La risposta dell'organismo dell'idra a. Genere: Idra = Idra. A28. appartiene alla classe Hydroid

Gli antipiretici per i bambini sono prescritti da un pediatra. Ma ci sono situazioni di emergenza per la febbre quando il bambino ha bisogno di ricevere immediatamente la medicina. Quindi i genitori si assumono la responsabilità e usano farmaci antipiretici. Cosa è permesso dare ai neonati? Come abbassare la temperatura nei bambini più grandi? Quali farmaci sono i più sicuri?

Movimenti dell'idra. Le cellule epiteliale-muscolari dell'ectoderma hanno fibre che possono contrarsi. Se si contraggono contemporaneamente, l'intero corpo dell'idra si accorcia. Se la burocrazia nelle celle viene ridotta da un lato, l'idra si inclina in questa direzione. Grazie al lavoro di queste fibre, i tentacoli dell'idra si muovono e tutto il suo corpo si muove (Fig. 13.4).

Reazioni all'irritazione dell'idra. Grazie alle cellule nervose situate nell'ectoderma, l'idra percepisce gli stimoli esterni: luce, tatto e alcune sostanze chimiche. I processi di queste cellule si intrecciano tra loro, formando una griglia. È così che si forma il sistema nervoso più semplice, chiamato diffondere (figura 13.5). La maggior parte delle cellule nervose si trova vicino alla suola e sui tentacoli. Una manifestazione del lavoro del sistema nervoso e delle cellule muscolari epiteliali è il riflesso dell'idra incondizionato, che piega i tentacoli in risposta al tocco.

Riso. 13.4. Schema di movimento dell'idra
Riso. 13.5. Sistema nervoso dell'idra

Nello strato esterno ci sono anche cellule pungenti contenenti capsule con un tubo sottile attorcigliato - un filo pungente. Un capello sensibile sporge dalla cellula. Basta toccarlo leggermente, poiché il filo viene espulso dalla capsula e trafigge il corpo del nemico o della preda. Il veleno gli arriva lungo il filo pungente e l'animale muore. La maggior parte delle cellule pungenti si trova nei tentacoli.

Rigenerazione dell'idra. Piccole cellule intermedie arrotondate dell'ectoderma sono in grado di trasformarsi in altri tipi di cellule. A causa della loro riproduzione, l'idra ricostruisce rapidamente la parte danneggiata del corpo. La capacità di rigenerare questo animale è sorprendente: quando l'idra è stata divisa in 200 parti, da ciascuna è stato ripristinato un intero animale!

Cibo per l'idra. L'endoderma contiene cellule ghiandolari e cellule digestive dotate di flagelli. Le cellule ghiandolari forniscono sostanze chiamate succhi digestivi alla cavità intestinale. Queste sostanze distruggono la preda, decomponendola in pezzi microscopici. Con l'aiuto dei flagelli, le cellule digestive li adattano a se stessi e li catturano formando pseudopodi. La cavità interna dell'idra non è accidentalmente chiamata cavità intestinale: in essa inizia la digestione del cibo. Ma alla fine, il cibo viene scomposto nei vacuoli digestivi delle cellule digestive. I resti di cibo non digerito vengono rimossi dalla cavità intestinale attraverso la bocca.

Selezione sostanze nocive formate durante la vita dell'idra, avviene attraverso l'ectoderma nell'acqua

Interazione cellulare. Tra le cellule dell'idra, solo le cellule digestive digeriscono il cibo, ma forniscono nutrienti non solo a se stesse, ma a tutte le altre cellule. A loro volta, i "vicini" creano le migliori condizioni di vita per i fornitori di sostanze nutritive. Pensa alla caccia dell'idra: ora puoi spiegare come il lavoro coordinato delle cellule nervose, pungenti, epiteliali-muscolari e ghiandolari fornisca lavoro alle cellule digestive. E queste cellule condividono i risultati del loro lavoro con i loro vicini. materiale dal sito

Come si riproduce l'idra? Durante la riproduzione asessuata, si forma un rene a seguito della divisione delle cellule intermedie. Il rene cresce, su di esso compaiono tentacoli, una bocca erutta tra di loro. Una suola è formata all'estremità opposta. Una piccola idra viene separata dal corpo della madre, affonda sul fondo e comincia a vivere da sola.

Hydra si riproduce anche sessualmente. L'idra è un ermafrodita: in alcune sporgenze del suo ectoderma, gli spermatozoi si formano da cellule intermedie, in altre uova. Lasciando il corpo dell'idra, gli spermatozoi seguono l'acqua verso altri individui. Dopo aver trovato le uova, le fertilizzano. Si forma uno zigote, attorno al quale appare un guscio denso. Questo uovo fecondato rimane nel corpo dell'idra. La riproduzione sessuale di solito avviene in autunno. In inverno, le idre adulte muoiono e le uova sopravvivono all'inverno sul fondo del bacino. In primavera, lo zigote inizia a dividersi, formando due strati di cellule. Da loro si sviluppa una piccola idra.

In questa pagina, materiale sugli argomenti:

  • Stato di riproduzione delle spugne

  • Rapporto sulla biologia dell'irritazione e del movimento

  • Caratteristiche della struttura e del funzionamento delle cellule del corpo dell'idra

  • Caratteristiche dei processi vitali dell'idra

  • Confronta la struttura della cellula pungente dell'idra e la pelle della foglia di ortica.

Domande su questo articolo:

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

    Il funzionamento degli ormoni come i più importanti regolatori e integratori del metabolismo e delle varie funzioni nel corpo è impossibile senza l'esistenza di sistemi per la ricezione del segnale specifico e la sua trasformazione nell'effetto benefico finale, cioè senza un sistema ormonale competente. In altre parole, la presenza di una reazione a livello organismico a composti esogeni è impossibile senza la presenza di citoricezione a questi composti e, di conseguenza, senza l'esistenza in questi animali di composti endogeni correlati a quelli che influenziamo. Ciò non contraddice il concetto di blocchi universali, quando le principali strutture molecolari nei sistemi funzionali degli organismi viventi si trovano in un insieme quasi completo già nelle prime fasi dell'evoluzione, che sono disponibili solo per lo studio, sono rappresentate da un numero limitato di molecole e svolgono funzioni elementari con lo stesso nome non solo in rappresentanti di un regno, ad esempio in diversi gruppi di mammiferi o anche in diversi tipi, ma anche in rappresentanti di diversi regni, inclusi multicellulari e unicellulari, eucarioti superiori e procarioti.

    Tuttavia, occorre prestare attenzione al fatto che i dati sulla composizione e le funzioni dei composti che agiscono come ormoni nei vertebrati stanno appena iniziando ad apparire in rappresentanti di taxa di livello filogenetico piuttosto basso. Dei gruppi di animali di basso livello filogenetico, l'idra, come rappresentante delle cavità intestinali, 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 nell'idra. Nell'ipostoma sono presenti gruppi ordinati di 6-11 cellule connesse sinapticamente, che possono essere considerate una prova della presenza di gangli nervosi primitivi nelle idre. Oltre a fornire risposte comportamentali, il sistema idranervoso funge da sistema di regolazione endocrino, fornendo il controllo del metabolismo, della riproduzione e dello sviluppo. Nell'idra c'è una differenziazione delle cellule nervose in base alla composizione dei neuropeptidi in esse contenuti). 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 del plantare 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 nell'assicurare la risposta delle cellule ai neuroormoni, ovvero il meccanismo d'azione di queste sostanze in due linee filogeneticamente diverse è lo stesso.

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

    Materiali e metodi di ricerca

    Gli animali per l'esperimento sono stati raccolti nel giugno-luglio 1985-1992. alla stazione (un canale del fiume Nemonin, il villaggio di Matrosovo, distretto di Polessky). Adattamento al contenuto in laboratorio - 10-14 giorni. Volume di materiale: tipo - Coelenterata; classe - idrozoi; vista - Hydra oligactis Pallas; numero - 840. Il numero di animali si riflette all'inizio dell'esperimento e l'aumento del numero non viene preso in considerazione.

    Abbiamo usato composti ormonali solubili in acqua della serie ossitocina, l'ipofisi anteriore con un'attività iniziale di 1 ml (ip) (ifotocina - 5U, pituitrin - 5U, mammofisina - 3U, prephysone - 25U, gonadotropina - 75U) e uno steroide - prednisolone - 30 mg , che nei vertebrati fornisce la regolazione endocrina a tre collegamenti, compreso il complesso ipotalamo-ipofisario e le ghiandole epiteliali.

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

    C'erano tre gruppi di studio:

    1a - definizione di reazioni "+" o "-" in tutte le concentrazioni da noi accettate;

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

    3 ° - esperimento cronico.

    L'esperimento ha tenuto conto dell'attività del germogliamento dell'idra. I dati ottenuti sono stati sottoposti ad elaborazione statistica standard.

    Risultati della ricerca

    Nel determinare la reazione "±" hydr 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 hydr, il germogliamento è rimasto al livello di 0,0-0,4 gemme/hydru (Pa) per cinque giorni. Nel mezzo con la concentrazione minima di prefisone, l'aumento è stato di 2,2 ind./idru, pituitrin - 1,9 ind./idru (la significatività delle differenze con il controllo è estremamente alta - con un livello di significatività di 0,01). Hyfotocin, mammophysin e prephyson hanno dato buoni risultati a concentrazioni medie (1,8-1,9 individui/idra). Il prednisolone nella concentrazione minima, e soprattutto nella media, ha causato un aumento del numero di 1,1-1,3 individui / idra, che supera significativamente il controllo.

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

    Tabella 1

    Influenza dei preparati ormonali sul germogliamento dell'idra (Ra) e probabilità di affidabilità delle loro differenze (p)

    Mercoledì RA Modifica R
    1 giorno 9 giorni RA 1 giorno 9 giorni
    Controllo 1,2±0,8 1,5 ± 0,9 0,3±0,1 - -
    Gonadotropina 2.1±1.2 5,1±0,3 3,0±0,8 0,71 0,95
    Prefisso 1,1±0,7 4,9±2,0 3,8±1,3 0,13 0,97
    Ifotocina 1,8±0,8 6.1±2.2 4.3±1.4 0,58 0,99
    Pituitrin 0,8 ± 0,5 4,5±2,0 3,7±1,5 0,47 0,98
    mammofisina 1,1±0,3 5,3±2,0 4.2±1.7 0,15 0,99
    Prednisolone 1,5±0,4 7.1±2.2 5,6±1,8 0,43 0,99

    Come si può vedere dalla tabella, il valore Ra più alto è stato ottenuto quando gli animali erano tenuti in prednisolone. Tutte le preparazioni di peptidi forniscono valori Pa approssimativamente simili (media 3,8 ± 0,5). Tuttavia, c'è anche variazione qui. L'effetto migliore (4,3 ± 1,4) si ottiene quando gli animali sono tenuti in un terreno con un estratto purificato della neuroipofisi - ifotocina. Mammophizin è vicino ad esso in termini di grado di influenza. Nei gruppi sperimentali con pituitrin e prephyson, i valori di Pa erano rispettivamente di 3,7±1,5 e 3,8±1,3. L'effetto minimo è dato dall'effetto sull'idra da parte delle gonadotropine. Differenze non significative in Ra compaiono entro la fine del primo giorno dopo aver posizionato l'idra in soluzioni di preparati ormonali. Durante i nove giorni dell'esperimento, Ra nel controllo non è cambiato. A partire dal terzo giorno, Ra in tutti i gruppi sperimentali supera significativamente Ra nel controllo. Va notato un graduale aumento significativo di questo indicatore nei gruppi sperimentali entro il nono giorno.

    Per valutare la significatività statistica degli impatti, abbiamo confrontato i valori del criterio F (rapporto dei quadrati medi) ottenuti per ciascuno dei due fattori separatamente (A - fattore di durata; B - fattore di impatto) e per la loro interazione (A + B), e i valori tabulari del criterio per due livelli di significatività P=0.05 e P=0.01 (Tabella 2).

    Tavolo 2

    I risultati dell'analisi della varianza dell'effetto dei preparati ormonali e la durata del mantenimento sull'intensità della riproduzione asessuata di Hydra oligactis

    Falso- Attuale in gruppi Tabulare R
    tori Pituitrin mammofisina Ifotocina Gonadotropina Prefisso Prednisolone 0,05 0,01
    UN 3,44 1,40 2,27 2,17 3,62 1,30 1,92 2,50
    IN 8,37 4,04 8,09 4,73 8,26 12,70 4,00 7,08
    A+B 1,12 0,96 0,56 0,37 1,07 1,03 1,92 2,50

    Come si può vedere dalla tabella, il fatto F per il fattore di impatto a un livello di significatività di 0,05 in tutti i gruppi sperimentali è maggiore di Ftable, e a un livello di significatività di 0,01, questo modello è osservato in gruppi con pituitrin, hyphotocin, prefizone e prednisolone, e il grado di esposizione nel gruppo con prednisolone il più alto, molto più che nei gruppi con pituitrina, ifotocina e prefisone, che hanno un effetto simile (i valori di Ffact sono molto vicini). L'influenza dell'interazione dei fattori A e B in tutti i gruppi sperimentali non è dimostrata.

    Per il fattore A, Fact è inferiore a Ftabl (a entrambi i livelli di significatività) nei gruppi con mammofisina e prednisolone. Nei gruppi con ifotocina e gonadotropina, Fact è maggiore di Ftabl a P=0,05, cioè l'influenza di questo fattore non può essere considerata definitivamente dimostrata, a differenza dei gruppi sperimentali con pituitrina e prefisone, dove Fact è maggiore di Ftabl a P =0.01 e a P=0.05.

    Tutti i preparati ormonali, ad eccezione della gonadotropina, in un modo o nell'altro ritardano l'inizio della riproduzione asessuata. Tuttavia, questo è statisticamente significativo solo nel gruppo con prephyson (P=0,01). I preparati ormonali utilizzati nell'esperimento non influenzano in modo significativo la durata dello sviluppo di un singolo rene, modificano l'influenza reciproca del primo e del secondo rene: pituitrina, mammofisina, prephyson, gonadotropina - in presenza della sola sezione della testa formata dei reni in via di sviluppo; pituitrin, gonadotropina e prednisolone - in presenza di almeno una sezione plantare formata di reni in via di sviluppo.

    Pertanto, la sensibilità dell'idra a un'ampia gamma di composti ormonali nei vertebrati può essere considerata consolidata e si può presumere che i composti ormonali esogeni siano inclusi (come sinergici o antagonisti) nel ciclo di regolazione endocrino insito nell'idra stessa.

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    Le idra sono un genere speciale di celenterati sessili che assomigliano alle piante nel loro aspetto e stile di vita, ma appartengono comunque al regno animale. Il sistema nervoso dell'idra è progettato in modo tale da garantire che la creatura possa ottenere cibo a sufficienza.

    Non è facile capire quale tipo di sistema nervoso abbia un'idra, poiché questa struttura è abbastanza semplice e si trova non solo in queste creature, ma anche in alcuni tipi di meduse e altri animali primitivi. Le idre sono organismi animali relativamente piccoli, che raggiungono dimensioni da 2 a 20 mm.

    Le cellule che formano il sistema nervoso hanno la forma di stelle, che sono collegate tra loro tramite raggi, formando una rete neurale. Il sistema nervoso si trova sotto le cellule muscolari della pelle. Hydra non ha un organo di percezione centrale degli impulsi elettrici causati da stimoli esterni o interni. Il numero massimo di neuroni è di circa 5000 pz. e sono tutti interconnessi.

    Il sistema nervoso dell'idra è chiamato plesso diffuso, poiché esiste un plesso sparso ed eterogeneo. L'ispessimento del plesso diffuso si osserva nell'area della suola, della cavità orale e dei tentacoli. Recenti studi hanno dimostrato che esiste un anello nervoso nella regione dell'apertura della bocca, che ha una struttura simile all'anello nervoso situato lungo il bordo dell'ombrello dell'idromedusa.

    Il sistema nervoso dell'idra è estremamente primitivo, pertanto le cellule che lo compongono non hanno una netta divisione in motorie, intercalari e sensibili. Allo stesso tempo, bisogna tenere conto del fatto che esiste una certa divisione delle cellule del sistema nervoso di questa creatura. Esistono 2 tipi principali di cellule nervose: gangliari e sensibili.

    La struttura di questi 2 tipi di cellule presenta differenze cardinali. Le cellule sensibili si trovano attraverso lo strato epiteliale e hanno 1 flagello fisso punteggiato da villi microscopici. Questo flagello entra nell'ambiente esterno e conduce stimoli che agiscono dall'esterno. Le cellule di tipo gangliare si trovano proprio alla base dello strato epiteliale-muscolare, quindi i loro processi non possono percepire stimoli che agiscono dall'esterno, ma allo stesso tempo partecipano attivamente alla contrazione muscolare quando richiesto.

    In termini di composizione morfologica, la stragrande maggioranza delle cellule nervose dell'idra è bipolare, il che fornisce loro una migliore conduttività e la capacità di rispondere adeguatamente agli stimoli che influenzano il corpo di questo organismo dall'ambiente esterno.

    Nonostante la struttura primitiva del sistema nervoso dell'idra, tuttavia, la conduttività è assicurata non solo da reazioni elettriche, ma anche chimiche. I neurotrasmettitori chimici in un organismo come l'idra includono serotonina, dopamina, gamma-amminoacido, norepinefrina, glutammato, glicina e inoltre un numero incredibile di diversi tipi di neuropeptidi.

    Tutte queste sostanze chimiche sono più caratteristiche di organismi animali complessi, ma una piccola parte di esse è presente anche nei protozoi. Nonostante l'idra non abbia un sistema nervoso centrale, è comunque in grado di percepire gli stimoli luminosi. Relativamente di recente, anche organismi come le meduse erano considerati del tutto incapaci di distinguere tra luce e oscurità, ma in seguito sono state scoperte cellule speciali che consentono a queste creature, alla deriva attraverso l'oceano, di distinguere tra luce e oscurità e scegliere la direzione del movimento. Questo è estremamente efficace, perché negli strati più superficiali dell'acqua ci sono più piccoli crostacei e altri organismi di cui si nutrono le meduse.

    L'idra ha un meccanismo simile per riconoscere la luce e l'oscurità. Una speciale proteina sensibile, nota anche come opsina, aiuta l'idram a riconoscere la luce. Condurre un'analisi genetica di questa proteina, estratta dal corpo dell'idra, ha rivelato una serie di somiglianze con una proteina simile trovata nell'uomo. Uno studio simile ha dimostrato che la proteina opsina nell'uomo e nell'idra ha un'origine comune.

    Il sistema nervoso dell'idra è abbastanza efficiente e fornisce a questa creatura le migliori condizioni per la sopravvivenza. Con un contatto minimo con il corpo dell'idra, l'eccitazione che ha origine in un punto del suo corpo si diffonde rapidamente agli altri. Dato che l'impulso nervoso si diffonde istantaneamente attraverso il corpo dell'idra, si osserva una rapida contrazione del sistema pelle-muscolare, a causa della quale l'intero corpo della creatura si accorcia rapidamente. Una tale risposta a uno stimolo esistente dall'esterno è considerata un riflesso incondizionato.

    Le cellule nervose, come altri tessuti del corpo dell'idra, si distinguono per una significativa capacità di rigenerazione. Quando l'idra è divisa in più parti, ognuna di queste metà può successivamente diventare un organismo indipendente e far crescere le parti perdute.

    Sebbene le idre tendano a rimanere in un posto per molto tempo, se necessario, questa creatura può muoversi lentamente per trovare un posto più conveniente per cacciare la sua preda. Le caratteristiche del movimento dell'idra sono anche in gran parte dovute alla struttura del sistema nervoso di questa creatura.

    La respirazione e l'escrezione dei prodotti metabolici avviene attraverso l'intera superficie del corpo dell'animale. Probabilmente, i vacuoli che si trovano nelle cellule dell'idra giocano un ruolo nella selezione. La funzione principale dei vacuoli è probabilmente quella osmoregolatrice; rimuovono l'acqua in eccesso, che entra costantemente nelle cellule dell'idra per osmosi.

    Irritabilità e riflessi

    La presenza di un sistema nervoso consente all'idra di svolgere semplici riflessi. Hydra reagisce all'irritazione meccanica, alla temperatura, alla luce, 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 del consumo di idra di rotiferi e cercarie di trematodi. La preda viene catturata dai tentacoli con l'aiuto di cellule pungenti, il cui veleno paralizza rapidamente le piccole vittime. Con movimenti coordinati dei tentacoli, la preda viene portata alla bocca, quindi, con l'aiuto delle contrazioni del corpo, l'idra viene "messa addosso" alla vittima. La digestione inizia nella cavità intestinale, termina all'interno dei vacuoli digestivi delle cellule epiteliali-muscolari dell'endoderma. I resti di cibo non digerito vengono espulsi attraverso la bocca.
    Poiché l'idra non ha un sistema di trasporto e la mesoglea è piuttosto densa, sorge il problema del trasporto dei nutrienti alle cellule dell'ectoderma. Questo problema è risolto dalla formazione di escrescenze cellulari di entrambi gli strati, che attraversano la mesoglea e sono collegate attraverso giunzioni. Piccole molecole organiche possono attraversarle, il che fornisce nutrimento alle cellule dell'ectoderma.

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