Когда гидра размножается бесполым способом

Познание мира

Гидра — размножение (отрастание и половое созревание), регенерация и бессмертие

Гидра размножается бесполым путем бутонизации и половым путем путем образования гамет.

Бесполое размножение гидры по почкованию

1. Почкование — это форма бесполого размножения, которая возникает в результате разрастания части клетки или области тела, что приводит к отделению от исходного организма на двух особей.
2. Размножается гидра бесполым почкованием. Летом, когда животное сытое и здоровое, обычным способом размножения является бутонизация. Это происходит в любое время года.
3. Выпуклость появляется из-за многократного митотического деления интерстициальных клеток эпидермиса около середины или в базальной части тела.
4. Растет в виде зачатка, стенка которого состоит из эпидермиса и гастродермы, а внутренний просвет продолжает желудочно-сосудистую полость родителя.
5. Бутон увеличивается в размерах, на его свободном конце образуется рот и круг из щупалец.
6. Как только почка полностью развивается, она сжимается в качестве основы (точки прикрепления к родительской гидре) и, наконец, отделяется от родительского тела, чтобы стать независимым организмом.
7. Этот процесс может занять около 3 дней от начала до конца.
8. Иногда несколько почек появляются одновременно у одного родителя, и они, в свою очередь, могут давать вторичные почки, так что образуется группа, которая временно напоминает колониального гидроида.

Половое размножение гидры

1. Гидра размножается половым путем за счет слияния гамет, когда условия окружающей среды становятся неблагоприятными (обычно осенью).
2. Такие факторы, как изменение температуры (низкие температуры) и отсутствие достаточных источников пищи, заставляют организм начать развитие гонад в рамках подготовки к половому размножению.
3. Половое размножение у гидры ограничено только определенными периодами.
4. При половом размножении гонады временно развиваются из интерстициальных клеток эпидермиса, которые накапливаются, образуя выпуклости в теле.
5. Выпуклость гонад отличается от выпуклости почек, поскольку мезоглоя и гастродерма не входят в гонады.
6. Некоторые виды являются гермафродитом.
7. Большинство видов являются однополыми или двудомными, в котором пол отдельно.
8. Самец меньше по размеру и имеет от 1 до 8 конических семенников с сосковой структурой над ними, тогда как самка крупнее и имеет 10–2 яичника.
9. Даже у видов-гермафродитов избегают самооплодотворения, потому что сперматозоиды и яйцеклетки созревают в разное время. Яички созревают раньше, чем яичники (протандроз).

Яички

1. Семенники — это конические возвышения стенки тела, количество которых варьируется от нескольких до многих.
2. Он образован быстро размножающимися интерстициальными клетками эпидермиса, который снаружи покрыт защитной капсулой, состоящей из крупных эпидермальных клеток.
3. Обычно они располагаются около дистального или орального конца тела, а если их много, то они могут покрывать большую часть тела.
4. Заключенные таким образом интерстициальные клетки превращаются в сперматоциты, каждый из которых затем дважды делится с образованием четырех сперматозоидов.
5. Интерстициальные клетки у основания конического выроста (семенники) действуют как сперматогонии. Они подвергаются типичному сперматогенезу и проходят первичную, вторичную и сперматидную стадии, становясь сперматозоидами.
6. У каждого сперматозоида впереди есть ядерный материал (коническая головка), короткая шейка и волнистый хвост.
7. В зрелом состоянии сперматозоиды выделяются через разрыв стенки семенника на его апикальном выступе, напоминающем сосок, таким образом освобожденные сперматозоиды плавают в воде, где они остаются активными в течение дня или двух.

Яичники

1. Яичники — это яйцевидные образования, расположенные около базального конца тела.
2. У зеленой гидры обычно присутствует одна завязь, а у коричневой гидры формируется до восьми завязей.
3. Образуется в результате размножения интерстициальных клеток, составляющих первичные оогонии.
4. Одна из оогоний, обычно расположенная в центре, становится больше и амебовидной с большим ядром, называемым ооцистой.
5. Ооциста питается более мелкими соседними интерстициальными клетками, которые становятся желтком или резервной пищей, которую нужно использовать позже, пока молодая гидра все еще не имеет рта для еды.
6. Ооциста сильно увеличивается в размерах и претерпевает два деления созревания, в результате чего образуются 2 полярных тела и сокращаются хромосомы до гаплоидного числа, равного 15 в случае Pelmatohydra.
7. Зрелая яйцеклетка — это женская половая клетка, которая представляет собой большую сферическую массу, нагруженную желточными гранулами и занимающую большую часть пространства внутри яичника.
8. Когда яйцо созревает, эпидермис над ним разрывается и отделяется, образуя чашеобразный сосуд, содержащий обнаженное яйцо.
9. Яйцеклетка не освобождается сразу, а остается прикрепленной к стенке яичника.
10. Один яичник обычно содержит одну яйцеклетку, но редко встречаются 2 (Chllorohydra viridissima), а еще больше (Hydra dioecia) яйцеклеток.
11. Яйцеклетка выделяет вокруг себя студенистое вещество.

Оплодотворение

1. Оплодотворение происходит, когда спелые сперматозоиды выходят из семенников, плавают в воде, пока не приблизятся к выдавленной яйцеклетке и не окружат ее.
2. Несколько сперматозоидов могут проникнуть через студенистую оболочку, но только один попадает в яйцеклетку и полностью сливается с ней. Этот процесс называется оплодотворением, а оплодотворенная яйцеклетка — яйцеклеткой или зиготой.
3. Мужское и женское ядра объединяются, образуя слияние или ядро зиготы.
4. Яйцеклетка погибнет и выродится, если оплодотворение не произойдет в течение короткого времени после ее обнажения.

Развитие

Развитие начинается так же после оплодотворения, когда яйцеклетка или зигота все еще прикреплены к родителю, подвергаясь дроблению или сегментации.

Расщепление

Поскольку в яйце мало желтка, дробление неопределенное, полное и равное (холобластическое), в результате чего образуются бластомеры — клетки одинакового размера.

Бластуляция

1. Расщепление приводит к образованию полого сферического шара, называемого бластулой или целобластулой, с узкой полостью (бластоцель).
2. Равные клетки или бластомеры располагаются в едином поверхностном слое.

Гаструляция

1. Некоторые клетки бластулярной стенки отслаиваются и мигрируют внутрь (мультиполярная ингрессия).
2. В то время как другие клетки образуют внешние и внутренние клетки путем тангенциального деления (первичного отслоения). В результате бластоцель полностью заполняется новыми клетками, а полая бластула превращается в твердую гаструлу.
3. Грастула состоит из одного слоя внешних клеток, образующих эктодерму, и внутренней твердой массы клеток, образующих энтодерму.

Гастроцель

1. Вскоре в центральной твердой массе энтодермальных клеток появляется новая полость, называемая гастроцель или архентерон.
2. Вокруг гаструлы образуется двухслойная защитная оболочка или киста, позволяющая эмбриону пережить изменения окружающей среды.
3. Внешний слой стенки кисты толстый, роговой или хитиноидный и колючий, а внутренний слой представляет собой тонкую студенистую оболочку.
4. Эмбрион остается в спящем состоянии до улучшения условий окружающей среды.
5. Он выдерживает сушку и замораживание, выдерживает засуху и зиму. Также вероятно, что эта стадия отдыха служит для рассеивания, так как она может быть перенесена ветром или в грязи на ногах животных к другим водоемам, в которых присутствует вода.

Вылупление

1. С наступлением благоприятных условий воды и температуры развитие возобновляется.
2. Интерстициальные клетки возникают в эктодерме, а мезоглоя секретируется между двумя клеточными слоями.
3. Зародыш удлиняется, и на одном конце образуется круг из зачатков щупалец, в середине которого появляется рот.
4. По мере увеличения размера зародыша оболочка или киста разрывается, и из него вылупляется молодая гидра с щупальцами. Вскоре перерастает во взрослую особь.
5. В развитии гидры нет свободных личиночных стадий.

Регенерация

1. Регенерация — это способность организма восстанавливать утраченные или поврежденные части тела. Обычно это происходит после несчастного случая, но может быть вызвано искусственно путем.
2. Гидра обладает огромной способностью к регенерации, которую обнаружил Авраам Трембли в 1745 году. С тех пор Гидра стала излюбленным материалом для экспериментов по регенерации.
3. Если живое животное гидры разрезать на 2 или 3 или более частей, каждая недостающая часть вырастет и станет целым животным.
4. Фрагмент гидры диаметром 1/6 мм и более способен регенерировать целого человека.
5. Это не размножение, а нормальный метод размножения.
6. Регенерация гидр стала возможной благодаря удивительной генеративной способности тотипотентных интерстициальных клеток.
7. Одной из характерных черт регенерирующего элемента у Гидры является то, что она сохраняет полярность. На конце, расположенном возле рта, развиваются рот и щупальцы, а на конце, расположенном ближе к основанию, формируется новый педальный диск.

Бессмертие в Гидре

1. П. Брайен (1955) и другие заметили, что гидра, потенциально бессмертна из-за того, что она заменяет старые клетки тела новыми каждые 45 дней.
2. Прямо под щупальцами находится зона роста, где интерстициальные клетки дают начало всем другим клеткам тела. При образовании новых клеток старые клетки выталкиваются к концам щупалец и педального диска, откуда они выпадают наружу.
3. По мере того как старые клетки теряются с любого полюса Гидры, новые продолжают заменять старые, позволяя Гидре продолжать жить в течение длительного периода времени.
4. Было показано, что если интерстициальные клетки зоны роста разрушаются, то гибель гидры наступает в течение нескольких дней.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Гидра — класс Гидрозои: органы чувств, нервная и пищеварительная системы, размножение

Гидра — типичный представитель класса Гидрозои. Имеет цилиндрическую форму тела, достигая в длину до 1-2 см. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, численность которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату.

Органы чувств

В эктодерме у гидр имеются стрекательные, или крапивные клетки, служащие для защиты или нападения. Во внутренней части клетки находится капсула со спирально закрученной нитью.

Снаружи этой клетки располагается чувствительный волосок. Если какое-либо мелкое животное коснется волоска, то стрекательная нить стремительно выстреливается наружу и вонзается в жертву, которая погибает от попавшего по нити яда. Обычно одновременно выбрасывается много стрекательных клеток. Рыбы и другие животные не поедают гидр.

Щупальца служат не только для осязания, но и для захвата пищи — различных мелких водных животных.

В эктодерме и энтодерме у гидр есть эпителиально-мускульные клетки. Благодаря сокращению мускульных волоконец этих клеток гидра передвигается, «ступая» поочередно то щупальцами, то подошвой.

Нервная система

Нервные клетки, образующие сеть по всему телу, расположены в мезоглее, а отростки клеток отходят наружу и внутрь тела гидры. Такой тип строения нервной системы называется диффузным. Особенно много нервных клеток располагается у гидры вокруг рта, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных уже появляется простейшая координация функций.

Гидрозои обладают раздражимостью. При раздражении нервных клеток различными раздражителями (механическими, химическими и др.) воспринятое раздражение распространяется по всем клеткам. Благодаря сокращению мускульных волоконец тело гидры может сжиматься в комочек.

Таким образом, впервые в органическом мире у кишечнополостных появляются рефлексы. У животных этого типа рефлексы еще однообразны. У более организованных животных они в процессе эволюции усложняются.

Строение гидры

Пищеварительная система

Все гидры хищники. Захватив, парализовав и убив добычу при помощи стрекательных клеток, гидра своими щупальцами подтягивает ее к ротовому отверстию, которое способно очень сильно растягиваться. Далее пища попадает в гастральную полость, выстеленную железистыми и эпителиально-мускульными клетками энтодермы.

Пищеварительный сок вырабатывают железистые клетки. В нем имеются протеолитические ферменты, которые способствуют усвоению белков. Пища в гастральной полости переваривается пищеварительными соками и распадается на мелкие частицы. В клетках энтодермы имеется по 2-5 жгутиков, перемешивающих пищу в гастральной полости.

Псевдоподии эпителиально-мускульных клеток захватывают частицы пищи и в дальнейшем происходит внутриклеточное пищеварение. Непереваренные остатки пищи удаляются через рот. Таким образом, у гидроидных впервые появляется полостное, или внеклеточное, пищеварение, идущее параллельно с более примитивным внутриклеточным пищеварением.

Регенерация органов

В эктодерме у гидры имеются промежуточные клетки, из которых при повреждении тела образуются нервные, эпителиально-мускульные и другие клетки. Это способствует быстрому зарастанию раненого места и регенерации.

Если у гидры отрезать щупальце, то оно восстановится. Более того, если гидру разрезать на несколько частей (даже до 200), каждая из них восстановит целый организм. На примере гидры и других животных ученые изучают явление регенерации. Выявленные закономерности необходимы для разработки методов лечения ран у человека и многих видов позвоночных.

Способы размножения гидр

Все гидрозои размножаются двумя путями — бесполым и половым. Бесполое размножение заключается в следующем. В летний период, примерно на середине, из тела гидры выпячиваются эктодерма и энтодерма. Образуется бугор, или почка. За счет размножения клеток размер почки увеличивается.

Гастральная полость дочерней гидры сообщается с полостью материнской особи. На свободном конце почки образуется новый рот и щупальца. У основания почка перешнуровывается, молодая гидра отделяется от материнской и начинает вести самостоятельное существование.

Половое размножение у гидрозоев в естественных условиях наблюдается осенью. Одни виды гидр раздельнополые, а другие гермафродитные. У пресноводной гидры из промежуточных клеток эктодермы образуются женские и мужские половые железы, или гонады, то есть, эти животные являются гермафродитами. Семенники развиваются ближе к ротовой части гидры, а яичники — ближе к подошве. Если в семенниках образуется много подвижных сперматозоонов, то в яичниках созревает лишь одно яйцо.

Гермафродитные особи

У всех гермафродитных форм гидрозоев сперматозооны созревают раньше, чем яйца. Поэтому оплодотворение происходит перекрестно, а следовательно, самооплодотворение наступить не может. Оплодотворение яиц происходит в материнской особи еще в осеннее время. После оплодотворения гидры, как правило, погибают, а яйца в покоящемся состоянии остаются до весны, когда из них развиваются новые молодые гидры.

Почкование

Морские гидроидные полипы могут быть, как гидры, одиночными, но чаще они живут колониями, появившимися благодаря почкованию большого числа полипов. Колонии полипов часто состоят из огромного числа особей.

У морских гидроидных полипов, кроме бесполых особей, при размножении с помощью почкования образуются половые особи, или медузы.

Источник