Гідри

Гідри, загін кишковопорожнинних тварин класу гідрозоїв Представляють собою одиночні поліпи, здатні до пересування. підошвою) до водних рослин, корчів, каменів. Протилежному кінці мішковидного тіла знаходиться рот, оточений 5-20 щупальцями. , воно буде паралізоване отрутою Стрікальних клітин, розташованих у зовнішньому шарі щупалець. Потім жертва підтягується щупальцями і через рот потрапляє в кишкову порожнину.

Як у всіх кишковопорожнинних, тіло гідри є двошаровим мішком. травних клітин, що захоплюють шматочки їжі. Травлення у гідри відбувається і всередині клітин (внутрішньоклітинне), і в кишковій порожнині (порожнинне).В ектодермі знаходяться також нервові клітини, з'єднані один з одним відростками та утворюють нервову мережу. Ці клітини сприймають і передають сигнали, що надходять із зовнішнього середовища, забезпечуючи відповідні реакції гідри.

Розмножуються гідри безстатевим шляхом - брунькуванням (у літній період) і статевим шляхом (восени), з утворенням статевих залоз, які виробляють статеві клітини. У роздільностатевих видів гідр сперматозоїди та яйцеклітини утворюються в тілі різних особин, а у видів-герма-фродитів – у тілі одного організму. Після запліднення гідри зазвичай гинуть, а яйця в стані, що покоїться, залишаються до весни. Весною з них виходять молоді особини.

Гідрам властива здатність відновлювати втрачені частини тіла – регенерація. При поділі тіла гідри на дрібні шматочки кожен з них здатний розвинутись у цілу тварину.

Біологія

Біологія - Гідра (рід) - Клітинний склад тіла

Епітеліально-м'язові клітини

Епітеліально-м'язові клітини ектодерми та ентодерми утворюють основну масу тіла гідри. У гідри близько 20 000 епітеліально-м'язових клітин.

Клітини ектодерма мають циліндричну форму епітеліальних частин і формують одношаровий покривний епітелій. До мезоглії прилягають скорочувані відростки цих клітин, що утворюють поздовжню мускулатуру гідри.

Епітеліально-м'язові клітини ентодерми спрямовані епітеліальними частинами в порожнину кишки та несуть по 2-5 джгутиків, які перемішують їжу. Ці клітини можуть утворювати ложноніжки, за допомогою яких захоплюють частинки їжі. У клітинах формуються травні вакуолі.

Епітеліально-м'язові клітини ектодерми та ентодерми є дві незалежні клітинні лінії.У верхній третині тулуба гідри вони діляться мітотично, які нащадки поступово зміщуються або у бік гіпостома і щупалець, або убік підошви. У міру переміщення відбувається диференціювання клітин: так, клітини ектодерми на щупальцях дають клітини жагучих батарей, а на підошві — залізисті клітини, що виділяють слиз.

Залізисті клітини ентодерми

Залізисті клітини ентодерми виділяють у порожнину кишки травні ферменти, які розщеплюють їжу. Ці клітини утворюються з інтерстиціальних клітин. У гідри близько 5000 залізистих клітин.

Інтерстиціальні клітини

Між епітеліально-м'язовими клітинами знаходяться групи дрібних, округлих клітин, званих проміжними або інтерстиціальними. У гідри їх близько 15000. Це недиференційовані клітини. Вони можуть перетворюватися на інші типи клітин тіла гідри, крім епітеліально-м'язових. Проміжні клітини мають всі властивості мультипотентних стовбурових клітин. Доведено, що кожна проміжна клітина потенційно здатна дати як статеві, і соматичні клітини. Стовбурові проміжні клітини не мігрують, однак їх клітини-нащадки, що диференціюються, здатні до швидких міграцій.

Нервові клітини та нервова система

Нервові клітини утворюють в ектодермі примітивну дифузну нервову систему - розсіяне нервове сплетення. У ентодермі є окремі нервові клітини. Усього у гідри близько 5000 нейронів. У гідри є згущення дифузного плексусу на підошві, навколо рота і на щупальцях. За новими даними, у гідри є навколоротове нервове кільце, подібне до нервового кільця, розташованого на краю парасольки у гідромедуз.

У гідри немає чіткого поділу на чутливі, вставні та моторні нейрони.Одна й та клітина може сприймати роздратування і передавати сигнал епітеліально-м'язовим клітинам. Тим не менш, є два основних типи нервових клітин - чутливі та гангліозні. Тіла чутливих клітин розташовані впоперек епітеліального пласта, вони мають нерухомий джгутик, оточений комірцем з мікроворсинок, який стирчить у зовнішнє середовище і здатний сприймати подразнення. Гангліозні клітини розташовані в основі епітеліально-м'язових, їх відростки не виходять у зовнішнє середовище. За морфологією більшість нейронів гідри - біполярні або мультиполярні.

У нервовій системі гідри є як електричні, так і хімічні синапси. З нейромедіаторів у гідри виявлені дофамін, серотонін, норадреналін, гамма-аміномасляна кислота, глютамат, гліцин та багато нейропептидів.

Гідра - найбільш примітивна тварина, у нервових клітинах якої виявлено чутливі до світла білки опсини. Аналіз гена опсину гідри дозволяє припустити, що опсини гідри та людини мають загальне походження.

Жабудні клітини

Основна стаття: Книдоцит

Стрічкові клітини утворюються з проміжних лише області тулуба. Спочатку проміжна клітина ділиться 3-5 разів, утворюючи кластер із попередників кліток, сполучених цитоплазматичними містками. Потім починається диференціювання, під час якої містки зникають. Книдоцити, що диференціюються, мігрують у щупальця. Приголомшливі клітини найбільш численні з усіх клітинних типів, їх у гідри близько 55.000.

Стрічка клітина має жагучу капсулу, заповнену отруйною речовиною. Всередину капсули повернута жагуча нитка.На поверхні клітини знаходиться чутлива волосинка, при її подразненні нитка викидається і вражає жертву. Після вистрілювання нитки клітини гинуть, та якщо з проміжних клітин утворюються нові.

У гідри є чотири типи кліток - стенотелі, десмонеми, голотрихи ізорізи і атрихи ізорізи. При полюванні першими вистрілюють вольвенти. Їхні спіральні жалюгідні нитки обплутують вирости тіла жертви і забезпечують її утримання. Під дією ривків жертви і викликаної ними вібрації спрацьовують пенетранти, що мають більш високий поріг подразнення. Шипи, що є у підстави їхніх стряхальних ниток, заякорюються в тілі видобутку, а через порожнисту стрімку нитку в її тіло вводиться отрута.

Велика кількість кліток знаходиться на щупальцях, де вони утворюють стріляльні батареї. Зазвичай до складу батареї входить одна велика епітеліально-м'язова клітина, в яку занурені клітки. У центрі батареї знаходиться велика пенетранта, навколо неї дрібніші вольвенти і глютинанти. Кнідоцити з'єднані десмосомами з м'язовими волокнами епітеліально-м'язової клітини. Великі глютинанти, мабуть, переважно використовуються для захисту. Малі глютинанти використовуються лише при пересуванні гідри для міцного прикріплення щупальцями до субстрату. Їхнє вистрілювання блокується екстрактами з тканин жертв гідри.

Вистрілювання пенетрант гідри було вивчено за допомогою надвисокошвидкісної кінозйомки. Виявилося, весь процес вистрілювання займає близько 3 мс. У початковій фазі його швидкість досягає 2 м/c, а прискорення становить близько 40.000 g; мабуть, це один із найшвидших клітинних процесів із відомих у природі.Першою видимою зміною було збільшення об'єму стрікувальної капсули приблизно на 10%, потім знижується обсяг майже до 50% від вихідного. Надалі з'ясувалося, як і швидкість, і прискорення при вистрілюванні нематоцист були недооцінені; за даними 2006 року, на ранній фазі вистрілювання швидкість цього процесу становить 9-18 м/с, а прискорення становить від 1.000.000 до 5.000.000 g. Це дозволяє нематоцисте масою близько 1 нг розвивати на кінчиках шипів тиск близько 7 гПа, що можна порівняти з тиском кулі на ціль і дозволяє пробивати досить товсту кутикулу жертв.

Статеві клітини та гаметогенез

Як і всім тваринам, гідрам властива оогамія. Більшість гідр роздільностатеві, але зустрічаються гермафродитні лінії гідр. І яйцеклітини, і сперматозоїди утворюються із i-клітин. Вважається, що це особливі субпопуляції i-клітин, які можна відрізнити за клітинними маркерами і які у невеликій кількості присутні у гідр і в період безстатевого розмноження.

При оогенезі ооцити фагоцитують цілі оогонії, потім кілька ооцитів зливаються, після чого ядро ​​однієї з них перетворюється на ядро ​​яйцеклітини, інші ядра дегенерують. Ці процеси забезпечують швидке зростання яйцеклітини.

Як нещодавно показано, при сперматозегензі має місце програмована клітинна смерть частини клітин-попередників сперматозоїдів та їх фагоцитування оточуючими клітинами ектодерма