Hydra oligactis — длинностебельчатая гидра

Материал. В июле — начале сентября на стеблях и листьях водяных лилий, рдестов, телореза в прудах, медленно текущих ручьях, на ли­торали озер можно отыскать гидр. В наших водоемах встречается Н. vi-ridis, зеленая окраска которой определяется присутствием в клетках ее эк­тодермы зоохлорелл (симбиотических одноклеточных водорослей); Н. oligactis, 6—7 щупалец которой в расправленном состоянии в А —5 раз превышают длину тела самой гидры; H.fiisca, имеющая менее 6 щупалец и коричневатую окраску тела. Гидры могут быть обнаружены и в пробе воды из прудов с обильным развитием ряски.

Для разведения гидр в сосуд с водой из водоема помещают не­сколько растений валиснерии или элодеи. Чтобы избежать внесения гниющих частиц и моллюсков, растения тщательно промывают. Сосуд с гидрами ставят в светлое место, но не на прямой солнечный свет. Каждые 1—2 дня гидр подкармливают мелкими рачками (дафниями, циклопами и др.), а при их отсутствии — трубочниками, хирономидами, даже дождевыми червями, разрезав их предварительно на кусочки. Это особенно удобно зимой.

Если выполнить все указанные условия, через 1—2 недели можно иметь большое количество гидр.

Изучение живого объекта лучше всего вести под бинокуляром в ча­совом стекле или на предметном стекле с лункой. Следует рассмотреть внешнее строение гидры, отыскав подошву, стебелек, тело, ро­товой конус с ротовым отверстием, окруженным щупальцами (рис. 28). У расправившейся гидры легко различить прозрачные клетки

Рис. 28. Внешнее строение гидры: 1— подошва; 2— стебелек; J— тело; 4 — ротовой конус с ротовым отверстием; 5 — щупальца; 6 — зона почкования с почками

наружного слоя — эктодермы и зернистые непрозрачные клетки внут­реннего слоя — энтодермы. На щупальцах хорошо просматриваются небольшие вздутия — скопления стрекательных клеток (см. далее).

Наблюдение за живой гидрой позволяет изучить ее движение, пи­тание, реакцию на раздражение, регенерацию.

Движение гидры лучше наблюдать в часовом стекле, используя МБС.

Вначале гидра довольно долго остается неподвижной. Активно двигаются, изгибаясь в разных направлениях, лишь ее щупальца. При достаточно продолжительном наблюдении можно видеть шагающее перемещение гидры: закрепившись на субстрате передним ротовым концом тела, она затем подтягивает подошву. Такие шаги повторяются многократно. Процесс движения может быть и иным. Закрепившись ротовым концом тела, гидра, «кувыркаясь», перебрасывает подошву на другую сторону от ротового полюса (рис. 29). Кроме указанных форм движения, гидры способны перемещаться по субстрату, медленно скользя на подошве.

Питание. Если в часовое стекло поместить дафний или цикло­пов, можно наблюдать захват рачков гидрой. Подвижные щупальца

Тип Gnidaria

«ласе Hydrozoa

 

Рис. 29. Движение гидры: А — шагание; Б — кувыркание

на ней развиваются рот и щупальца. Затем она отделяется и переходит к самостоятельному существованию. Процесс почкования идет наибо­лее интенсивно при обилии пищи и благоприятном гидротермическом режиме в водоеме и в культуральном сосуде в лаборатории.

В конце лета — начале осени на теле гидр можно обнаружить взду­тия, расположенные в эктодерме верхней (семенники) и нижней (яичники) части тела (рис. 30). Созревание в гонадах половых продуктов предшествует половому размножению. Среди гидр есть как раздельно­полые, так и гермафродитные виды. После оплодотворения яиц в теле материнской гидры яйца окружаются плотной оболочкой и зимуют. Весной из них развивается новое поколение гидр.

Нервная система гидр. Наблюдение за живыми гидрами показы­вает, что малейшее беспокойство вызывает сокращение их тела. Эта реакция — результат быстрого проведения нервного импульса диффуз-

 

словно приклеиваются к жертве. Стрекательные клетки выделяют секрет, парализующий добычу, а движением щупалец она подносит­ся ко рту и заглатывается. Пищеварение у гидр полостное и внутри­клеточное. Завершается пищеварение в течение 4—5 часов, после чего непереваренные остатки выбрасываются через ротовое отверстие.

Реакция на раздражение. Для изучения действия стрекательных клеток следует перенести гидру на предметное стекло с небольшим количеством воды и покрыть препарат покровным стеклом с воско­выми ножками. Если добавить у края покровного стекла 2—3 капли 5 % уксусной кислоты, можно наблюдать выбрасывание стрекатель­ны хнитей, которые хорошо заметны при затемненном поле зрения микроскопа либо при большом увеличении.

Опыт по регенерации гидры можно провести в течение дня. Для этого гидру в часовом стекле нужно разрезать острым лезвием на несколько частей, добавить воду, небольшую веточку элодеи, при­крыть стеклом для уменьшения испарения воды и поставить в доста­точно светлое место, но не на прямой солнечный свет.

При проведении наблюдений следует фиксировать время регене­рации и обратить внимание на этапы этого процесса.

Размножение. В летнее время в зоне почкования между телом гидры и стебельком образуются почки, являющиеся результатом бесполого размножения — почкования. В почке продолжаются все части стенки тела: эктодерма, мезоглея в виде опорной мембраны, энтодерма, а так­же гастральная полость. В зависимости от стадии формирования почки

Рис. 30. Строение гидры: А — продольный разрез; Б — поперечный разрез; 1 — рот; 2 — ротовой конус; 3 — щупальце; 4 — гастральная по­лость; 5 — мужская гонада; б — яйцеклетка; 7 — подошва; 8 — почка; 9 — эктодерма; 10 — опорная пластинка (мезоглея); 11 — энтодерма

3Зак. 1602

Тип Cnidaria

«ласе Hydrozoa

 

ной нервной системой гидры, вызывающего сокращение мышечных волокон эпителиально-мускульных клеток эктодермы и расслабление таких образований в энтодерме.

При отсутствии живого материала внешнее строение тела гидры может быть рассмотрено на тотальном постоянном препарате. Жела­тельно иметь гидр с почками в зоне почкования.

Клеточное строение стенок тела гидры изучается на постоянных препаратах с поперечным и продольным срезами (рис. 30, Б; 31).

Наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма) слои клеток разделены бесструктурной мезоглеей в виде опорной пластинки. Опорная пластинка служит местом прикрепления мускульных воло­кон эпителиально-мускульных клеток эктодермы и энтодер­мы и обеспечивает поддержание характерной формы тела гидры.

Эктодерма образована клетками нескольких типов. Основу ее составляют эпителиально-мускульные клетки. Каждая такая клетка состоит из внешней цитоплазматической части с ядром и мускульного отростка, обращенного к опорной пластинке и ориентированного вдоль продольной оси тела животного.

9а / 96

2 3

Рис. 31. Участок стенки тела в разрезе при большом увеличении: 1 — эктодерма; 2 — опорная пластинка; 3 — энтодерма; 4—9 — клетки (4 — эпителиально-мускульные энтодермальные, вы­полняющие пищеварительную функцию, 5 — железистые, 6 — нервные, 7 — чувствительные, 8— интерстициальные, 9 — стрекательные: а — пенетранты, б— вольвенты)

Между эпителиально-мускульными располагаются стрекатель­ные клетки, особенно их много на щупальцах и около ротового отверстия. Стрекательные клетки гидры различны по строению, разме­рам и механизму действия. Самые крупные из них грушевидные пе­нетранты — главные орудия нападения. Каждая стрекательная клет­ка состоит из цитоплазмы с ядром и стрекательной капсулы, или книды. От стрекательной клетки наружу выдается чувствительный волосок —книдоциль. Внутри капсула заполнена жидкостью, имеет спирально скрученную полую нить, способную выбрасываться наружу при раздражении книдоциля. У основания нити имеется расширение — ш е й к а с тремя стилетами и рядами шипиков, которые пробивают тело жертвы подобно гарпуну. Расправляющаяся нить, проникая в ранку, вносит в нее ядовитые вещества, парализующие добычу.

Более мелкие стрекательные клетки, или вольвенты, также имеют грушевидную форму, располагаются вокруг пенетрант и при выстрели­вании не выделяют ядовитой жидкости, а лишь опутывают жертву или части тела жертвы, затрудняя ее движение. Пенетранта с окружающими ее вольвентами образует своеобразные батареи стрекательных клеток.

У основания эпителиально-мускульных клеток эктодермы при большом увеличении микроскопа различимы скопления мелких ин-терстициальных недифференцированных клеток, за счет ко­торых после гибели выстреливших образуются новые стрекательные клетки и обеспечивается регенерация, а в период полового размно­жения формируются половые клетки.

На препаратах с мацерированными гидрами можно различить пигментные и звездчатые нервные клетки, также расположенные в эктодерме.

Энтодерма включает эпителиально-мускульные пищеваритель­ные клетки. Подобно сходным клеткам эктодермы они имеют цито-плазматическую часть цилиндрической формы и мускульные отростки, обращенные к опорной пластинке, но идущие поперек продольной оси тела. Из-за такого расположения мускульные волокна эпителиаль­но-мускульных клеток эктодермы и энтодермы являются антагониста­ми: сокращение одних всегда сопровождается расслаблением других, что вызывает определенные изменения формы тела животного.

На стороне, обращенной в гастральную полость, энтодермальные клетки несут чаще всего по два жгутика. Эти клетки способны к фаго­цитозу и внутриклеточному пищеварению. В них могут быть обнаружены разного рода включения: пищевые частицы и экскреторные гранулы. В состав энтодермы входят также железистые клетки, выделяющие в гастральную полость пищеварительные ферменты, обеспечивающие

Тип Cnidaria

Класс Hydrozoa

 

 

полостное пищеварение. Они содержат крупные вакуоли, но лишены жгутиков и мускульных отростков.

Таким образом, гидра является типичным радиально-симметрич-ным двуслойным животным и служит модельным объектом при изу­чении кишечнополостных стрекающих животных.