魚やその他の水生生物

ヒドラとは何ですか?淡水ヒドラ:構造、繁殖

ポリープ(マルチフットを意味する)ヒドラは、ゆっくりと流れる川、湖、そして池の澄んだ、澄んだ水の中に住んでいる小さな半透明の生き物です。この腸の動物は座りがちな、または愛着のあるライフスタイルにつながります。淡水ヒドラの外部構造は非常に単純です。本体はほぼ規則的な円筒形をしています。その端の1つに口があります。そして、それは多くの長くて細い触手(5から12まで)の冠によって囲まれます。体のもう一方の端にはソールがあり、それを使って動物は水中でさまざまな物体に付着することができます。淡水ヒドラの体長は最大7 mmですが、触手は強く伸ばして数センチの長さに達することがあります。

レイ対称性

ヒドラの外的構造をさらに詳しく考えてみましょう。テーブルは体の部分とその目的を思い出すのに役立ちます。

ヒドラの体は、愛着のあるライフスタイルをリードする他の多くの動物と同様に、光線対称性に内在しています。それは何ですか?私たちがヒドラを想像して、体に沿って想像上の軸を持つならば、動物の触手は太陽の光線のようにあらゆる方向に軸から発散します。

ヒドラの体の構造は、その生き方によって決まります。それは足底で水中の物体に付着し、ぶら下がって揺れ始め、触手の助けを借りて周囲の空間を探索し始める。動物は狩りをしている。ヒドラは両側から現れることができる獲物を捕らえるので、触手の対称的な放射状配置は最適です。

腸管

ヒドラの内部構造をさらに詳しく考察します。ヒドラの体は長方形の嚢のようです。その壁は2層の細胞からなり、その間に細胞間物質(mesoglea)があります。したがって、体内には腸(胃)の空洞があります。食べ物は口の開口部を通してそれを貫通します。興味深いことに、現在食べていないヒドラは、実際には口がありません。外胚葉細胞は、体表面の他の部分と同じように結合して成長します。したがって、食べる前に毎回、ハイドラはその口を再穿孔しなければなりません。

淡水ヒドラの構造はそれが居住地を変えることを可能にする。動物の足の裏には狭い開口部、すなわち腹部の毛穴があります。それを通して、液体と気体の小さな泡が腸腔から放出されます。このメカニズムで、ヒドラは基板から外れて水面に浮かぶことができます。そのような簡単な方法で、流れの助けを借りて、それは貯水池の周りに落ち着きます。

ヒドラの内部構造は、外胚葉および内胚葉によって表される。外胚葉は、ヒドラの体を形成する細胞の外層です。動物を顕微鏡で見ると、いくつかの種類の細胞が外胚葉に属していることがわかります。

最大のグループは皮膚筋細胞です。それらは側面で互いに接触し、動物の体の表面を形成します。それぞれのそのような細胞は基本収縮性筋原線維を有する。このメカニズムは動く能力を提供します。

動物のすべての線維体が減少すると、圧縮され、長くされ、曲げられる。そして収縮が体の片側だけで起こったならば、それからヒドラは曲がります。この細胞の働きのおかげで、動物は2つの方法で動くことができます - 「タンブリング」と「ウォーキング」。

外層にも星形の神経細胞があります。それらは、それらが互いに隣接する長いプロセスを有し、単一のネットワーク - 神経神経叢、を形成し、ヒドラの全身を絡み合わせる。神経細胞と皮膚筋をつなぎます。

上皮筋細胞の間には、大きな核および少量の細胞質を有する小さな円形の中間細胞の群がある。ヒドラの体が損傷を受けると、中間細胞が成長して分裂し始めます。それらはあらゆる種類の細胞に変換することができる。

刺すような細胞

ヒドラの細胞の構造は非常に興味深く、刺すような(イラクサ)細胞は動物の全身、特に触手で覆われているという特別な言及に値する。奇妙な細胞は複雑な構造をしています。核と細胞質に加えて、細胞内に泡状の刺すようなチャンバーがあり、その中にチューブに巻かれた最も細い刺すような糸があります。

敏感な髪の毛がケージから出てきます。獲物や敵がこの髪に触れると、刺すような糸が急激に広がって投げ出されます。鋭利な先端が犠牲者の体を突き刺し、毒が糸を通る溝を通り抜け、それが小動物を殺す可能性があります。

原則として、多くの刺すような細胞が機能します。ハイドラは触手で獲物を捕まえ、口に引き寄せて飲み込みます。刺すような細胞から分泌される毒は、保護にも役立ちます。より大きな捕食者は痛みを伴う刺すようなヒドラに触れません。その行動におけるヒドラの毒はイラクサの毒に似ています。

奇妙な細胞もいくつかの種類に分けることができます。毒を注入するスレッドもあれば、被害者の周りに装飾されているスレッドもあれば、接着されているスレッドもあります。活性化の後、刺すような細胞は死に、新しいものは中間のものから形成されます。

ヒドラの構造は、細胞の内層、内胚葉のような構造の存在を意味します。これらの細胞はまた筋肉収縮性フィラメントを有する。彼らの主な目的 - 食物の消化。内胚葉細胞は消化液を腸管腔内に直接分泌します。彼の影響下で、獲物は粒子に分割されます。いくつかの内胚葉細胞は、常に動いている長いべん毛を有する。それらの役割は、食物粒子を細胞に引き上げることであり、それが今度は、誤って重なった足を解放し、食物を捕獲します。

消化は細胞内で継続するため、細胞内と呼ばれます。食品は液胞で処理され、未消化の残留物は口の開口部から排出されます。呼吸と排泄は体の表面全体に発生します。再びヒドラの細胞構造を考えてみましょう。テーブルは視覚的にそれをするのを助けるでしょう。

ヒドラの構造は、それが温度の変化、水の化学組成、さらには触覚やその他の刺激を感じることができるようなものです。動物の神経細胞は興奮することができます。例えば、あなたがそれを針先で触れると、触ったと感じる神経細胞からの信号は残りに、そして神経細胞から上皮筋のものに伝達されます。皮膚と筋肉の細胞が反応して収縮し、ヒドラがひとかたまりに収縮します。

そのような反応は反射の鮮やかな例です。これは連続した段階 - 刺激の知覚、興奮の伝達と反応 - からなる複雑な現象です。ヒドラの構造は非常に単純なので、反射神経は単調です。

再生

ヒドラの細胞構造は、この小さな動物が再生するのを可能にします。上記のように、身体の表面に位置する中間細胞は他の任意の種類に変換することができる。

体に何らかの損傷がある場合、中間セルは非常に早く分裂し、成長し、そして欠けている部分を置き換えます。傷は大きくなり過ぎています。 Hydraの再生能力は非常に高いので、半分に切ると、一方の部分で新しい触手と口が生え、もう一方の部分で茎と底が生えます。

無性生殖

ヒドラの繁殖は、無性的にも性的にも可能です。好条件の下では、夏には動物の体に小さな隆起が現れ、壁が膨らみます。時間が経つにつれて、バンプは成長し、伸びます。触手がその端に現れ、口が突破します。

このようにして、茎の母体生物に関連して、若いヒドラが現れます。このプロセスは、植物での新しい苗条の開発に似ているため、発芽と呼ばれます。若いヒドラが独立して暮らす準備ができると、彼女は芽を出します。子供と母体の生物は触手で素材に付着し、分離するまでさまざまな方向に伸びます。

有性生殖

それが風邪をひき始め、悪条件が引き起こされるとき、それは有性生殖の番です。秋には、ヒドラに、中間体から、生殖細胞が、男性と女性、すなわち卵細胞と精子が形成され始めます。卵細胞はアメーバと同じように水をまきます。それらは大きく、偽足で覆われています。精子は最も単純な鞭毛藻類に似ています、彼らは鞭毛の助けを借りて泳ぐとヒドラの体を残すことができます。

精子が卵細胞を貫通した後、それらの核は合体しそして受精が起こる。受精卵細胞の茎が引っ込められて丸くなり、殻が厚くなります。卵が形成されます。

寒い季節になると、秋にはすべてのヒドラが死にます。母体の生物は腐敗しますが、卵は生きたままで冬のままです。春になると、細胞は活発に分裂し始め、細胞は2層に配列されます。暖かい日が始まると、小さなヒドラが卵の殻を突き破り、独立した生活を始めます。

動物発見の物語

まず第一に、科学的定義が与えられるべきです。淡水ヒドラは、ハイドロイドクラスに属する座りがちな(生活のために)腸管の一種です。この属の代表者は、比較的ゆっくりとした潮流や静水域の川に住んでいます。それらは地面(底)または植物に付着しています。これは座りがちなシングルポリープです。

ハイドラが何であるかに関する最初のデータは、オランダの科学者、顕微鏡の設計者、Antoni van Leeuwenhoekによって与えられました。科学顕微鏡の創設者でもありました。

ヒュドラの摂食、移動、繁殖および再生のプロセスと同様に、より詳細な説明はスイスの科学者アブラハム・トランブレによって明らかにされました。彼は彼の結果を「一種の淡水ポリープの歴史への回顧録」という本の中で説明しました。

話題となったこれらの発見は、科学者に大きな名声をもたらしました。現在のところ、属の再生の研究に関する実験は実験動物学の出現の推進力であると考えられている。

後に、Carl Linnaeusは属にLerneaのHydraについての古代ギリシャの神話から来た学名を付けました。おそらくその再生能力のために科学者は属名を神話上の生き物と結びつけた。頭が切り取られたとき、別のものが代わりにその場所で育った。

ボディ構造

「ヒドラとは何ですか?」というテーマを拡張して、属の外部的な説明も与えるべきです。

体の長さは1ミリメートルから2センチメートル、時にはもう少しです。ヒドラの体は円筒形をしており、正面には触手に囲まれた口があります(その数は12に達することがあります)。ソールは後ろに置かれ、それを通して動物は動き、何かに付着することができます。それはそれを通して液体と気泡が腸腔から放出される、それを通して狭い孔を有する。この泡のある人はサポートから外れて出現します。この場合、頭は水柱の中にあります。このようにして、個人は貯水池に落ち着く。

ヒドラの構造は単純です。言い換えれば、本体はバッグで、その壁は2つの層で構成されています。

ライフプロセス

呼吸と排泄のプロセスについて言えば、それは言われるべきです:両方のプロセスは体の表面全体に起こります。細胞選択液胞は重要な役割を果たし、その主な機能は浸透圧調節である。その本質は、片側拡散のプロセスの結果として液胞が細胞に入る残りの水を除去するという事実にある。

網状構造を持つ神経系が存在するため、淡水ヒドラは単純な反射を行います。動物は温度、機械的刺激、光への曝露、水生環境内の化学物質の存在、およびその他の環境要因に反応します。

ヒドラの食事の基本は、小型無脊椎動物 - サイクロプス、ミジンコ、オリゴ糖 - です。触手の助けを借りて動物は獲物を捕獲し、刺すような細胞の毒液はかなり早くそれに影響を与えます。それから食物は触手によって口に運ばれます。そして、それは体の収縮のために、それがそうであったように、獲物の上に置かれます。食べ物のヒドラの跡が口から飛び出します。

好ましい条件におけるヒドラの繁殖は、無性的に起こる。腎臓は腸管の体に形成され、しばらくの間成長します。その後、彼女は触手を持ち、また口が折れます。若い個体は、触手で基質に付着している母方の個体から分離され、そして独立した生活様式を導き始めます。

ヒドラの生殖は秋に始まります。彼女の体には、性腺が形成され、その中には性細胞があります。ほとんどの人は同性愛者ですが、雌雄同体主義も見られます。卵子の受精は、母体個体の体内で起こります。形成された胚が発達し、そして冬には成体個体が死に、そして胚が貯水池の底で越冬する。この時期に、彼らはアナビシスの過程に入ります。したがって、直接水力発電の開発。

ハイドラ神経系

上記のように、それはヒドラの網を持っています。体の層の1つでは、神経細胞が分散した神経系を形成します。もう一方の層には神経細胞は多くありません。動物の体の中だけで約5千ニューロン。個人は触手、足の裏、口の近くに神経叢を持っています。最近の研究は、ハイドラが輪の周囲に神経輪を持っていることを示しています。これは、水頭症の神経輪と非常によく似ています。

動物はニューロンを別々のグループに明確に分割していません。 1つの細胞が刺激を感じ、筋肉に信号を送ります。彼女の神経系(2つのニューロンの接点)には化学的および電気的シナプスがあります。

また、オプシンはこの原始動物に見られます。人間のオプシンとヒドラには共通の起源があるという仮定があります。

成長と再生能力

Hydraセルは常に更新されています。彼らは体の中央部で分割され、その後、ベースと触手に移動します。ここで彼らは死んではがれ落ちます。分裂する細胞が過剰にあると、それらは下半身の腎臓に移動します。

ハイドラは再生する能力を持っています。いくつかの部分に体の断面の後であっても、それらのそれぞれは元の形に復元されます。触手と口は、体の口の端に近い側、そして足裏に修復されます - 反対側。個人は小片から回復することができます。

身体の部分はアクチン細胞骨格の構造における体軸の動きに関する情報を格納します。この構造を変えると、再生過程に障害が発生します。複数の軸が形成されることがあります。

寿命

ヒドラとは何かについて言えば、それは個人のライフサイクルの期間について言うことが重要です。

19世紀には早くも、ハイドラは不滅であるという仮説が立てられました。来世紀中の何人かの科学者はそれを証明しようとしました、そしてある人は反論しました。 1997年になって初めて、ダニエル・マルティネスが4年間にわたる実験の助けを借りてそれを証明しました。ヒドラの不死は高い再生に関連しているとも考えられています。そして、ミッドランドの冬の川の真ん中で大人が死んでいるという事実は、たぶん食料の不足または有害な要因への曝露によるものです。

共用ビル

ヒドラの体は細長い嚢の形をしており、その壁は2層の細胞で構成されています - 外胚葉 そして 内胚葉.

それらの間には薄いゼラチン状の非細胞層があります - メソグルーサポートとして機能します。

外胚葉は、動物の体の外皮を形成し、いくつかの種類の細胞から構成されています。 上皮筋, 中級 そして 刺すような.

それらの最も多数は上皮筋です。

のため 筋原線維各セルの底に横たわって、ヒドラの体は収縮し、長くなりそして曲がることができる。

上皮筋細胞の間には、小さな核のグループがあり、大きな核と少量の細胞質の細胞質があります。 中級.

ヒドラの体が損傷すると、それらは活発に成長して分裂し始めます。それらは、上皮筋を除く他のタイプのヒドラ体細胞に変換することができます。

外胚葉では 刺すような細胞攻撃と防御に役立ちます。彼らは主にヒドラの触手に位置しています。各刺傷細胞は楕円形のカプセルを含み、その中に刺傷糸が折り畳まれている。

折り目のある刺すり糸をもつ刺すような細胞の構造

獲物または敵が刺激に反応して刺すようなケージの外側にある敏感な髪に触れると、刺すような糸が投げられて犠牲者の体に突き刺さります。

廃棄された刺すような糸を持つ刺すような細胞の構造

スレッドチャネルでは、被害者を麻痺させる可能性のある物質が被害者の身体に入ります。

刺すような細胞にはいくつかの種類があります。何人かの糸が動物の皮膚を突き刺して毒を彼らの体に注入します。他の人の糸は獲物の周りに巻かれています。 3本目は非常に粘着性があり、被害者にくっついています。通常、ヒドラはいくつかの刺すような細胞を「撃ちます」。発砲後、刺すような細胞は死にます。からの新しい刺すような細胞 中級.

消化器系

他のものよりも消化筋細胞。 筋肉繊維 彼らは収縮が可能です。 Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.

Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. 消化筋内胚葉細胞は形成することができます 偽足消化空胞内で小さな食物粒子を捕獲して消化する。

消化筋細胞の構造

内胚葉中の腺細胞は消化液を腸腔内に分泌し、それが食物を希釈しそして部分的に消化する。

黄色いセルの構造

獲物は刺すような細胞を持つ触手で捕獲され、その毒はすぐに小さな犠牲者を麻痺させます。触手の調整された動きで、獲物は口に運ばれ、そして体の収縮を使って、ヒドラは犠牲者に置かれます。消化は腸腔で始まります(消化消化)、上皮筋内胚葉細胞の消化液胞の内側で終わる(細胞内消化)栄養素はヒドラの体全体に分布しています。

消化腔内に消化できない犠牲者の遺体が残っていると細胞代謝が無駄になると、圧迫されて空になります。

Hydraは水に溶け込んだ酸素を吸い込みます。彼女には呼吸器がなく、体の表面全体に酸素を吸収します。

神経系

皮膚筋細胞の下には星型の細胞があります。これらは神経細胞です(1)。それらは相互に接続され、ニューラルネットワークを形成します(2)。

神経系とヒドラ刺激性

ヒドラに触れると(2)、神経細胞に興奮(電気的インパルス)が起こり、即座に神経回路網全体に広がり(3)、皮膚 - 筋肉細胞の収縮を引き起こし、ヒドラ全体を短くします(4)。そのような刺激に対する体のヒドラの反応 - 無条件反射.

性細胞

寒さが秋に近づくにつれ、ヒドラの外胚葉では、性細胞が中間細胞から形成されます。

生殖細胞には2つのタイプがあります:卵、または女性の生殖細胞、および精子、または男性の性細胞。

卵はヒドラの基部の近くに位置し、精子は口の開口部の近くに位置するヒロックに発生する。

卵セル ヒドラはアメーバのようです。それは疑似足を備えておりそして急速に成長し、隣接する中間細胞を吸収する。

卵細胞ヒドラの構造

精子ヒドラの構造

精子 外見上、それらは鞭毛原生動物に似ています。彼らはヒドラの体を離れて、長い鞭毛の助けを借りて泳ぎます。

受精。育種

精子細胞は卵細胞と一緒にヒュドラまで泳ぎ、それを貫通し、両方の性細胞の核が融合します。この後、偽足は引き込まれ、細胞は丸くなり、その表面には厚い殻が目立ちます - 卵が形成されます。ヒドラが死んで崩壊するとき、卵は生きたままで底に落ちます。暖かい天気が始まると、封じ込めシェル内の生細胞は分裂し始め、結果として生じる細胞は2層に配列されます。これらのうち、小さなヒドラが発生し、それは卵の殻の破裂を通して現れます。したがって、その人生の初めに多細胞動物ヒドラはたった一つの細胞 - 卵からなる。これは、ヒドラの祖先が単細胞の動物であることを示唆しています。

ヒドラの無性生殖

好ましい条件下では、ヒドラは無性生殖する。動物の体(通常は体の下3分の1)に腎臓が形成され、それが成長し、次に触手が形成されて口が折れます。若いヒドラは母体から飛び出し(母体と娘のポリープが触手で基材に取り付けられ、異なる方向に引っ張られて)独立した生活を送っています。秋には、ヒドラは有性生殖に進みます。体の上、外胚葉の中に、生殖腺が置かれています - 生殖腺、そして生殖細胞はそれらの中間細胞から発生します。生殖腺が形成されると、正弦結節が形成される。これは、ヒドラの生殖腺が強く簡素化された胞子であることを示唆しています。失われた正弦波生成から器官への一連の変換の最後の段階です。ほとんどのヒドラ種は二分法であり、両性愛はそれほど一般的ではありません。水滴胚は急速に成長し、周囲の細胞を貪食する。成熟卵子は0.5〜1 mmの直径に達する。受精はヒドラの体内で起こります:生殖腺の特別な開口部を通して、精子細胞は卵細胞に浸透してそれと融合します。接合子は完全な均一な破砕を受け、その結果として嚢胞腫が形成される。その後、混合層剥離(出入国と層剥離の組み合わせ)の結果として、原腸形成が行われる。棘を有する密な保護殻(胚)が胚の周囲に形成されている。原腸の段階で、胚は同化作用に陥ります。成体のヒドラは死に、胚は底に沈みそして冬眠します。春には、内胚葉の実質において発達が続き、細胞の分岐によって腸腔が形成され、次いで触手の原始的な形が形成され、そして膜の下から若いヒドラが出現する。このように、ほとんどの海洋ハイドロイドとは異なり、ハイドラは自由に浮遊する幼虫を持たず、その開発は直接的です。

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2)野生生物の季節変化は以下の方法で調べられます。

実験の実施

3)細胞を構成する有機物質は次のとおりです。

属:ヒドラ=ヒドラ

水腫は、びまん性神経叢の形態の神経細胞によって外胚葉に形成される原始びまん性神経系によって特徴付けられる。内胚葉には別々の神経細胞しか存在せず、そして合計でヒドラは約5000個のニューロンを有する。神経叢は、足裏、口の周り、そして触手の上で時間を過ごす。ヒドラは水頭症の傘のそれと同様に、輪周囲神経輪を持っているという証拠があります。ヒドラは、敏感な神経細胞間神経細胞と運動神経細胞にはっきりと分かれていませんが、それでもなお敏感な神経節神経細胞があります。敏感な細胞の体は上皮層を横切って位置し、それらは外部環境に突き出ていて刺激を知覚することができる微絨毛カラーによって囲まれた固定鞭毛を有する。神経節細胞の突起は、上皮筋の基部に位置しており、外部環境には及ばない。ヒドラは最も原始的な動物であり、その神経細胞の中には感光性タンパク質オプシンがあり、それはヒドラとヒトの中に共通の起源を有する。一般的に、ヒドラの神経系の存在はそれが単純な反射を行使することを可能にします。したがって、ヒドラは、機械的刺激、温度、光、水中の特定の化学物質の存在、およびその他のさまざまな環境要因に反応します。

刺すような細胞は、幹の中だけで中間体から形成されます。ヒドラの刺すような細胞は約55000であり、それらはすべての細胞型の中で最も多数あります。各刺す細胞は有毒物質で満たされている刺すようなカプセルを持っていて、刺すような糸はカプセルにねじ込まれます。細胞の表面には、敏感な髪の毛だけが流れ、その刺激を受けてすぐに糸が捨てられ、犠牲者に当たります。刺傷細胞はフィラメントの発砲後に死滅し、その代わりに新しい細胞が中間細胞から形成される。

ヒドラには4種類の刺され細胞があります。デスモナ(ボランティア)は、ハイドラが狩猟をしているときに撃つのが最初です:彼らの螺旋状の刺す糸は、犠牲者の体の成長を絡み合わせて、その保持を確実にします。犠牲者がぎくしゃくして自分自身を解放しようとすると、刺激の高いしきい値を持つ壁(浸透剤)はそれらによって引き起こされる振動から引き金を引く。そして、その刺すような糸の根元にあるとげは、獲物の体の中に固定されていて、毒は中空の刺す糸を通してその体の中に注入されます。大きなグルテナント(彼らの刺すような糸はスパイクを持っています、しかしVolventのように、トップの穴を持っていません)は、明らかに、保護のために使われます。小さなグルテナントは、ヒドラが触手をしっかりと基材に取り付けるために動いているときにのみ使用されます。彼らの射撃は、ヒドラの犠牲者の組織からの抽出物によって妨げられています。

ヒドラの触手の上には、ここで刺すようなバッテリーを形成する刺すような細胞の最大数があります。刺傷電池の組成物は通常、1つの大きな上皮筋細胞を含み、その中に刺傷細胞が浸されている。電池の中央には、その周囲に大きな浸透剤があります - 小さな溶剤と糊剤。胎児細胞は、デスモソームによって上皮筋細胞の筋線維に結合している。

撮影の超高速撮影Hydrantの浸透剤は、撮影プロセス全体が約3ミリ秒かかることを示した。さらに、射撃の初期段階では、速度は2 m / sに達し、加速度は約40,000 gであり、これは明らかに事実上知られている最も速い細胞プロセスの1つです。ネマトシスト焼成の初期段階では、このプロセスの速度は9〜18 m / sで、加速度は1,000,000〜5,000,000 gの範囲です。これにより、重量が約1 ngのネマトシストがスパイク先端に圧力をかけることができます7 hPa、これはターゲット上の弾丸の圧力に匹敵し、犠牲者のかなり厚いキューティクルを突き刺すことを可能にします。

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