Sulla reazione dell'idra d'acqua dolce ai composti esogeni biologicamente attivi (ormonali). Argomento: “Tipo Celenterati A3

Figura: struttura idra d'acqua dolce. Simmetria radiale dell'Idra

Habitat, caratteristiche strutturali e funzioni vitali del polipo dell'idra d'acqua dolce

In laghi, fiumi o stagni con acqua pulita, acqua pulita un piccolo animale traslucido si trova sugli steli delle piante acquatiche - polipo dell'idra(“polipo” significa “con più gambe”). Questo è un animale celenterato attaccato o sedentario con numerosi tentacoli. Il corpo dell'idra comune ha una forma quasi regolare forma cilindrica. Ad un'estremità c'è bocca, circondato da una corolla di 5-12 tentacoli lunghi e sottili, l'altra estremità è allungata a forma di gambo con suola alla fine. Usando la suola, l'idra è attaccata a vari oggetti sottomarini. Il corpo dell'idra, insieme al gambo, è solitamente lungo fino a 7 mm, ma i tentacoli possono estendersi per diversi centimetri.

Simmetria radiale dell'Idra

Se disegni un asse immaginario lungo il corpo dell'idra, i suoi tentacoli divergeranno da questo asse in tutte le direzioni, come i raggi di una fonte di luce. Appeso ad alcuni pianta acquatica, l'idra ondeggia costantemente e muove lentamente i suoi tentacoli, in attesa della preda. Poiché la preda può apparire da qualsiasi direzione, i tentacoli disposti a raggiera si adattano meglio a questo metodo di caccia.
La simmetria delle radiazioni è caratteristica, di regola, degli animali che conducono uno stile di vita legato.

Cavità intestinale dell'idra

Il corpo dell'idra ha la forma di una sacca, le cui pareti sono costituite da due strati di cellule: quello esterno (ectoderma) e quello interno (endoderma). All'interno del corpo dell'idra c'è cavità intestinale(da qui il nome del tipo - celenterati).

Lo strato esterno delle cellule dell'idra è l'ectoderma.

Figura: struttura dello strato esterno delle cellule - idra ectoderma

Lo strato esterno delle cellule dell'idra è chiamato: ectoderma. Al microscopio, diversi tipi di cellule sono visibili nello strato esterno dell'idra, l'ectoderma. Soprattutto qui sono pelle-muscolosi. Toccando i loro lati, queste cellule creano la copertura dell'idra. Alla base di ciascuna di queste cellule c'è una fibra muscolare contrattile, che svolge un ruolo importante nel movimento dell'animale. Quando tutti sono in fibra cutaneo-muscolare le cellule si contraggono, il corpo dell'idra si contrae. Se le fibre si contraggono solo su un lato del corpo, l'idra si piega in quella direzione. Grazie al lavoro delle fibre muscolari, l'idra può spostarsi lentamente da un posto all'altro, “camminando” alternativamente con la suola e i tentacoli. Questo movimento può essere paragonato ad una lenta capriola sopra la testa.
Lo strato esterno contiene e cellule nervose. Hanno una forma a stella, poiché sono dotati di lavorazioni lunghe.
I processi delle cellule nervose vicine entrano in contatto tra loro e si formano plesso nervoso, coprendo l'intero corpo dell'idra. Alcuni processi si avvicinano alle cellule muscolari della pelle.

Irritabilità e riflessi dell'idra

L'idra è in grado di percepire il tatto, i cambiamenti di temperatura, la comparsa di varie sostanze disciolte nell'acqua e altre irritazioni. Ciò fa eccitare le sue cellule nervose. Se tocchi l'idra con un ago sottile, l'eccitazione derivante dall'irritazione di una delle cellule nervose viene trasmessa lungo i processi ad altre cellule nervose e da esse alle cellule muscolari della pelle. Ciò fa contrarre le fibre muscolari e l'idra si restringe in una palla.

Immagine: irritabilità di Hydra

In questo esempio facciamo conoscenza fenomeno complesso nel corpo dell'animale - riflesso. Il riflesso si compone di tre fasi successive: percezione dell'irritazione, trasferimento dell'eccitazione da questa irritazione lungo le cellule nervose e risposta corpo da qualsiasi azione. A causa della semplicità dell'organizzazione dell'idra, i suoi riflessi sono molto uniformi. In futuro acquisiremo familiarità con riflessi molto più complessi negli animali più altamente organizzati.

Cellule urticanti dell'idra

Modello: cellule filiformi o di ortica dell'Idra

L'intero corpo dell'idra e soprattutto i suoi tentacoli sono seduti in gran numero pungente, O ortiche cellule. Ognuna di queste cellule ha struttura complessa. Oltre al citoplasma e al nucleo, contiene una capsula urticante a forma di bolla, all'interno della quale è piegato un tubo sottile - filo pungente. Spuntare fuori dalla gabbia capelli sensibili. Non appena un crostaceo, un piccolo pesce o un altro piccolo animale tocca un pelo sensibile, il filo pungente si raddrizza rapidamente, la sua estremità viene espulsa e trafigge la vittima. Attraverso un canale che passa all'interno del filo, il veleno entra nel corpo della preda dalla capsula urticante, provocando la morte di piccoli animali. Di norma, molte cellule urticanti vengono attivate contemporaneamente. Quindi l'idra usa i suoi tentacoli per attirare la preda alla bocca e la ingoia. Le cellule pungenti servono anche all'idra come protezione. I pesci e gli insetti acquatici non mangiano le idre, che bruciano i loro nemici. Il veleno delle capsule ricorda il veleno dell'ortica nel suo effetto sul corpo di grandi animali.

Lo strato interno delle cellule è l'endoderma dell'idra

Figura: struttura dello strato interno delle cellule - endoderma dell'idra

Strato interno di cellule - endoderma UN. Le cellule dello strato interno - l'endoderma - hanno fibre muscolari contrattili, ma il ruolo principale di queste cellule è quello di digerire il cibo. Secernono il succo digestivo nella cavità intestinale, sotto l'influenza del quale la preda dell'idra si ammorbidisce e si scompone in piccole particelle. Alcune cellule dello strato interno sono dotate di numerosi lunghi flagelli (come nei protozoi flagellati). I flagelli sono in costante movimento e trascinano le particelle verso le cellule. Le cellule dello strato interno sono in grado di rilasciare pseudopodi (come quelli di un'ameba) e di catturare con essi il cibo. L'ulteriore digestione avviene all'interno della cellula, nei vacuoli (come nei protozoi). Avanzi non digeriti il cibo viene espulso attraverso la bocca.
L'idra non ha organi respiratori speciali; l'ossigeno disciolto nell'acqua penetra nell'idra attraverso l'intera superficie del suo corpo.

Rigenerazione dell'Idra

Lo strato esterno del corpo dell'idra contiene anche cellule rotonde molto piccole con nuclei grandi. Queste cellule sono chiamate intermedio. Svolgono un ruolo molto importante nella vita dell'idra. Con qualsiasi danno al corpo, le cellule intermedie situate vicino alle ferite iniziano a crescere rapidamente. Da loro si formano muscoli della pelle, nervi e altre cellule e l'area ferita guarisce rapidamente.
Se tagli un'idra trasversalmente, su una delle sue metà crescono tentacoli e appare una bocca e sull'altra appare un gambo. Ottieni due idre.
Viene chiamato il processo di ripristino delle parti del corpo perse o danneggiate rigenerazione. L'idra ha una capacità altamente sviluppata di rigenerarsi.
La rigenerazione, in un modo o nell'altro, è caratteristica anche di altri animali e umani. Pertanto, nei lombrichi è possibile rigenerare un intero organismo dalle sue parti; negli anfibi (rane, tritoni) interi arti, diverse parti dell'occhio, della coda e organi interni. Quando una persona viene tagliata, la pelle viene ripristinata.

Riproduzione dell'idra

Riproduzione asessuata dell'idra per gemmazione

Figura: riproduzione asessuata dell'idra per gemmazione

L'idra si riproduce asessualmente e sessualmente. In estate l'idra appare sul corpo piccolo bernoccolo- sporgenza della parete del corpo. Questo tubercolo cresce e si allunga. Alla sua estremità compaiono dei tentacoli e tra di essi spunta una bocca. Così si sviluppa la giovane idra, che inizialmente rimane collegata alla madre con l'aiuto di un gambo. Esternamente, tutto ciò assomiglia allo sviluppo di un germoglio di pianta da un germoglio (da cui il nome di questo fenomeno - gemmazione). Quando la piccola idra cresce, si separa dal corpo della madre e comincia a vivere in modo indipendente.

Riproduzione sessuale dell'idra

Entro l'autunno, con l'inizio condizioni sfavorevoli, le idre muoiono, ma prima di ciò si sviluppano le cellule sessuali nel loro corpo. Esistono due tipi di cellule germinali: ovoidale, o femmina, e spermatozoi, o cellule riproduttive maschili. Gli spermatozoi sono simili ai protozoi flagellati. Lasciano il corpo dell'idra e nuotano usando un lungo flagello.

Disegno: riproduzione sessuale idra

L'uovo dell'idra è simile a un'ameba e ha pseudopodi. Lo sperma nuota fino all'idra con la cellula uovo e penetra al suo interno, e i nuclei di entrambe le cellule sessuali si uniscono. Sta accadendo fecondazione. Successivamente, gli pseudopodi vengono retratti, la cellula viene arrotondata e sulla sua superficie si forma uno spesso guscio: un uovo. Alla fine dell'autunno l'idra muore, ma l'uovo rimane vivo e cade sul fondo. In primavera l'uovo fecondato inizia a dividersi, le cellule risultanti sono disposte in due strati. Da loro si sviluppa una piccola idra che, con l'inizio della stagione calda, esce attraverso una rottura del guscio dell'uovo.
Pertanto, l'idra animale multicellulare all'inizio della sua vita è costituita da una cellula: un uovo.

Sulla reazione dell'idra d'acqua dolce ai composti esogeni biologicamente attivi (ormonali).

CM. Nikitina, I.A. Vakolyuk (Università statale di Kaliningrad)

Come funzionano gli ormoni i regolatori più importanti e integratori del metabolismo e di varie funzioni del corpo è impossibile senza l'esistenza di sistemi per la ricezione specifica del segnale e la sua trasformazione nel segnale finale effetti benefici, cioè senza un sistema competente per gli ormoni. In altre parole, la presenza di una reazione a livello dell'organismo ai composti esogeni è impossibile senza la presenza di citoricezione verso questi composti e, di conseguenza, senza l'esistenza in questi animali di composti endogeni imparentati con quelli con cui agiamo. Ciò non contraddice il concetto di blocchi universali, quando le strutture molecolari di base sono presenti sistemi funzionali gli organismi viventi si trovano già in un set quasi completo fasi iniziali le evoluzioni, accessibili solo allo studio, sono rappresentate da un numero limitato di molecole e svolgono le stesse funzioni elementari non solo nei rappresentanti di un regno, ad esempio in gruppi diversi mammiferi o anche tipi diversi, ma anche in rappresentanti di vari regni, compresi organismi multicellulari e unicellulari, eucarioti superiori e procarioti.

Tuttavia, va notato che i dati sulla composizione e le funzioni dei composti che agiscono come ormoni nei vertebrati in rappresentanti di taxa di livello filogenetico sufficientemente basso stanno appena cominciando ad apparire. Tra i gruppi di animali di basso livello filogenetico, l'idra, come rappresentante dei celenterati, è l'organismo più primitivo con un vero sistema nervoso. I neuroni differiscono morfologicamente, chimicamente e probabilmente funzionalmente. Ciascuno di essi contiene granuli neurosecretori. È stata stabilita una significativa diversità di fenotipi neuronali in Hydra. Nell'ipostoma sono presenti gruppi ordinati di 6-11 cellule connesse sinapticamente, che possono essere considerate come prova della presenza di gangli nervosi primitivi nelle idre. Oltre a fornire reazioni comportamentali, il sistema nervoso dell'idra funge da sistema di regolamentazione endocrino, fornendo il controllo del metabolismo, della riproduzione e dello sviluppo. Nelle idre esiste una differenziazione delle cellule nervose in base alla composizione dei neuropeptidi che contengono). Si presume che le molecole di ossitocina, vasopressina, steroidi sessuali e glucocorticoidi siano universali. Si trovano anche nei rappresentanti dei celenterati. Gli attivatori (e gli inibitori) della testa e della pianta sono isolati da estratti metanolici del corpo dell'idra. L'attivatore della testa, isolato dagli anemoni di mare, è simile per composizione e proprietà al neuropeptide presente nell'ipotalamo e nell'intestino di mucche, ratti, maiali, esseri umani e nel sangue di questi ultimi. Inoltre, è stato dimostrato che sia negli invertebrati che nei vertebrati i nucleotidi ciclici sono coinvolti nel garantire la risposta delle cellule ai neuroormoni, cioè il meccanismo d'azione di queste sostanze in due linee filogeneticamente diverse è lo stesso.

Scopo questo studio Tenendo conto di quanto sopra, abbiamo scelto di studiare l'effetto complesso dei composti esogeni biologicamente attivi (ormonali) sull'idra d'acqua dolce.

Materiali e metodi di ricerca

Gli animali per l'esperimento furono raccolti nel giugno-luglio 1985-1992. all'ospedale (canale del fiume Nemonin, villaggio di Matrosovo, distretto di Polesie). Adattamento al contenuto in condizioni di laboratorio-10-14 giorni. Volume del materiale: tipologia - Coelenterata; classe - Idrozoi; specie - Hydra oligactis Pallas; quantità - 840. Il numero di animali si riflette all'inizio dell'esperimento e l'aumento del numero non viene preso in considerazione.

Nel lavoro sono stati utilizzati composti ormonali idrosolubili della serie dell'ossitocina, il lobo anteriore della ghiandola pituitaria con un'attività iniziale di 1 ml (ip) (ifotocina - 5 unità, pituitrina - 5 unità, mammofisina - 3 unità, prefisone - 25 unità , gonadotropina - 75 unità) e uno steroide - prednisolone - 30 mg , che nei vertebrati forniscono tre unità regolazione endocrina, compreso il complesso ipotalamo-ipofisi e le ghiandole epiteliali.

Negli esperimenti preliminari sono state utilizzate concentrazioni di farmaco da 0,00002 a 20 ml ip/l dell'ambiente di stabulazione dell'animale.

I gruppi di studio erano tre:

1° - determinazione delle reazioni “+” o “-” in tutte le concentrazioni da noi accettate;

2° - determinazione dell'intervallo di concentrazioni che garantiscono il lavoro in modalità cronica di durata variabile;

3° - esperimento cronico.

L'esperimento ha tenuto conto dell'attività in erba dell'Idra. I dati ottenuti sono stati sottoposti ad elaborazione statistica standard.

Risultati della ricerca

Quando si determina la reazione "" delle idre in un ampio intervallo di concentrazioni di composti, ne sono stati selezionati tre (0,1 ml IP/L di mezzo, 0,02 ml IP/L di mezzo e 0,004 ml IP/L di mezzo).

Nel gruppo di controllo delle idre, il germogliamento è rimasto al livello di 0,0-0,4 gemme/idra (Pa) per cinque giorni. Nell'ambiente concentrazione minima per il prefisone l'aumento è stato di 2,2 individui/idra, per la pituitrina - 1,9 individui/idra (la significatività delle differenze rispetto al controllo è estremamente elevata - con un livello di significatività di 0,01). A concentrazioni medie, l'ifotocina, la mammofisina e il prefisone hanno ottenuto buoni risultati (1,8-1,9 individui/idra). Il prednisolone in concentrazione minima, e soprattutto media, ha causato un aumento del numero di 1,1-1,3 individui/idra, che supera significativamente il controllo.

Nell'esperimento seguente sono state utilizzate solo concentrazioni ottimali di composti ormonali. La durata dell'esperimento è di 9 giorni. All'inizio dell'esperimento, il gruppo di controllo e quello sperimentale non erano distinguibili in modo affidabile in base al valore Pa. Dopo nove giorni di esperimento, i valori di Pa erano significativamente diversi nei gruppi sperimentali e nel controllo con un livello di significatività di 0,05 (Tabella 1).

Tabella 1

L'influenza dei farmaci ormonali sul germogliamento dell'idra (Ra) e la probabilità del significato delle loro differenze (p)

Ambiente RaChange1 giorno9 giorniRa1 giorno9 giorniControl1,20,81,50,90,30,1-Gonadotropina2,11,25,10,33,00,80,710,95Prefisone1,10,74,92,03,81,30,130,97Ifotocina1,80 ,86,12,24,31,40,580,99Pituitrin0,80,54,52,03,71,50,470,98Mammofisina1,10,35,32,04,21,70,150,99Prednisolone1,50,47,12,25,61 ,80,430,99

Come si può vedere dalla tabella, valore più alto Ra è stato ottenuto quando gli animali venivano tenuti in prednisolone. Tutte le preparazioni peptidiche forniscono valori Pa approssimativamente simili (media 3,80,5). Tuttavia, anche qui vi è una variazione. Miglior effetto(4,31,4) si ottiene mantenendo gli animali in un mezzo con un estratto purificato della neuroipofisi - ipotocina. La mammofisina gli è vicina in termini di impatto. Nei gruppi sperimentali con pituitrina e prefisone i valori di Ra sono rispettivamente 3.71.5 e 3.81.3. L'effetto minimo si ottiene influenzando l'idra con gonadotropina. Differenze inaffidabili nel Ra si verificano entro la fine del primo giorno dopo aver posizionato le idre in soluzioni di farmaci ormonali. Durante i nove giorni dell'esperimento, Ra nel controllo non è cambiato. A partire dal terzo giorno, il Ra in tutti i gruppi sperimentali supera significativamente il Ra nel controllo. Va notato che entro il nono giorno si è verificato un graduale aumento significativo di questo indicatore nei gruppi sperimentali.

Per valutare la significatività statistica degli effetti, i valori del criterio F (rapporto delle medie dei quadrati) ottenuti per ciascuno dei due fattori separatamente (A - fattore di durata; B - fattore di impatto) e per la loro interazione (A+B ), E valori della tabella criterio per due livelli di significatività P=0,05 e P=0,01 (Tabella 2).

Tavolo 2

Risultati dell'analisi della varianza dell'effetto dei farmaci ormonali e della durata del mantenimento sull'intensità della riproduzione asessuata di Hydra oligactis

Fatto-Fatto nei gruppiTabella RtoriPituitrinMammofisinaGifotocinaGonadotropinaPrefisonePrednisolone0.050.01A3.441.402.272.173.621.301.922.50B8.374.048.094.738.2612.704.007.08A+B1 ,120,96 0,560,371,071,031,922,50Come si può vedere dalla tabella, Ffatto per l'impact factor ad un livello di significatività di 0,05 in tutti i gruppi sperimentali è maggiore di Ftable e, con un livello di significatività di 0,01, questo modello è osservato nei gruppi con pituitrina, ifotocina, prefisone e prednisolone e il grado di effetto nel gruppo con prednisolone è il più alto, molto maggiore rispetto ai gruppi con pituitrina, ifotocina e prefisone, che hanno una forza d'effetto simile (valori di fatto molto vicini). L'influenza dell'interazione dei fattori A e B in tutti i gruppi sperimentali non è stata dimostrata.

Per il fattore A, Ffact è inferiore a Ftable (a entrambi i livelli di significatività) nei gruppi con mammofisina e prednisolone. Nei gruppi con ifotocina e gonadotropina, Fact è maggiore di Ftable con P = 0,05, cioè l'influenza di questo fattore non può essere considerata definitivamente provata, a differenza dei gruppi sperimentali con pituitrina e prefisone, dove Ffact è maggiore di Ftable sia a P = 0,01 e a P = 0,05.

Tutto farmaci ormonali, oltre alla gonadotropina, ritardano, a vari livelli, l'inizio della riproduzione asessuata. Tuttavia, questo risulta essere statisticamente significativo solo nel gruppo con prefisone (P = 0,01). I preparati ormonali utilizzati nell'esperimento non influenzano in modo affidabile la durata dello sviluppo di un singolo rene, modificano l'influenza reciproca del primo e del secondo rene: pituitrina, mammofisina, prefisone, gonadotropina - in presenza solo della sezione della testa formata del i reni in via di sviluppo; pituitrina, gonadotropina e prednisolone - in presenza di almeno una sezione plantare formata dei reni in via di sviluppo.

Quindi, la sensibilità delle idre a vasta gamma composti ormonali dei vertebrati e presuppongono che i composti ormonali esogeni siano inclusi (come sinergisti o antagonisti) nel ciclo di regolazione endocrino insito nell'idra stessa.

Bibliografia

1. Pertseva M.N. Fondamenti intermolecolari

Classificazione scientifica

Regno: Animali

Sottoregno: Eumetazoi

Tipo: Pungente

Classe: Idroide

Squadra: Idroidi

Famiglia: Idridae

Genere: Idra

Nome latino Idra Linneo , 1758

Piano di costruzione

Il corpo dell'idra è cilindrico; all'estremità anteriore del corpo, su un cono periorale, è presente una bocca circondata da una corolla di 5-12 tentacoli. In alcune specie il corpo è diviso in un tronco e un gambo. All'estremità posteriore del corpo (gambo) c'è una suola, con il suo aiuto l'idra si muove e si attacca. L'idra ha una simmetria radiale (uniassiale-eteropolo). L'asse di simmetria collega due poli: quello orale, su cui si trova la bocca, e quello aborale, su cui si trova la suola. Attraverso l'asse di simmetria si possono tracciare diversi piani di simmetria, dividendo il corpo in due metà specularmente simmetriche.

Il corpo dell'idra è una borsa con una parete di due strati di cellule (ectoderma ed endoderma), tra i quali si trova strato sottile sostanza intercellulare (mesoglea). La cavità corporea dell'idra - la cavità gastrica - forma escrescenze che si estendono all'interno dei tentacoli. Sebbene di solito si creda che l'idra abbia una sola apertura che conduce alla cavità gastrica (orale), in realtà sulla pianta dell'idra è presente uno stretto poro anale. Attraverso di esso potrebbe fuoriuscire una bolla di gas. In questo caso l'idra si stacca dal substrato e galleggia verso l'alto, mantenendosi a testa in giù nella colonna d'acqua. In questo modo può diffondersi in tutto il serbatoio. Per quanto riguarda l'apertura della bocca, nell'idra che non si nutre è praticamente assente: le cellule dell'ectoderma del cono della bocca si chiudono e formano giunzioni strette, come in altre parti del corpo . Pertanto, durante l'alimentazione, l'idra deve "sfondare" la bocca ogni volta.

Composizione cellulare ectoderma

Cellule muscolari epiteliali ectoderma costituiscono la maggior parte delle cellule di questo tessuto. Le cellule hanno una forma cilindrica delle parti epiteliali e formano un tegumentario a strato singolo epitelio. Adiacenti alla mesoglea ci sono i processi contrattili di queste cellule, che formano i muscoli longitudinali dell'idra.

Tra le cellule muscolari epiteliali si trovano gruppi di piccole cellule rotonde chiamate cellule intermedie o interstiziali (cellule i). Queste sono cellule indifferenziate. Possono trasformarsi in altri tipi di cellule nel corpo dell'idra, ad eccezione di quelle epiteliali-muscolari. Le cellule intermedie hanno tutte le proprietà delle cellule staminali multipotenti. Comprovato. che ciascuna cellula intermedia è potenzialmente in grado di produrre sia riproduttiva che cellule somatiche. Le cellule staminali intermedie non migrano, ma le loro cellule discendenti in fase di differenziazione sono capaci di migrazione rapida.

Sistema nervoso

Le cellule nervose formano un sistema nervoso diffuso primitivo nell'ectoderma - un plesso nervoso diffuso (plesso diffuso). L'endoderma contiene singole cellule nervose. L'idra presenta ispessimenti del plesso diffuso sulla pianta del piede, attorno alla bocca e sui tentacoli. Secondo nuovi dati, l'idra ha un anello nervoso periorale simile a anello nervoso, situato sul bordo dell'ombrello delle idromeduse.
L'idra non ha una chiara divisione in neuroni sensoriali, intercalari e motori. La stessa cellula può percepire l'irritazione e trasmettere un segnale alle cellule muscolari epiteliali. Tuttavia, esistono due tipi principali di cellule nervose: cellule sensoriali e gangliari. I corpi delle cellule sensibili si trovano attraverso lo strato epiteliale; hanno un flagello stazionario circondato da un collare di microvilli che sporge all'interno ambiente esterno ed è in grado di percepire l'irritazione. Cellule gangliari situati alla base dell'epitelio-muscolare, i processi non si estendono nell'ambiente esterno. Secondo la morfologia, la maggior parte dei neuroni dell'idra sono bipolari o multipolari.
Il sistema nervoso dell'idra contiene sia elementi elettrici che chimici sinapsi .

Cellule urticanti

Le cellule pungenti sono formate da cellule intermedie solo nella zona del busto. Innanzitutto, la cellula intermedia si divide 3-5 volte, formando un ammasso (nido) di precursori delle cellule urticanti (cnidoblasti) collegati da ponti citoplasmatici. Poi inizia la differenziazione, durante la quale i ponti scompaiono. Differenziare cnidociti migrare nei tentacoli.

La cellula urticante ha una capsula urticante piena di sostanza tossica. Un filo urticante è avvitato all'interno della capsula. Sulla superficie della cellula c'è un pelo sensibile; quando è irritato, il filo viene espulso e colpisce la vittima. Dopo che il filo è stato sparato, le cellule muoiono e dalle cellule intermedie se ne formano di nuove.

L'idra ha quattro tipi di cellule urticanti: stenoteles (penetranti), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (grandi glutinanti) e atriches isorhiza (piccoli glutinanti). Durante la caccia, i volventi vengono sparati per primi. I loro fili pungenti a spirale impigliano le escrescenze del corpo della vittima e ne assicurano la ritenzione. Sotto l'influenza dei sussulti della vittima e delle vibrazioni che provocano, vengono attivati penetranti con una soglia di irritazione più elevata. Le spine presenti alla base dei loro fili urticanti sono ancorate al corpo della preda. e il veleno viene iniettato nel suo corpo attraverso un filo cavo e pungente.

Un gran numero di cellule urticanti si trovano sui tentacoli, dove formano batterie urticanti. Solitamente la batteria è costituita da un'unica grande cellula epitelio-muscolare nella quale sono immerse le cellule urticanti. Al centro della batteria c'è un grosso penetrante, attorno ad esso ci sono volventi e glutinanti più piccoli. Cnidociti collegati desmosomi con le fibre muscolari della cellula muscolare epiteliale. I grandi glutinanti (il loro filo urticante ha spine, ma, come i volventas, non hanno un foro nella parte superiore) sembrano essere usati principalmente come protezione. I piccoli glutinanti vengono utilizzati solo quando l'idra si muove per attaccare saldamente i suoi tentacoli al substrato. Il loro fuoco è bloccato dagli estratti dei tessuti delle vittime dell'Idra.

Composizione cellulare dell'endoderma

Le cellule muscolari epiteliali sono dirette nella cavità intestinale e portano flagelli che mescolano il cibo. Queste cellule possono formare pseudopodi, con l'aiuto dei quali catturano particelle di cibo. Nelle cellule si formano vacuoli digestivi. Le cellule ghiandolari dell'endoderma vengono secrete nella cavità intestinale enzimi digestivi che scompongono il cibo.

La respirazione e l'escrezione dei prodotti metabolici avviene attraverso l'intera superficie del corpo dell'animale. Disponibilità sistema nervoso consente all'idra di eseguire operazioni semplici riflessi. L'idra reagisce all'irritazione meccanica, alla temperatura, alla presenza nell'acqua sostanze chimiche e una serie di altri fattori ambientali

Nutrizione e digestione

L'idra si nutre di piccoli invertebrati: dafnie e altri cladoceri, ciclopi e oligocheti naididi. Esistono dati sul consumo delle idre rotiferi E cercarie trematodi. La preda viene catturata dai tentacoli utilizzando cellule urticanti, il cui veleno paralizza rapidamente le piccole vittime. Con movimenti coordinati dei tentacoli, la preda viene portata alla bocca e quindi, con l'aiuto delle contrazioni del corpo, l'idra viene “indossata” sulla vittima. La digestione inizia nella cavità intestinale (digestione cavitaria) e termina all'interno dei vacuoli digestivi delle cellule muscolo-epiteliali dell'endoderma (digestione intracellulare). I resti di cibo non digerito vengono espulsi attraverso la bocca.
Dal momento che l'idra non ha sistema di trasporto, e la mesoglea (lo strato di sostanza intercellulare tra l'ecto e l'endoderma) è piuttosto densa, si presenta un problema di trasporto nutrienti alle cellule dell'ectoderma. Questo problema viene risolto dalla formazione di escrescenze di cellule di entrambi gli strati, che attraversano la mesoglea e si collegano attraverso contatti distanziati. Attraverso di essi possono passare piccole molecole organiche (monosaccaridi, aminoacidi) che forniscono nutrimento alle cellule dell'ectoderma.

Riproduzione e sviluppo

A condizioni favorevoli L'idra si riproduce asessualmente. Sul corpo dell'animale si forma un bocciolo (di solito nel terzo inferiore del corpo), cresce, poi si formano i tentacoli e si apre la bocca. Una giovane idra germoglia dal corpo della madre (in questo caso i polipi della madre e della figlia sono attaccati al substrato con tentacoli e vengono tirati verso lati diversi) e conduce immagine indipendente vita. In autunno l'idra inizia a riprodursi sessualmente. Sul corpo, nell'ectoderma, vengono deposte le gonadi: ghiandole sessuali, e in esse le cellule germinali si sviluppano da cellule intermedie. Quando si formano le gonadi, si formano le idre nodulo medusoide. Ciò suggerisce che le gonadi dell'idra sono altamente semplificate sporosaki , fase finale nella serie di trasformazioni della generazione medusoide perduta in un organo. La maggior parte delle specie di idra sono dioiche, meno comuni ermafroditismo. Le uova di idra crescono rapidamente mediante la fagocitosi delle cellule circostanti. Le uova mature raggiungono un diametro di 0,5-1 mm Fecondazione avviene nel corpo dell'idra: attraverso uno speciale foro nella gonade, lo sperma penetra nell'uovo e si fonde con esso. Zigote subisce l'uniforme completa frazionamento, che porta alla formazione celoblastula. Quindi, di conseguenza misto delaminazione(combinazione immigrazione e delaminazione) viene effettuata gastrulazione. Attorno all'embrione si forma un denso guscio protettivo (embrioteca) con escrescenze simili a spine. Nella fase di gastrula entrano gli embrioni anabiosi. Le idre adulte muoiono e gli embrioni affondano sul fondo e svernano. In primavera lo sviluppo continua, nel parenchima dell'endoderma si forma una cavità intestinale per divergenza di cellule, poi si formano i rudimenti dei tentacoli e una giovane idra emerge da sotto il guscio. Pertanto, a differenza della maggior parte degli idroidi marini, l'idra non ha larve che nuotano liberamente e il suo sviluppo è diretto.

Crescita e rigenerazione
Migrazione e rinnovamento cellulare

Normalmente, un'idra adulta ha cellule di tutti e tre linee cellulari si dividono intensamente nella parte centrale del corpo e migrano verso la suola. ipostoma e punte dei tentacoli. Qui avviene la morte cellulare e la desquamazione. Pertanto, tutte le cellule del corpo dell'idra vengono costantemente rinnovate. A alimentazione normale L’”eccesso” di cellule in divisione si sposta nei reni, che di solito si formano nel terzo inferiore del corpo

Capacità rigenerativa

Hydra ha una capacità molto elevata di farlo rigenerazione. Se tagliata trasversalmente in più parti, ciascuna parte ripristina la "testa" e la "gamba", mantenendo la polarità originale: la bocca e i tentacoli si sviluppano sul lato più vicino all'estremità orale del corpo, e il gambo e la suola si sviluppano su il lato aborale del frammento. Intero organismo può essere ripristinato da singoli piccoli pezzi del corpo (meno di 1/100 del volume), da pezzi di tentacoli, nonché da una sospensione di cellule. Allo stesso tempo, il processo di rigenerazione stesso non è accompagnato da un aumento divisione cellulare ed è un tipico esempio morfallassi .

L'idra può rigenerarsi da una sospensione di cellule ottenuta mediante macerazione (ad esempio, sfregando l'idra attraverso il gas di macinazione). Gli esperimenti hanno dimostrato che per ripristinare l'estremità della testa è sufficiente la formazione di un aggregato di circa 300 cellule muscolari epiteliali. È stato dimostrato che la rigenerazione di un organismo normale è possibile da cellule di uno strato (solo ectoderma o solo endoderma).

Durata

Ancora alla fine 19esimo secoloè stata avanzata un'ipotesi in merito immortalità teorica idra, che hanno cercato di dimostrare o confutare scientificamente ovunque XX secolo. IN 1997 ipotesiè stato dimostrato sperimentalmente da Daniel Martinez . Sperimentare durò circa quattro anni e ne mostrò l'assenza mortalità tra tre gruppi idra a causa di invecchiamento. Si ritiene che l'immortalità delle idre sia direttamente correlata al loro sballo rigenerativo capacità.

Specie locali

Nei bacini idrici della Russia e dell'Ucraina si trovano più spesso i seguenti tipi hydra (attualmente molti zoologi distinguono, oltre al genere Idra Altri 2 tipi - Pelmatoidra E Cloroidra):

L'idra dal gambo lungo (Hydra (Pelmatohydra) oligactis) è grande, con un grappolo di tentacoli filiformi molto lunghi, 2-5 volte la lunghezza del suo corpo;

Idra comune (Hydra vulgaris) - i tentacoli sono lunghi circa il doppio del corpo e il corpo stesso, come le specie precedenti, si restringe più vicino alla suola;

Idra sottile (Hydra attennata) - il corpo di questa idra ha l'aspetto di un tubo sottile di spessore uniforme e i tentacoli sono solo leggermente più lunghi del corpo;

Idra verde (Hydra (Chlorohydra) viridissima) con tentacoli corti ma numerosi, colore verde erboso.

Idre verdi

Simbionti

Nella cosiddetta idra “verde” Hydra (Chlorohydra) viridissima, le alghe endosimbiotiche del genere vivono nelle cellule dell'endoderma Clorella - zooclorella. Alla luce, tali idre possono a lungo(più di quattro mesi) restano senza cibo, mentre le idre private artificialmente dei simbionti muoiono dopo due mesi senza nutrirsi. La zooclorella penetra nelle uova e viene trasmessa alla prole transovarico. Altri tipi di idre a volte possono essere infettati dalla zooclorella in condizioni di laboratorio, ma non si verifica una simbiosi stabile.

Le idre possono essere attaccate dagli avannotti di pesce, per i quali le cellule urticanti sono apparentemente piuttosto sensibili: dopo aver afferrato un'idra, l'avannotto solitamente la sputa e rifiuta ulteriori tentativi di mangiarla.

Le idre sono adattate a nutrirsi di tessuti. cladocera della famiglia dei chidoridi Anchistropus emarginatus.

Le idre possono anche nutrirsi di tessuti turbellaria microstomule, che sono in grado di utilizzare giovani cellule urticanti non digerite di idre come cellule protettive - cleptocnide .

Storia della scoperta e dello studio

A quanto pare, ha descritto l'idra per la prima volta Antonio van Leeuwenhoek. Studiato nel dettaglio l'alimentazione, il movimento e la riproduzione asessuata, nonché la rigenerazione dell'Idra Abramo Tremblay, che descrisse i risultati dei suoi esperimenti e osservazioni nel libro “Memorie sulla storia di un genere di polipi d'acqua dolce con mani a forma di corna” (la prima edizione fu pubblicata su francese nel 1744). La scoperta di Tremblay ottenne grande fama; i suoi esperimenti furono discussi nei salotti secolari e alla corte reale francese. Questi esperimenti confutarono la convinzione allora prevalente secondo cui l'assenza di riproduzione asessuata e di rigenerazione sviluppata negli animali è una delle differenze più importanti rispetto alle piante. Si ritiene che lo studio della rigenerazione dell'idra (gli esperimenti di A. Tremblay) abbia segnato l'inizio della sperimentazione zoologia. Nome scientifico del genere secondo le regole nomenclatura zoologica appropriato Carlo Linneo .

Letteratura e fonti

N.Yu. Zotova. La storia dell'Hydra da Anton Leeuwenhoek ai giorni nostri.

Stepanyants S. D., Kuznetsova V. G., Anokhin B. A. Hydra: da Abraham Tremblay ai giorni nostri

Iniziativa no-profit del laboratorio dell'Università di Kiel per la produzione e l'utilizzo di idre transgeniche

Ru.wikipedia.org

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Sottotitoli

Il corpo dell'idra è cilindrico; all'estremità anteriore del corpo (sul cono periorale) è presente una bocca circondata da una corolla di 5-12 tentacoli. In alcune specie il corpo è diviso in un tronco e un gambo. All'estremità posteriore del corpo (gambo) c'è una suola, con il suo aiuto l'idra si muove e si attacca a qualcosa. L'idra ha una simmetria radiale (uniassiale-eteropolo). L'asse di simmetria collega due poli: quello orale, su cui si trova la bocca, e quello aborale, su cui si trova la suola. Attraverso l'asse di simmetria si possono tracciare diversi piani di simmetria, dividendo il corpo in due metà specularmente simmetriche.

Il corpo dell'idra è un sacchetto con una parete di due strati di cellule (ectoderma ed endoderma), tra i quali è presente un sottile strato di sostanza intercellulare (mesoglea). La cavità corporea dell'idra - la cavità gastrica - forma escrescenze che si estendono all'interno dei tentacoli. Sebbene di solito si creda che l'idra abbia una sola apertura che conduce alla cavità gastrica (orale), in realtà sulla pianta dell'idra è presente uno stretto poro aborale. Attraverso di esso, il fluido può essere rilasciato dalla cavità intestinale, così come una bolla di gas. In questo caso l'idra, insieme alla bolla, si stacca dal substrato e galleggia verso l'alto, mantenendosi capovolta nella colonna d'acqua. In questo modo può diffondersi in tutto il serbatoio. Per quanto riguarda l'apertura della bocca, nell'idra che non si nutre è praticamente assente: le cellule dell'ectoderma del cono orale si chiudono e formano giunzioni strette, come in altre parti del corpo. Pertanto, durante l'alimentazione, l'idra deve "sfondare" la bocca ogni volta.

Composizione cellulare del corpo

Cellule muscolari epiteliali

Le cellule epiteliali-muscolari dell'ectoderma e dell'endoderma costituiscono la maggior parte del corpo dell'idra. L'idra ha circa 20.000 cellule muscolari epiteliali.

Le cellule dell'ectoderma hanno parti epiteliali cilindriche e formano un epitelio tegumentario a strato singolo. Adiacenti alla mesoglea ci sono i processi contrattili di queste cellule, che formano i muscoli longitudinali dell'idra.

Le cellule epiteliali-muscolari dell'endoderma sono dirette dalle parti epiteliali nella cavità intestinale e trasportano 2-5 flagelli, che mescolano il cibo. Queste cellule possono formare pseudopodi, con l'aiuto dei quali catturano particelle di cibo. Nelle cellule si formano vacuoli digestivi.

Le cellule muscolari epiteliali dell'ectoderma e dell'endoderma sono due linee cellulari indipendenti. Nel terzo superiore del corpo dell'idra si dividono mitoticamente e i loro discendenti si spostano gradualmente verso l'ipostoma e i tentacoli o verso la suola. Mentre si muovono, avviene la differenziazione cellulare: ad esempio, le cellule dell'ectoderma sui tentacoli danno origine a cellule della batteria urticanti e sulla suola - cellule ghiandolari che secernono muco.

Cellule ghiandolari dell'endoderma

Le cellule ghiandolari dell'endoderma secernono enzimi digestivi nella cavità intestinale che scompongono il cibo. Queste cellule sono formate da cellule interstiziali. L'idra ha circa 5.000 cellule ghiandolari.

Cellule interstiziali

Tra le cellule muscolari epiteliali si trovano gruppi di piccole cellule rotonde chiamate cellule intermedie o interstiziali (cellule i). L'Idra ne ha circa 15.000. Queste sono cellule indifferenziate. Possono trasformarsi in altri tipi di cellule nel corpo dell'idra, ad eccezione di quelle epiteliali-muscolari. Le cellule intermedie hanno tutte le proprietà delle cellule staminali multipotenti. È stato dimostrato che ciascuna cellula intermedia è potenzialmente in grado di produrre sia cellule germinali che somatiche. Le cellule staminali intermedie non migrano, ma le loro cellule discendenti in fase di differenziazione sono capaci di migrazione rapida.

Cellule nervose e sistema nervoso

Le cellule nervose formano un sistema nervoso diffuso primitivo nell'ectoderma - un plesso nervoso diffuso (plesso diffuso). L'endoderma contiene singole cellule nervose. In totale, l'idra ha circa 5.000 neuroni. L'idra presenta ispessimenti del plesso diffuso sulla pianta del piede, attorno alla bocca e sui tentacoli. Secondo nuovi dati, l'idra ha un anello nervoso periorale, simile all'anello nervoso situato sul bordo dell'ombrello delle idromeduse.

L'idra non ha una chiara divisione in neuroni sensoriali, intercalari e motori. La stessa cellula può percepire l'irritazione e trasmettere un segnale alle cellule muscolari epiteliali. Tuttavia, esistono due tipi principali di cellule nervose: cellule sensoriali e gangliari. I corpi delle cellule sensibili si trovano attraverso lo strato epiteliale; hanno un flagello stazionario circondato da un collare di microvilli, che sporge nell'ambiente esterno ed è in grado di percepire l'irritazione. Le cellule gangliari si trovano alla base delle cellule epiteliali-muscolari, i loro processi non si estendono all'ambiente esterno. Secondo la morfologia, la maggior parte dei neuroni dell'idra sono bipolari o multipolari.

Il sistema nervoso di Hydra contiene sia sinapsi elettriche che chimiche. Dei neurotrasmettitori presenti nell'idra, la dopamina, la serotonina, la norepinefrina, acido gamma-amminobutirrico, glutammato, glicina e molti neuropeptidi (vasopressina, sostanza P, ecc.).

L'Idra è l'animale più primitivo del mondo cellule nervose che ha scoperto le proteine opsina sensibili alla luce. L'analisi del gene dell'opsina Hydra suggerisce che l'Hydra e le opsine umane condividono un'origine comune.

Cellule urticanti

La cellula pungente ha una capsula pungente piena di una sostanza velenosa. Un filo urticante è avvitato all'interno della capsula. Sulla superficie della cellula c'è un pelo sensibile; quando è irritato, il filo viene espulso e colpisce la vittima. Dopo che il filo è stato sparato, le cellule muoiono e dalle cellule intermedie se ne formano di nuove.

L'idra ha quattro tipi di cellule urticanti: stenoteles (penetranti), desmonemas (volventes), holotrichs isorhiza (grandi glutinanti) e atriches isorhiza (piccoli glutinanti). Durante la caccia, i volventi vengono sparati per primi. I loro fili pungenti a spirale impigliano le escrescenze del corpo della vittima e ne assicurano la ritenzione. Sotto l'influenza dei sussulti della vittima e delle vibrazioni che provocano, vengono attivati penetranti con una soglia di irritazione più elevata. Le spine presenti alla base dei loro fili urticanti sono ancorate al corpo della preda e il veleno viene iniettato nel suo corpo attraverso il filo urticante cavo.

Un gran numero di cellule urticanti si trovano sui tentacoli, dove formano batterie urticanti. Solitamente la batteria è costituita da un'unica grande cellula epitelio-muscolare nella quale sono immerse le cellule urticanti. Al centro della batteria c'è un grosso penetrante, attorno ad esso ci sono volventi e glutinanti più piccoli. Gli cnidociti sono collegati tramite desmosomi alle fibre muscolari della cellula muscolare epiteliale. I grandi glutinanti (il loro filo urticante ha spine, ma, come i volventas, non hanno un foro nella parte superiore) sembrano essere usati principalmente come protezione. I piccoli glutinanti vengono utilizzati solo quando l'idra si muove per attaccare saldamente i suoi tentacoli al substrato. Il loro fuoco è bloccato dagli estratti dei tessuti delle vittime dell'Idra.

La cottura dei penetranti Hydra è stata studiata utilizzando riprese ad altissima velocità. Si è scoperto che l'intero processo di cottura dura circa 3 ms. Nella sua fase iniziale (prima dell'eversione delle spine), la sua velocità raggiunge i 2 m/s, e l'accelerazione è di circa 40.000 (dati del 1984); a quanto pare questo è uno dei processi cellulari più veloci conosciuti in natura. Il primo cambiamento visibile (meno di 10 μs dopo la stimolazione) è stato un aumento del volume della capsula urticante di circa il 10%, quindi il volume è diminuito fino a quasi il 50% dell'originale. Successivamente si è scoperto che sia la velocità che l'accelerazione durante lo sparo delle nematocisti erano notevolmente sottostimate; secondo i dati del 2006, nella fase iniziale dello sparo (lancio delle punte), la velocità di questo processo è di 9-18 m/s e l'accelerazione varia da 1.000.000 a 5.400.000 g. Ciò consente ad una nematocisti del peso di circa 1 ng di sviluppare sulle punte delle spine (il cui diametro è di circa 15 nm) una pressione di circa 7 hPa, paragonabile alla pressione di un proiettile su un bersaglio e che le consente di perforare abbastanza cuticola spessa delle vittime.

Cellule sessuali e gametogenesi

Come tutti gli animali, le idre sono caratterizzate da oogamia. La maggior parte delle idre sono dioiche, ma esistono linee di idre ermafrodite. Sia gli ovuli che gli spermatozoi sono formati da cellule i. Si ritiene che si tratti di sottopopolazioni speciali di cellule i che possono essere distinte mediante marcatori cellulari e che sono presenti in piccole quantità nelle idre e durante la riproduzione asessuata.

Respirazione ed eliminazione

La respirazione e l'escrezione dei prodotti metabolici avviene attraverso l'intera superficie del corpo dell'animale. Probabilmente i vacuoli presenti nelle cellule dell'idra svolgono un ruolo nella secrezione. Funzione principale vacuoli, probabilmente osmoregolatori; rimuovono l'acqua in eccesso, che entra costantemente nelle cellule dell'idra per osmosi.

Irritabilità e riflessi

Le idre hanno un sistema nervoso reticolato. La presenza di un sistema nervoso consente all'idra di effettuare semplici riflessi. L'idra reagisce all'irritazione meccanica, alla temperatura, all'illuminazione, alla presenza di sostanze chimiche nell'acqua e a una serie di altri fattori ambientali.

Nutrizione e digestione

L'idra si nutre di piccoli invertebrati: dafnie e altri cladoceri, ciclopi e oligocheti naididi. Ci sono prove che l'idra consumi rotiferi e cercarie trematodi. La preda viene catturata dai tentacoli utilizzando cellule urticanti, il cui veleno paralizza rapidamente le piccole vittime. Con movimenti coordinati dei tentacoli, la preda viene portata alla bocca e quindi, con l'aiuto delle contrazioni del corpo, l'idra viene “indossata” alla vittima. La digestione inizia nella cavità intestinale (digestione cavitaria) e termina all'interno dei vacuoli digestivi delle cellule muscolo-epiteliali dell'endoderma (digestione intracellulare). I resti di cibo non digerito vengono espulsi attraverso la bocca.
Poiché l'idra non ha un sistema di trasporto e la mesoglea (lo strato di sostanza intercellulare tra l'ectoderma e l'endoderma) è piuttosto densa, sorge il problema del trasporto dei nutrienti alle cellule dell'ectoderma. Questo problema viene risolto dalla formazione di escrescenze cellulari di entrambi gli strati, che attraversano la mesoglea e si collegano attraverso giunzioni comunicanti. Attraverso di essi possono passare piccole molecole organiche (monosaccaridi, aminoacidi) che forniscono nutrimento alle cellule dell'ectoderma.

Riproduzione e sviluppo

In condizioni favorevoli, l'idra si riproduce asessualmente. Sul corpo dell'animale si forma un bocciolo (di solito nel terzo inferiore del corpo), cresce, poi si formano i tentacoli e si apre la bocca. La giovane idra germoglia dal corpo della madre (in questo caso, i polipi della madre e della figlia sono attaccati con tentacoli al substrato e tirano in direzioni diverse) e conduce uno stile di vita indipendente. In autunno l'idra inizia a riprodursi sessualmente. Sul corpo, nell'ectoderma, si formano le gonadi: ghiandole sessuali e in esse le cellule germinali si sviluppano da cellule intermedie. Quando si formano le gonadi dell'idra, si forma un nodulo medusoide. Ciò suggerisce che le gonadi dell'idra siano sporiferi notevolmente semplificati, l'ultimo stadio della serie di trasformazione della generazione medusoide perduta in un organo. La maggior parte delle specie di idra sono dioiche; l'ermafroditismo è meno comune. Le uova di idra crescono rapidamente mediante la fagocitosi delle cellule circostanti. Le uova mature raggiungono un diametro di 0,5-1 mm. La fecondazione avviene nel corpo dell'idra: attraverso uno speciale foro nella gonade, lo sperma penetra nell'uovo e si fonde con esso. Lo zigote subisce una frammentazione uniforme e completa, con conseguente formazione di una celoblastula. Quindi, come risultato della delaminazione mista (una combinazione di immigrazione e delaminazione), si verifica la gastrulazione. Attorno all'embrione si forma un denso guscio protettivo (embrioteca) con escrescenze simili a spine. Nella fase di gastrula, gli embrioni entrano nell'animazione sospesa. Le idre adulte muoiono e gli embrioni affondano sul fondo e svernano. In primavera lo sviluppo continua; nel parenchima dell'endoderma si forma una cavità intestinale per divergenza di cellule, poi si formano i rudimenti dei tentacoli e una giovane idra emerge da sotto il guscio. Pertanto, a differenza della maggior parte degli idroidi marini, l'idra non ha larve che nuotano liberamente e il suo sviluppo è diretto.

Crescita e rigenerazione

Migrazione e rinnovamento cellulare

Normalmente, in un'idra adulta, le cellule di tutte e tre le linee cellulari si dividono intensamente nella parte centrale del corpo e migrano verso la suola, l'ipostoma e le punte dei tentacoli. Qui avviene la morte cellulare e la desquamazione. Pertanto, tutte le cellule del corpo dell'idra vengono costantemente rinnovate. Con un'alimentazione normale, l'eccesso di cellule in divisione si sposta nei reni, che di solito si formano nel terzo inferiore del corpo.

Capacità rigenerativa

L'idra ha una capacità di rigenerazione molto elevata. Se tagliata trasversalmente in più parti, ciascuna parte ripristina la "testa" e la "gamba", mantenendo la polarità originale: la bocca e i tentacoli si sviluppano sul lato più vicino all'estremità orale del corpo, e il gambo e la suola si sviluppano su il lato aborale del frammento. L'intero organismo può essere ricostruito da singoli piccoli pezzi del corpo (meno di 1/200 del volume), da pezzi di tentacoli e anche da una sospensione di cellule. Inoltre, il processo di rigenerazione stesso non è accompagnato da un aumento della divisione cellulare ed è un tipico esempio di morfallassi.

I frammenti del corpo tagliato dell'idra conservano informazioni sull'orientamento dell'asse corporeo dell'organismo nella struttura del citoscheletro di actina: durante la rigenerazione, l'asse viene ripristinato, le fibre dirigono la divisione cellulare. I cambiamenti nella struttura dello scheletro di actina possono portare a disturbi nella rigenerazione (formazione di diversi assi corporei).

Esperimenti sullo studio della rigenerazione e dei modelli di rigenerazione

Specie locali

Nei bacini idrici di Russia e Ucraina si trovano più spesso i seguenti tipi di idra (attualmente molti zoologi distinguono, oltre al genere Idra Altri 2 tipi - Pelmatoidra E Cloroidra):

idra dal gambo lungo ( Idra (Pelmatoidra) oligactis, sinonimo - Idra fusca) - grande, con un grappolo di tentacoli filiformi molto lunghi, 2-5 volte la lunghezza del corpo. Queste idre sono capaci di germogliare molto intensamente: su un individuo materno a volte si possono trovare fino a 10-20 polipi che non hanno ancora germogliato.
Idra vulgaris ( Idra vulgaris, sinonimo - Idra Grisea) - I tentacoli in uno stato rilassato superano significativamente la lunghezza del corpo - circa il doppio della lunghezza del corpo, e il corpo stesso si assottiglia più vicino alla suola;
idra sottile ( Idra circumcincta, sinonimo - Idra attenuata) - il corpo di questa idra sembra un tubo sottile di spessore uniforme. I tentacoli in stato rilassato non superano la lunghezza del corpo e, se lo fanno, sono molto piccoli. I polipi sono piccoli, occasionalmente raggiungono i 15 mm. La larghezza delle capsule di Holotrich isorhiz supera la metà della loro lunghezza. Preferisce vivere più vicino al fondo. Quasi sempre attaccato al lato degli oggetti rivolto verso il fondo del serbatoio.
idra verde ( ) con tentacoli corti ma numerosi, di colore verde erboso.
Hydra oxycnida: i tentacoli in uno stato rilassato non superano la lunghezza del corpo e, se lo superano, molto leggermente. I polipi sono grandi, raggiungono i 28 mm. La larghezza delle capsule di Holotrich isorhiz non supera la metà della loro lunghezza.

Simbionti

Le cosiddette idre “verdi”. Idra (Chlorohydra) viridissima Le alghe endosimbiotiche del genere vivono nelle cellule dell'endoderma Clorella- zooclorella. Alla luce, tali idre possono restare senza cibo per molto tempo (più di quattro mesi), mentre le idre private artificialmente dei simbionti muoiono senza nutrirsi dopo due mesi. Le zooclorelle penetrano nelle uova e vengono trasmesse per via transovarica alla prole. Altri tipi di idre a volte possono essere infettati dalla zooclorella in condizioni di laboratorio, ma non si verifica una simbiosi stabile.

Fu con l'osservazione delle idre verdi che A. Tremblay iniziò la sua ricerca.

Il crostaceo cladocerano della famiglia Hydoridae è adattato a nutrirsi dei tessuti delle idre. Anchistropus emarginatus.

Il microstoma di Turbellaria può anche nutrirsi di tessuti di idra, che sono in grado di utilizzare giovani cellule urticanti di idre non digerite come cellule protettive - cleptocnidi.

Storia della scoperta e dello studio

A quanto pare, l'idra fu descritta per la prima volta da Antonio van Leeuwenhoek. Studiato nel dettaglio l'alimentazione, il movimento e la riproduzione asessuata, nonché la rigenerazione dell'Idra