Sladkovodná hydra: štruktúra, spôsob kŕmenia, forma rozmnožovania, kde žije. Pohyb, rozmnožovanie a kŕmenie sladkovodnej hydry Kde sa hydra nachádza?
Hydra biológia popis vnútorná štruktúra foto životný štýl výživa reprodukcia ochrana pred nepriateľmi
Latinský názov Hydrida
Na charakterizáciu štruktúry hydroidného polypu môžeme ako príklad použiť sladkovodné hydry, ktoré si zachovávajú veľmi primitívne organizačné vlastnosti.
Vonkajšia a vnútorná štruktúra
Hydras Majú podlhovasté vakovité telo, schopné sa pomerne silno natiahnuť a zmrštiť takmer do guľovitého tvaru. Na jednom konci sú umiestnené ústa; tento koniec sa nazýva ústny alebo ústny pól. Ústa sa nachádzajú na malej vyvýšenine - ústny kužeľ, obklopený chápadlami, ktoré sa môžu veľmi silne natiahnuť a skrátiť. Po vysunutí sú chápadlá niekoľkonásobne dlhšie ako telo hydry. Počet chápadiel sa líši: môže ich byť od 5 do 8 a niektoré hydry majú viac. V Hydre je centrálna časť žalúdka, ktorá je o niečo viac rozšírená a prechádza do zúženej stopky končiacej podošvou. Pomocou podrážky sa hydra prichytí na stonky a listy vodných rastlín. Podošva sa nachádza na konci tela, ktorý sa nazýva aborálny pól (opačný k orálu, čiže oral).
Stena tela hydry pozostáva z dvoch vrstiev buniek - ektodermu a endodermu, oddelených tenkou bazálnou membránou a ohraničuje jedinú dutinu - žalúdočnú dutinu, ktorá sa ústnym otvorom otvára smerom von.
V hydrách a iných hydroidoch je ektoderm v kontakte s endodermou pozdĺž samotného okraja ústneho otvoru. V sladkovodných hydrách pokračuje žalúdočná dutina do tykadiel, ktoré sú vo vnútri duté a ich steny sú tiež tvorené ektodermou a endodermou.
Ektoderm a endoderm hydry pozostáva z veľkého počtu buniek rôznych typov. Hlavnou hmotou buniek ektodermu aj endodermu sú epiteliálne svalové bunky. Ich vonkajšia valcovitá časť je podobná bežným epitelovým bunkám a základňa susediaca s bazálnou membránou je predĺžená vretenovitá a pozostáva z dvoch kontraktilných svalových procesov. V ektoderme sú kontraktilné svalové procesy týchto buniek predĺžené v smere pozdĺžnej osi tela hydry. Ich kontrakcie spôsobujú skrátenie tela a tykadiel. V endoderme sú svalové procesy predĺžené v kruhovom smere, cez os tela. Ich kontrakcia má opačný efekt: telo hydry a jej chápadlá sa zužujú a zároveň predlžujú. Svalové vlákna epiteliálno-svalových buniek ektodermu a endodermu, ktoré pôsobia opačne, teda tvoria celé hydra svalstvo.
Medzi epitelovo-svalovými bunkami sú rôzne bodavé bunky umiestnené buď jednotlivo, alebo častejšie v skupinách. Rovnaký typ hydry má spravidla niekoľko typov bodavých buniek, ktoré vykonávajú rôzne funkcie.
Najzaujímavejšie sú bodavé bunky s vlastnosťami podobnými žihľave, nazývané penetranty. Po stimulácii tieto bunky uvoľnia dlhé vlákno, ktoré prepichne telo koristi. Žihľavé bunky majú zvyčajne hruškovitý tvar. Vo vnútri klietky je umiestnená bodavá kapsula, ktorá je na vrchu pokrytá vekom. Stena kapsuly pokračuje dovnútra a vytvára hrdlo, ktoré potom prechádza do dutého vlákna, zvinutého a na konci uzavretého. Na križovatke krku a vlákna sú vo vnútri tri ostne, zložené dohromady a tvoriace vodič. Krk a žihľava sú navyše zvnútra lemované drobnými ostňami. Na povrchu štipľavej bunky sa nachádza špeciálny citlivý vlas - cnidocil, pri najmenšom podráždení ktorého sa vystreľuje bodavá niť. Najprv sa otvorí uzáver, odskrutkuje sa krk a ihla sa prepichne do krytu obete a hroty, ktoré tvoria ihlicu, sa oddelia a rozšíria otvor. Cez tento otvor sa krútiaci závit prepichne do tela. Vo vnútri tobolky sa nachádzajú látky, ktoré majú vlastnosti žihľavy a korisť paralyzujú alebo zabíjajú. Po vypálení žihľavovú niť nemôže hydroid znovu použiť. Takéto bunky zvyčajne odumierajú a sú nahradené novými.
Ďalším druhom bodavých buniek hydry sú volventa. Nemajú žihľavové vlastnosti a nite, ktoré vyhadzujú, slúžia na uchytenie koristi. Ovíjajú sa okolo chĺpkov a štetín kôrovcov atď. Treťou skupinou bodavých buniek sú glutinanty. Vyhadzujú lepkavé nite. Tieto bunky sú dôležité tak pri zadržiavaní koristi, ako aj pri pohybe hydry. Bodavé bunky sa zvyčajne nachádzajú, najmä na chápadlách, v skupinách nazývaných „batérie“.
Ektoderm obsahuje malé nediferencované bunky, takzvané intersticiálne bunky, cez ktoré sa vyvíjajú mnohé typy buniek, najmä bunky bodavé a rozmnožovacie. Intersticiálne bunky sú často umiestnené v skupinách na báze epiteliálnych svalových buniek.
Vnímanie podráždenia v hydre je spojené s prítomnosťou citlivých buniek v ektoderme, ktoré slúžia ako receptory. Sú to úzke, vysoké bunky s vlasmi na vonkajšej strane. Hlbšie, v ektoderme, bližšie k základni kožných svalových buniek, sú nervové bunky vybavené procesmi, prostredníctvom ktorých sa navzájom dotýkajú, ako aj s receptorovými bunkami a kontraktilnými vláknami kožných svalových buniek. Nervové bunky sú rozptýlené v hĺbke ektodermy a svojimi výbežkami tvoria plexus vo forme sieťky a tento plexus je hustejší na periorálnom kuželi, na báze chápadiel a na chodidle.
Ektoderm obsahuje aj žľazové bunky, ktoré vylučujú adhezívne látky. Sústreďujú sa na podrážku a na chápadlá, čím pomáhajú hydre dočasne sa prichytiť k podkladu.
V ektoderme hydry sa teda nachádzajú bunky nasledujúcich typov: epiteliálne-svalové, bodavé, intersticiálne, nervové, zmyslové, žľazové.
Endoderm má menšiu diferenciáciu bunkových elementov. Ak sú hlavné funkcie ektodermu ochranné a motorické, potom hlavnou funkciou endodermu je tráviace. V súlade s tým väčšina endodermálnych buniek pozostáva z epiteliálnych svalových buniek. Tieto bunky sú vybavené 2-5 bičíkmi (zvyčajne dvoma) a sú tiež schopné vytvárať pseudopódie na povrchu, zachytávať ich a potom tráviť častice potravy. Okrem týchto buniek obsahuje endoderm špeciálne žľazové bunky, ktoré vylučujú tráviace enzýmy. Endoderm obsahuje aj nervové a zmyslové bunky, ale v oveľa menšom množstve ako v ektoderme.
Endoderm teda obsahuje aj niekoľko typov buniek: epitelovo-svalové, žľazové, nervové a senzorické.
Hydry nezostávajú neustále pripevnené k substrátu, môžu sa pohybovať z jedného miesta na druhé veľmi jedinečným spôsobom. Najčastejšie sa hydry pohybujú „chôdzou“, podobne ako húsenice molí: hydra sa ohne ústnou tyčou k predmetu, na ktorom sedí, prilepí sa naň chápadlami, potom sa podošva odlepí od substrátu, vytiahne sa nahor. ústny koniec a opäť sa pripája. Niekedy sa hydra, ktorá sa pripojila k substrátu pomocou chápadiel, zdvihne stonku podrážkou nahor a okamžite ju prenesie na opačnú stranu, akoby sa „prepadla“.
Hydra Power
Hydry sú dravce, niekedy sa živia pomerne veľkou korisťou: kôrovcami, larvami hmyzu, červami atď. Pomocou bodavých buniek korisť chytia, paralyzujú a zabíjajú. Potom sa obeť pritiahne chápadlami k vysoko roztiahnuteľnému otvoru úst a presunie sa do žalúdočnej dutiny. V tomto prípade sa žalúdočná oblasť tela značne nafúkne.
Trávenie potravy v hydre na rozdiel od špongií prebieha len čiastočne intracelulárne. S tým súvisí prechod k predácii a zachytenie dosť veľkej koristi. Do žalúdočnej dutiny sa vylučuje sekrécia žľazových buniek endodermu, pod vplyvom čoho potrava mäkne a mení sa na kašu. Malé častice potravy sú potom zachytené tráviacimi bunkami endodermu a proces trávenia je ukončený intracelulárne. U hydroidov teda najskôr nastáva intracelulárne alebo dutinové trávenie, ktoré prebieha súčasne s primitívnejším intracelulárnym trávením.
Ochrana pred nepriateľmi
Žihľavové bunky hydry nielen infikujú korisť, ale tiež chránia hydru pred nepriateľmi a spôsobujú popáleniny predátorom, ktorí na ňu útočia. A predsa existujú zvieratá, ktoré sa živia hydrami. Sú to napríklad niektoré riasnaté červy a najmä Microstomum lineare, niektoré ulitníky (jazierkové červy), larvy komárov Corethra atď.
Schopnosť hydry regenerovať je veľmi vysoká. Experimenty, ktoré vykonal Tremblay v roku 1740, ukázali, že kusy tela hydry, rozrezané na niekoľko desiatok kusov, sa regenerujú na celú hydru. Vysoká regeneračná schopnosť je však charakteristická nielen pre hydry, ale aj pre mnohé ďalšie koelenteráty.
Reprodukcia
Hydry sa rozmnožujú dvoma spôsobmi - asexuálne a sexuálne.
K nepohlavnému rozmnožovaniu hydry dochádza pučaním. V prirodzených podmienkach sa hydra objavuje počas celého leta. V laboratórnych podmienkach sa pozoruje pučanie hydry pri dostatočne intenzívnej výžive a teplote 16 – 20 ° C. Na tele hydry sa tvoria drobné opuchy – púčiky, čo sú výbežky ektodermu a endodermu smerom von. V nich v dôsledku množiacich sa buniek dochádza k ďalšiemu rastu ektodermu a endodermu. Oblička sa zväčšuje, jej dutina komunikuje so žalúdočnou dutinou matky. Na voľnom, vonkajšom konci púčika sa nakoniec vytvoria tykadlá a ústny otvor.
Čoskoro sa novovytvorená mladá hydra oddelí od matky.
Pohlavné rozmnožovanie hydry v prírode sa zvyčajne pozoruje na jeseň a v laboratórnych podmienkach ju možno pozorovať pri nedostatočnej výžive a poklese teploty pod 15-16 ° C. Niektoré hydry sú obojpohlavné (Pelmatohydra oligactis), iné sú hermafrodity (Chlorohydra viridissima).
Pohlavné žľazy - gonády - sa objavujú v hydrách vo forme tuberkul v ektoderme. V hermafroditných formách sa mužské a ženské pohlavné žľazy tvoria na rôznych miestach. Semenníky sa vyvíjajú bližšie k ústnemu pólu a vaječníky sa vyvíjajú bližšie k aborálnemu pólu. V semenníkoch sa tvorí veľké množstvo pohyblivých spermií. V ženskej gonáde dozrieva iba jedno vajíčko. Pri hermafroditných formách dozrievanie spermií predchádza dozrievaniu vajíčok, čo zabezpečuje krížové oplodnenie a eliminuje možnosť samooplodnenia. Vajíčka sú oplodnené v tele matky. Oplodnené vajíčko je pokryté škrupinou a v tomto stave prezimuje. Hydry spravidla umierajú po vývoji sexuálnych produktov a na jar sa z vajíčok objaví nová generácia hydrov.
V sladkovodných hydrách teda v prírodných podmienkach dochádza k sezónnej zmene foriem reprodukcie: počas leta hydry intenzívne pučajú a na jeseň (pre stredné Rusko - v druhej polovici augusta) s poklesom teploty. v rezervoároch a znížení množstva potravy prestávajú reprodukovať pučanie a pristupujú k sexuálnemu rozmnožovaniu. V zime hydry odumierajú, prezimujú len oplodnené vajíčka, z ktorých na jar vychádzajú mladé hydry.
Do radu Hydra patrí aj sladkovodný polyp Polipodium hydriforme. Počiatočné štádiá vývoja tohto polypu prebiehajú vo vajciach jesetera a spôsobujú im veľké škody. V našich nádržiach sa vyskytuje niekoľko druhov hydry: hydra stopkatá (Pelmatohydra oligactis), hydra obyčajná (Hydra vulgaris), hydra zelená (Chlorohydra viridissima) a niektoré ďalšie.
Do triedy hydroid zahŕňajú bezstavovcové vodné cnidarians. Vo svojom životnom cykle sú často prítomné dve formy, ktoré sa navzájom nahrádzajú: polyp a medúza. Hydroidy sa môžu zhromažďovať v kolóniách, ale ojedinelé nie sú ani osamelé jedince. Stopy hydroidov sa nachádzajú aj v prekambrických vrstvách, no pre extrémnu krehkosť ich tiel je hľadanie veľmi náročné.
Jasný predstaviteľ hydroidov - sladkovodná hydra, jeden polyp. Jeho telo má podošvu, stopku a dlhé tykadlá vzhľadom na stopku. Pohybuje sa ako rytmická gymnastka - pri každom kroku robí mostík a kotrmelce nad „hlavou“. Hydra je široko používaná v laboratórnych experimentoch, jej schopnosť regenerácie a vysoká aktivita kmeňových buniek, ktoré poskytujú polypom „večnú mladosť“, podnietili nemeckých vedcov k hľadaniu a štúdiu „génu nesmrteľnosti“.
Typy buniek Hydra
1. Epitelovo-svalové bunky tvoria vonkajšie obaly, to znamená, že sú základom ektodermu. Funkciou týchto buniek je skracovať telo hydry alebo ho predlžovať, preto majú svalové vlákna.
2. Tráviace-svalové bunky sa nachádzajú v endoderm. Sú prispôsobené na fagocytózu, zachytávajú a miešajú častice potravy, ktoré vstupujú do žalúdočnej dutiny, na čo je každá bunka vybavená niekoľkými bičíkmi. Vo všeobecnosti bičíky a pseudopódy pomáhajú potrave prenikať z črevnej dutiny do cytoplazmy buniek hydry. K jej tráveniu teda dochádza dvoma spôsobmi: intrakavitárne (na to existuje súbor enzýmov) a intracelulárne.
3. Bodavé bunky umiestnené predovšetkým na tykadlách. Sú multifunkčné. Jednak sa s ich pomocou hydra bráni – rybu, ktorá chce hydru zjesť, popália jedom a vyhodí ju. Po druhé, hydra paralyzuje korisť zachytenú svojimi chápadlami. Žihľavová bunka obsahuje kapsulu s jedovatým bodavým vláknom, na vonkajšej strane je citlivý vlas, ktorý po podráždení dáva signál „vystreliť“. Život bodavej bunky je krátky: po „prestrelení“ nitom zomrie.
4. Nervové bunky, spolu s výhonkami podobnými hviezdam ležia v ektodermu, pod vrstvou epiteliálno-svalových buniek. Ich najväčšia koncentrácia je na chodidle a chápadlách. Pri vystavení akémukoľvek nárazu hydra reaguje, čo je bezpodmienečný reflex. Polyp má tiež takú vlastnosť, ako je podráždenosť. Pamätajme tiež, že „dáždnik“ medúzy je ohraničený zhlukom nervových buniek a telo obsahuje gangliá.
5. Žľazové bunky uvoľniť lepkavú látku. Nachádzajú sa v endoderm a podporujú trávenie potravy.
6. Medziľahlé bunky- okrúhly, veľmi malý a nediferencovaný - ležať v ektodermu. Tieto kmeňové bunky sa donekonečna delia, sú schopné premeny na akékoľvek iné, somatické (okrem epiteliálno-svalových) alebo reprodukčné bunky a zabezpečujú regeneráciu hydry. Existujú hydry, ktoré nemajú medzibunky (teda bodavé, nervové a reprodukčné bunky), schopné nepohlavného rozmnožovania.
7. Pohlavné bunky rozvinúť do ektodermu. Vaječná bunka sladkovodnej hydry je vybavená pseudopodmi, pomocou ktorých zachytáva susedné bunky spolu s ich živinami. Medzi hydrami je hermafroditizmus, kedy sa vajíčka a spermie tvoria u toho istého jedinca, ale v rôznych časoch.
Ďalšie vlastnosti sladkovodnej hydry
1. Hydry nemajú dýchací systém, dýchajú celým povrchom tela.
2. Netvorí sa obehový systém.
3. Hydry požierajú larvy vodného hmyzu, rôzne drobné bezstavovce a kôrovce (dafnie, kyklopy). Nestrávené zvyšky potravy, podobne ako ostatné koelenteráty, sa odstraňujú späť cez ústa.
4. Hydra je schopná regenerácia, za ktoré sú zodpovedné intermediárne bunky. Aj po rozrezaní na úlomky hydra doplní potrebné orgány a zmení sa na niekoľko nových jedincov.
Hydra obyčajná žije v sladkovodných vodách, pripája sa jednou stranou svojho tela na vodné rastliny a podvodné predmety, vedie sedavý spôsob života a živí sa malými článkonožcami (dafnie, kyklopy atď.). Hydra je typickým predstaviteľom koelenterátov a má charakteristické znaky ich štruktúry.
Vonkajšia štruktúra hydry
Veľkosť tela hydry je asi 1 cm, s výnimkou dĺžky chápadiel. Telo má cylindrický tvar. Na jednej strane je ústny otvor obklopený tykadlami. Na druhej strane - jediným, zviera prikladajú k predmetom.
Počet chápadiel sa môže meniť (od 4 do 12).
Hydra má jedinú formu života polyp(t.j. netvorí kolónie, keďže pri nepohlavnom rozmnožovaní sú dcérske jedince úplne oddelené od matky, hydra tiež netvorí medúzy). Dochádza k nepohlavnému rozmnožovaniu pučanie. Zároveň v dolnej polovici tela hydry rastie nová malá hydra.
Hydra je schopná meniť svoj tvar tela v rámci určitých limitov. Dokáže ohýbať, ohýbať, skracovať a predlžovať a predlžovať svoje chápadlá.
Vnútorná štruktúra hydry
Ako všetky koelenteráty, z hľadiska vnútornej stavby tela je hydra dvojvrstvový vak, ktorý tvorí uzavretú štruktúru (je tam len ústny otvor) črevnej dutiny. Vonkajšia vrstva buniek je tzv ektodermu, interné - endoderm. Medzi nimi je želatínová hmota mezoglea, plnia najmä podpornú funkciu. Ektoderm a endoderm obsahujú niekoľko typov buniek.
Väčšinou v ektoderme epitelové svalové bunky. Na báze týchto buniek (bližšie k mezoglee) sa nachádzajú svalové vlákna, ktorých kontrakcia a relaxácia zabezpečuje pohyb hydry.
Hydra má niekoľko odrôd štipľavé bunky. Väčšina z nich je na tykadlách, kde sú umiestnené v skupinách (batérie). Žihľavová bunka obsahuje kapsulu s vinutým závitom. Na povrchu bunky „vyzerá“ citlivý vlas. Keď obete hydry preplávajú a dotknú sa chĺpkov, z klietky vystrelí bodavá niť. V niektorých bodavých bunkách vlákna prepichnú kryt článkonožca, do iných vstreknú jed dovnútra, do iných sa prilepia na obeť.
Medzi ektodermovými bunkami má Hydra nervové bunky. Každá bunka má veľa procesov. Spojením s ich pomocou vytvárajú nervové bunky nervový systém hydra. Takýto nervový systém sa nazýva difúzny. Signály z jednej bunky sa prenášajú cez sieť do iných. Niektoré procesy nervových buniek kontaktujú epiteliálne svalové bunky a spôsobujú ich kontrakciu, keď je to potrebné.
Hydry majú medziľahlé bunky. Z nich vznikajú iné typy buniek, okrem epitelovo-svalových a tráviacich-svalových. Všetky tieto bunky poskytujú hydre vysokú schopnosť regenerácie, teda obnovy stratených častí tela.
V tele hydry na jeseň sa tvoria zárodočných buniek. V tuberkulách na jej tele sa vyvíjajú spermie alebo vajíčka.
Endoderm sa skladá z tráviacich svalov a žľazových buniek.
U tráviaca svalová bunka na strane smerujúcej k mezoglee je svalové vlákno, ako epiteliálne svalové bunky. Na druhej strane, privrátenej k črevnej dutine, má bunka bičíky (ako euglena) a tvorí pseudopody (ako améba). Tráviaca bunka naberá častice potravy bičíkmi a zachytáva ich pseudopodmi. Potom sa vo vnútri bunky vytvorí tráviaca vakuola. Živiny získané po strávení využíva nielen samotná bunka, ale špeciálnymi tubulmi sú transportované aj do iných typov buniek.
Žľazové bunky vylučujú do črevnej dutiny tráviaci sekrét, ktorý zabezpečuje rozklad koristi a jej čiastočné strávenie. V coelenterátoch sa kombinuje dutinové a intracelulárne trávenie.
V Európe žije najmenej päť druhov hydry, vrátane Hydra vulgaris (hnedá alebo obyčajná hydra) a Hydra Viridissima (zelená hydra).Prvé popisy podal prírodovedec A. Levenguk. Väčšina druhov uprednostňuje morskú vodu, ale sladkovodná hydra uprednostňuje rybníky, jazerá a rieky. Hydry žijú vo vodných útvaroch s minimálnym prúdom. Pripevňujú sa na skaly, rastliny alebo dno.Dôležité! Tieto zvieratá milujú svetlo a usilujú sa o slnko a plazia sa po skalách bližšie k brehu.
Štruktúra sladkovodnej hydry
Telo zvieraťa má tvar radiálne symetrickej rúrky: vpredu je otvor, ktorý sa používa ako ústa, je obklopený korunou 5-12 chápadiel. Každý z nich je „obalený“ vo vysoko špecializovaných žieravinách. Pri kontakte s obeťou produkujú neurotoxíny, ktoré vykonávajú funkcie získavania potravy. Pod nimi je malé zúženie - krk. Oddeľuje hlavu a trup. Zadný koniec zvieraťa sa zužuje do stopky, ktorá sa tiež nazýva „stopka“. Končí podošvou (bazálny disk). Noha slúži ako opora pre telo, s jej pomocou sa hydra dokáže prichytiť k iným povrchom. Bazálna podrážka obsahuje omentálne bunky, ktoré vylučujú lepkavú tekutinu. Aby sa zviera mohlo pohybovať, prilepí sa chápadlami na susednú podperu a uvoľní nohu, posúva ju ďalej atď., kým nedosiahne cieľ. Môže tiež kĺzať po bazálnom disku alebo krátko plávať.Dôležité! Ak hydra zjedla, dĺžka jeho tela bude asi 5-8 mm, a ak nie, bude oveľa dlhšia. Preto sa dá podrobne skúmať iba pod mikroskopom.Telo hydry pozostáva z 2 vrstiev buniek:
- ektoderm;
- endoderm.
Dôležité! Dýchanie a vylučovanie metabolických produktov prebieha v hydre po celom povrchu tela. Kyslík sa dodáva cez kožu.Hydra má niekoľko jednoduchých reflexov.Dokáže reagovať na mechanické namáhanie, teplotu, svetlo, chemické zlúčeniny a iné dráždivé látky.
Bunkové zloženie tela
Skladá sa zo šiestich typov buniek, ktoré vykonávajú samostatné funkcie:- Epitelovo-svalové. Poskytuje možnosť pohybu.
- Ferrous. Produkovať enzýmy potrebné na trávenie.
- Intersticiálna. Stredný typ. V prípade potreby sa môžu stať bunkami iných druhov.
- Nervózny. Zodpovedný za reflexy. Sú prítomné v celom tele a spájajú sa do siete.
- Štipľavý. Obsahuje paralyzujúce činidlo. Existujú na ochranu a výživu.
- Genitálny. Takmer všetky hydry sú obojpohlavné, existujú však aj hermafroditné jedince. Vajíčka aj spermie sa tvoria z i-buniek.
Sladkovodná hydra výživa
Hydra je dravé zviera. Živí sa malými kôrovcami (cyklopy, dafnie) a živí sa aj larvami komárov a malými červami. Poľovnícke správanie vedra hydry je celkom zaujímavé: visí hlavou nadol a rozťahuje chápadlá. Zároveň sa jej telo veľmi pomaly hojdá v kruhu. Keď sa korisť chytí do chápadiel, bodavé bunky ju zasiahnu a znehybnia. Hydra ho nadvihne chápadlami k ústam a absorbuje ho.Dôležité! Hydra je schopná pohltiť korisť, ktorá je väčšia ako ona sama vďaka výrazne roztiahnuteľným stenám jej tela.
Reprodukčné metódy
Hydra sa môže rozmnožovať pučaním aj pohlavným stykom. Ak sú životné podmienky dobré, zviera si vyberie asexuálnu cestu. Proces pučania tohto zvieraťa nastáva veľmi rýchlo, ak je jedinec dobre kŕmený. Rast púčika z veľkosti malého tuberkulózy na plnohodnotného jedinca, ktorý sedí na tele matky, prebieha za niekoľko dní. V tomto prípade, aj keď je na tele matky nová hydra, ktorá sa neoddelila, môžu sa vytvoriť nové púčiky. Sexuálna metóda zvyčajne prebieha na jeseň, ak sa voda ochladzuje. Na povrchu tela sa tvoria charakteristické opuchy – pohlavné žľazy s vajíčkami. Mužské reprodukčné bunky jednoducho plávajú vo vode a potom prenikajú do vajíčok a dochádza k oplodneniu. Po vytvorení vajíčok hydra zomrie, zostúpi na dno a prezimuje. Na jar pokračujú vo vývoji a raste.V priaznivých podmienkach môžu hydry žiť roky, desaťročia a stáročia, bez starnutia alebo straty plodnosti.
S hydrami sa stretávame už v škole: na jednej strane hydra bolo meno mýtickej príšery, ktorá sa objavila v jednej z Herkulových prác, na druhej strane sa rovnaké meno dáva malým koelenterátom, ktoré žijú v sladkovodných vodách. . Ich veľkosť tela je len 1-2 cm, navonok vyzerajú ako rúrky s chápadlami na jednom konci; no napriek ich malým rozmerom a sedavému spôsobu života sú stále dravcami, ktorí pomocou chápadiel a bodavých buniek v nich znehybnia a chytia korisť – tvory ešte menšie ako samotné hydry.
Hydra Hydra vulgaris s pučiacim klonom. (Foto: Konrad Wothe/Minden Pictures/Corbis.)
Spoločnosť Hydra viridissima. (Foto: Albert Lleal/Minden Pictures/Corbis.)
Majú však jednu vlastnosť, ktorá sa spomína v každej učebnici biológie. Hovoríme o extrémne pokročilej regeneračnej schopnosti: Hydra dokáže regenerovať akúkoľvek časť svojho tela vďaka obrovskej zásobe pluripotentných kmeňových buniek. Takéto bunky sú schopné donekonečna sa deliť a dávať vznik všetkým typom tkanív, všetkým druhom iných buniek. Ale keď sa kmeňová bunka počas procesu diferenciácie stane svalovou, nervóznou alebo niečím iným, prestane sa deliť. A ľudia majú takéto „všemohúce“ kmeňové bunky iba v počiatočných štádiách embryonálneho vývoja a potom sa ich zásoba rýchlo vyčerpá; namiesto nich sa objavujú iné, špecializovanejšie kmeňové bunky, ktoré sa môžu tiež mnohokrát deliť, ale už patria do nejakých samostatných tkanív. Hydra má s ňou viac šťastia, „všemohúce“ kmeňové bunky zostávajú na celý život.
Ale ako dlho žije hydra? Ak je schopná neustále sa obnovovať, znamená to, že je nesmrteľná? Je známe, že aj kmeňové bunky, ktoré sú prítomné u dospelých ľudí a zvierat, postupne starnú a tým prispievajú k celkovému starnutiu organizmu. Je možné, že hydra nepozná starnutie? James Whopal ( James W. Vaupel) z Inštitútu Maxa Plancka pre demografický výskum a jeho kolegovia tvrdia, že je to tak. V článku v časopise PNAS Autori práce opisujú výsledky dlhodobého experimentu s 2 256 hydrami „v hlavných úlohách“. Zvieratá vyrastali v laboratóriu a takmer v ideálnych podmienkach: každé malo svoj vlastný priestor, nemal nedostatok potravy a pravidelnú, trikrát týždenne, výmenu vody v akváriu.
Starnutie sa dá najľahšie zaznamenať zvyšujúcou sa úmrtnosťou (to znamená, že mladá populácia zomiera menej často ako stará) a poklesom plodnosti. Za osem rokov pozorovania sa však nič také nestalo. Úmrtnosť bola po celý čas konštantná a bola približne jeden prípad na 167 jedincov za rok, bez ohľadu na vek. (Medzi obyvateľmi laboratória boli 41-ročné exempláre, ktoré však boli klonmi, teda biologicky oveľa staršie, ale ako samostatný jedinec boli pozorovaní až v posledných rokoch.) Plodnosť - okrem asexuálneho sebaklonovania, hydry majú aj pohlavné rozmnožovanie zostalo konštantné v 80%. Zvyšných 20 % sa buď zvýšilo, alebo znížilo, čo bolo pravdepodobne spôsobené zmenami životných podmienok – napokon aj v laboratóriu zostávajú niektoré faktory nezohľadnené.
Samozrejme, v prírodných podmienkach, s predátormi, chorobami a inými environmentálnymi problémami, je nepravdepodobné, že by si hydry naplno užili večnú mladosť a nesmrteľnosť. Samy o sebe však zjavne naozaj nestarnú a v dôsledku toho ani neumierajú. Je možné, že na Zemi existujú aj iné organizmy s rovnakou úžasnou vlastnosťou, ale ak sa budeme aj naďalej snažiť odhaliť biologické tajomstvo starnutia – a jeho absencie – hydra stále zostáva najpohodlnejším predmetom štúdia.
Pred dvoma rokmi ten istý James Whopal a jeho kolegovia publikovali v Prírodačlánok, ktorý hovoril o súvislosti medzi starnutím a priemernou dĺžkou života. Ukázalo sa, že u mnohých druhov sa úmrtnosť s vekom vôbec nemení a u niektorých je pravdepodobnosť úmrtia mláďat ešte vyššia. Hydra bola tiež prítomná v tejto práci: podľa výpočtov aj po 1 400 rokoch zostane 5% hydrov v laboratórnom akváriu nažive (zvyšok jednoducho zomrie rovnomerne počas takého viac než pôsobivého obdobia). Ako vidíte, vo všeobecnosti sa výsledky s týmito koelenterátmi ukázali byť také zaujímavé, že o nich teraz urobili ďalší samostatný článok.