cellule muscolari epiteliali. Aspetto, movimento e nutrizione dell'idra d'acqua dolce. Cellule pungenti dell'idra

Biologia dell'idra descrizione struttura interna foto stile di vita alimentazione riproduzione protezione dai nemici

Nome latino Hydrida

Per caratterizzare la struttura di un polipo idroide, si possono usare come esempio le idre d'acqua dolce, che conservano caratteristiche organizzative molto primitive.

Struttura esterna ed interna

Idra hanno un corpo allungato simile a una sacca che può allungarsi abbastanza fortemente e restringersi quasi in un nodulo sferico. Una bocca è posta a un'estremità; questa estremità è chiamata bocca o polo orale. La bocca si trova su una piccola elevazione: il cono orale, circondato da tentacoli che possono allungarsi e accorciarsi molto fortemente. Nello stato esteso, i tentacoli sono diverse volte la lunghezza del corpo dell'idra. Il numero di tentacoli è diverso: possono essere da 5 a 8, e alcune idre ne hanno di più. Nell'idra si distingue una sezione gastrica centrale, leggermente più espansa, che si trasforma in un gambo ristretto che termina con una suola. Con l'aiuto della suola, l'idra è attaccata agli steli e alle foglie delle piante acquatiche. La suola si trova all'estremità del corpo, che è chiamata polo aborale (opposto alla bocca o orale).

La parete del corpo dell'idra è costituita da due strati di cellule - ectoderma ed endoderma, separati da una sottile membrana basale, e limita l'unica cavità - la cavità gastrica, che si apre verso l'esterno con l'apertura della bocca.

Nelle idre e in altri idroidi, l'ectoderma è in contatto con l'endoderma lungo il bordo dell'apertura della bocca. Nelle idre d'acqua dolce, la cavità gastrica continua in tentacoli cavi all'interno e anche le loro pareti sono formate da ectoderma ed endoderma.

L'ectoderma e l'endoderma dell'idra sono costituiti da un gran numero di cellule di vario tipo. La massa principale di cellule sia dell'ectoderma che dell'endoderma sono cellule epiteliali-muscolari. La loro parte cilindrica esterna è simile alle normali cellule epiteliali e la base, adiacente alla membrana basale, è allungata a forma di fuso e rappresenta due processi muscolari contrattili. Nell'ectoderma, i processi muscolari contrattili di queste cellule sono allungati nella direzione dell'asse longitudinale del corpo dell'idra. Le loro contrazioni provocano l'accorciamento del corpo e dei tentacoli. Nell'endoderma, i processi muscolari sono allungati in direzione anulare, attraverso l'asse del corpo. La loro contrazione ha l'effetto opposto: il corpo dell'idra ei suoi tentacoli si restringono e si allungano allo stesso tempo. Pertanto, le fibre muscolari delle cellule epiteliali-muscolari dell'ectoderma e dell'endoderma, opposte nella loro azione, costituiscono l'intera muscolatura dell'idra.

Tra le cellule epiteliali-muscolari, varie cellule pungenti si trovano singolarmente o, più spesso, in gruppi. Lo stesso tipo di idra, di regola, ha diversi tipi di cellule pungenti che svolgono funzioni diverse.

Le più interessanti sono le cellule urticanti con proprietà di ortica, chiamate penetranti. Queste cellule emettono un lungo filo quando vengono stimolate, che trafigge il corpo della preda. Le cellule urticanti sono generalmente a forma di pera. Una capsula pungente è posta all'interno della cella, coperta da un coperchio in cima. La parete della capsula continua verso l'interno, formando un collo, che passa ulteriormente in un filo cavo, avvolto a spirale e chiuso all'estremità. Nel punto di transizione del collo nel filo, all'interno ci sono tre spine, piegate insieme e formanti uno stiletto. Inoltre, il collo e il filo pungente sono posti all'interno con piccole spine. Sulla superficie della cellula pungente c'è uno speciale pelo sensibile - knidocil, con la minima irritazione di cui viene espulso il filo pungente. Per prima cosa, il coperchio si apre, il collo viene attorcigliato e lo stiletto si conficca nella copertura della vittima e le punte che compongono lo stiletto si allontanano e allargano il foro. Attraverso questo foro, il filo rovesciabile trafigge il corpo. All'interno della capsula urticante sono contenute sostanze che hanno proprietà di ortica e paralizzano o uccidono la preda. Una volta sparato, un filo pungente non può essere riutilizzato da un idroide. Tali cellule di solito muoiono e vengono sostituite da nuove.

Un altro tipo di cellule pungenti dell'idra sono i volventi. Non hanno proprietà di ortica e i fili che lanciano servono a trattenere la preda. Avvolgono i peli e le setole dei crostacei, ecc. Il terzo gruppo di cellule pungenti sono i glutinanti. Lanciano fili appiccicosi. Queste cellule sono importanti sia per trattenere la preda che per muovere l'idra. Le cellule pungenti sono solitamente, specialmente sui tentacoli, disposte in gruppi - "batterie".

Nell'ectoderma sono presenti piccole cellule indifferenziate, le cosiddette cellule interstiziali, grazie alle quali si sviluppano molti tipi di cellule, principalmente pungenti e sessuali. Le cellule interstiziali si trovano spesso in gruppi alla base delle cellule muscolo-epiteliali.

La percezione degli stimoli nell'idra è associata alla presenza nell'ectoderma di cellule sensibili che fungono da recettori. Queste sono cellule strette e alte con un capello all'esterno. Più in profondità, nell'ectoderma, più vicino alla base delle cellule muscolari della pelle, ci sono cellule nervose dotate di processi, con l'aiuto dei quali entrano in contatto tra loro, nonché con cellule recettrici e fibre contrattili delle cellule muscolari della pelle . Le cellule nervose sono sparse nelle profondità dell'ectoderma, formando con i loro processi un plesso a forma di maglia, e questo plesso è più denso sul cono periorale, alla base dei tentacoli e sulla suola.

L'ectoderma contiene anche cellule ghiandolari che secernono sostanze adesive. Sono concentrati sulla suola e sui tentacoli, aiutando l'idra ad attaccarsi temporaneamente al substrato.

Pertanto, nell'ectoderma dell'idra ci sono cellule dei seguenti tipi: epiteliale-muscolare, pungente, interstiziale, nervoso, sensibile, ghiandolare.

L'endoderma ha una minore differenziazione degli elementi cellulari. Se le funzioni principali dell'ectoderma sono protettive e motorie, la funzione principale dell'endoderma è digestiva. In accordo con ciò, la maggior parte delle cellule endodermiche è costituita da cellule epiteliali-muscolari. Queste cellule sono dotate di 2-5 flagelli (di solito due), e sono anche in grado di formare pseudopodi sulla superficie, catturarli e quindi digerire le particelle di cibo. Oltre a queste cellule, l'endoderma contiene speciali cellule ghiandolari che secernono enzimi digestivi. Nell'endoderma ci sono anche cellule nervose e sensoriali, ma in numero molto minore rispetto all'ectoderma.

Pertanto, nell'endoderma sono rappresentati anche diversi tipi di cellule: epiteliale-muscolare, ghiandolare, nervosa e sensibile.

Le idre non rimangono sempre attaccate al substrato, possono spostarsi da un luogo all'altro in modo molto particolare. Molto spesso, le idre si muovono "camminando", come i bruchi delle farfalle di falena: l'idra inclina il suo polo orale verso l'oggetto su cui si trova, vi si attacca con tentacoli, quindi la suola si stacca dal substrato, si tira fino all'estremità orale e si attacca di nuovo. A volte l'idra, dopo aver attaccato i suoi tentacoli al substrato, solleva lo stelo con la suola rivolta verso l'alto e lo porta subito dalla parte opposta, come se “rotolasse”.

Potere dell'idra

Le idre sono predatori, a volte si nutrono di prede piuttosto grandi: crostacei, larve di insetti, vermi, ecc. Con l'aiuto di cellule pungenti catturano, paralizzano e uccidono la preda. Quindi la vittima viene tirata dai tentacoli verso un'apertura della bocca altamente estensibile e si sposta nella cavità gastrica. In questo caso, la parte gastrica del corpo si gonfia fortemente.

La digestione del cibo nell'idra, a differenza delle spugne, avviene solo parzialmente a livello intracellulare. Ciò è dovuto al passaggio alla predazione e alla cattura di prede piuttosto grandi. Il segreto delle cellule ghiandolari dell'endoderma viene secreto nella cavità gastrica, sotto l'influenza della quale il cibo si ammorbidisce e si trasforma in pappa. Piccole particelle di cibo vengono quindi catturate dalle cellule digestive dell'endoderma e il processo di digestione viene completato a livello intracellulare. Pertanto, per la prima volta negli idroidi, si verifica la digestione intracellulare o cavitaria, che avviene contemporaneamente alla digestione intracellulare più primitiva.

Protezione dai nemici

Le cellule di ortica dell'idra non solo infettano la preda, ma proteggono anche l'idra dai nemici, provocando ustioni ai predatori che la attaccano. Eppure ci sono animali che si nutrono di idre. Tali, ad esempio, sono alcuni vermi ciliari e soprattutto Microstomum lineare, alcuni molluschi gasteropodi (lumache di stagno), larve di zanzara Corethra, ecc.

La capacità dell'idra di rigenerarsi è molto alta. Esperimenti condotti da Tremblay già nel 1740 mostrarono che pezzi del corpo dell'idra, tagliati in diverse dozzine di pezzi, si rigenerano in un'intera idra. Tuttavia, un'elevata capacità rigenerativa è caratteristica non solo dell'idra, ma anche di molte altre cavità intestinali.

riproduzione

Le idra si riproducono in due modi: asessuato e sessuale.

La riproduzione asessuata dell'idra avviene per gemmazione. In condizioni naturali, il germogliamento dell'idra avviene per tutto il periodo estivo. In condizioni di laboratorio, si osserva il germogliamento dell'idra con un'alimentazione abbastanza intensa e una temperatura di 16-20 ° C. Sul corpo dell'idra si formano piccoli rigonfiamenti, che sono una sporgenza dell'ectoderma e dell'endoderma. In essi, a causa della moltiplicazione delle cellule, si verifica un'ulteriore crescita dell'ectoderma e dell'endoderma. Il rene aumenta di dimensioni, la sua cavità comunica con la cavità gastrica della madre. All'estremità libera ed esterna del rene, finalmente si formano tentacoli e un'apertura per la bocca.

Presto, la giovane idra formata viene separata dalla madre.

La riproduzione sessuale delle idre in natura si osserva solitamente in autunno, e in condizioni di laboratorio può essere osservata con malnutrizione e temperature inferiori a 15-16 ° C. Alcune idre sono dioiche (Relmatohydra oligactis), altre sono ermafrodite (Chlorohydra viridissima).

Le ghiandole sessuali - gonadi - sorgono nell'idra sotto forma di tubercoli nell'ectoderma. Nelle forme ermafrodite, le gonadi maschili e femminili si formano in luoghi diversi. I testicoli si sviluppano più vicino al polo orale, mentre le ovaie si sviluppano più vicino all'aborale. I testicoli producono un gran numero di spermatozoi mobili. Solo un uovo matura nella gonade femminile. Nelle forme ermafrodite, la maturazione degli spermatozoi precede la maturazione delle uova, il che garantisce la fecondazione incrociata ed esclude la possibilità di autofecondazione. Le uova vengono fecondate nel corpo della madre. Un uovo fecondato indossa un guscio e va in letargo in questo stato. Le idre, dopo lo sviluppo dei prodotti riproduttivi, di norma muoiono e in primavera esce una nuova generazione di idre dalle uova.

Pertanto, le idre d'acqua dolce in condizioni naturali subiscono un cambiamento stagionale nelle forme riproduttive: durante l'estate, le idre germogliano intensamente e in autunno (per la Russia centrale - nella seconda metà di agosto), con una diminuzione della temperatura nei corpi idrici e una diminuzione nella quantità di cibo, smettono di riprodursi, germogliare e procedere alla riproduzione sessuale. In inverno, le idre muoiono e solo le uova fecondate svernano, da cui emergono giovani idre in primavera.

L'idra comprende anche il polipo d'acqua dolce Polypodium hydriforme. I primi stadi di sviluppo di questo polipo si svolgono nelle uova degli sterletti e causano loro gravi danni. Diversi tipi di idra si trovano nei nostri bacini: idra peduncolare (Pelmatohydra oligactis), idra comune (Hydra vulgaris), idra verde (Chlorohydra viridissima) e alcuni altri.

La struttura dell'intestino
sull'esempio dell'idra d'acqua dolce

L'aspetto dell'idra; parete del corpo dell'idra; cavità gastrovascolare; elementi cellulari dell'idra; allevamento di idra

L'idra d'acqua dolce come oggetto di laboratorio nello studio dei celenterati presenta i seguenti vantaggi: ampia distribuzione, disponibilità di coltivazione e, soprattutto, caratteristiche chiaramente pronunciate del tipo Celenterati e del sottotipo Cnidaria. Non è però adatto allo studio del ciclo vitale dei celenterati (vedi pp. 72-76).

Sono noti diversi tipi di idra d'acqua dolce, uniti in un'unica famiglia di idroidi: idridae; lo stadio medusoide è caduto dal loro ciclo di vita. Tra questi, il più diffuso è Idra oligattica.

Lavoro 1. Aspetto dell'idra. Non è difficile distinguere quattro sezioni nel corpo dell'idra: la testa, il tronco, il gambo e la suola (Fig. 24). Protrusione allungata e appuntita del corpo -

Riso. 24. Gambo dell'idra. UN- aspetto (leggermente ingrandito); B- idra con un rene in via di sviluppo, gonadi maschili e femminili:
1 - suola e luogo di attacco dell'idra al substrato; 2 - gambo; 3 - reparto bagagli; 4 - apertura della cavità digestiva; 5 - tentacoli; 6 - conclusione orale: 7 - fine abolico; 8 - ipostoma

il cono orale (o ipostoma) porta un'apertura della bocca nella parte superiore ed è circondato da tentacoli disposti radialmente alla sua base. L'ipostoma e i tentacoli formano la sezione della testa del corpo, o testa. L'estremità del corpo, che porta l'ipostoma, è chiamata orale, l'opposto - aborale. La maggior parte del corpo è rappresentata da un tronco gonfio ed espanso, che segue immediatamente la sezione della testa. Dietro c'è una parte ristretta del corpo: il gambo passa dentro

area appiattita - suola; le sue cellule secernono un segreto appiccicoso, con l'aiuto del quale l'idra è attaccata al substrato. Una struttura simile del corpo consente di tracciare diversi o molti piani di simmetria attraverso di esso; ognuno dividerà il corpo in metà omogenee della birra (una di esse presenterà un'immagine speculare dell'altra). Nell'idra, questi piani passano lungo i raggi (o diametri) della sezione trasversale del corpo dell'idra e si intersecano nell'asse longitudinale del corpo. Questa simmetria è chiamata radiale (vedi Fig. 23).

Su materiale vivente, puoi seguire il movimento dell'idra. Dopo aver attaccato la suola al substrato, l'idra rimane a lungo in un posto. Gira la sua estremità orale in direzioni diverse e "cattura" lo spazio circostante con i suoi tentacoli. L'idra si muove con il cosiddetto metodo "a piedi". Allungando il corpo lungo la superficie del substrato, è attaccato dall'estremità orale, separa la suola e solleva l'estremità aborale, fissandola vicino all'orale; quindi viene eseguito un "passo", che viene poi ripetuto molte volte. A volte l'estremità libera del corpo viene lanciata sul lato opposto dell'estremità della testa fortificata, e quindi il "camminare" è complicato da capriole sopra la testa.

Progresso. 1. Considera un'idra vivente. Per fare questo, prepara un microrelarato temporaneo da idre viventi; vetro di copertura per fornire gambe alte in plastilina. Le osservazioni vengono eseguite al microscopio a basso ingrandimento (o con una lente d'ingrandimento su treppiede). Disegna i "contorni del corpo dell'idra e indica nella figura tutti gli elementi della sua struttura esterna scritti sopra. 2. Segui la contrazione e l'allungamento del corpo dell'animale: se spinto, scosso o altrimenti irritato, il corpo dell'idra si ridurrà in un grumo; in pochi minuti, dopo che l'idra si è calmata, il suo corpo assumerà una forma oblunga, quasi cilindrica (fino a 3 cm).

Lavoro 2. Parete del corpo dell'idra. Le cellule nel corpo dell'idra si trovano in due strati: l'esterno, o ectoderma, e l'interno, o endoderma. In tutto, dall'ipostoma alla suola, inclusi, gli strati cellulari sono ben tracciati, in quanto separati, più precisamente, collegati, da una speciale sostanza gelatinosa non cellulare, che forma anche un continuo strato intermedio, O piastra di base(Fig. 25) A causa di ciò, tutte le cellule sono collegate in un unico sistema integrale e l'elasticità della piastra di base conferisce e mantiene la forma del corpo caratteristica dell'idra.

La stragrande maggioranza delle cellule ectodermiche è più o meno omogenea, appiattita, strettamente adiacente l'una all'altra e direttamente connessa con l'ambiente esterno.

Riso. 25. Schema della struttura del corpo dell'idra. UN- sezione longitudinale del corpo con l'intersezione (longitudinale) dei tentacoli; B- incisione trasversale attraverso il tronco; IN- topografia di elementi cellulari e altri elementi strutturali nella sezione della sezione trasversale attraverso la parete del corpo dell'idra; G- apparato nervoso; cellule nervose diffusamente distribuite nell'ectoderma:
1 - suola; 2 -gambo; 3 - busto; 4 - cavità gastrica; 5 - tentacolo (parete e cavità); 6 - ipostoma e apertura della bocca in esso; 7 - ectoderma; 8 - endoderma; 9 - piastra di base; 10 - luogo di transizione dall'ectoderma all'endoderma; 11 - 16 - cellule dell'idra (11 - pungente, 12 - sensibile, 13 - intermedio (interstiziale), 14 - digestivo, 15 - ghiandolare, 16 - nervoso)

Il tessuto tegumentario primitivo che formano isola le parti interne del corpo dell'animale dall'ambiente esterno e le protegge dagli effetti di quest'ultimo. Anche le cellule endodermiche sono per lo più omogenee, sebbene sembrino esternamente diverse a causa della formazione di escrescenze protoplasmatiche temporanee-pseudolodia. Queste cellule sono allungate in tutto il corpo, con un'estremità rivolta verso l'ectoderma e l'altra all'interno del corpo; ognuno di essi è dotato di uno o due flagelli (non presenti sulla preparazione). Questo cellule digestive che svolgono la digestione del cibo e l'assorbimento; grumi di cibo vengono catturati dagli pseudopodi e i residui indigesti vengono espulsi da ciascuna cellula in modo indipendente. Processi intracellulare la digestione nell'idra è primitiva e ricorda un processo simile nei protozoi. Poiché l'ectoderma e l'endoderma sono formati da due gruppi di cellule specializzate, l'idra serve come esempio della differenziazione iniziale degli elementi cellulari in un organismo multicellulare e della formazione di tessuti primitivi (Fig. 25).

I nutrienti sono parzialmente assimilati dalle cellule digestive dell'endoderma, parzialmente trasportati attraverso lo strato non cellulare intermedio; cellule ectodermiche; ricevono i nutrienti attraverso la piastra di base, e possibilmente direttamente dal digestivo, attraverso i loro processi che perforano la piastra di base. Ovviamente, la piastra portante, sebbene priva di struttura cellulare, svolge un ruolo molto significativo nella vita dell'idra.

Progresso. 1. Familiarizzare con la struttura della parete del corpo dell'idra. Si consideri, a basso ingrandimento del microscopio, la disposizione degli strati nella parete del corpo dell'idra su una preparazione macchiata e costante di un taglio mediano attraverso il corpo dell'animale. 2. Disegna schematicamente la parete del corpo (contorno, senza raffigurare i confini tra le cellule); contrassegnare l'ectoderma, l'endoderma alla piastra di base nella figura e indicare le loro funzioni,

Lavoro 3. Gastrovascolare cavità. Si apre all'estremità orale con la bocca, che funge da unica apertura attraverso la quale la cavità comunica con l'ambiente esterno (vedi Fig. 25). Ovunque, compreso il cono orale, è circondato (o foderato) da endoderma. Entrambi gli strati cellulari delimitano l'apertura della bocca. Con entrambi i flagelli, le cellule endodermiche creano correnti d'acqua nella cavità.

Nell'endoderma ci sono cellule speciali - ghiandolari (non visibili sulla preparazione) - che secernono i succhi digestivi nella cavità (vedi Fig. 25, 26). Il cibo (ad esempio i crostacei catturati) entra nella cavità attraverso l'apertura della bocca, dove viene parzialmente digerito. I residui di cibo non digeribili vengono rimossi attraverso la stessa singola apertura che funge da

Riso. 26. Cellule idra isolate: UN- cellula epiteliale-muscolare dell'ectoderma (notevolmente ingrandita). L'insieme delle fibre muscolari contrattili nel processo nella figura è pieno di inchiostro, attorno ad esso c'è uno strato di protoplasma trasparente; B- un gruppo di cellule endodermiche. Tra le cellule digestive una ghiandolare e una sensitiva; IN- cellula interstiziale tra due cellule endodermiche:
1 - 8 - cellula muscolare epiteliale 1 - regione epiteliale 2 - nucleo, 3 - protoplasma, 4 - inclusioni, vacuoli, 5 - strato cuticolare esterno 6 - estensione muscolare, 7 - guaina protoplasmatica, 8 - fibre muscolari); 9 - endodere. cellule del bambino; 10 - i loro flagelli; 11 - cellula ghiandolare; 12 - supporto piatto;.13 - cella sensibile; 14 - cellula interstiziale

non solo per bocca, ma anche per polvere. La cavità dell'idra continua in parti del corpo come il gambo ei tentacoli (vedi Fig. 24); le sostanze digerite penetrano qui; la digestione del cibo non avviene qui.

Hydra ha una doppia digestione: intracellulare- più primitivo (descritto sopra) ed extracellulare, o cavità caratteristica degli animali pluricellulari e comparsa per la prima volta nelle cavità intestinali.

Morfologicamente e funzionalmente, la cavità dell'idra corrisponde all'intestino degli animali superiori e può essere chiamata gastrale. L'idra non ha un sistema speciale che trasporta i nutrienti; questa funzione è parzialmente svolta dalla stessa cavità, che perciò viene chiamata gastrovascolare.

Progresso. 1, Su una micropreparazione di una sezione longitudinale con un piccolo ingrandimento del microforo, considerare la forma della cavità gastrovascolare e la sua posizione nel corpo dell'idra. Prestare attenzione al rivestimento della cavità (per tutta la sua lunghezza) con cellule endodermiche. Questo deve essere verificato esaminando l'ipostoma ad alto ingrandimento del microscopio. 2. Trova le aree della cavità gastrovascolare che non sono coinvolte nella digestione del cibo. Disegna tutte le osservazioni, indicando nella figura

funzioni di varie parti della cavità. 3, Esaminare e disegnare a basso ingrandimento del microscopio una sezione trasversale del corpo dell'idra. Mostra nella figura la forma cilindrica del corpo, la posizione degli strati cellulari e della piastra di supporto, la differenza tra cellule ectodermiche ed endodermiche, la chiusura della cavità (senza contare l'apertura della bocca).

Lavoro 4. Elementi cellulari dell'idra. Nonostante tutte le differenze morfologiche e fisiologiche, le cellule di entrambi gli strati dell'idra sono così simili da costituire un unico tipo cellule muscolari epiteliali(vedi figura 26). Ognuno di essi ha un'area a forma di bolla o cilindrica con un nucleo al centro; questa è la parte epiteliale che forma il tegumento nell'ectoderma e lo strato digestivo nell'endoderma Alla base della cellula si estendono i processi contrattili - l'elemento muscolare della cellula.

Il doppio carattere nella struttura della cella corrisponde al doppio nome di questo tipo di cella.

I processi muscolari delle cellule muscolari epiteliali sono adiacenti alla piastra di base. Nell'ectoderma si trovano lungo il corpo (questo non è visibile sulla preparazione), e per contrazione del loro corpo l'idra si accorcia; nell'endoderma, al contrario, sono diretti attraverso il corpo, e quando si contraggono, il corpo dell'idra diminuisce in sezione trasversale e si allunga in lunghezza. Così, per l'azione alternata dei processi muscolari delle cellule dell'ectoderma e dell'endoderma, l'idra si contrae e si allunga in lunghezza.

Le aree epiteliali hanno un aspetto diverso, a seconda della posizione della cellula: nello strato esterno o interno, nel tronco o nella suola.

Alla duplice natura della struttura della cellula epitelio-muscolare corrisponde una duplice funzione.

Elementi cellulari molto piccoli - cellule pungenti (cellule di ortica, cnidoblasti) - si trovano in gruppi nell'ectoderma del tentacolo (Fig. 27). Il centro di un tale gruppo, chiamato batteria pungente, è occupata da una cella relativamente grande - un penetrante e diverse più piccole - volventi. Batterie pungenti meno numerose si trovano anche nell'ectoderma della regione del tronco. Le caratteristiche più comuni delle regioni di cnidia sono le seguenti: un corpo protoplasmatico, uno speciale organoide cellulare - una capsula pungente (cnida) e una spina dorsale sottile o capelli corti che sporgono verso l'esterno, appena visibili, chiamati cnidocil (Fig. 27).

Con una conoscenza più dettagliata delle cellule di ortica, si possono distinguere tre delle loro forme. Penetranti (Fig. 27)

Riso. 27. Cellule pungenti dell'idra: UN- penetrante: il primo tipo di cellule pungenti; lo cnidoblasto è mostrato a riposo (a sinistra) e con il filamento espulso (a destra); B-Volvent; IN- un segmento del tentacolo dell'idra con batterie di cellule urticanti di diverso tipo:
1 - penetranti; 2 - volventi; 3 - glutinanti; 4 - 13 - elementi di cellule pungenti (4 - berretto; 5-knidoblast, protoplasma e nucleo, 6 - capsula, 7 - parete della capsula 8 - un filo, 9 - collo, 10 - cono, 11 - stiletti, 12 - spine, 13 - knidocil)

hanno una grande capsula a forma di pera; la sua parete è forte ed elastica. Nella capsula si trova un tubo cilindrico lungo e sottile avvolto a spirale - filo pungente collegato alla parete della capsula per mezzo di un collo -

estensioni di filo, sulla cui parete interna sono presenti tre stiletti appuntiti e diverse spine.

A riposo, la capsula è chiusa da un coperchio, sul quale sporge uno cnidocile; la sua specifica irritazione (meccanica e, possibilmente, chimica) mette in azione lo cnidoblasto (vedi Fig. 27). Il coperchio si apre, il collo si estende dall'apertura della knida; i tacchi a spillo, puntati in avanti, trafiggono il corpo della vittima e, voltandosi, allargano la ferita, il filo urticante penetra in quest'ultima, che si rovescia; un liquido velenoso introdotto nella ferita da un filo paralizza o uccide la vittima. L'azione del penetrante (dall'irritazione del knizodiutya alla penetrazione del veleno) procede istantaneamente.

Volventi sono un po 'più semplici. I loro cnidi sono privi di liquido velenoso e hanno colli con stiletti e spine. I filamenti urticanti espulsi in caso di irritazione si avvolgono a spirale attorno alle setole natatorie (sulle zampe, o antenne del crostaceo) e creano così un ostacolo meccanico al movimento della preda. Meno chiaro è il ruolo dei glutinanti (grandi e piccoli).

Le cellule di ortica fungono da adattamento dell'idra per la difesa e l'attacco. Su tentacoli allungati e che si muovono lentamente, quando stimolati, vengono attivate contemporaneamente numerose batterie pungenti. Knidoblast agisce una volta; fuori uso viene sostituito da uno nuovo, formato da cellule indifferenziate di riserva.

Oltre ai gruppi specializzati di cellule studiate nelle lezioni pratiche (epitelio-muscolare, ghiandolare e ortica), l'idra ha anche altre cellule difficili da studiare in una lezione di laboratorio. Tuttavia, per completezza, si riportano di seguito le caratteristiche più importanti di queste celle.

Interstiziale cellule, o abbreviate "i-cellule" - numerose piccole cellule situate in gruppi negli spazi tra le cellule del muscolo epiteliale alle loro basi, questo corrisponde al loro nome come intermedio (vedi Fig. 26). Di questi, le cellule pungenti sono formate dalla trasformazione (vedi sopra) e da alcuni altri elementi cellulari. Pertanto, sono anche chiamate celle di riserva. Sono in uno stato indifferenziato e si specializzano in cellule di un tipo o di un altro come risultato di un complesso processo di sviluppo.

Le cellule sensibili sono concentrate principalmente nell'ectoderma (vedi Fig. 26); sono allungati; con un'estremità appuntita escono, e con l'estremità opposta alla piastra di base, lungo la quale si estendono i loro processi. Per la loro base, le cellule sensibili sembrano entrare in contatto con gli elementi nervosi.

Le cellule nervose sono sparse in modo più uniforme in tutto il corpo dell'idra, formando collettivamente un sistema nervoso diffuso (vedi Fig. 25); solo nella zona dell'ipostoma e della suola se ne trova un accumulo più ricco, ma l'idra non ha ancora un centro nevralgico o nodi nervosi in genere. Le cellule nervose sono interconnesse da processi (vedi Fig. 25), formando qualcosa come una rete, i cui noduli sono rappresentati da cellule nervose; su questa base, il sistema nervoso dell'idra è chiamato reticolato. Come le cellule sensoriali, le cellule nervose sono concentrate principalmente nell'ectoderma.

L'irritazione dall'ambiente esterno (chimica, meccanica, esclusa l'irritazione degli cnidoblasti) è percepita dalle cellule sensibili e l'eccitazione da essa causata viene trasmessa alle cellule nervose e si diffonde lentamente all'intero sistema. Vengono espressi i movimenti di risposta dell'idra

sotto forma di compressione di tutto il corpo, cioè sotto forma di reazione generale, nonostante la natura locale dell'irritazione. Tutto ciò è la prova del basso livello in cui si trova il sistema nervoso dell'idra. Tuttavia, svolge già il ruolo di un organo che collega gli elementi strutturali di B a un unico insieme (connessioni nervose nel corpo) e il corpo nel suo insieme - con l'ambiente esterno.

Progresso, 1. Su una micropreparazione di una sezione longitudinale (o su una totale), esaminare al microscopio ad alto ingrandimento una piccola area del tentacolo. Studiare l'aspetto delle cellule urticanti, la loro posizione nel corpo e le batterie urticanti formate da esse. Disegna l'area studiata del tentacolo con l'immagine di entrambi gli strati cellulari, l'area della cavità gastrovascolare e la batteria pungente, 2. Su una micropreparazione fatta in anticipo dal tessuto macerato (vedi p. 12), esamina e schizzo ad alto ingrandimento di diverse forme di cellule urticanti e di una cellula epiteliale-muscolare . Segna i dettagli della struttura e indica la loro funzione.

Lavoro 5. Riproduzione dell'idra. Le idra si riproducono sia vegetativamente che sessualmente.

Forma vegetativa di riproduzione - gemmazione- effettuato come segue. Nella parte inferiore del tronco dell'idra, un rene appare come un tubercolo a forma di cono. Alla sua estremità distale (vedi Fig. 24) compaiono diversi piccoli tubercoli, che si trasformano in tentacoli; al centro tra loro si rompe l'apertura della bocca. All'estremità prossimale del rene si formano un gambo e una suola. Le cellule dell'ectoderma, dell'endoderma e il materiale della piastra di supporto prendono parte alla formazione del rene. La cavità gastrica del corpo della madre continua nella cavità del rene. Un rene completamente sviluppato si separa dall'individuo genitore e passa a un'esistenza indipendente.

Gli organi della riproduzione sessuale sono rappresentati nelle idre dalle ghiandole sessuali o gonadi (vedi Fig. 24). L'ovaio si trova nella parte inferiore del tronco; una cellula ovoidale nell'ectoderma, circondata da speciali cellule nutritive, è un grande uovo con numerose escrescenze simili a pseudopodi. Sopra l'uovo, l'ectoderma assottigliato sfonda. testicoli con numerosi spermatozoi si formano nella parte distale (più vicina all'estremità orale) della regione del tronco, anche nell'ectoderma. Attraverso la rottura dell'ectoderma, gli spermatozoi entrano nell'acqua e, raggiunto l'uovo, lo fecondano. Nelle idre dioiche, un individuo porta una gonade maschile o femminile; A

ermafrodita, cioè bisessuale, nello stesso individuo si formano sia il testicolo che l'ovaio.

Progresso. 1. Familiarizzare con l'aspetto del rene su un'idra viva o su una micropreparazione (sezione totale o longitudinale). Scopri la relazione tra gli strati cellulari e la cavità del rene con le strutture corrispondenti del corpo della madre. Osservazioni di schizzo a basso ingrandimento del microscopio. 2. Sulla preparazione di una sezione longitudinale, è necessario esaminare e disegnare a basso ingrandimento del microscopio una vista generale delle ghiandole sessuali dell'idra.

Distale, dal latino distar - distante dal centro o asse del corpo; in questo caso distante dal corpo della madre.

Prossimale, dal latino prossimo- più vicino (più vicino all'asse del corpo o al centro).

1: ermafrodito, dal greco ermafrodito Un organismo con organi sessuali di entrambi i sessi.

Uno dei rappresentanti tipici dell'ordine degli animali intestinali è l'idra d'acqua dolce. Queste creature vivono in corpi idrici puliti e si attaccano alle piante o al suolo. Per la prima volta furono visti dall'inventore olandese del microscopio e dal famoso naturalista A. Leeuwenhoek. Lo scienziato è persino riuscito a testimoniare il germogliamento dell'idra ed esaminarne le cellule. Successivamente, Carl Linnaeus diede al genere un nome scientifico, riferendosi agli antichi miti greci sull'Idra di Lerna.

Caratteristiche strutturali

Questo abitante acquatico si distingue per le sue dimensioni in miniatura. In media, la lunghezza del corpo va da 1 mm a 2 cm, ma può essere leggermente superiore. La creatura ha una forma del corpo cilindrica. Davanti c'è una bocca con tentacoli intorno (il loro numero può arrivare fino a dodici pezzi). Sul retro c'è la suola, con la quale l'animale si muove e si attacca a qualcosa.

Sulla suola è presente uno stretto poro attraverso il quale passano bolle di liquido e gas dalla cavità intestinale. Insieme alla bolla, la creatura si stacca dal supporto selezionato e si solleva. Allo stesso tempo, la sua testa si trova nel mezzo dell'acqua. L'idra ha una struttura semplice, il suo corpo è costituito da due strati. Stranamente, quando una creatura ha fame, il suo corpo sembra più lungo.

Le idre sono uno dei pochi celenterati che vivono in acqua dolce. La maggior parte di queste creature vive nell'area del mare. . Le varietà d'acqua dolce possono avere i seguenti habitat:

• stagni;
• laghi;
• fabbriche fluviali;
• fossati.

Se l'acqua è limpida e pulita, queste creature preferiscono stare vicino alla riva, creando una specie di tappeto. Un altro motivo per cui gli animali preferiscono le zone poco profonde è il loro amore per la luce. Le creature d'acqua dolce sono molto brave a distinguere la direzione della luce e ad avvicinarsi alla sua fonte. Se li metti in un acquario, nuoteranno sicuramente verso la parte più illuminata.

È interessante notare che nell'endoderma di questa creatura possono essere presenti alghe unicellulari (zoochlorella). Ciò si riflette nell'aspetto dell'animale: acquisisce un colore verde chiaro.

Processo di nutrizione

Questa creatura in miniatura è un vero predatore. È molto interessante sapere cosa mangia l'idra d'acqua dolce. Molte piccole creature viventi vivono nell'acqua: ciclopi, ciliati e anche crostacei. Servono da cibo per questa creatura. A volte può mangiare prede più grandi, come piccoli vermi o larve di zanzara. Inoltre, questi celenterati causano gravi danni alle peschiere, perché il caviale diventa uno di ciò che mangia l'idra.

Nell'acquario puoi vedere in tutto il suo splendore come caccia questo animale. L'idra pende con i tentacoli verso il basso e allo stesso tempo li dispone sotto forma di una rete. Il suo busto oscilla leggermente e descrive un cerchio. La preda che nuota nelle vicinanze tocca i tentacoli, cerca di scappare, ma improvvisamente smette di muoversi. Le cellule pungenti lo paralizzano. Quindi la creatura intestinale lo attira alla bocca e lo mangia.

Se l'animale ha mangiato bene, si gonfia. Questa creatura può divorare la vittima che è più grande di esso. La sua bocca può spalancarsi molto, a volte da essa è chiaramente visibile una parte dell'organismo della preda. Dopo un simile spettacolo, non c'è dubbio che l'idra d'acqua dolce sia un predatore in termini di alimentazione.

Metodo di riproduzione

Se la creatura è nutrita a sufficienza, la riproduzione avviene molto rapidamente per gemmazione. In pochi giorni, un minuscolo rene diventa un individuo maturo. Spesso sul corpo dell'idra compaiono molti di questi reni, che vengono poi separati dal corpo della madre. Questo processo è chiamato riproduzione asessuata.

In autunno, quando l'acqua diventa più fredda, anche le creature d'acqua dolce possono riprodursi sessualmente. Questo processo va così:

1. Le ghiandole sessuali compaiono sul corpo dell'individuo. In alcuni di essi si formano cellule maschili e in altri uova.
2. Le cellule sessuali maschili si muovono nell'acqua ed entrano nella cavità corporea dell'idra, fecondando le uova.
3. Quando si formano le uova, l'idra molto spesso muore e dalle uova nascono nuovi individui.

In media, la lunghezza del corpo dell'idra va da 1 mm a 2 cm, ma può essere leggermente superiore.

Sistema nervoso e respirazione

In uno degli strati del corpo di questa creatura c'è un sistema nervoso sparso e nell'altro un piccolo numero di cellule nervose. In totale, ci sono 5.000 neuroni nel corpo di un animale. Vicino alla bocca, sulla suola e sui tentacoli, l'animale ha plessi nervosi.

Hydra non divide i neuroni in gruppi. Le cellule percepiscono l'irritazione e danno un segnale ai muscoli. Nel sistema nervoso di un individuo ci sono sinapsi elettriche e chimiche, oltre a proteine ​​opsine. Parlando di ciò che respira l'idra, vale la pena ricordare che il processo di escrezione e respirazione avviene sulla superficie dell'intero corpo.

Rigenerazione e crescita

Le cellule dei polipi d'acqua dolce sono in costante rinnovamento. Al centro del corpo si dividono e poi si spostano sui tentacoli e sulla suola, dove muoiono. Se ci sono troppe cellule in divisione, si spostano nella regione inferiore del corpo.

Questo animale ha una straordinaria capacità di rigenerarsi. Se tagli il suo busto, ogni parte tornerà alla sua forma precedente.

Durata

Nel XIX secolo si parlava molto dell'immortalità dell'animale. Alcuni ricercatori hanno cercato di dimostrare questa ipotesi, mentre altri volevano confutarla. Nel 1917, dopo un esperimento di quattro anni, la teoria fu dimostrata da D. Martinez, a seguito della quale l'idra iniziò ufficialmente a riferirsi alle creature sempre viventi.

L'immortalità è associata a un'incredibile capacità di rigenerarsi. La morte degli animali in inverno è associata a fattori avversi e alla mancanza di cibo.

Le idre d'acqua dolce sono creature divertenti. In tutta la Russia ci sono quattro specie di questi animali. e sono tutti simili. Le più comuni sono le idre ordinarie e inseguite. Andando a nuotare nel fiume, puoi trovare sulle sue sponde un intero tappeto di queste creature verdi.

I rappresentanti del tipo Celenterati sono animali multicellulari che hanno simmetria del raggio (radiale)..

Il loro corpo è composto da due strati di cellule- esterno ( ectoderma) e interno ( endoderma), tra i quali si trova la mesoglea.

Fondamentalmente, i celenterati sono predatori. Loro hanno cavità intestinale dove il cibo viene digerito. La cavità comunica con l'ambiente attraverso bocca. Non ci sono altre aperture (i residui non digeriti vengono espulsi attraverso la bocca).

Schema strutturale delle cavità intestinali (sull'esempio dell'idra d'acqua dolce)

Funzioni cellulari

1. Epiteliale-muscolare (pelle-muscolare) le cellule svolgeranno una funzione tegumentaria e avranno anche processi muscolari che forniscono il movimento della cavità intestinale.

2. Le cellule pungenti hanno una capsula piena di veleno che paralizza la vittima (azione neuroparalitica). Immerso in una capsula filo pungente. Situato sulla superficie della cella capelli sensibili. Quando questi capelli vengono toccati, il filo pungente viene espulso ed entra nel corpo della vittima.

Schema della struttura della cellula pungente

3. Le cellule nervose hanno lunghi processi che insieme formano una rete neurale. Un tale sistema nervoso è chiamato diffuso.

Il sistema nervoso e la percezione dell'irritazione dell'idra

4. Le cellule sessuali forniscono la riproduzione sessuale dell'intestino.

5. Le cellule ghiandolari producono enzimi che digeriscono il cibo nella cavità intestinale (questo digestione intracavitaria).

6. Digestivo-muscolare le cellule hanno flagelli e prolegs. I flagelli muovono l'acqua con particelle di cibo e gli pseudopodi risultanti la catturano. Ulteriore digestione avviene nei vacuoli digestivi (this digestione intracellulare).

7. Non specializzato (intermedio) le cellule sono in grado di trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula e fornire la rigenerazione (ripristino delle parti perdute) dell'intestino.

Knidocil- pelo sensibile della cellula urticante dei celenterati.

Enzimi- sostanze biologicamente attive che accelerano i processi in atto nella cellula. Gli enzimi digestivi accelerano il processo di digestione.

riproduzione

Si verifica la riproduzione delle cavità intestinali sessualmente e asessualmente.

La riproduzione asessuata avviene per gemmazione.

Nel caso della riproduzione sessuata, lo stadio larvale si sviluppa dall'uovo fecondato. Attaccata al fondo, la larva si trasforma in un polipo. I polipi formano colonie o meduse a vita libera. Qui possiamo parlare dell'alternanza delle generazioni: un polipo attaccato e una medusa a vita libera.

Il valore dei celenterati

I rappresentanti dell'intestino - i polipi corallini formano barriere coralline e talvolta intere isole - atolli - che rappresentano ecosistemi speciali.

Hydra è un genere di animali appartenenti ai Celenterati. La loro struttura e attività sono spesso considerate sull'esempio di un tipico rappresentante - idra d'acqua dolce. Inoltre, verrà descritta questa particolare specie, che vive in corpi idrici dolci con acqua pulita, si attacca alle piante acquatiche.

Di solito la dimensione dell'idra è inferiore a 1 cm La forma di vita è un polipo, che suggerisce una forma del corpo cilindrica con una suola nella parte inferiore e un'apertura della bocca nella parte superiore. La bocca è circondata da tentacoli (circa 6-10), che possono estendersi in lunghezza superando la lunghezza del corpo. L'idra si sporge nell'acqua da un lato all'altro e con i suoi tentacoli cattura piccoli artropodi (dafnie, ecc.), Dopodiché li manda in bocca.

Per le idre, così come per tutti i celenterati, è caratteristico simmetria radiale (o radiale).. Se non guardi dall'alto, puoi disegnare molti piani immaginari che dividono l'animale in due parti uguali. A Hydra non importa da che parte il cibo gli si avvicina, poiché conduce uno stile di vita immobile, quindi la simmetria radiale è più vantaggiosa per lei della simmetria bilaterale (caratteristica della maggior parte degli animali mobili).

La bocca di Hydra si apre in cavità intestinale. È qui che avviene la digestione del cibo. Il resto della digestione viene effettuato in cellule che assorbono il cibo parzialmente digerito dalla cavità intestinale. I residui non digeriti vengono espulsi attraverso la bocca, poiché i celenterati non hanno l'ano.

Il corpo dell'idra, come tutti i celenterati, è costituito da due strati di cellule. Lo strato esterno è chiamato ectoderma, e l'interno endoderma. Tra loro c'è un piccolo strato mesoglea- sostanza gelatinosa non cellulare, che può contenere vari tipi di cellule o processi di cellule.

Ectoderma dell'idra

L'ectoderma dell'idra è costituito da diversi tipi di cellule.

cellule muscolari della pelle i più numerosi. Creano i tegumenti dell'animale e sono anche responsabili del cambiamento della forma del corpo (allungamento o riduzione, flessione). I loro processi contengono fibre muscolari che possono contrarsi (mentre la loro lunghezza diminuisce) e rilassarsi (la loro lunghezza aumenta). Pertanto, queste cellule svolgono il ruolo non solo di coperture, ma anche di muscoli. Hydra non ha vere cellule muscolari e, di conseguenza, vero tessuto muscolare.

L'Idra può muoversi usando le capriole. Si appoggia così forte che raggiunge il supporto con i suoi tentacoli e si ferma su di essi, sollevando la suola. Dopodiché, la suola si appoggia già e diventa su un supporto. Così, l'idra fa una capriola e si ritrova in un posto nuovo.

L'idra ha cellule nervose. Queste cellule hanno un corpo e lunghi processi che le collegano tra loro. Altri processi sono in contatto con il muscolo della pelle e alcune altre cellule. Pertanto, l'intero corpo è racchiuso in una rete nervosa. Le idra non hanno un accumulo di cellule nervose (gangli, cervello), tuttavia, anche un sistema nervoso così primitivo consente loro di avere riflessi incondizionati. Le idra reagiscono al tatto, alla presenza di una serie di sostanze chimiche, ai cambiamenti di temperatura. Quindi se tocchi l'idra, si restringe. Ciò significa che l'eccitazione di una cellula nervosa si diffonde a tutte le altre, dopodiché le cellule nervose trasmettono un segnale alle cellule muscolari della pelle in modo che inizino a contrarre le loro fibre muscolari.

Tra le cellule muscolari della pelle, l'idra ne ha molte cellule urticanti. Soprattutto molti di loro sui tentacoli. Queste cellule all'interno contengono capsule urticanti con filamenti urticanti. All'esterno, le cellule hanno un pelo sensibile, quando vengono toccate, il filo pungente fuoriesce dalla sua capsula e colpisce la vittima. In questo caso, il veleno viene iniettato in un piccolo animale, che di solito ha un effetto paralitico. Con l'aiuto di cellule pungenti, l'idra non solo cattura la sua preda, ma si difende anche dagli animali che la attaccano.

cellule intermedie(situati nella mesoglea piuttosto che nell'ectoderma) forniscono la rigenerazione. Se l'idra è danneggiata, grazie alle cellule intermedie, si formano nuove varie cellule dell'ectoderma e dell'endoderma nel sito della ferita. L'idra può rigenerare una parte abbastanza grande del suo corpo. Da qui il suo nome: in onore del personaggio dell'antica mitologia greca, che fece crescere nuove teste per sostituire quelle mozzate.

Endoderma dell'idra

L'endoderma riveste la cavità intestinale dell'idra. La funzione principale delle cellule endodermiche è quella di catturare le particelle di cibo (parzialmente digerite nella cavità intestinale) e la loro digestione finale. Allo stesso tempo, le cellule endodermiche hanno anche fibre muscolari che possono contrarsi. Queste fibrille sono dirette verso la mesoglea. I flagelli sono diretti verso la cavità intestinale, che raccoglie particelle di cibo nella cellula. La cellula li cattura come fa l'ameba, formando pseudopodi. Inoltre, il cibo è nei vacuoli digestivi.

L'endoderma secerne un segreto nella cavità intestinale: il succo digestivo. Grazie a lui, l'animale catturato dall'idra si scompone in piccole particelle.

Allevamento di idra

L'idra d'acqua dolce ha una riproduzione sia sessuale che asessuata.

riproduzione asessuata effettuato per gemmazione. Si verifica durante un periodo favorevole dell'anno (principalmente in estate). Una sporgenza del muro si forma sul corpo dell'idra. Questa sporgenza aumenta di dimensioni, dopodiché si formano tentacoli su di essa e scoppia una bocca. Successivamente, l'individuo figlia viene separato. Pertanto, le idre d'acqua dolce non formano colonie.

Con l'inizio del freddo (in autunno), l'idra trasgredisce riproduzione sessuale. Dopo la riproduzione sessuale, le idre muoiono, non possono vivere in inverno. Durante la riproduzione sessuale nel corpo dell'idra si formano uova e sperma. Quest'ultima lascia il corpo di un'idra, nuota fino a un'altra e lì feconda le sue uova. Si formano zigoti, che sono ricoperti da un guscio denso che consente loro di sopravvivere all'inverno. In primavera, lo zigote inizia a dividersi e si formano due strati germinali: l'ectoderma e l'endoderma. Quando la temperatura diventa abbastanza alta, la giovane idra rompe il guscio ed esce.