Пресноводная гидра

Внешний вид и особенности

Фото: Как выглядит пресноводная гидра

Все пресноводные гидры имеют радиально-симметричный двухклеточный слой, трубчатое тело, разделенное тонким неклеточным слоем, называемым мезоглеей. Их комбинированная структура рот-анус (гастроваскулярная полость) окружена выступающими наружу щупальцами, содержащими жгучие клетки (нематоцисты). Это означает, что у них есть только одно отверстие в теле, и это рот, но оно также помогает избавиться от отходов. Длина тела пресноводной гидры составляет до 7 мм, но щупальца могут сильно вытягиваться и достигать длины в несколько сантиметров.

Внутренний слой (энтодерма), выстилающий желудочно-сосудистую полость, вырабатывает ферменты для переваривания пищи. Наружный слой клеток (эктодерма) генерирует крошечные язвительные органеллы, называемые нематоцистами. Щупальца являются продолжением слоев тела и окружают отверстие рта.

Из-за простой конструкции колонна тела и щупальца очень растяжимы. Во время охоты гидра расправляет щупальца, медленно перемещает их и ждет контакта с какой-нибудь подходящей добычей. Мелкие животные, которые сталкиваются с щупальцами, парализованы нейротоксинами, выделяющимися из жалящих нематоцист. Щупальца обвиваются вокруг борющейся добычи и тянут ее в расширенное отверстие рта. Когда жертва попадает в полость тела, может начаться пищеварение. Кутикулы и другие непереваренные остатки позднее изгоняются через рот.

У нее есть голова, состоящая из рта, окруженного кольцом щупалец на одном конце, и липкого диска, стопы, на другом конце. Между клетками эпителиальных слоев распределены мультипотентные стволовые клетки, которые дают четыре дифференцированных типа клеток: гаметы, нервы, секреторные клетки и нематоциты — жгучие клетки, которые определяют тип стрекающие.

Кроме того, из-за своей структуры, они имеют возможность регулировать воду внутри тел. Таким образом, они могут удлинить или сжать свои тела в любое время. Хотя у нее нет чувствительных органов, пресноводная гидра отзывчива на свет. Структура пресноводной гидры такова, что она может ощущать изменение температуры, химического состава воды, а также прикосновения и другие раздражители. Нервные клетки животного способны возбуждаться. Например, если вы касаетесь ее кончиком иглы, то сигнал от нервных клеток, которые чувствуют прикосновение, будет передаваться остальным, а от нервных клеток — к эпителиально-мышечным.

Гибель Гидры

Этот эпизод из её жизни имеет самые подробные описания. По своей сути она является хтоническим монстром, порождением и воплощением старого порядка, мира, что был до того. Победа Геракла, сына Зевса, была символом низвержения прежнего строя.

Антонио дель Поллайоло. Сражение Геракла с лернейской гидрой Ок. 1475

Псевдо-Аполлодор оставил самое длинное описание битвы Геракла и Иолая с Гидрой и гигантским раком. Почему именно гигантский рак помогал чудовищной змее сражаться с героем и его племянником — неизвестно. Скорее всего, рак представлял собой более мелкое чудовище, такого же помощника, как Иолай. Либо это был ещё один обитатель болот, потревоженный шумом боя и напавший на обидчиков.

Но история началась с того, что Эврисфей, которому Геракл обязан был служить, приказал герою уничтожить Лернейскую Гидру. Геракл прихватил с собой племянника (или сводного брата) — Иолая. По пути им встретилась Афина, которая посоветовала, как можно уничтожить Гидру. Считается, что победу над этим чудовищем Геракл посвятил Афине.

Чудовище охраняло ворота в Аид, а жило — в подводной пещере вблизи источника Амимоны. Своё логово оно покидало лишь для добычи пропитания и нападения на людей — что в данном случае, по сути, одно и то же. Чтобы выманить монстра, Геракл воспользовался горящими стрелами. В бою он косой отрубал головы Гидре, а Иолай их прижигал, чтобы не отрасли вновь. В конце концов, герой отрубил последнюю, бессмертную голову чудовища, закопал в земле и придавил тяжёлым камнем. Убитого же им рака Гера разместила на небосводе — так появилось созвездие Рака. Точно также поступил с Гидрой Зевс — он превратил чудовище в созвездие.

Существует история, где Геракл, страдающий от яда гидры — ведь не во всех местах его защищала шкура Немейского льва — отправился к оракулу. Тот сказал, что лишь цветок из чужедальних земель сможет исцелить героя. В финикийских землях он нашёл цветок, внешне похожий на Гидру, и исцелился.

Рационалистическая интерпретация гласит, что Гидра — это крепость, в которой некогда засели противники царя Эврисфея под предводительством Лерна. Убить гидру — уничтожить всех воинов вместе с крепостью. Другая версия говорит о великом потомстве Гидры, которое не уничтожил Геракл.

После своей смерти Гидра всё же ухитрилась оставить немалый след в мифической истории. Геракл смачивал в её яде наконечники своих стел, а после — убил ими немало чудовищ и просто мифических созданий. Так, дурной запах от реки Анигр, протекающей на северо-западе Пелопоннеса, оправдывали присутствием в воде яда Гидры. Раненый смазанной им стрелой Геракла Хирон (в других легендах — Пиленор) бежал в эти места и промыл рану водой. С той поры вода реки стала источать ужасающую вонь.

Описание

Длина тела достигает 1,5 см без щупалец. Оно представляет организм одного полипа. В наружных клетках щупалец расположены пузыревидные капсулы, в которых находятся стрекательные нити. На нижней части полипа располагается подошва с помощью которой он крепиться к субстрату.

В головной части полипа находится ротовое отверстие, окружённое  тонкими щупальцами. Внутри тела расположена гастральная полость осуществляющая переваривание и всасывание пищи.

Наружный слой клеток тела полипа называется эктодермой. Слой, образующий внутреннюю поверхность гидры ,называется эндодермой. Между этими двумя слоями находятся опорный слой клеток.

Пузырек, заполненный жидкостью, в котором находится свёрнутая в виде спирали стрекательная нить, называется стрекательной капсулой.

Продолжительность жизни зеленой гидры достигает 10-12 месяцев.

Продолжительность жизни

В XIX веке велось много разговоров о бессмертии животного. Одни исследователи пытались доказать эту гипотезу, а другие хотели ее опровергнуть. В 1917 году после четырёхлетнего эксперимента теория была доказана Д. Мартинесом, в результате чего гидра официально стала относиться к вечноживущим существам
.

Пресноводные гидры — занимательные существа. Во всей России встречается четыре вида этих животных
и все они схожи между собой. Наиболее распространенными являются обыкновенные и стебельчатые гидры. Отправляясь купаться на речку, можно обнаружить на ее берегу целый ковер из этих зеленых созданий.

В древнегреческом мифе Гидра была многоголовым монстром, у которого вместо отрубленной головы вырастало две. Как оказалось, настоящее животное, названное в честь этого мифического зверя, обладает биологическим бессмертием.

Пресноводные гидры обладают замечательной регенеративной способностью. Вместо того, чтобы восстанавливать повреждённые клетки, они постоянно заменяются делением стволовых клеток и частично их дифференцированием.

В течение пяти дней гидра почти полностью обновляется, что полностью исключает процесс старения. Способность заменять даже нервные клетки до сих пор считается уникальной в животном мире.

Ещё одной особенностью
пресноводной гидры является то, что новый индивидуум может вырасти из отдельных частей. То есть, если гидру разделить на части, то достаточно 1/200 массы взрослой гидры чтобы из неё выросла новая особь.

Популяция и статус вида

Фото: Пресноводная гидра

Пресноводные гидры известны своими регенеративными способностями. Большинство их клеток — это стволовые клетки. Эти клетки способны к непрерывному делению и дифференцировке в клетки любого типа в организме. У людей такие «тотипотентные» клетки присутствуют только в первые несколько дней эмбрионального развития. Гидра, напротив, постоянно обновляет свои тела свежими клетками.

В 1998 году было опубликовано исследование, описывающее, что у зрелых гидр не обнаружено признаков старения за четыре года. Чтобы обнаружить старение, исследователи смотрят на старение, которое определяется как повышенная смертность и снижение фертильности с увеличением возраста. В этом исследовании 1998 года так и не удалось определить, снижалась ли фертильность гидры с возрастом. Новое исследование включало создание маленьких островков рая для 2256 пресноводных гидр. Исследователи хотели создать для животных идеальные условия, то есть дать каждому отдельное блюдо с водой трижды в неделю, а также блюда из свежих креветок.

В течение восьми лет исследователи не обнаружили никаких признаков старения в их изнуренной гидре. Смертность держалась на одном уровне на 167 гидр в год, независимо от их возраста («самые старые» изученные животные были клонами гидр, которым было около 41 года — хотя особи изучались только в течение восьми лет, некоторые были биологически старше, потому что являлись генетическими клонами). Аналогичным образом, фертильность оставалась постоянной для 80% особей гидр со временем. Остальные 20% колебались вверх и вниз, вероятно, из-за лабораторных условий. Таким образом, численности популяции пресноводных гидр не угрожают опасности.

Пресноводная гидра, которую иногда называют пресноводным полипом, представляет собой маленькое существо, похожее на медузу. Эти маленькие вредители способны убивать и есть мальков рыбы и мелких взрослых рыб. Кроме того, они быстро размножаются, производя почки, которые врастают в новых гидр, которые отрываются и исчезают сами по себе.

Теги:

• Anthoathecata
• Hydridae
• Hydroidolina
• Medusozoa
• Гидроидные
• Гидры
• Животные Азии
• Животные Беларуси
• Животные болот
• Животные водоемов
• Животные Евразии
• Животные Европы
• Животные Казахстана
• Животные Китая
• Животные Монголии
• Животные на букву Г
• Животные на букву П
• Животные озер
• Животные рек
• Животные России
• Животные Субтропического пояса Северного полушария
• Животные Субэкваториального пояса Северного полушария
• Животные Тропического пояса Северного полушария
• Животные Украины
• Животные Умеренного пояса Северного полушария
• Интересные животные
• Интересные животные мира
• Необычные животные
• Необычные животные мира
• Необычные животные планеты
• Необычные животные России
• Самые необычные животные
• Самые необычные животные в мире
• Самые необычные животные мира
• Стрекающие
• Эукариоты
• Эуметазои

Морфология

Наружный слой тела, покрывающий гидру, состоит их нескольких слоёв клеток – кожно-мускулистых, осуществляющих движение, нервных, способных воспринимать внешние раздражители, и стрекательных. При малейшем раздражителе она сжимается в комочек, а при помощи чуткого осязания находит свою добычу.

В первой находятся острые стрелы способные пронзить наружный покров жертвы, а затем впрыснуть яд. Вторые поддерживают обездвиженную добычу. Клетки двух последних капсул  способны выстрелить специальные нити, которые помогают животному, перемещается с одного места в другое.

Своей зелёной окраской гидра обязана одноклеточным водорослям, которые живут в её теле. Как они ещё влияют на нее, до конца неизвестно. Если их удалить, то животное будет жить, как ни в чём не бывало.

Гидра обладает удивительной способностью регенерации тканей. Она может восстановиться из крохотного фрагмента 1/200 части своего тела. В лабораторных условиях учёные соединяли части полипов от разных видов, и они давали жизнь новым организмам. Если соединить зелёные и бесцветные кусочки гидр, то получаются пёстрые существа.

Оплодотворение. Размножение

Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.

Бесполое размножение гидры

При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5-1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.

Общая характеристика кишечнополостных

Как и все кишечнополостные, гидра является водным обитателем. Она предпочитает мелкие лужи, озера или реки с небольшим течением, которые позволяют им прикрепляться к растениям или придонным предметам.

Классы кишечнополостных представлены гидроидными, медузами и коралловыми полипами. Для всех их представителей характерна лучевая, или радиальная симметрия. Эта черта строения связана с малоподвижным образом жизни. При этом в центре тела животного можно поставить воображаемую точку, от которой во все стороны провести лучи.

Все кишечнополостные являются многоклеточными животными, однако они не образуют тканей. Их тело представлено двумя слоями специализированных клеток. Внутри расположена кишечная полость, в которой происходит переваривание пищи. Различные классы кишечнополостных различаются образом жизни:

• Гидроидные прикрепляются к субстрату при помощи подошвы и являются одиночными.
• Коралловые полипы также неподвижны, но образуют колонии, в состав которых сотни тысяч особей.
• Медузы активно плавают в толще воды. При этом их колокол сокращается и вода с силой выталкивается. Такое движение называется реактивным.

Альтернативные версии

Ultimate Marvel

В то время, как Человек-паук был признан погибшим после событий «Ультиматума», Джей Джона Джеймсон вспоминает, как герой когда-то спас Тони Старка от агентов «Гидры». Позднее террористы вступают в союз с Моди, сыном Тора, в попытках свергнуть правительство США. В финальной битве за штат Вайоминг организация была уничтожена Алтимейтс и «Щитом». Многие члены «Гидры» ушли в подполье.

Изгнанники

Другой альтернативный вариант организации появляется в Exiles #91—94, где они также одержимы планом по захвату мира. Здесь их возглавляют Мадам Гидра (Сью Шторм, в оригинале Невидимая леди) и её любовник Росомаха. В организации имеется множество суперлюдей, в том числе и Капитан Америка (в настоящее время Капитан Гидра).

Amalgam Comics

В этой альтернативной реальности «Гидра» во многом схожа с оригиналом, однако здесь у них чёрные глаза, а не красные. Впервые они появились в Super-Soldier #1 во главе с Лексом Лютером.

План строения

Тело гидры цилиндрической формы, на переднем конце тела (на околоротовом конусе) расположен рот, окружённый венчиком из 5—12 щупалец. У некоторых видов тело разделено на туловище и стебелёк. На заднем конце тела (стебелька) расположена подошва, с её помощью гидра передвигается и прикрепляется к чему-либо. Гидра обладает радиальной (одноосно-гетеропольной) симметрией. Ось симметрии соединяет два полюса — оральный, на котором находится рот, и аборальный, на котором находится подошва. Через ось симметрии можно провести несколько плоскостей симметрии, разделяющих тело на две зеркально симметричных половины.

Тело гидры — мешок со стенкой из двух слоёв клеток (эктодермы и энтодермы), между которыми находится тонкий слой межклеточного вещества (мезоглея). Полость тела гидры — гастральная полость — образует выросты, заходящие внутрь щупалец. Хотя обычно считают, что у гидры есть только одно ведущее в гастральную полость отверстие (ротовое), на самом деле на подошве гидры имеется узкая аборальная пора. Через неё может выделяться жидкость из кишечной полости, а также пузырёк газа. При этом гидра вместе с пузырьком открепляется от субстрата и всплывает, удерживаясь вниз головой в толще воды. Таким способом она может расселяться по водоёму. Что касается ротового отверстия, то у непитающейся гидры оно фактически отсутствует — клетки эктодермы ротового конуса смыкаются и образуют плотные контакты, такие же, как и на других участках тела. Поэтому при питании гидре каждый раз приходится «прорывать» рот заново.

Подошва гидры, прикрепившейся к стеклу аквариума

Размножение гидры

У пресноводной гидры есть как половое, так и бесполое размножение.

Бесполое размножение
осуществляется путем почкования. Оно происходит в благоприятный период года (в основном летом). На теле гидры образуется выпячивание стенки. Это выпячивание увеличивается в размерах, после чего на нем образуются щупальца и прорывается рот. В последствие дочерняя особь отделяется. Таким образом, пресноводные гидры не образуют колоний.

С наступлением холодов (осенью) гидра преступает к половому размножению
. После полового размножения гидры гибнут, они не могут жить зимой. При половом размножении в теле гидры образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Последние покидают тело одной гидры, подплывают к другой и оплодотворяют там ее яйцеклетки. Образуются зиготы, которые покрываются плотной оболочкой, позволяющей им пережить зиму. Весной зигота начинает делиться, при этом формируются два зародышевых слоя — эктодерма и энтодерма. Когда температура становится достаточно высокой, молодая гидра разрывает оболочку и выходит наружу.

Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы
и энтодермы
.

Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея
, служащая опорой.

Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные
, промежуточные
и стрекательные
.

Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.

Эктодерма

эпителиально-мускульная клетка

За счёт мускульных волоконец
, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.

Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными
.

При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.

В эктодерме находятся стрекательные клетки
, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.

Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью

Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.

Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью

По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.

Существует несколько типов стрекательных клеток. Нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят в их тело яд. Нити других обвиваются вокруг добычи. Нити третьих — очень клейкие и прилипают к жертве. Обычно гидра «стреляет» несколькими стрекательными клетками. После выстрела стрекательная клетка погибает. Новые стрекательные клетки формируются из промежуточных
.

Строение и передвижение

Гидры обыкновенные имеют от 4 до 12 щупалец, которые выступают из района ткани около рта.

Гидры — хищники. Они питаются таким образом: их щупальца расширяются, и они ожидают добычу. Когда потенциальная добыча подплывает к месту нахождения гидры, гидра прикасается к добыче щупальцами. Добыча поражается стрекательными клетками гидры. Затем гидра поглощает и переваривает добычу. Все, что не может быть переварено, выходит через то же ротовое отверстие.

Как и другие гидры, гидра обыкновенная цепляется за базовый объект так называемой «подошвой». Чтобы передвинуться, иногда гидра изменяет положение тела, присоединяется щупальцами к другому месту базового объекта, затем отсоединяет подошву и прикрепляет к ещё одному месту базового объекта, а затем становится в своё обыкновенное положение.

Строение внутреннего слоя клеток

Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные
и железистые
клетки.

Энтодерма

Пищеварительная система

Пищеварительно-мускульных клеток больше других. Мускульные волоконца
их способны к сокращению. Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.

Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики
создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки
, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.

Строение пищеварительно-мускульной клетки

Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.

Строение желистой клетки

Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение
), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение
). Питательные вещества распределяются по всему телу гидры.

Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.

Дыхание

Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.

Выделение

Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.

Нервная система

Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).

Нервная система и раздражимость гидры

Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс
.