої маси клітин, що утворюють ентодерму.

Гастроціль

1. Незабаром у центральній твердій масі ентодермальних клітин з'являється нова порожнина, яка називається гастроціль або архентерон.
2. Навколо гаструли утворюється двошарова захисна оболонка або кіста, що дозволяє ембріону пережити зміни довкілля.
3. Зовнішній шар стінки кісти товстий, роговий або хітноїдний і колючий, а внутрішній шар являє собою тонку драглисту оболонку.
4. Ембріон залишається у сплячому стані до поліпшення умов довкілля.
5. Він витримує сушіння та заморожування, витримує посуху та зиму. Також ймовірно, що ця стадія відпочинку служить для розсіювання, так як вона може бути перенесена вітром або в бруді на ногах тварин до інших водойм, в яких є вода.

Вилуплення

1. З настанням сприятливих умов води та температури розвиток відновлюється.
2. Інтерстиціальні клітини виникають в ектодермі, а мезоглий секретується між двома клітинними шарами.
3. Зародок подовжується, і на одному кінці утворюється коло із зачатків щупалець, у середині якого з'являється рот.
4. У міру збільшення розміру зародка оболонка або кіста розривається, і з нього вилуплюється молода гідра зі щупальцями. Незабаром переростає у дорослу особину.
5. У розвитку гідри немає вільних личинкових стадій.

Регенерація

1. Регенерація – це здатність організму відновлювати втрачені чи пошкоджені частини тіла. Зазвичай це відбувається після нещасного випадку, але може бути викликано штучним шляхом.
2. Гідра має величезну здатність до регенерації, яку виявив Авраам Тремблі 1745 року. З того часу Гідра стала улюбленим матеріалом для експериментів з регенерації.
3. Якщо живу тварину гідри розрізати на 2 або 3 або більше частин, кожна недостатня частина зросте і стане цілою твариною.
4. Фрагмент гідри діаметром 1/6 мм і більше здатний регенерувати цілу людину.
5. Не розмноження, а нормальний метод розмноження.
6. Регенерація гідр стала можливою завдяки дивовижній генеративної здатності тотипотентних інтерстиціальних клітин.
7. Однією з характерних рис регенеруючого елемента Гідра є те, що вона зберігає полярність. На кінці, розташованому біля рота, розвиваються рот і щупальці, а на кінці, розташованому ближче до основи, формується новий педальний диск.

Безсмертя у Гідрі

1. П. Брайєн (1955) та інші помітили, що гідра, потенційно безсмертна через те, що вона замінює старі клітини тіла новими кожні 45 днів.
2. Прямо під щупальцями знаходиться зона росту, де інтерстиціальні клітини дають початок усім іншим клітинам тіла. При утворенні нових клітин старі клітини виштовхуються до кінців щупалець та педального диска, звідки вони випадають назовні.
3. У міру того, як старі клітини губляться з будь-якого полюса Гідри, нові продовжують замінювати старі, дозволяючи Гідре продовжувати жити протягом тривалого часу.
4. Було показано, що якщо інтерстиціальні клітини зони росту руйнуються, загибель гідри настає протягом кількох днів.

Як відбувається статеве розмноження гідри: етапи та особливості процесу

Гідра - дивовижна прісноводна тварина, що мешкає у стоячих водоймах. Вона відноситься до кишковопорожнинних і має жагучі клітини для полювання та захисту.Гідра може розмножуватися двома способами - безстатевим (шляхом брунькування) та статевим.

У статті йдеться про статеве розмноження гідри, яке відбувається восени у несприятливих умовах. Це дозволяє гідрі залишити потомство у вигляді стійких до холоду яєць для подальшого розвитку в більш сприятливих умовах навесні. Отже, подивимося, як відбувається статеве розмноження гідри, із яких етапів складається цей процес.

Утворення статевих клітин

Коли настає осінь та умови стають несприятливими для життя гідр, вони переходять на статевий спосіб розмноження. На тілі гідри з'являються горбки, у яких формуються статеві клітини. Одні гідри виробляють у цих горбках чоловічі статеві клітини – сперматозоїди. Вони дуже дрібні та рухливі за рахунок джгутиків. Інші гідри формують у горбках великі нерухомі жіночі статеві клітини – яйцеклітини.

Важливо, що в одному горбку не може бути і сперматозоїдів, і яйцеклітин одночасно. Але на тілі однієї гідри можуть бути горбки різного типу - одні зі сперматозоїдами, інші з яйцеклітиною. Такі гідри є гермафродитами. В інших видів гідр існує статевий диморфізм - на одній особині виробляються або тільки яйцеклітини, або тільки сперматозоїди.

Коли статеві клітини дозрівають, горбики на тілі гідри лопаються, і сперматозоїди починають активно плавати у навколишній воді у пошуках яйцеклітин для запліднення. Так починається дивовижний процес статевого розмноження гідри, що дозволяє їй переживати сувору зиму.

Запліднення яйцеклітини та утворення зиготи

Як тільки сперматозоїди вивільняються з горбків, що лопнули на тілі гідри, вони починають активно рухатися за допомогою джгутиків у пошуках яйцеклітин для запліднення. Знайшовши гідру з яйцеклітинами, сперматозоїди проникають усередину її тіла.

Далі відбувається злиття ядер сперматозоїда та яйцеклітини – так зване запліднення. У результаті утворюється зигота – перша клітина нового організму. На зиготі формується щільна захисна оболонка, і вона перетворюється на яйце гідри.

Яйця, що утворилися, опускаються на дно водойми. Вони вже восени починаються процеси дроблення зиготи, у яких формується зародок гідри. Проте повного розвитку зародка немає – він впадає у стан спокою до настання сприятливих умов.

Формування яєць та зародкового розвитку

Після запліднення яйцеклітини сперматозоїдом та утворення зиготи починається важливий етап формування захисного яйця гідри. На поверхні зиготи виробляється щільна оболонка, що перетворює її на яйце.

Ця оболонка виконує дуже важливу функцію - захищає зародок гідри, що розвивається, від несприятливих умов зимового періоду. Завдяки міцній оболонці яйце може перечікувати морози та нестачу кисню на дні водойми.

Усередині яйця вже восени починаються процеси дроблення зиготи, у яких формується зародок гідри. Однак його розвиток зупиняється, і зародок впадає у стан анабіозу – повного обмінного спокою.

Так зародок гідри може перечікувати всю зиму всередині яйця у стані анабіозу. Повний розвиток зародка відбувається лише навесні з настанням сприятливих умов.

Вихід молодих гідрів з яєць навесні

Коли з настанням весни умови стають сприятливими, у зародків гідр, що перечікували зиму у стані спокою всередині яєць, відновлюється активний розвиток.

Під впливом підвищення температури води та збільшення кількості кисню зародки виходять із стану анабіозу. У них інтенсивно починають ділитися клітини, формуючи тканини та органи майбутньої гідри.

Важливим моментом є утворення у зародка двох зародкових листків – ектодерми та ентодерми. З ектодерми надалі розвинеться зовнішній шар тіла гідри, та якщо з энтодермы – внутрішній шар із кишковою порожниною.

Коли всі структури тіла гідри повністю сформуються, молода особина розпочинає активні рухи всередині яйця, спрямовані на розрив його оболонки. Використовуючи свої щупальця, гідра протикає оболонку яйця і виходить назовні.

Вибравшись із яйця, молода гідра опускається на дно водойми і починає самостійне життя, харчуючись дрібними водними організмами. Так завершується дивовижний цикл розмноження та розвитку гідри, що дозволяє їй переживати несприятливий зимовий період.