كيف تتكاثر الهيدرا وتتطور لفترة وجيزة. هيدرا المياه العذبة

حركة. يمكن للهيدرا أن تنتقل من مكان إلى آخر. تحدث هذه الحركة بطرق مختلفة: إما أن تنحني الهيدرا على شكل قوس، وتلتصق بالمخالب والخلايا الغدية المحيطة بالفم جزئيًا بالركيزة ثم تسحب النعل للأعلى، أو يبدو أن الهيدرا "تتعثر"، وتلتصق بنفسها بالتناوب مع الوحيد ومع مخالب.

تَغذِيَة. تقوم الكبسولات اللاذعة بتشابك الفريسة بخيوطها وشلها. يتم التقاط الفريسة المعالجة بهذه الطريقة بواسطة مخالب وتوجيهها إلى فتحة الفم. يمكن أن "تتغلب" الهيدرا على فريسة كبيرة جدًا تتجاوزها في الحجم، على سبيل المثالسمك مقلي. إن قابلية تمدد أفواههم وجسمهم بالكامل رائعة. إنهم شرهون للغاية - يمكن لواحدة من الهيدرا أن تبتلع المدى القصيرما يصل إلى ستة برغوث الماء. يدخل الطعام المبتلع إلى تجويف المعدة. يبدو أن عملية الهضم في الهيدرا مدمجة - داخل وخارج الخلية. يتم سحب جزيئات الطعام بواسطة خلايا الأديم الباطن بمساعدة الزائفةdopodium داخل ويتم هضمها هناك. نتيجة لعملية الهضم، تتراكم العناصر الغذائية في خلايا الأديم الباطن، وتظهر هناك حبيبات من منتجات الإخراج، والتي يتم إطلاقها من وقت لآخر في أجزاء صغيرة إلى تجويف المعدة. يتم التخلص من منتجات الإفراز وكذلك الأجزاء غير المهضومة من الطعام عن طريق الفم

أنا - فرد مع الغدد التناسلية الذكرية. II- فرد لديه غدد تناسلية أنثوية

التكاثر. تتكاثر الهيدرا جنسيًا ولا جنسيًا. إلخ؛ من خلال التكاثر اللاجنسي، تتشكل براعم على الهيدرا، وتنفصل تدريجيًا عن جسم الأم. يمكن أن يحدث تبرعم الهيدرا في ظل ظروف غذائية مواتية بشكل مكثف للغاية؛ تظهر الملاحظات أنه خلال 12 يومًا يمكن أن يزيد عدد الهيدرا 8 مرات. خلال فترة الصيف، تتكاثر الهيدرا عادة عن طريق التبرعم، ولكن مع بداية فصل الخريف، التكاثر الجنسي، والهيدرا يمكن أن تكون خنثى وثنائية المسكن (الهيدرا المطاردة).

تتشكل المنتجات الإنجابية في الأديم الظاهر من الخلايا الخلالية. في هذه الأماكن، يتضخم الأديم الظاهر على شكل درنات، حيث يتم تشكيل العديد من الحيوانات المنوية أو بيضة أميبية واحدة. بعد الإخصاب الذي يحدث على جسم الهيدرا، يتم تغطية خلية البويضة بغشاء. مثل هذه البيضة المغطاة بالقشرة تقضي الشتاء، وفي الربيع تخرج منها هيدرا صغيرة. لا توجد مرحلة يرقية للهيدرا.

مقالات أكثر إثارة للاهتمام

تتكاثر الهيدرا جنسيًا ولا جنسيًا.

التكاثر اللاجنسي للهيدرا

تتكاثر الهيدرا لا جنسياً وقت مناسبسنوات عندما يكون لديهم ما يكفي من الغذاء للنمو بنشاط. ويتم هذا الاستنساخ من قبل ما يسمى في مهدها. يتشكل انتفاخ صغير في البداية في النصف السفلي من جسم الهيدرا، ثم يبدأ في النمو. عندما يتم الوصول إلى حجم معين، تتشكل مخالب على الانتفاخ ويخترق الفم. قبل تكوين النعل، تتواصل تجاويف الأمعاء لدى أفراد الأم وابنتها مع بعضهم البعض.

عندما يكتمل تكوين الفرد الابن، فإنه ينحني ويلتصق بالركيزة بمخالبه. في هذا الوقت، تميل الهيدرا الأم في الاتجاه الآخر وتمسك نفسها أيضًا بمخالبها بالجسم الذي تقف عليه. الهيدرا يسحبون أنفسهم إلى جوانب مختلفةوينفصلوا عن بعضهم البعض. بعد ذلك، يتم تقويمهم مرة أخرى بمخالبهم إلى الأعلى.

وبالتالي، أثناء التكاثر اللاجنسي، لا تشكل الهيدرا مستعمرات (مثل البوليبات المرجانية على سبيل المثال)، ولكنها موجودة في شكل بوليبات مفردة.

هيدرا التكاثر الجنسي

مع بداية فصل الخريف، عندما يصبح الطقس باردًا ويندر الغذاء، تبدأ الهيدرا في التكاثر الجنسي. وبعد ذلك تموت الهيدرا أي في طبيعة الهيدرا أفضل سيناريويعيش من الربيع إلى الخريف (إذا حسبنا مرحلة البيض، فمن الخريف إلى الخريف، أي سنة واحدة). في الظروف الاصطناعية (على سبيل المثال، في المختبر)، يمكن أن تعيش الهيدرا لفترة طويلة جدًا (إن لم يكن إلى أجل غير مسمى)، حيث تتمتع بقدرة عالية على التجدد.

تتشكل خلايا الهيدرا الجنسية في الأديم الظاهر من الخلايا الوسيطة. في الوقت نفسه، تتشكل الدرنات على جسدها. في بعض الحيوانات المنوية الناضجة (يوجد الكثير منها في درنة واحدة)، وفي حالات أخرى - بيض (ربما واحدة لكل درنة). ولا يمكن أن يكون هناك بويضات وحيوانات منوية في درنة واحدة؛ ولكن من الممكن أن تكون هناك درنات على جسم نفس الهيدرا أنواع مختلفة: بعضها بالحيوانات المنوية والبعض الآخر بالبويضات. هذه الأنواع من الهيدرا هي خنثى. الأنواع الأخرى ثنائية المسكن، أي أن البيض أو الحيوانات المنوية تتطور على فرد واحد.

تمتلك الحيوانات المنوية سوطًا يمكنها السباحة به. تنفجر الدرنات الموجودة على جسم الهيدرا وتسبح الحيوانات المنوية باتجاه البيض. عندما يندمج حيوان منوي واحد مع بويضة واحدة، يتكون الزيجوت. تتشكل على سطحها قشرة كثيفة ويتم الحصول على بيضة هيدرا يمكنها البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء. وحتى في الخريف، تنقسم اللاقحة عدة مرات، مما يؤدي إلى تكوين جنين في البويضة. لكن التطوير يستمر فقط في الربيع. يتكون جنين الهيدرا من طبقتين (الأديم الظاهر والأديم الباطن). في الربيع، عندما يصبح الجو دافئًا بدرجة كافية، تخترق الهيدرا الصغيرة المكتملة قشر بيضها وتخرج.

وبالتالي، يمكن أيضًا اعتبار التكاثر الجنسي للهيدرا وسيلة للبقاء على قيد الحياة في الفترة غير المواتية من العام على شكل بيضة لها قشرة واقية.

الشكل: الهيكل هيدرا المياه العذبة. التماثل الشعاعي للهيدرا

الموئل والسمات الهيكلية والوظائف الحيوية لسليلة هيدرا المياه العذبة

في البحيرات والأنهار أو البرك ذات المياه النظيفة، ماء نقييوجد حيوان صغير شفاف على سيقان النباتات المائية - ورم هيدرا("الورم" يعني "متعدد الأرجل"). هذا حيوان ملتصق أو مستقر معوي مع العديد مخالب. جسم الهيدرا العادي له شكل أسطواني منتظم تقريبًا. في نهاية واحدة هو فم، محاطة بكورولا مكونة من 5-12 مخالب طويلة رفيعة، والطرف الآخر ممدود على شكل ساق مع نعلفي نهايةالمطاف. باستخدام النعل، يتم ربط الهيدرا بأشياء مختلفة تحت الماء. عادة ما يصل طول جسم الهيدرا مع الساق إلى 7 مم، لكن المجسات يمكن أن تمتد لعدة سنتيمترات.

التماثل الشعاعي للهيدرا

إذا قمت برسم محور وهمي على طول جسم الهيدرا، فسوف تتباعد مخالبها عن هذا المحور في جميع الاتجاهات، مثل الأشعة القادمة من مصدر الضوء. تتدلى الهيدرا من بعض النباتات المائية، وتتأرجح باستمرار وتحرك مخالبها ببطء، وتنتظر الفريسة. نظرًا لأن الفريسة يمكن أن تظهر من أي اتجاه، فإن المجسات المرتبة بطريقة شعاعية هي الأنسب لطريقة الصيد هذه.
يعد التماثل الإشعاعي سمة، كقاعدة عامة، للحيوانات التي تعيش أسلوب حياة مرتبطا.

هيدرا تجويف الأمعاء

جسم الهيدرا على شكل كيس، تتكون جدرانه من طبقتين من الخلايا - الطبقة الخارجية (الأديم الظاهر) والداخلية (الأديم الباطن). يوجد داخل جسم الهيدرا تجويف الأمعاء(وبالتالي اسم النوع - التجاويف المعوية).

الطبقة الخارجية لخلايا الهيدرا هي الأديم الظاهر.

الشكل: هيكل الطبقة الخارجية للخلايا - الأديم الظاهر هيدرا

الطبقة الخارجية لخلايا الهيدرا تسمى - الأديم الظاهر. تحت المجهر، يمكن رؤية عدة أنواع من الخلايا في الطبقة الخارجية للهيدرا - الأديم الظاهر. الأهم من ذلك كله هو أن الجلد عضلي. ومن خلال لمس جوانبها، تقوم هذه الخلايا بتكوين غطاء للهيدرا. يوجد في قاعدة كل خلية من هذه الخلايا ألياف عضلية مقلصة تلعب دور مهمعندما يتحرك الحيوان. عندما الألياف الجميع الجلد العضليتنقبض الخلايا، وينقبض جسم الهيدرا. إذا انقبضت الألياف على جانب واحد فقط من الجسم، فإن الهيدرا تنحني في هذا الاتجاه. بفضل عمل ألياف العضلات، يمكن أن تتحرك هيدرا ببطء من مكان إلى آخر، بالتناوب "الخطوة" مع نعلها ومخالبها. يمكن مقارنة هذه الحركة بشقلبة بطيئة فوق رأسك.
الطبقة الخارجية تحتوي على و الخلايا العصبية. لها شكل نجمة، لأنها مجهزة بعمليات طويلة.
تتلامس عمليات الخلايا العصبية المجاورة مع بعضها البعض وتتشكل الضفيرة العصبيةيغطي جسم الهيدرا بالكامل. تقترب بعض العمليات من خلايا عضلات الجلد.

هيدرا التهيج وردود الفعل

هيدرا قادرة على الشعور باللمس والتغيرات في درجات الحرارة وظهور المواد الذائبة المختلفة في الماء والتهيجات الأخرى. وهذا يتسبب في تحفيز خلاياها العصبية. إذا لمست الهيدرا بإبرة رفيعة، فإن الإثارة الناتجة عن تهيج إحدى الخلايا العصبية تنتقل عبر العمليات إلى الخلايا العصبية الأخرى، ومنها إلى خلايا عضلات الجلد. يؤدي هذا إلى تقلص ألياف العضلات، وتقلص الهيدرا إلى كرة.

الصورة: تهيج هيدرا

في هذا المثال نتعرف على ظاهرة معقدة في جسم الحيوان - لا ارادي. يتكون المنعكس من ثلاث مراحل متتالية: تصور تهيج, نقل الإثارةمن هذا التهيج على طول الخلايا العصبية و إجابةالجسم بأي فعل. نظرًا لبساطة تنظيم الهيدرا، فإن ردود أفعالها موحدة جدًا. في المستقبل سوف نتعرف على ردود أفعال أكثر تعقيدًا في الحيوانات الأكثر تنظيمًا.

هيدرا خلايا لاذعة

النمط: خلايا الهيدرا المتوترة أو نبات القراص

يستقر جسم الهيدرا بالكامل وخاصة مخالبه بأعداد كبيرة لاذع، أو نبات القراصالخلايا. كل من هذه الخلايا لديها بنية معقدة. بالإضافة إلى السيتوبلازم والنواة، فإنه يحتوي على كبسولة لاذعة تشبه الفقاعة، بداخلها أنبوب رفيع مطوي - خيط لاذع. يخرج من القفص شعر حساس. بمجرد أن تلمس القشريات أو الأسماك الصغيرة أو غيرها من الحيوانات الصغيرة شعرًا حساسًا، فإن الخيط اللاذع يستقيم بسرعة، ويتم التخلص من نهايته وثقب الضحية. من خلال قناة تمر داخل الخيط، يدخل السم إلى جسم الفريسة من الكبسولة اللاذعة، مما يؤدي إلى موت الحيوانات الصغيرة. كقاعدة عامة، يطلق النار كثيرا في وقت واحد خلايا لاذعة. ثم يستخدم الهيدرا مخالبه لسحب الفريسة إلى فمه ويبتلعها. تخدم الخلايا اللاذعة أيضًا الهيدرا للحماية. الأسماك والحشرات المائية لا تأكل الهيدرا التي تحرق أعدائها. ويذكرنا السم الموجود في الكبسولات بسم نبات القراص في تأثيره على جسم الحيوانات الكبيرة.

الطبقة الداخلية من الخلايا هي الأديم الباطن الهيدرا

الشكل: هيكل الطبقة الداخلية من الخلايا - الأديم الباطن هيدرا

الطبقة الداخلية من الخلايا - الأديم الباطنأ. تحتوي خلايا الطبقة الداخلية -الأديم الباطن- على ألياف عضلية مقلصة، ولكن الدور الرئيسي لهذه الخلايا هو هضم الطعام. تفرز في تجويف الأمعاء عصير هضمي، تحت تأثيرها تلين فريسة الهيدرا وتتفكك إلى جزيئات صغيرة. تم تجهيز بعض خلايا الطبقة الداخلية بعدة أسواط طويلة (كما هو الحال في الأوليات السوطية). تكون الأسواط في حركة مستمرة وتدفع الجزيئات نحو الخلايا. خلايا الطبقة الداخلية قادرة على إطلاق الأرجل الكاذبة (مثل تلك الموجودة في الأميبا) والتقاط الطعام معها. يحدث مزيد من الهضم داخل الخلية، في الفجوات (كما هو الحال في الأوليات). بقايا الطعام غير المهضومةيتم طرح الطعام من خلال الفم.
لا تحتوي الهيدرا على أعضاء تنفسية خاصة، حيث يخترق الأكسجين المذاب في الماء الهيدرا عبر كامل سطح جسمها.

تجديد هيدرا

تحتوي الطبقة الخارجية لجسم الهيدرا أيضًا على خلايا مستديرة صغيرة جدًا ذات نوى كبيرة. تسمى هذه الخلايا متوسط. يلعبون دورًا مهمًا جدًا في حياة الهيدرا. مع أي ضرر يلحق بالجسم، تبدأ الخلايا الوسيطة الموجودة بالقرب من الجروح في النمو بسرعة. منها تتشكل خلايا الجلد والعضلات والأعصاب وغيرها من الخلايا، وتلتئم المنطقة المصابة بسرعة.
إذا قمت بقطع الهيدرا بالعرض، تنمو مخالب في أحد نصفيها ويظهر فم، ويظهر ساق في النصف الآخر. تحصل على اثنين من الهيدرات.
تسمى عملية استعادة أجزاء الجسم المفقودة أو التالفة تجديد. تتمتع هيدرا بقدرة متطورة للغاية على التجدد.
التجديد، بدرجة أو بأخرى، هو أيضًا سمة من سمات الحيوانات والبشر الآخرين. وهكذا، في ديدان الأرض من الممكن تجديد كائن حي كامل من أجزائه، وفي البرمائيات (الضفادع، سمندل الماء) أطراف كاملة، وأجزاء مختلفة من العين والذيل و اعضاء داخلية. عندما يتم قطع الشخص، يتم استعادة الجلد.

تكاثر الهيدرا

التكاثر اللاجنسي للهيدرا عن طريق التبرعم

رسم: التكاثر اللاجنسيهيدرا في مهدها

تتكاثر الهيدرا جنسياً ولا جنسياً. في الصيف، تظهر درنة صغيرة على جسم الهيدرا - نتوء في جدار جسمها. تنمو هذه الحديبة وتمتد. تظهر اللوامس في نهايتها، وينفجر الفم بينهما. هذه هي الطريقة التي تتطور بها الهيدرا الصغيرة، والتي تظل في البداية متصلة بالأم بمساعدة ساق. ظاهريًا، كل هذا يشبه تطور نبات يطلق النار من برعم (وبالتالي اسم هذه الظاهرة - في مهدها). عندما يكبر الهيدرا الصغير، ينفصل عن جسد أمه ويبدأ في العيش بشكل مستقل.

هيدرا التكاثر الجنسي

بحلول الخريف، مع بداية ظروف غير مواتيةتموت الهيدرا، ولكن قبل ذلك تتطور الخلايا الجنسية في جسمها. هناك نوعان من الخلايا الجرثومية: بيضوي الشكل، أو أنثى، و الحيوانات المنويةأو الخلايا التناسلية الذكرية. الحيوانات المنوية تشبه الأوليات السوطية. يتركون جسد الهيدرا ويسبحون باستخدام سوط طويل.

الشكل: التكاثر الجنسي للهيدرا

تشبه خلية بيضة الهيدرا الأميبا ولها أقدام كاذبة. يسبح الحيوان المنوي إلى الهيدرا مع البويضة ويتغلغل بداخلها، وتندمج نواة الخليتين الجنسيتين. يحدث التخصيب. بعد ذلك، يتم سحب الأرجل الكاذبة، ويتم تقريب الخلية، وتتكون قشرة سميكة على سطحها - وهي بيضة. في نهاية الخريف تموت الهيدرا، لكن البيضة تبقى حية وتسقط في القاع. في الربيع، تبدأ البويضة المخصبة بالانقسام، ويتم ترتيب الخلايا الناتجة في طبقتين. منهم تتطور هيدرا صغيرة، والتي، مع بداية الطقس الدافئ، تخرج من خلال كسر في قشرة البيضة.
وهكذا فإن الهيدرا الحيوانية متعددة الخلايا في بداية حياتها تتكون من خلية واحدة - بيضة.

كان أول من رأى الهيدرا ووصفها هو مخترع المجهر وأعظم عالم طبيعة في القرنين السابع عشر والثامن عشر، أ.ليفينجوك.

ونظر إلى النباتات المائية تحت مجهره البدائي، فرأى مخلوقًا غريبًا له "أيدي على شكل قرون". حتى أن ليوينهوك تمكن من مراقبة تبرعم الهيدرا ورؤية خلاياه اللاذعة.

هيكل هيدرا المياه العذبة

العدار - ممثل نموذجيالحيوانات المعوية. شكل جسمه على شكل أنبوب، وفي الطرف الأمامي توجد فتحة فم محاطة بكورولا مكونة من 5-12 مخالب. أسفل مخالب الهيدرا مباشرة يوجد تضييق صغير - الرقبة التي تفصل الرأس عن الجسم. يتم تضييق الطرف الخلفي للهيدرا إلى ساق أو ساق طويل إلى حد ما مع نعل في النهاية. لا يزيد طول الهيدرا التي تتغذى جيدًا عن 5-8 ملليمترات، أما الهيدرا الجائعة فهي أطول بكثير.

يتكون جسم الهيدرا، مثل جميع تجاويف الأمعاء، من طبقتين من الخلايا. وفي الطبقة الخارجية تكون الخلايا متنوعة: بعضها يعمل كأعضاء تقتل الفريسة (الخلايا اللاذعة)، والبعض الآخر يفرز المخاط، والبعض الآخر له انقباض. وتنتشر الخلايا العصبية أيضًا في الطبقة الخارجية، وتشكل عملياتها شبكة تغطي جسم الهيدرا بالكامل.

هيدرا هي واحدة من الممثلين القلائل لتجويفات المياه العذبة، ومعظمها من سكان البحر. في الطبيعة، توجد الهيدرا في المسطحات المائية المختلفة: في البرك والبحيرات بين النباتات المائية، على جذور طحلب البط، مع سجادة خضراء تغطي الخنادق والحفر بالمياه والبرك الصغيرة والمياه النائية للأنهار. في الخزانات مع ماء نظيفيمكن العثور على الهيدرا على الصخور العارية بالقرب من الشاطئ، حيث تشكل أحيانًا سجادة مخملية. الهيدرا محبة للضوء، لذلك عادة ما تبقى في أماكن ضحلة بالقرب من الشواطئ. إنهم قادرون على تمييز اتجاه تدفق الضوء والتحرك نحو مصدره. عند الاحتفاظ بها في حوض السمك، فإنها تنتقل دائمًا إلى جدار مضاء.

إذا وضعت المزيد من النباتات المائية في وعاء به ماء، فيمكنك ملاحظة زحف الهيدرا على طول جدران الوعاء وأوراق النباتات. يفرز نعل الهيدرا مادة لزجة تلتصق بقوة بالحجارة أو النباتات أو جدران الحوض، وليس من السهل فصلها. في بعض الأحيان تتحرك الهيدرا بحثًا عن الطعام. في الحوض، يمكنك تحديد مكان مرفقه يوميًا بنقطة على الزجاج. تظهر هذه التجربة أنه في غضون أيام قليلة لا تتجاوز حركة الهيدرا 2-3 سم. لتغيير المكان، تلتصق الهيدرا مؤقتًا بالزجاج بمخالبها، وتفصل النعل وتسحبه نحو الواجهة الأمامية. بعد أن تعلق بنعلها، تستقيم الهيدرا وتميل مخالبها مرة أخرى خطوة للأمام. تشبه طريقة الحركة هذه الطريقة التي تمشي بها يرقة فراشة العثة، والتي يطلق عليها بالعامية "المساح". اليرقة فقط هي التي تسحب الطرف الخلفي نحو الأمام، ثم تحرك طرف الرأس للأمام مرة أخرى. عند المشي بهذه الطريقة، تنقلب الهيدرا رأسها باستمرار وبالتالي تتحرك بسرعة نسبية. هناك شيء آخر، أكثر من ذلك بكثير طريقة بطيئةالحركة - الانزلاق على النعل. بقوة عضلات النعل، بالكاد تتحرك الهيدرا من مكانها بشكل ملحوظ. يمكن أن تسبح الهيدرا في الماء لبعض الوقت: بعد أن تنفصل عن الركيزة، وتنشر مخالبها، فإنها تسقط ببطء إلى القاع. قد تتشكل فقاعة غاز على النعل، مما يحمل الحيوان إلى الأعلى.

كيف تتغذى هيدرا المياه العذبة؟

هيدرا حيوان مفترس ، طعامه هو الهدبيات والقشريات الصغيرة - برغوث الماء والعملاق وغيرها ، وفي بعض الأحيان تصادف المزيد صيد كبيرعلى شكل يرقة بعوضة أو دودة صغيرة. يمكن أن تسبب الهيدرا ضررًا لأحواض الأسماك عن طريق تناول زريعة السمك التي تفقس من البيض.

من السهل ملاحظة صيد الهيدرا في حوض السمك. بعد أن تنشر مخالبها على نطاق واسع بحيث تشكل شبكة محاصرة، تتدلى الهيدرا ومخالبها لأسفل. إذا شاهدت هيدرا جالسًا لفترة طويلة، يمكنك أن ترى أن جسده يتمايل ببطء طوال الوقت، واصفًا دائرة بطرفها الأمامي. يلمس العملاق الذي يسبح في الماضي مخالبه ويبدأ في القتال لتحرير نفسه، ولكن سرعان ما يهدأ بعد أن ضربته خلايا لاذعة. يتم سحب الفريسة المشلولة إلى الفم بواسطة المجسات ويلتهمها. أثناء الصيد الناجح، يتضخم المفترس الصغير بالقشريات المبتلعة، التي تتألق عيونها الداكنة عبر جدران الجسم. يمكن للهيدرا أن تبتلع فريسة أكبر منها. في الوقت نفسه، يفتح فم المفترس على نطاق واسع، وتمتد جدران الجسم. في بعض الأحيان يخرج جزء من الفريسة خارج مكانها من فم الهيدرا.

تكاثر هيدرا المياه العذبة

في التغذية الجيدةتبدأ الهيدرا في التبرعم بسرعة. يستغرق نمو البرعم من حديبة صغيرة إلى هيدرا مكتملة التكوين، ولكنه لا يزال جالسًا على جسد الأم، عدة أيام. في كثير من الأحيان، في حين أن الهيدرا الشابة لم تنفصل بعد عن الفرد القديم، فقد تم بالفعل تشكيل البراعم الثانية والثالثة على جسم الأخير. هذه هي الطريقة التي يحدث بها التكاثر اللاجنسي، ويلاحظ التكاثر الجنسي في كثير من الأحيان في الخريف عندما تنخفض درجة حرارة الماء. تظهر تورمات على جسم الهيدرا - الغدد التناسلية، بعضها يحتوي على خلايا بيضية، والبعض الآخر - خلايا تناسلية ذكورية، والتي تطفو بحرية في الماء، وتخترق تجويف جسم الهيدرا الأخرى وتخصب البيض غير المتحرك.

بعد تكوين البيض، تموت الهيدرا القديمة عادة، وتخرج الهيدرا الصغيرة من البيض في ظل ظروف مواتية.

التجديد في هيدرا المياه العذبة

تتمتع الهيدرا بقدرة غير عادية على التجدد. الهيدرا المقطعة إلى جزأين تنمو بسرعة كبيرة مخالب في الجزء السفلي ونعل في الجزء العلوي. تشتهر التجارب الرائعة التي أجريت على الهيدرا في تاريخ علم الحيوان في منتصف القرن السابع عشر. المعلم الهولندي تريمبلاي. لم يتمكن فقط من الحصول على الهيدرا بأكملها قطع صغيرة، ولكن حتى دمج نصفي هيدرا المختلفة مع بعضها البعض، وقلب أجسادهم من الداخل إلى الخارج، والحصول على ورم ذي سبعة رؤوس، على غرار هيدرا ليرنيان من الأساطير اليونان القديمة. منذ ذلك الحين، بدأ يسمى هذا الورم هيدرا.

يوجد في خزانات بلدنا 4 أنواع من الهيدرا لا تختلف كثيرًا عن بعضها البعض. يتميز أحد الأنواع باللون الأخضر الفاتح، ويرجع ذلك إلى وجود الهيدرا في جسم الطحالب التكافلية - زوكلوريلا. من بين الهيدرا لدينا، الأكثر شهرة هي الهيدرا ذات الساق أو البنية (Hydra oligactis) والهيدرا عديمة الجذع أو العادية (H. vulgaris).

يشبه جسم الهيدرا كيسًا مستطيلًا، تتكون جدرانه من طبقتين من الخلايا - الأديم الظاهرو الأديم الباطن.

بينهما توجد طبقة هلامية رقيقة غير خلوية - mesoglea، بمثابة دعم.

يشكل الأديم الظاهر غطاء جسم الحيوان ويتكون من عدة أنواع من الخلايا: الظهارية العضلية, متوسطو لاذع.

أكثرها عددًا هي العضلات الظهارية.

الأديم الظاهر

خلية العضلات الظهارية

بسبب ألياف عضلية، مستلقيًا في قاعدة كل خلية، يمكن لجسم الهيدرا أن ينكمش ويطيل وينحني.

توجد بين خلايا العضلات الظهارية مجموعات من الخلايا الصغيرة المستديرة ذات النوى الكبيرة وكمية صغيرة من السيتوبلازم تسمى متوسط.

عندما يتضرر جسم الهيدرا، فإنه يبدأ في النمو والانقسام بسرعة. يمكن أن تتحول إلى أنواع أخرى من الخلايا في جسم الهيدرا، باستثناء الخلايا الظهارية العضلية.

يحتوي الأديم الظاهر خلايا لاذعة، يخدم في الهجوم والدفاع. تقع بشكل رئيسي على مخالب الهيدرا. تحتوي كل خلية لاذعة على كبسولة بيضاوية يلتف فيها الخيط اللاسع.

هيكل خلية لاذعة ذات خيط لاذع ملفوف

إذا لامست الفريسة أو العدو شعرة حساسة تقع خارج الخلية اللاذعة، استجابة للتهيج، يتم إخراج الخيط اللاذع ويخترق جسد الضحية.

هيكل خلية لاذعة مع خيط لاذع مهمل

من خلال قناة الخيط، تدخل إلى جسم الضحية مادة قادرة على شل حركة الضحية.

هناك عدة أنواع من الخلايا اللاذعة. خيوط بعض بيرس جلدالحيوانات وحقن السم في أجسادهم. يتم لف خيوط الآخرين حول الفريسة. خيوط الثالثة لزجة للغاية وتلتصق بالضحية. عادةً ما "تطلق" الهيدرا عدة خلايا لاذعة. بعد اللقطة، تموت الخلية اللاذعة. وتتشكل منها خلايا لاذعة جديدة متوسط.

هيكل الطبقة الداخلية من الخلايا

يغطي الأديم الباطن تجويف الأمعاء بالكامل من الداخل. ويشمل الجهاز الهضمي العضليو غديالخلايا.

الأديم الباطن

الجهاز الهضمي

هناك خلايا عضلية هضمية أكثر من غيرها. ألياف عضليةإنهم قادرون على التخفيض. عندما تقصر، يصبح جسم الهيدرا أرق. تحدث الحركات المعقدة (الحركة عن طريق "الهبوط") بسبب تقلصات الألياف العضلية لخلايا الأديم الظاهر والأديم الباطن.

تحتوي كل خلية من خلايا العضلات الهضمية في الأديم الباطن على 1-3 سوط. متردد الأسواطخلق تيار من الماء، الذي يدفع جزيئات الطعام نحو الخلايا. خلايا العضلات الهضمية للأديم الباطن قادرة على التشكل كاذبةوالتقاط وهضم جزيئات الطعام الصغيرة في الفجوات الهضمية.

هيكل الخلية العضلية الهضمية

تفرز الخلايا الغدية الموجودة في الأديم الباطن عصارة هضمية في تجويف الأمعاء، مما يؤدي إلى تسييل الطعام وهضمه جزئيًا.

هيكل الخلية الغدية

يتم التقاط الفريسة بواسطة مخالب باستخدام خلايا لاذعة، والتي يؤدي سمها بسرعة إلى إصابة الضحايا الصغار بالشلل. من خلال الحركات المنسقة للمخالب، يتم إحضار الفريسة إلى الفم، ثم بمساعدة تقلصات الجسم، يتم "وضع" الهيدرا على الضحية. يبدأ الهضم في التجويف المعوي ( الهضم تجويف) ، وينتهي داخل الفجوات الهضمية لخلايا الأديم الباطن الظهارية العضلية ( الهضم داخل الخلايا). العناصر الغذائيةموزعة في جميع أنحاء جسم الهيدرا.

عندما يحتوي التجويف الهضمي على بقايا الفريسة التي لا يمكن هضمها، وفضلات الاستقلاب الخلوي، فإنه ينقبض ويفرغ.

يتنفس

تتنفس الهيدرا الأكسجين المذاب في الماء. ليس لديها أعضاء تنفسية، وتمتص الأكسجين على كامل سطح جسدها.

نظام الدورة الدموية

غائب.

اختيار

اختيار ثاني أكسيد الكربونوغيرها من المواد غير الضرورية التي تتشكل في عملية الحياة، يتم إخراجها من خلايا الطبقة الخارجية مباشرة إلى الماء، ومن خلايا الطبقة الداخلية إلى تجويف الأمعاء، ثم تخرج.

الجهاز العصبي

توجد تحت خلايا عضلات الجلد خلايا على شكل نجمة. وهي الخلايا العصبية (١). يتواصلون مع بعضهم البعض ويشكلون شبكة عصبية (2).

الجهاز العصبي وتهيج الهيدرا

فإذا مسوا الهيدرا (2) إذن الخلايا العصبيةيحدث الإثارة (النبضات الكهربائية)، والتي تنتشر على الفور في جميع أنحاء الشبكة العصبية بأكملها (3) وتتسبب في تقلص خلايا عضلات الجلد وتقصير جسم الهيدرا بالكامل (4). إستجابةجسم الهيدرا لمثل هذا التهيج - منعكس غير مشروط.

الخلايا الجنسية

مع اقتراب الطقس البارد في الخريف، تتشكل الخلايا الجرثومية من الخلايا الوسيطة في الأديم الظاهر للهيدرا.

هناك نوعان من الخلايا الجرثومية: البويضات، أو الخلايا الجرثومية الأنثوية، والحيوانات المنوية، أو الخلايا الجرثومية الذكرية.

تقع البويضات بالقرب من قاعدة الهيدرا، وتتطور الحيوانات المنوية في درنات تقع بالقرب من الفم.

بويضةهيدرا يشبه الأميبا. وهي مجهزة بأرجل كاذبة وتنمو بسرعة وتمتص الخلايا الوسيطة المجاورة.

هيكل خلية بيضة الهيدرا

هيكل الحيوانات المنوية هيدرا

الحيوانات المنويةبواسطة مظهرتشبه الأوليات السوطية. يتركون جسد الهيدرا ويسبحون باستخدام سوط طويل.

التخصيب. التكاثر

يسبح الحيوان المنوي إلى الهيدرا مع البويضة ويتغلغل بداخلها، وتندمج نواة الخليتين الجنسيتين. بعد ذلك، يتم سحب الأرجل الكاذبة، ويتم تقريب الخلية، ويتم إطلاق قشرة سميكة على سطحها - يتم تشكيل البيضة. عندما تموت الهيدرا ويتم تدميرها، تبقى البيضة على قيد الحياة وتسقط في القاع. مع بداية الطقس الدافئ خلية حية، الموجودة داخل الغلاف الواقي، تبدأ بالانقسام، ويتم ترتيب الخلايا الناتجة في طبقتين. ومنهم تتطور هيدرا صغيرة تخرج من خلال كسر في قشرة البيضة. وبالتالي، فإن هيدرا الحيوان متعدد الخلايا في بداية حياته يتكون من خلية واحدة فقط - بيضة. يشير هذا إلى أن أسلاف الهيدرا كانوا حيوانات وحيدة الخلية.

التكاثر اللاجنسي للهيدرا

في ظل ظروف مواتية، تتكاثر الهيدرا لا جنسيا. يتكون برعم على جسم الحيوان (عادة في الثلث السفلي من الجسم)، وينمو، ثم تتكون مجسات ويخترق الفم. براعم الهيدرا الصغيرة من جسم الأم (في هذه الحالة، يتم ربط سلائل الأم وابنتها بمخالب إلى الركيزة ويتم سحبها في اتجاهات مختلفة) وتؤدي صورة مستقلةحياة. في الخريف، تبدأ الهيدرا في التكاثر جنسيًا. على الجسم، في الأديم الظاهر، يتم تشكيل الغدد التناسلية - الغدد الجنسية، وفيها تتطور الخلايا الجرثومية من الخلايا الوسيطة. عندما تتشكل الغدد التناسلية الهيدرا، تتشكل عقيدة متوسطة. يشير هذا إلى أن الغدد التناسلية للهيدرا عبارة عن أبواغ مبسطة للغاية، وهي المرحلة الأخيرة في سلسلة تحول الجيل المتوسطي المفقود إلى عضو. معظم أنواع الهيدرا ثنائية المسكن، أما الخنوثة فهي أقل شيوعًا. ينمو بيض الهيدرا بسرعة عن طريق بلعمة الخلايا المحيطة. يصل قطر البيض الناضج إلى 0.5-1 ملم. يحدث الإخصاب في جسم الهيدرا: من خلال ثقب خاص في الغدد التناسلية، يخترق الحيوان المنوي البويضة ويندمج معها. يخضع الزيجوت لتجزئة موحدة كاملة، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الأرومة الجوفيّة. ثم، نتيجة للتصفيح المختلط (مزيج من الهجرة والتصفيح)، تحدث المعدة. يتشكل نسيج كثيف حول الجنين الدرع الواقي(جرينية) مع نتوءات تشبه العمود الفقري. في مرحلة المعدة، تدخل الأجنة في مرحلة الحياة المعلقة. تموت الهيدرا البالغة، وتغرق الأجنة في القاع وتقضي فترة الشتاء. في الربيع، يستمر التطور، في حمة الأديم الباطن، يتم تشكيل تجويف معوي عن طريق انحراف الخلايا، ثم يتم تشكيل أساسيات المخالب، ومن تحت القشرة تظهر هيدرا شابة. وبالتالي، على عكس معظم الهيدرويدات البحرية، لا تحتوي الهيدرا على يرقات تسبح بحرية ويكون تطورها مباشرًا.

تجديد

تتمتع الهيدرا بقدرة عالية جدًا على التجدد. عند القطع بالعرض إلى عدة أجزاء، يستعيد كل جزء "الرأس" و"الساق"، مع الحفاظ على القطبية الأصلية - يتطور الفم واللوامس على الجانب الذي كان أقرب إلى النهاية الفموية للجسم، ويتطور الساق والنعل على الجانب الشفهي للقطعة. الكائن الحي بأكملهيمكن استعادتها من قطع صغيرة فردية من الجسم (أقل من 1/100 من الحجم)، ومن قطع من اللوامس، وكذلك من تعليق الخلايا. علاوة على ذلك، فإن عملية التجديد نفسها لا يصاحبها زيادة في انقسام الخلايا وهي مثال نموذجي على الشكل.

حركة

في حالة الهدوءتمتد المجسات عدة سنتيمترات. يحركهم الحيوان ببطء من جانب إلى آخر وينتظر الفريسة. إذا لزم الأمر، يمكن أن تتحرك هيدرا ببطء.

وسيلة النقل "المشي".

طريقة "المشي" لحركة الهيدرا

بعد أن ينحني جسمه (1) ويربط مخالبه بسطح جسم ما (الركيزة)، يسحب الهيدرا النعل (2) إلى الطرف الأمامي من الجسم. ثم تتكرر حركة المشي للهيدرا (3,4).

طريقة الحركة "المتعثرة".

طريقة "الهبوط" لحركة الهيدرا

وفي حالة أخرى، يبدو أنه يتدحرج فوق رأسه، ويلتصق بالأشياء بالتناوب مع مخالبه ونعله (1-5).