В статията читателите ще могат да разберат какво е хидрата. И също така да се запознаете с историята на откритието, характеристиките на това животно и местообитанието.
Историята на откриването на животното
На първо място, трябва да се даде научна дефиниция. Сладководна хидра- Това е род заседнали (по начин на живот) кишечнополостни, принадлежащи към класа хидроиди. Представители на този род живеят в реки с относително бавно течение или застояли водни тела. Те са прикрепени към земята (дъното) или растенията. Това е заседнал единичен полип.
Първите данни за това какво е хидра са дадени от холандския учен, дизайнер на микроскопи Антъни ван Льовенхук. Той е и основател на научната микроскопия.
| Повече ▼ Подробно описание, както и процесите на хранене, движение, размножаване и регенерация на хидрата са открити от швейцарския учен Ейбрахам Трембле. Той описва резултатите си в книгата „Мемоари за историята на един род сладководни полипи“.
Тези открития, които станаха предмет на разговор, донесоха голяма слава на учения. В момента се смята, че именно експериментите за изследване на регенерацията на рода са послужили като тласък за появата на експерименталната зоология.
По-късно Карл Линей даде семейството научно наименованиекоито идваха от древногръцки митовеза Лернейската хидра. Може би ученият свързва името на рода с митично създание поради неговите регенеративни способности: когато главата на хидрата е отрязана, на нейно място израства друг.
Структура на тялото
Разширяване на темата "Какво е хидра?", трябва да се даде и външно описаниемил.
Дължината на тялото варира от един милиметър до два сантиметра, а понякога и малко повече. Тялото на хидрата има цилиндрична форма, отпред има уста, заобиколена от пипала (броят им може да достигне дванадесет). Отзад се поставя подметка, с помощта на която животното може да се движи и да се прикрепя към нещо. Върху него има тясна пора, през която от чревната кухина се отделят мехурчета течност и газ. Индивидът, заедно с този балон, се отделя от опората и изплува нагоре. В този случай главата е във водния стълб. По този начин индивидът се установява във водоема.
Структурата на хидрата е проста. С други думи, тялото е торба, чиито стени се състоят от два слоя.
Жизнени процеси
Говорейки за процесите на дишане и отделяне, трябва да се каже: и двата процеса протичат по цялата повърхност на тялото. В акцент важна роляиграят клетъчни вакуоли, чиято основна функция е осморегулаторна. Същността му се крие във факта, че вакуолите премахват останалата вода, която влиза в клетките поради процесите на едностранна дифузия.
Поради наличието на нервна система с мрежеста структура, сладководна хидра осъществява най-простите рефлекси: животното реагира на температура, механично дразнене, светлина, на наличието на химикали във водната среда и на други фактори на околната среда.
Диетата на хидрата се основава на дребни безгръбначни - циклопи, дафнии, олигохети. Животното улавя плячка с пипалата си, отровата на жилещата клетка бързо я заразява. След това храната се донася с пипала до устата, която, благодарение на контракциите на тялото, сякаш се поставя върху плячката. Остатъците от храна хидра изхвърля през устата.
Възпроизвеждането на хидра при благоприятни условия става безполово. Върху тялото на киселентерата се образува бъбрек, който расте известно време. По-късно се появяват пипала, а устата й също изригва. Младият индивид се отделя от майката, прикрепя се към субстрата с пипала и започва да води самостоятелен начин на живот.
Сексуалното размножаване на хидрата започва през есента. По тялото й се образуват полови жлези, а в тях - полови клетки. Повечето от индивидите са двудомни, но се среща и хермафродитизъм. Оплождането на яйцеклетката се извършва в тялото на майката. Образуваните ембриони се развиват, а през зимата възрастният умира, а ембрионите зимуват на дъното на резервоара. През този период те попадат в процеса на спряна анимация. По този начин развитието на хидри е лесно.
Хидра нервна система
Както бе споменато по-горе, в хидрата това е мрежа. В един от слоевете на тялото нервните клетки образуват разпръсната нервна система. В другия слой няма много нервни клетки. Общо в тялото на животното има около пет хиляди неврони. Индивидът има нервни плексуси на пипалата, подметката и близо до устата. Последните проучвания показват, че хидрата има нервен пръстен, много подобен на нервния пръстен на хидромедуза.
Животното няма определено разделение на невроните в отделни групи. Една клетка възприема дразнене и предава сигнал към мускулите. В нейната нервна система (мястото на контакт между два неврона) има химически и електрически синапси.
Опсин протеини също се намират в това примитивно животно. Има предположение, че опсините на човека и хидрата имат общ произход.
Растеж и способност за регенерация
Клетките на хидрата непрекъснато се обновяват. Те се разделят в средната част на тялото, след което преминават към подметката и пипалата. Тук те загиват и се отстраняват. Ако има излишък от делящи се клетки, те се придвижват до бъбреците в долната част на тялото.
Хидрата има способността да се регенерира. Дори след напречен разрез на тялото на няколко части, всяка от тях ще бъде възстановена в първоначалния си вид. Пипалата и устата са възстановени от страната, която е била по-близо до устния край на багажника, и подметката от другата страна. Индивидът е в състояние да се възстанови от малки парченца.
Части от тялото съхраняват информация за движението на оста на тялото в структурата на актиновия цитоскелет. Промяната в тази структура води до нарушения в процеса на регенерация: могат да се образуват няколко оси.
Продължителност на живота
Говорейки за това какво е хидрата, важно е да се каже за продължителността кръговат на животалица.
Още през деветнадесети век се предполагаше, че хидрата е безсмъртна. Някои учени през целия следващ век се опитваха да го докажат, а други - да опровергаят. Едва през 1997 г. това беше доказано от Даниел Мартинес с помощта на експеримент, продължил четири години. Смята се също, че безсмъртието на хидрата е свързано с висока регенерация. А фактът, че възрастните умират в реките на средната зона през зимата, най-вероятно се дължи на липса на храна или излагане на неблагоприятни фактори.
От тази статия ще научите всичко за структурата на сладководната хидра, нейния начин на живот, хранене, размножаване.
Външна структура на хидрата
Полипът (което означава "многокрака") хидра е малко полупрозрачно създание, което живее в чистите бистри води на бавно течащи реки, езера и езера. Това кишечно-полово животно води заседнал или привързан начин на живот. Външна структурасладководна хидра е много проста. Тялото има почти правилна цилиндрична форма. В единия му край има уста, която е заобиколена от корона от множество дълги тънки пипала (от пет до дванадесет). В другия край на тялото има подметка, с която животното може да се прикрепя към различни предмети под вода. Дължината на тялото на сладководна хидра е до 7 мм, но пипалата могат да се разтягат силно и да достигнат дължина от няколко сантиметра.
Симетрия на лъча
Нека разгледаме по-отблизо външната структура на хидрата. Таблицата ще ви помогне да запомните предназначението им.
Тялото на хидрата, подобно на много други животни, водещи привързан начин на живот, е присъщо на какво е то? Ако си представим хидра и начертаем въображаема ос по протежение на тялото, тогава пипалата на животното ще се отклонят от оста във всички посоки, като слънчевите лъчи.
Структурата на тялото на Хидра е продиктувана от начина й на живот. Прикрепя се към подводен обект с подметката си, увисва и започва да се люлее, изследвайки околното пространство с помощта на пипала. Животното ловува. Тъй като хидрата чака плячка, която може да се появи от всяка страна, симетричното лъчево разположение на пипалата е оптимално.
Чревна кухина
Нека разгледаме по-подробно вътрешната структура на хидрата. Тялото на хидрата изглежда като продълговата торбичка. Стените му се състоят от два слоя клетки, между които се намира междуклетъчното вещество (мезоглея). Така вътре в тялото има чревна (стомашна) кухина. Храната влиза в него през отвора на устата. Интересно е, че хидрата, която е в този моментне яде, устата на практика липсва. Ектодермните клетки се затварят и растат заедно по същия начин, както в останалата част от тялото. Затова всеки път преди хранене хидратата трябва да пробие отново устата си.
Структурата на сладководната хидра й позволява да промени мястото си на пребиваване. На подметката на животното има тясна дупка - аборалната пора. Чрез него от чревната кухина може да се отдели течност и малко мехурче газ. С помощта на този механизъм хидрата е в състояние да се отдели от субстрата и да изплува на повърхността на водата. По такъв прост начин, с помощта на течения, той се утаява в резервоара.
Ектодерма
Вътрешната структура на хидрата е представена от ектодерма и ендодерма. Ектодермата се нарича образуващо тяло на хидрата. Ако погледнете животно през микроскоп, можете да видите, че към ектодермата принадлежат няколко вида клетки: жилещи, междинни и епително-мускулни.
Най-голямата група са клетките на кожата и мускулите. Те се допират един до друг със страничните си страни и образуват повърхността на тялото на животното. Всяка такава клетка има основа - съкратително мускулно влакно. Този механизъм осигурява възможност за движение.
Когато всички влакна се свиват, тялото на животното се свива, удължава и се огъва. И ако свиването се случи само от едната страна на тялото, тогава хидрата се накланя. Благодарение на тази работа на клетките, животното може да се движи по два начина – „салто“ и „крач“.
Също така във външния слой има звездовидни нервни клетки. Те имат дълги процеси, с помощта на които се докосват един друг, образувайки единна мрежа - нервен сплитпокриващ цялото тяло на хидрата. Нервните клетки също са свързани с кожата и мускулите.
Между епително-мускулните клетки има групи от малки, кръгла формамеждинни клетки с големи ядра и малко количество цитоплазма. Ако тялото на хидрата е повредено, тогава междинните клетки започват да растат и да се делят. Те са в състояние да се трансформират във всякакви
Ужилващи клетки
Структурата на клетките на хидрата е много интересна, като специално внимание заслужават жилещите (коприва), които са обсипани с цялото тяло на животното, особено с пипалата. имат сложна структура. В допълнение към ядрото и цитоплазмата, клетката съдържа жилеща камера, подобна на везикула, вътре в която има най-тънка жилеща нишка, навита в тръба.
От клетката излиза чувствителен косъм. Ако плячката или врагът докосне тази коса, тогава настъпва рязко изправяне на жилещата нишка и тя се изхвърля. Острият връх се забива в тялото на жертвата и през канала, преминаващ през нишката, влиза отрова, която е способна да убие малко животно.
Обикновено се изстрелват много жилещи клетки. Хидра улавя плячката с пипала, издърпва я към устата и я поглъща. За защита служи и отровата, отделяна от жилещите клетки. По-големите хищници не докосват болезнено жилещите хидри. Отровата на хидрата по своето действие наподобява отровата на коприва.
Ужилващите клетки също могат да бъдат класифицирани в няколко типа. Някои от нишките инжектират отрова, други се увиват около жертвата, а трети са залепени за нея. След задействане жилещата клетка умира, а от междинната се образува нова.
Ендодерма
Структурата на хидрата също предполага наличието на такава структура като вътрешния слой на клетките, ендодермата. Тези клетки също имат мускулни контрактилни влакна. Основната им цел е да усвояват храната. Клетките на ендодермата отделят храносмилателен сок директно в чревната кухина. Под негово влияние плячката се разделя на частици. Някои клетки на ендодермата имат дълги флагели, които са постоянно в движение. Тяхната роля е да изтеглят хранителни частици към клетките, които от своя страна освобождават псевдоподи и грабват храна.
Храносмилането продължава вътре в клетката, поради което се нарича вътреклетъчно. Храната се обработва във вакуоли, а несмлените остатъци се изхвърлят през устата. Дишането и отделянето се извършват по цялата повърхност на тялото. Помислете отново клетъчна структурахидри. Таблицата ще ви помогне да направите това визуално.
Рефлекси
Структурата на хидрата е такава, че е в състояние да усеща промените в температурата, химическия състав на водата, както и докосването и други дразнители. Нервните клетки на животното са способни да се възбуждат. Например, ако го докоснете с върха на иглата, тогава сигналът от нервните клетки, които са усетили докосването, ще се предаде на останалите, а от нервните клетки - към епително-мускулните. Кожата и мускулните клетки ще реагират и ще се свият, хидрата ще се свие в бучка.
Такава реакция е ярка.Това е сложно явление, състоящо се от последователни етапи - възприемане на стимула, предаване на възбуждане и реакция. Структурата на хидрата е много проста, поради което рефлексите са монотонни.
Регенерация
Клетъчната структура на хидрата позволява на това малко животно да се регенерира. Както бе споменато по-горе, междинните клетки, разположени на повърхността на тялото, могат да се трансформират във всеки друг тип.
При всяко увреждане на тялото междинните клетки започват да се делят много бързо, да растат и да заменят липсващите части. Раната заздравява. Регенеративните способности на хидрата са толкова високи, че ако я разрежете наполовина, от едната част ще пораснат нови пипала и уста, а от другата - стебло и подметка.
Безполово размножаване
Хидрата може да се възпроизвежда както безполово, така и сексуално. При благоприятни условия през лятото върху тялото на животното се появява малък туберкул, стената стърчи. С течение на времето туберкулът расте, се разтяга. В края му се появяват пипала, устата се избива.
Така се появява млада хидра, свързана с тялото на майката чрез стъбло. Този процес се нарича пъпкуване, защото е подобен на развитието на нова издънка в растенията. Когато една млада хидра е готова да живее самостоятелно, тя пъпчи. Потомството и майчините организми се прикрепят към субстрата с пипала и се разтягат в различни посоки, докато се разделят.
Полово размножаване
Когато започне да застудява и се създават неблагоприятни условия, идва ред на половото размножаване. През есента в хидрите от междинните продукти започват да се образуват полови клетки, мъжки и женски, тоест яйцеклетки и сперматозоиди. Яйцеклетките на хидрата са подобни на амебите. Те са големи, покрити с псевдоподи. Сперматозоидите са подобни на най-простите флагелати, те са в състояние да плуват с помощта на флагела и да напускат тялото на хидрата.
След като сперматозоидите попаднат в яйцеклетката, техните ядра се сливат и настъпва оплождане. Псевдоподите на оплодената яйцеклетка се прибират, тя се закръглява и мембраната става по-дебела. Образува се яйце.
Всички хидри умират през есента, с настъпването на студеното време. Майчиният организъм се разпада, но яйцеклетката остава жива и спи зимен сън. През пролетта започва активно да се дели, клетките са подредени на два слоя. С настъпването на топло време малка хидра пробива черупката на яйцето и започва независим живот.
Фигура: Структурата на сладководна хидра. Симетрия на лъча на хидра
Местообитание, структурни особености и жизненоважни функции на полипа на сладководната хидра
В езера, реки или езера с чиста, прозрачна вода се намира малко полупрозрачно животно върху стъблата на водни растения - полип хидра(„полип“ означава „многокрак“). Това е прикрепено или заседнало кишечно-полово животно с многобройни пипала... Тялото на обикновената хидра има почти правилна цилиндрична форма. В единия край е устата, заобиколен от ръб от 5-12 тънки дълги пипала, другият край е удължен под формата на дръжка с подметканакрая. С помощта на подметката хидрата се прикрепя към различни подводни предмети. Тялото на хидрата, заедно с дръжката, обикновено е с дължина до 7 мм, но пипалата могат да се разтягат за няколко сантиметра.
Радиална симетрия на хидрата
Ако нарисувате въображаема ос по тялото на хидрата, тогава пипалата й ще се отклонят от тази ос във всички посоки, като лъчи от източник на светлина. Висяща от някакво водно растение, хидрата постоянно се люлее и бавно движи пипалата си, улавяйки плячката. Тъй като жертвата може да се появи от всяка посока, отдалечените от лъчите пипала са най-подходящи за този метод на лов.
Радиационната симетрия е типична, като правило, за животни, които водят привързан начин на живот.
Хидра чревна кухина
Тялото на хидрата изглежда като торбичка, чиито стени се състоят от два слоя клетки - външния (ектодерма) и вътрешния (ентодерма). Вътре в тялото на хидрата има чревна кухина(оттук и името на вида - кишечно-половите).
Външен слой от хидра клетки - ектодерма
Фигура: структура на външния слой на клетките - хидра ектодерма
Външният слой на клетките на хидрата се нарича - ектодерма... Под микроскоп се виждат няколко вида клетки във външния слой на хидрата – ектодермата. Повечето тук са кожно-мускулни. Докосвайки страните, тези клетки създават хидра покритие. В основата на всяка такава клетка има съкратително мускулно влакно, което играе важна роля в движението на животното. Когато всички са фибри мускулно-кожнаклетките се свиват, тялото на хидрата се свива. Ако нишките се свиват само от едната страна на тялото, тогава хидрата се огъва в тази посока. Благодарение на работата на мускулните влакна, хидрата може бавно да се движи от място на място, като последователно "тъпче" или с подметката, или с пипалата. Това движение може да се сравни с бавно салто над главата.
Във външния слой са разположени и нервни клетки... Те са звездовидни, защото имат дълги клони.
Процесите на съседните нервни клетки се допират един до друг и се образуват нервен сплитпокриващ цялото тяло на хидрата. Част от процесите се доближава до кожно-мускулните клетки.
Раздразнителност и хидра рефлекси
Hydra е способна да усеща допир, температурни промени, появата на различни разтвори във водата и други раздразнения. От това нейните нервни клетки се възбуждат. Ако докоснете хидрата с тънка игла, тогава възбуждането от дразнене на една от нервните клетки се предава по процесите на други нервни клетки, а от тях – към кожата и мускулните клетки. Това кара мускулните влакна да се свиват и хидрата се свива в топка.
Модел: Хидра Раздразнителност
В този пример се запознаваме със сложен феномен в тялото на животно - рефлекс... Рефлексът се състои от три последователни етапа: възприемане на дразнене, предаване на възбудаот това дразнене в нервните клетки и отговорорганизма чрез всяко действие. Поради простотата на организацията на хидрата, нейните рефлекси са много монотонни. В бъдеще ще се запознаем с много повече сложни рефлексипри по-високо организирани животни.
Хидра ужилващи клетки
Модел: Хидра струна или клетки от коприва
Цялото тяло на хидрата и особено пипалата й са седнали с голямо количество ужилване, или коприваклетки. Всяка от тези клетки има сложна структура. В допълнение към цитоплазмата и ядрото, той съдържа везикуларна жилеща капсула, вътре в която е навита тънка тръба - жилеща нишка... Извън клетката стърчи чувствителна коса... Веднага щом ракообразно, пържени риби или друго дребно животно докоснат чувствителна коса, жилещата нишка бързо се изправя, краят й изтича навън и се забива в жертвата. През канала, преминаващ вътре в нишката, отровата от жилещата капсула навлиза в тялото на плячката, причинявайки смъртта на малки животни. По правило много жилещи клетки се изстрелват наведнъж. Тогава хидрата с пипала издърпва плячката към устата и я поглъща. Ужилващите клетки също служат на хидрата за защита. Рибите и водните насекоми не ядат хидри, които изгарят врагове. Отровата от капсулите по своето въздействие върху тялото на големи животни наподобява отровата на коприва.
Вътрешен слой клетки - хидра ендодерма
Фигура: структурата на вътрешния слой на клетките - ендодермата на хидрата
Вътрешният слой на клетките - ендодермаа. Клетките на вътрешния слой – ендодермата – имат контрактилни мускулни влакна, но основната роля на тези клетки е да усвояват храната. Те отделят храносмилателен сок в чревната кухина, под въздействието на който плячката на хидрата омекотява и се разпада на малки частици. Някои от клетките на вътрешния слой са снабдени с няколко дълги жгутици (както при бичукови протозои). Жгутиците са в постоянно движение и загребват частиците към клетките. Клетките на вътрешния слой са в състояние да отделят псевдоподи (като при амеба) и да улавят храна с тях. По-нататъшното храносмилане се извършва вътре в клетката, във вакуоли (както при протозоите). Несмлените хранителни остатъци се изхвърлят през устата.
Хидрата няма специални дихателни органи, кислородът, разтворен във водата, прониква в хидрата през цялата повърхност на тялото.
Хидра регенерация
Във външния слой на тялото на хидрата има също много малки, заоблени клетки с големи ядра. Тези клетки се наричат междинен... Те играят много важна роля в живота на хидрата. При всяко увреждане на тялото междинните клетки, разположени в близост до раните, започват да растат енергично. От тях се образуват кожно-мускулни, нервни и други клетки и нараненият участък бързо се разраства.
Ако разрежете хидрата напречно, тогава на едната й половина израстват пипала и се появява уста, а от другата се появява дръжка. Оказва се две хидри.
Процесът на възстановяване на изгубени или повредени части на тялото се нарича регенерация... Хидрата има много силна способност да се регенерира.
Регенерацията, в една или друга степен, е характерна и за други животни и хора. Така че при земните червеи е възможно регенерирането на цял организъм от техните части, при земноводни (жаби, тритони) цели крайници, различни части на окото, опашката и вътрешни органи... Когато човек бъде изрязан, кожата се възстановява.
Развъждане на хидра
Безполово размножаване на хидра чрез пъпкуване
Модел: безполово размножаване на хидра чрез пъпкуване
Хидрата се размножава безполово и сексуално. През лятото върху тялото на хидрата се появява малка подутина - изпъкналост на стената на тялото му. Този туберкул расте, разтяга се. В края му се появяват пипала, а между тях избухва уста. Така се развива млада хидра, която отначало остава свързана с майката с помощта на дръжка. Външно всичко това наподобява развитието на растителна издънка от пъпка (оттук и името на това явление - пъпкуване). Когато малката хидра порасне, тя се отделя от тялото на майката и започва да живее самостоятелно.
Сексуално размножаване на хидра
До есента, с настъпването на неблагоприятни условия, хидрите умират, но преди това в телата им се развиват зародишни клетки. Има два вида зародишни клетки: яйце, или женски, и спермаили мъжки репродуктивни клетки. Сперматозоидите са подобни на флагелатните протозои. Те напускат тялото на хидрата и плуват с помощта на дълъг флагел.
чертеж: полово размножаванехидри
Яйцеклетката на хидра е подобна на амеба, има псевдоподи. Сперматозоидът доплува до хидрата с яйцеклетката и прониква в нея, а ядрата на двете полови клетки се сливат. Се случва Оплождане... След това псевдоподите се прибират, клетката се закръглява, на повърхността й се образува дебела мембрана - образува се яйце... В края на есента хидрата умира, но яйцето остава живо и пада на дъното. През пролетта оплоденото яйце започва да се дели, получените клетки са подредени на два слоя. От тях се развива малка хидра, която с настъпването на топло време излиза през разкъсването на черупката на яйцето.
Така многоклетъчната животинска хидра в началото на живота си се състои от една клетка - яйце.
Текстът на творбата е поставен без изображения и формули.
Пълна версияработата е достъпна в раздела "Работни файлове" в PDF формат
ВЪВЕДЕНИЕ
Уместността на изследванията.Изучаването на глобалното започва с малко. След като проучи обикновената хидра ( Hydra vulgaris), човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината и да се доближи до безсмъртието. Чрез имплантиране и контролиране на аналог на i-клетките в тялото, човек ще може да пресъздаде липсващите части (органи) на тялото и ще може да предотврати клетъчната смърт.
Изследователска хипотеза.Чрез изучаване на характеристиките на регенерацията на хидра клетки е възможно да се контролира обновяването на клетките в човешкото тялои по този начин да спре процеса на стареене и да се доближи до безсмъртието.
Обект на изследване:обикновена хидра ( Hydra vulgaris).
Цел:да се запознаят с вътрешната и външната структура на обикновената хидра (Hydra vulgaris), на практика установяват влиянието различни факториНа поведенчески особеностиживотно, изучаване на процеса на регенерация.
Изследователски методи:работи с литературни източници, теоретичен анализ, емпирични методи (експеримент, сравнение, наблюдение), аналитични (сравнение на получените данни), моделиране на ситуацията, наблюдение.
ГЛАВА I. ХИДРА(Хидра)
Историческа информация за хидрата (Хидра )
Хидра (лат. Hydra ) е животно от типа кишечнополостни, описано за първи път Антоан Левенгук Делфт (Холандия, 1702 г.) Но откритието на Левенгук е забравено за 40 години. Това животно е преоткрито от Ейбрахам Тремблей. През 1758 г. К. Линей дава научното (латинско) име Хидра, а на обикновен език започва да се нарича сладководна хидра. Ако хидрата ( Хидра) още през 19 век е открит главно в различни страниЕвропа, тогава през 20-ти век, хидри са открити във всички части на света и в различни климатични условия(от Гренландия до тропиците).
„Хидра ще живее, докато лаборантката не счупи епруветката, в която живее!“ Всъщност някои учени смятат, че това животно може да живее вечно. През 1998 г. биологът Даниел Мартинес доказа това. Работата му вдигна много шум и намери не само поддръжници, но и противници. Упоритият биолог решава да повтори експеримента, като го удължи с 10 години. Експериментът все още не е приключил, но няма причина да се съмняваме в успеха му.
Систематика на хидри (Хидра )
царство: Животно(Животни)
Подцарство: Eumetazoa(Eumetazoi или истински многоклетъчни организми)
Глава: Diploblastica(двоен слой)
Вид/отдел: Книдария(Чревни, книдари, пълзящи)
клас: Hydrozoa(Hydrozoa, hydroid)
Отряд / Заповед: Хидрида(хидри, хидриди)
Семейство: Hydridae
род: Хидра(Хидра)
Преглед: Hydra vulgaris(Обикновена хидра)
Има 2 вида хидри. Първи родхидрата се състои само от един тип - Chlorhydraviridissima. Втори род -Хидра Линей... Този род съдържа 12 вида, които са добре описани и 16 вида, които са по-малко напълно описани, т.е. само 28 вида.
Биологичното и екологичното значение на хидрата (Хидра ) в света около нас
1) Hydra е биологичен филтър, който почиства водата от суспендирани частици;
2) Хидрата е брънка в хранителната верига;
3) Експериментите се провеждат с помощта на хидри: въздействието на радиацията върху живите организми, регенерацията на живите организми като цяло и др.
ГЛАВА II. ИЗУЧВАНЕ НА НОРМАЛНА ХИДРА
2.1 Идентифициране на местоположението на общата хидра (Hydra vulgaris) в град Витебск и Витебска област
Цел на изследването:независимо изследвайте и локализирайте общата хидра ( Hydravulgaris) в град Витебск.
Оборудване:чистачка за вода, кофа, контейнер за водна проба.
Напредък
Използвайки знанията, придобити за водноелектрическата енергия ( Хидра), може да се предположи, че най-често живее в крайбрежната част на чисти реки, езера, езера, прикрепяйки се към подводните части на водните растения. Затова избрах следните водни биоценози:
Потоци:Гапеев, Дунав, Песковатик, Поповик, Рибенец, Яновски.
езера: 1000-годишнина на Витебск, "Войнишко езеро".
реки:Западна Двина, Лучеса, Витба.
Всички животни бяха доставени от експедицията живи в специални буркани или кофи. взеха ме 11 водни проби , които по-късно са изучавани по-подробно в училище. Резултатите са показани в Таблица 1.
Таблица 1. Местоположение на обикновената хидра (Hydravulgaris ) в град Витебск и Витебска област
|
Водна биоценоза (заглавие) |
Обикновена хидра ( hydravulgaris) |
Обикновена хидра не е намерена (hydravulgaris) |
|
Гапеев поток |
||
|
Дунавски поток |
||
|
Поток Песковатик |
||
|
поток Поповик |
||
|
Поток Рибенец |
||
|
Яновски поток |
||
|
Езерце на 1000-годишнината на Витебск |
||
|
езерце "Войнишко езеро" |
||
|
река Западна Двина |
||
|
река Лучеса |
||
|
река Витба |
От хидрите са взети проби с помощта на водна мрежа. Всяка водна проба беше внимателно изследвана с помощта на лупа и микроскоп. От избраните единадесет обекта само пет проби съдържат обща хидра ( Hydravulgaris),а в останалите шест проби не е открито. Може да се заключи, че обикновената хидра ( Hydravulgaris) живее на територията на Витебска област. Може да се намери в почти всички езера и блата, особено в тези, където повърхността е покрита с пачица, върху фрагменти от клони, хвърлени във водата. Основното условие за успешното откриване на хидри е изобилието от храна. Ако в резервоар има дафния и циклоп, тогава хидрите растат и се размножават бързо и веднага щом тази храна стане оскъдна, те също отслабват, намаляват в количество и в крайна сметка напълно изчезват.
2.2 Влияние на светлинните лъчи върху обикновената хидра (Hydra vulgaris)
Цел:да проучи особеностите на поведението на обикновената хидра ( Hydravulgaris), когато слънчевата светлина удари повърхността на тялото й.
Оборудване:микроскоп, лампа, слънчева светлина, картонена кутия, диодна лампа.
Напредък
Хидрата, подобно на много други низши животни, обикновено реагира на всяка външна стимулация чрез свиване на тялото, така, което се наблюдава при “ спонтанни "контракции... Помислете как реагират хидрите различни формидразнители: механични, светлинни и други форми на лъчиста енергия, температура, химикали.
Да повторим преживяването на Трембле. Съдът с хидри поставяме в картонена кутия, отстрани на която се изрязва дупка под формата на кръг, така че да пада в средата на стената на съда. Когато съдът беше поставен по такъв начин, че дупката на картона беше обърната към светлината (т.е. към прозореца), след определен период от време се отбеляза резултатът: полипите бяха разположени отстрани на съда където беше тази дупка, а гроздът им имаше формата на кръг, разположен срещу същия, изрязан в картон. Често обръщах съда в кутията му и след известно време винаги виждах полипи, събрани в кръг близо до дупката.
Да повторим опит, само сега с изкуствена светлина... Нека осветим с диодно фенерче дупката в картона, след определен период от време се забелязва, че полипите са разположени от страната на съда, където е била тази дупка, и клъстерът им е бил във формата на кръг (вж. приложение).
Изход: Хидрите несъмнено се стремят към светлина. Те нямат специални органи за възприемане на светлината – каквото и да е подобие на око. Не е установено дали имат специални светлочувствителни клетки измежду чувствителните клетки. Но няма съмнение, че главата с прилежащата част на тялото е предимно чувствителна към светлина, докато кракът не е много чувствителен. Хидрата е в състояние да различи посоката на светлината и да се придвижи към нея. Хидрата прави особени движения, които се наричат "указателни", сякаш опипва и опипва посоката, от която идва светлината. Тези движения са доста сложни и разнообразни.
Да изпълним опит с два източника на светлина... Поставете диодни фенерчета от двете страни на съда с полипи. Наблюдаваме: в продължение на няколко минути хидрата не реагира по никакъв начин, след това голямо количествоС времето забелязах, че хидрата започна да се свива.
Изход:При два източника на светлина е по-вероятно хидрата да се свие и не се опитва да отиде до нито един от източниците на светлина.
Хидрите са в състояние да различават части от спектъра... Нека проведем експеримент, за да проверим това. Поставяме съда с полипи в кутията, като предварително сме изрязали два кръга от двете му страни. Поставяме съда така, че дупките да са в средата на стените. От едната страна осветяваме диодно бяло фенерче, а от другата – синьо. Ние гледаме. След известно време можете да видите, че полипите са разположени отстрани на съда, където свети синьото фенерче.
Изход:Хидрата предпочита синя пред бяла светлина. Може да се предположи, че синята част от спектъра изглежда на хидрата по-лека и както беше споменато по-рано, хидратата реагира на светлинно осветяване.
Нека експериментално да определим поведението на хидрата в тъмното.Поставете съда с хидрата в кутия, която не пропуска светлината. След известно време, след като извадихме епруветка с хидра, видяхме, че някои хидри са се разместили, а други са останали на местата си, но в същото време са силно намалени.
Изход:На тъмно хидрите продължават да се движат, но по-бавно, отколкото на светло, а някои видове се свиват и остават на местата си.
Нека тестваме хидрата с ултравиолетови лъчи.След като осветихме хидрата с UV за няколко секунди, забелязахме, че тя се сви. След като блеснахме с UV лъчи върху хидрата за една минута, видяхме как тя замръзна в пълна неподвижност след малки потръпвания.
Изход:Полипът не понася UV радиация; в рамките на една минута, под UV светлина, хидрата умира.
2.3 Ефект на температурата върху обикновената хидра (Hydra vulgaris )
Цел на изследването:идентифицира поведенческите особености на обикновената хидра (Hydravulgaris)когато температурата се промени.
Оборудване:плосък съд, термометър, хладилник, пипета, горелка.
Изход.В загрята вода хидрата умира. Понижаването на температурата не предизвиква опити за смяна на мястото, животното само започва да се свива и разтяга по-бавно. При допълнително охлаждане хидрата умира. Всичко химични процеси, протичащи в тялото, зависят от температурата – външна и вътрешна. Хидрата, неспособна да поддържа постоянна телесна температура, е ясно зависима от външната температура.
2.4. Изследване на влиянието на хидрата (Хидра ) върху обитателите на водната екосистема
Цел на изследването:определят ефекта на хидрата върху аквариумни животни и растения от гупи (Poecilia reticulata), анцитруси (Анциструс), охлюви, елодея (Elodéa canadénsis), неони (Paracheirodon innesiMyers).
Оборудване:аквариум, растения, аквариумни рибки, хидра, охлюви.
Изход:открихме, че хидрата не го прави отрицателно въздействиена аквариумни охлюви и на представители на растителното царство, но вреди на аквариумните риби.
2.5. Методи за унищожаване на хидрата (Хидра )
Цел на изследването:изучаване на практика начини за унищожаване на хидрата (Хидра).
Оборудване:аквариум, стъкло, източник на светлина (фенер), мултицет, амониев сулфат, амониев азот, вода, две топки медна тел (без изолация), меден сулфат.
Ако в аквариума няма растения и рибите могат да бъдат отстранени, понякога се използва водороден прекис.
Изход.Има три основни начина за унищожаване на обикновената хидра:
с помощ електрически ток;
окисляване на медна тел;
с помощта на химикали.
Най-ефективният и бърз метод е използването на електрически ток, тъй като по време на нашия експеримент хидрата в аквариума беше напълно унищожена. В същото време растенията не пострадаха и ние изолирахме рибите. Медната тел и химическите методи са по-малко ефективни и отнемат много време.
2.7. Условия за задържане. Влиянието на различни среди върху жизнената активност на обикновената хидра (Hydra vulgaris )
Цел на изследването:определят условията за благоприятното местообитание на обикновената хидра (Hydravulgaris),да се разкрие влиянието на различните среди върху поведението на животното.
Оборудване:аквариум, растения, оцет, солна киселина, зеленина.
Таблица 2. Поставяне на обикновената Hydra(Hydra vulgaris) в различни среди
|
ОСОБЕНОСТИ НА ПОВЕДЕНИЕТО |
||
|
Когато се постави в разтвора, той се свива до малка бучка. Живее 12 часа след поставяне в разтвор. |
Разтворът с оцет не е благоприятна среда за съществуването на организма, той може да се използва за унищожаване. |
|
|
От солна киселина |
Когато се постави в разтвор, хидрата започва активно да се движи в различни посоки (в рамките на 1 мин.). След това намаля и спря да дава признаци на живот. |
Солната киселина е бързодействащ разтвор, който има пагубен ефект върху хидрата. |
|
Наблюдава се оцветяване на хидрата. Без разфасовки. Бездействие. Тя беше жива 2 дни. |
||
|
Алкохолна |
Наблюдава се силно свиване. В рамките на 30 секунди тя спря да дава признаци на живот. |
Алкохолът е един от най ефективни средствада унищожи хидрата. |
|
глицерол |
За една минута се наблюдава рязко свиване на хидрата, след което хидрата престава да дава признаци на живот. |
Глицеринът е вредна среда за хидратите. И може да се използва като средство за унищожение. |
Изход... Благоприятни условия за обикновената хидра ( Hydra vulgaris) са: наличието на светлина, изобилието от храна, наличието на кислород, температурата от +17 градуса до +25. При поставяне на обикновена хидра ( Hydra vulgaris) в различни среди, имайте предвид следното:
разтвор на оцет, на солна киселина, алкохолът, глицеринът не е благоприятна среда за съществуването на животно, може да се използва като средство за унищожаване.
Зеленката не е разрушително решение за животното, но влияе върху намаляването на активността.
2.8. Кислородна реакция
Цел на изследването:откриване на ефекта на кислорода върху обикновената хидра ( Hydra vulgaris).
Оборудване:съд със силно замърсена вода, изкуствени водорасли, жива елодея, епруветки.
Изход.Хидрата е организъм, който се нуждае от разтворен кислород чиста вода... Следователно животно не може да съществува в мръсна вода, т.к количеството кислород в него е много по-малко, отколкото в чистия. В съда, където се намираха изкуствените водорасли, загинаха почти всички хидри, т.к изкуствените водорасли не осъществяват процеса на фотосинтеза. Във втория съд, където се намираха живите водорасли Елодея, се осъществява процесът на фотосинтеза и хидрата (Хидра)оцелял. Това още веднъж доказва, че хидрите се нуждаят от кислород.
2.9. симбионти (съквартиранти)
Цел на изследването:доказват на практика, че симбионтите на зелените хидри ( Hydra viridissima)са хлорела.
Оборудване:микроскоп, скалпел, аквариум, стъклена тръба, 1% разтвор на глицерин.
Напредък
Симбионтите на зелените хидри са хлорела, едноклетъчни водорасли. Поради това, зелен цвятполипът се осигурява не от собствените си клетки, а от хлорела. Известно е, че яйцата на хидрата се образуват в ектодермата. Така че хлорелата може да проникне с ток хранителни веществаот ендодерма към ектодерма и "заразяват" яйцето, оцветявайки го в зелено. За да докажем това, нека проведем експеримент: поставете зелената хидра в 1% разтвор на глицерин. След известно време клетките на ендодермата се спукват, хлорела са навън и скоро умират. Хидрата губи цвета си и става бяла. В правилна грижатакава хидра може да живее доста дълго време.
Трябва да се отбележи, че когато общата хидра ( Hydra vulgaris)в разтвора на глицерол, записахме летален изход (вижте точка 2.8). Зелената хидра обаче ( Hydra viridissima)оцелява в същото решение.
2.10. Хранителен процес, намаляване на глада и депресия
Цел на изследването:за изследване на процесите на хранене, редукция и депресия в обикновената хидра ( Hydra vulgaris).
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, циклоп, дафния, месни косми, бекон, скалпел.
Напредък
Наблюдение на процеса на хранене на хидри (Hydra vulgaris ). При хранене с най-малките парчета месо от хидра ( Hydra vulgaris)хванете предлаганата храна на върха на заострена пръчка или скалпел с пипала. Проби от месо, циклоп и дафния хидра поглъщаха с удоволствие, но отказаха проба свинска мас. Следователно животното предпочита протеинови храни (дафния, циклоп, месо). Когато изследваният обект е поставен в съд с вода без наличие на храна и кислород, като по този начин се създават неблагоприятни условия за съществуване на хидрата, кишечно-половите червеи изпадат в депресия.
Наблюдение.След 3 часа животното е намалено до малък размер, намалена активност, слаба реакция към стимули, т.е. тялото изпада в депресия. След два дни хидрата ( Hydra vulgaris) започна да се самопоглъща, т.е. станахме свидетели на процес на намаляване.
Изход... Липсата на храна се отразява негативно на живота на хидрата. (Hydra vulgaris),придружено от процеси като депресия и редукция.
2.11 Процесът на размножаване в обикновената хидра (Hydra vulgaris )
Цел на изследването:да проучи на практика процеса на размножаване в обикновената хидра ( Hydra vulgaris).
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, скалпел, игла за дисекция, микроскоп.
Напредък
Един индивид от хидрата беше поставен в аквариума, създавайки благоприятни условия, а именно: поддържане на температурата на водата в аквариума +22 градуса по Целзий, доставяне на кислород (филтър, водорасли елодея), осигуряване на постоянна храна. Развитието, размножаването и промените в числеността бяха наблюдавани в продължение на един месец.
Наблюдение.За два дни обикновена хидрата ( Hydra vulgaris) активно се хранеше и увеличаваше размера си. След 5 дни върху него се образува бъбрек - малък туберкул по тялото. Ден по-късно наблюдавахме процеса на пъпкуване на дъщерна хидра индивид. Така до края на експеримента в нашия аквариум имаше 18 животни.
Изход... При благоприятни условия хидра обикновена (Hydra vulgaris)размножава се безполово (пъпкуване), което допринася за увеличаване на броя на животните.
2.12 Процесът на регенерация в обикновената хидра (Hydra vulgaris ) като бъдещето на медицината
Цел на изследването:емпирично изследване на процеса на регенерация.
Оборудване:аквариум с хидра, стъклена тръба, скалпел, игла за дисекция, паничка на Петри.
Напредък
Поставете един индивид от обикновената хидра (Hydra vulgaris)в паничка на Петри, след което с помощта на лупа и скалпел се отрязва едното пипало. След подготовката ще поставим хидрата в аквариум с благоприятни условия и ще наблюдаваме животното в продължение на 2 седмици.
Наблюдение.След подготовката отрязаният крайник извършва конвулсивни движения, което не е изненадващо, т.к хидрата има дифузно-нодуларна нервна система. При поставяне на индивид в аквариум, хидрата бързо се установява и започва да се храни. Ден по-късно в хидрата се появи ново пипало, следователно животното има способността да възстановява крайниците си, което означава, че се извършва регенерация.
В продължение на експеримента ще отрежем обикновената хидра (Hydra vulgaris)на три части: глава, крак, пипало. За да премахнем грешките, поставяме всяка част в отделна паничка на Петри. Всяка проба се наблюдава в продължение на два дни.
Наблюдение.През първите шест минути отрязаното пипало на хидра показваше признаци на живот, но по-късно вече не наблюдавахме това. Ден по-късно част от тялото на хидрата беше трудно различима под микроскоп. Следователно, нов индивид не може да се образува от пипалото на хидрата и да завърши (с помощта на регенерация) други части на тялото. В паничката на Петри, съдържаща главата, протича процесът на регенерация на клетките. Тялото се е възстановило. Почти едновременно липсващите части на тялото (крак и пипала) бяха завършени от главата. Това означава, че главата извършва процеса на регенерация и може напълно да завърши тялото си. От крака на хидрата също беше завършен целият организъм, а именно главата и пипалата.
Изход... Следователно, от един индивид на хидрата, нарязан на три части (глава, крак, пипало), можете да получите два пълноценни организма.
Може да се предположи, че i-клетките са отговорни за способността на хидрата да регенерира клетки, които изпълняват функциите на практически стволови клетки. Те могат да пресъздадат клетките, които липсват за пълноценното съществуване на организма. Именно i-клетките помогнаха за създаването на пипало, глава и крак. Те допринесоха за увеличаване на броя на индивидите по неестествен начин.
С по-нататъшно задълбочено изследване на i-клетките, както и на техните способности, човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината. Те ще помогнат на човек да се доближи до безсмъртието. Когато аналог на i-клетките се имплантира в жив организъм, ще бъде възможно да се пресъздадат липсващите части (органи) на тялото. Човечеството ще може да предотврати клетъчната смърт в тялото. Създавайки самолекуващи се органи с помощта на аналог на i-клетките, ще можем да решим проблема с уврежданията в света.
Приложение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В хода на редица експерименти беше установено, че обикновената хидра живее на територията на Витебска област. Основното условие за местообитанието на хидрата е изобилието от храна. Hydra не понася излагане на ултравиолетова светлина. В рамките на една минута, като е под UV облъчване, той умира. Всички химични процеси в тялото на хидрата зависят от температурата - външна и вътрешна. Когато поставяме обикновената хидра (Hydra vulgaris) в различни среди, ние наблюдаваме, че хидрата не може да оцелее в никаква среда. Хидрите могат да издържат на липса на кислород доста дълго време: часове и дори дни, но след това умират. Зелените хидри са в симбиоза с хлорела, като същевременно не си вредят. Хидрата предпочита протеиновата храна (дафния, циклоп, месо), липсата на храна се отразява негативно на живота на хидрата, придружен от процеси като депресия и редукция.
На практика е доказано, че нов индивид не може да се образува от пипалото на хидрата и да завърши други части на тялото. Главата извършва процеса на регенерация и може да завърши тялото си напълно, кракът на хидрата също завършва цялото тяло. Следователно, от един индивид на хидрата, нарязан на три части (глава, крак, пипало), можете да получите два пълноценни организма. За способността на хидрата да регенерира клетките са отговорни i-клетките, които изпълняват функциите на практически стволови клетки. Те могат да пресъздадат клетките, които липсват за пълноценното съществуване на организма. Именно i-― клетките помогнаха за създаването на пипало, глава и крак. Те допринесоха за увеличаване на броя на индивидите по неестествен начин. С по-нататъшно задълбочено изследване на i-клетките, както и на техните способности, човечеството ще може да направи пробив в биологията, козметологията и медицината. Те ще помогнат на човек да се доближи до безсмъртието. Когато аналог на i-клетките се имплантира в жив организъм, ще бъде възможно да се пресъздадат липсващите части (органи) на тялото. Човечеството ще може да предотврати клетъчната смърт в тялото. Създавайки самолекуващи се органи с помощта на аналог на i-клетките, ще можем да решим проблема с уврежданията в света.
Библиография
Биология в училище Глаголев, С. М. (кандидат на биологичните науки). Стволови клетки [Текст] / CM. Глаголев // Биология в училище. - 2011. - N 7. - С. 3-13. - ^ QI j Библиография: с. 13 (10 заглавия). - 2 бр., 2 ф. Статията разглежда стволовите клетки, тяхното изследване и практическо използване на постиженията на ембриологията.
Бикова, Н. Звездни паралели / Наталия Бикова // Лицейско и гимназийно образование. - 2009. - N 5. - С. 86-93. В подборка от материали авторът разсъждава върху звездите, Вселената и предоставя някои фактически данни.
Бюлетин Влияние на аналозите на пептидната експериментална морфогенна хидра върху ДНК-синтетичната биология и процеси в миокарда на новородени лекарства на бели плъхове [Текст] / Е. Н. Сазонова [и др.] // Бюлетин по експериментална биология и медицина. - 2011. - Т. 152, N 9. - С. 272-274. - Библиография: с. 274 (14 заглавия). - 1 таб. С помощта на авторадиография с (3) Н-тимидин е изследвана ДНК-синтетичната активност на миокардните клетки на новородени бели плъхове след интраперитонеално инжектиране на пептидния морфоген хидра и неговите аналози. Въвеждането на пептид морфоген хидра има стимулиращ ефект върху пролиферативната активност в миокарда. Подобен ефект е причинен от пресечени аналози на хидра пептидния морфоген - пептиди 6C и 3C. Въвеждането на аргинин-съдържащ аналог на пептидната морфогенна хидра доведе до значително намаляване на броя на ДНК-синтезиращите ядра във вентрикуларния миокард на новородени бели плъхове. Обсъжда се ролята на структурата на пептидната молекула в реализирането на морфогенетичните ефекти на хидра пептидния морфоген.
Взаимодействие на жива система с електромагнитно поле / Р. Р. Асланян [и др.] // Бюлетин на Московския университет. Сер. 16, Биология. - 2009. - N 4. - С. 20-23. -Библиография: стр. 23 (16 заглавия). - 2 снимка. Изследване на ефекта на ЕМП (50 Hz) върху едноклетъчни зелени водорасли Dunaliella tertioleeta, Tetraselmis viridis и сладководни хидрати Hydra oligactis.
Хидрата е роднина на медузите и коралите.
Иванова-Казас, О. М. (доктор на биологичните науки; Санкт Петербург) Реинкарнация на лернейската хидра / О. М. Иванова-Казас // Природа. - 2010. - N 4. - С. 58-61. -Библиография: стр. 61 (6 заглавия). - 3 снимка. За еволюцията на Лернейската хидра в митологията и нейния реален прототип в природата. Ioff, N.A. 1962 Курс по ембриология на безгръбначни / изд. Л. В. Белоусова. Москва: висше училище, 1962 .-- 266 с. : аз ще.
история на "един вид сладководни полипи с ръце под формата на рога" / В. В. Малахов // Природа. - 2004. - N 7. - С. 90-91. - Рец. върху книгата: Степанянц С.Д., Кузнецов В.Г., Анохин Б.В. Хидра: от Абрахам Трембле до наши дни / С.Д.Степанянц, В.Г. Кузнецов, Б.В.Анохин.- М.; SPb: Партньорство на научни публикации КМК, 2003 г. (Разнообразие от животни. Брой 1).
Канаев, И. И. Хидра: Есета по биология на сладководни полипи от 1952 г. - Москва; Ленинград: Издателство на Академията на науките на СССР, 1952 .-- 370 с.
Малахов, В. В. (член-кореспондент на Руската академия на науките). Нов
Овчинникова, Е. Щит срещу водната хидра / Екатерина Овчинникова // Идеи за вашия дом. - 2007. - N 7. - С. 182-1 88. Характеристики на ролковите хидроизолационни материали.
С. Д. Степанянц, В. Г. Кузнецова и Б. А. Анохин "Хидра от Ейбрахам Трембле до наши дни";
Токарева, Н.А. Lernean Hydra Laboratory / Tokareva N.A. // Екология и живот. -2002г. -N6.-C.68-76.
Фролов, Ю. (биолог). Лернейско чудо / Ю. Фролов // Наука и живот. - 2008. - N 2. - С. 81.-1 фот.
Хохлов, А. Н. За безсмъртната хидра. Отново [Текст] / А. Н. Хохлов // Бюлетин на Московския университет. Сер. 16, Биология.-2014.-№ 4.-С. 15-19.-Библиография: с. 18-19 (44 заглавия). Накратко е разгледана дългогодишната история на концепцията за най-известния „безсмъртен” (неостаряващ) организъм сладководна хидра, която дълги години привлича вниманието на учени, занимаващи се с проблемите на стареенето и дълголетието. Подновено в последните годиниинтерес към изучаването на фините механизми, които осигуряват практически пълно отсъствиетози полип има стареене. Подчертава се, че "безсмъртието" на хидрата се основава на неограничената способност на нейните стволови клетки да се самообновяват.
Шалапенок, Е. С. Безгръбначни 2012 животни от водни и сухоземни екосистеми на Беларус: ръководство за студенти по биол. факултет-Минск: БСУ, 2012.-212 с. : аз ще. - Библиография: с. 194-195. - Указ. Руски име животни: s. 196-202. - Указ. латински. име животни: s. 203-210.
При благоприятни условия хидрите могат да живеят години, десетилетия и векове, без да остаряват или да губят плодовитост.
Срещаме хидри в училище: от една страна, името на митичното чудовище, което се появява в един от подвизите на Херкулес, е било hydra, от друга страна, малките кишечнополостни животни, живеещи в сладководни резервоари, носят същото име. Размерът на тялото им е само 1-2 см, външно изглеждат като тръби с пипала в единия край; но въпреки малкия си размер и заседнал начин на живот, те все пак са хищници, които с помощта на разположени в тях пипала и жилещи клетки обездвижват и грабват плячка – същества, дори по-малки от самите хидри.
Hydra Hydra vulgaris с напъпващ клонинг. (Снимка от Konrad Wothe / Minden Pictures / Corbis.)
Фирма Hydra Hydra viridissima. (Снимка от Albert Lleal / Minden Pictures / Corbis.)
Те обаче имат една особеност, която се споменава във всеки учебник по биология. Говорим за изключително развита способностза регенерация: хидрата може да регенерира всяка част от тялото си благодарение на огромното си количество плурипотентни стволови клетки. Такива клетки са способни безкрайно да се делят и да пораждат всички видове тъкани, всички разновидности на други клетки. Но когато стволови клеткив процеса на диференциация става мускулест, или нервен, или нещо друго, престава да се дели. А хората имат такива „всемогъщи“ стволови клетки само в ранните етапи на ембрионалното развитие, а след това запасите им бързо се изчерпват; вместо това се появяват други, по-специализирани стволови клетки, които също могат да се делят много пъти, но вече принадлежат към някои отделни тъкани. Хидрата е по-щастлива, с нейните "всемогъщи" стволови клетки остават за цял живот.
Но колко дълъг е животът на хидрата? Ако тя е в състояние постоянно да се обновява, следва ли, че е безсмъртна? Известно е, че дори стволовите клетки, които се намират при възрастни и животни, постепенно остаряват и по този начин допринасят за цялостното стареене на организма. Възможно ли е стареенето да е непознато за хидрата? Джеймс Воопал ( Джеймс В. Ваупел) от Института за демографски изследвания Макс Планк и колеги твърдят, че това е така. В статия в списание PNASавторите на произведението описват резултатите от дългосрочен експеримент с 2256 хидри "начело". Животните израснаха в лаборатория и в почти идеални условия: всяко имаше собствен парцел, нямаше недостиг на храна и редовно, три пъти седмично, сменяха водата в аквариума.
Стареенето се забелязва най-лесно чрез увеличаване на смъртността (т.е. при младо население те ще умират по-рядко, отколкото в старо) и чрез намаляване на плодовитостта. За осем години наблюдения обаче нищо подобно не се случи. Коефициентът на смъртност е постоянен през цялото време и е приблизително един случай на 167 индивида годишно, независимо от възрастта. (Сред обитателите на лабораторията имаше 41-годишни екземпляри, които обаче бяха клонинги, тоест биологично бяха много по-възрастни, но като единичен индивид се наблюдаваха само през последните няколко години.) Плодовитост - - при хидри, в допълнение към асексуалното самоклониране, има и сексуално размножаване също остана постоянно в 80%. За останалите 20% се увеличава или намалява, което вероятно се дължи на промени в условията на живот - в края на краищата, дори в лабораторията някои фактори остават неотчетени.
Разбира се, в естествени условия, с хищници, болести и други екологични проблеми, хидрите едва ли ще се насладят напълно на вечната младост и безсмъртие. Сами по себе си обаче те очевидно не остаряват наистина и в резултат на това не умират. Възможно е на Земята да има и други организми със същото невероятен имот, но ако се опитате да решите по-нататък биологична гатанкастареенето - и нейното отсъствие - хидрата остава най-удобният обект за изследване.
Преди две години същият Джеймс Вупал и неговите колеги публикуваха в природатастатия, която говори за връзката между стареенето и дълголетието. Оказа се, че при много видове смъртността не се променя по никакъв начин с възрастта, а за някои вероятността да умрат млади е дори по-висока. Хидра също присъства в тази работа: според изчисленията дори след 1400 години 5% от хидрите в лабораторния аквариум ще останат живи (останалите просто ще умрат равномерно за толкова повече от впечатляващ период). Както виждате, общо взето, резултатите с тези кишечнополостни се оказаха толкова любопитни, че сега направиха друга отделна статия с тях.