Гидра обыкновенная как модельный объект в биологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГИДРА ОБЫКНОВЕННАЯ КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ В БИОЛОГИИ

HYDRA VULGARIS AS MODEL OBJECT IN BIOLOGY

Ремизова И.А., Синельникова В.А., Ходакова Д.В., Хоменко А.Н.

Волгоградский Государственный Медицинский Университет

Волгоград, Россия

Remizova I.A., Sinelnikova V.A., Khodakova D.V., Khomenko A.N.

Volgograd State Medical University Volgograd, Russia

Гидра обыкновенная, гидра бесстебельная, гидра бурая (лат. Hydra vulgaris) --представитель пресноводных гидроидных, обитающее в прудах, озерах и других пресных источниках. Чаще встречается у берегов, где селится на разных водных растениях, например, на кувшинках (Nuphar и Nymphaea) и корешках ряски. Гидры любят свет, поэтому живут на небольшой глубине. Животное длинной до 2 см, тело окрашено в бурый цвет, имеет щупальца от 4 до 12, которые в 2 раза длиннее тела. Является хищником и имеет стрекательные клетки со стрекательной нитью. Hydra vulgaris может менять форму тела в определенных пределах.

Гидра ведет оседлый образ жизни (крепится к субстрату подошвой), размножается бесполым (почкованием), половым путем или регенерацией. Если данного представителя кишечнополостных разрезать на несколько частей, то из каждой части образуется новая гидра. Передвигается "кувыркающимися" и "шагающимися" движениями. В первом случае животное прикрепляется щупальцами к поверхности субстрата и подтягивает к переднему концу тела подошву. Во втором случае она поочерёдно прикрепляется к предметам то щупальцами, то подошвой и кувыркается через голову. На подошве может образовываться пузырек газа, который поднимает животное вверх, и оно плавает в толще воды.

Hydra vulgaris имеет кишечную полость и 2 слоя клеток, между которыми расположено особое вещество, выполняющее опорную функцию, - мезоглея. Экто- и энтодермы состоят из разных типов клеток: эпителиально-мускульных, стрекательных, нервных, промежуточных, половых, железистых. В эктодерме больше всего эпителиально-мускульных клеток. В их основании есть мускульные волоконца, сокращение и расслабление которых обеспечивает движение гидры. На теле, а больше всего на щупальцах, располагаются группами (батареями) стрекательные клетки, в которой есть капсула со свернутой нитью. На поверхности клетки есть чувствительный волосок. Когда жертва гидры проплывает мимо и касается волосков, то из клетки выстреливает стрекательная нить. Одни стрекательные клетки нужны для пробивания покрова членистоногого, другие -- для впрыскивания внутрь яда. В эктодерме содержатся нервные клетки, которые имеют множество отростков. Нервная система у гидры диффузного типа. Сигналы от одной клетки передаются по сети другим. Некоторые отростки нервных клеток контактируют с эпителиально-мускульными клетками и заставляют их сокращаться. Есть у гидр промежуточные клетки, из которых образуются другие типы клеток, кроме эпителиально-мускульных и пищеварительно-мускульных. Именно эти клетки отвечают за регенерацию. В бугорках на теле животного развиваются половые клетки: либо яйцеклетки, либо сперматозоиды. В состав энтодермы входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки. У пищеварительно-мускульных клеток есть жгутики и мускульные волоконца. Пищеварительная клетка подгребает жгутиками пищевые частицы и захватывает их ложноножками. После этого внутри клетки образуется пищеварительная вакуоль внутри клетки. Полученные после переваривания питательные вещества переправляются в другие типы клеток по специальным канальцам и используются самой пищеварительной клеткой. Железистые клетки выделяют в кишечную полость пищеварительный секрет, За выделение секрета, который обеспечивает распад добычи и ее частичное переваривание, отвечают железистые клетки. У кишечнополостных сочетается полостное и внутриклеточное пищеварение.

Содержать гидр можно в небольшом аквариуме или большой банке, на дно которой насыпают хорошо промытый песок (слоем в несколько сантиметров) и добавляют немного крупной гальки. Сосуд заполняют водой из водоема, в котором обитали гидры, предварительно профильтровав ее через редкий мельничный газ, и помещают немного водных растений (роголистник, элодея, ряска). Аквариум или банку с гидрами держат при комнатной температуре (20--22 °С), на свету, при этом избегая прямых солнечных лучей и резкой смены температуры. Не чаще одного раза в месяц воду меняют частями (1/3). По мере испарения воды в сосуд доливают новую (можно отстоявшуюся и профильтрованную водопроводную). Ни в коем случае нельзя допускать попадания в сосуд с гидрами моллюсков-прудовиков, ресничных червей и водных жуков, питающихся гидрами. Кормят гидр регулярно (как правило, через день) и обильно. Для этого в аквариум пускают живых рачков (дафнии, циклопы), мелких малощетинковых червей, личинок комара-звонца (мотыль) или других мелких беспозвоночных. В крайнем случае, гидр можно кормить мелко нарезанными кусочками дождевого червя, мяса, жировым телом, выдавленным из брюшка мухи, которые подносят к щупальцам гидры пинцетом. Остатки пищи и другие разлагающиеся частички регулярно удаляют со дна аквариума. При хорошем кормлении гидры часто интенсивно почкуются. Почкование гидр можно ускорить. Для этого переходят на ежедневное двух-трехразовое кормление и повышают температуру до 26-- 28 °С. Из одного сосуда в другой или на часовое стекло гидр переносят с помощью пипетки или стеклянной трубки. Чтобы гидры начали размножаться половым путем кормление останавливают и понижают температуру в аквариуме. Полное голодание вызывает формирование половых клеток. Гидра обыкновенная, вместе с другими гидрами, часто используется как модельный объект в биологии, так как она широко распространена, за ней легко ухаживать, воспроизводятся гидры быстро, имеют простое строение, небольшие размеры. Также можно регулировать способ размножения этих животных, в зависимости от цели исследования. Кроме того, благодаря высокой скорости регенерации, гидры не подвержены старению. Это делает их биологически бессмертными. На Hydra vulgaris изучают процессы регенерации и морфогенеза. Альтернативным модельным объектом может служить кольчатый червь. Он также имеет высокую скорость регенерации, распространен повсеместно, может содержаться в емкости с влажной землей. Однако червь выделяет слизь и закапывается в землю, так как не любит ультрафиолетовый свет, что осложняет работу с ним. 

Библиографический список

гидра почкование пресноводный пруд

1. Биоразнообразие и экология беспозвоночных животных. Водная фауна: учеб. пособие по полевой практике/ Н. М. Пахоруков, М. Я. Лямин; Перм. ун-т. - Пермь, 2007. - 156 с.:ил.

2. Практикум по зоологии беспозвоночных: Учеб. пособие/ Е.С.

3. Шалапенок, С.В. Буга. - Мн.: Новое знание, 2002. - 272 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru