هيدرا ورم المياه العذبة. ماذا يتنفس الهيدرا؟ وتتشكل منها خلايا لاذعة جديدة

تنتمي الهيدرا إلى عدد الحيوانات المعوية في المياه العذبة من فئة الهيدرويدات. بالمقارنة مع التجاويف المعوية الأخرى، فهي مثيرة للاهتمام للغاية حتى بالنسبة لغير المتخصصين.

يستقر ممثلو جنس هيدرا في المسطحات المائية دون تدفق المياه (أو بتدفق بطيء جدًا)، ويلتصقون بالأرض أو بالنباتات المائية.

شكل هذا الحيوان أسطواني. الواجهة الأمامية لها فم محاط بمخالب. في بعض الأحيان يكون هناك تقسيم للجسم إلى ساق وجسم. يتم ترتيب الهيدرا ببساطة: إنه كيس من الكتلة الحيوية مع جدار خلوي مكون من طبقتين (طبقة الأديم الظاهر وطبقة الأديم الباطن). يتم فصلهما بطبقة رقيقة بين الخلايا - mesoglea.

تجويف المعدة, أين تهضم الهيدرا الطعام؟، لديه نواتج تخترق مخالب. إذا لم تتغذى الهيدرا في هذه اللحظة بالذات، فليس لها فم! الخلايا الموجودة في منطقة المخروط الفموي مغلقة بإحكام، وكذلك على كامل سطح الحيوان. في الواقع، في كل مرة يتم تشكيل الفم من الصفر.

ما هي الخلايا الموجودة في الأديم الباطن في الهيدرا؟كما هو الحال في الأديم الظاهر - العضلي الظهاري. تتجلى الاختلافات في تنظيم الأنسجة. لذا، فإن الجزء الظهاري من خلايا الأديم الظاهر للهيدرا هو أسطواني، ويشكلان معًا الظهارة التكاملية. تتحول عمليات الانقباض إلى عضلات طولية. تقوم خلايا الأديم الباطن بتوجيه الأجزاء الظهارية إلى تجويف الأمعاء، وتقوم أسواطها بتحريك العناصر الغذائية الواردة، وتلتقطها الأرجل الكاذبة جسيمًا واحدًا في كل مرة. نعل، ما هو اسم الطرف السفلي من الهيدرا، مشبع بالخلايا الغدية التي تولد المخاط. بفضل هذا المخاط، يحدث الهضم.

كيف يتنفس الهيدرا؟

إمداد جسم الهيدرا بالأكسجينيحدث بشكل رئيسي من خلال السطح الخارجي لجسدها. يشير جزء من البيانات إلى أن الفجوات، التي تلعب دورًا معينًا في عمليات الإخراج، هي من بين الأعضاء التي تتنفسها الهيدرا. ومع ذلك، فإن مهمتهم الرئيسية هي التحكم في التناضح، ومكافحة التشبع الزائد للتجويف الداخلي بالماء.

يتم استخراج الطعام بواسطة الهيدرا عن طريق "إطلاق" الخلايا اللاذعة على اللافقاريات المجهرية. من أين تحصل الهيدرا على خلايا لاذعة جديدة، ولماذا لا ينفد مخزونها؟ مصدر تجديدها هو الخلايا الوسيطة، أو بمعنى آخر، cnidoblasts التي تغطي جسم الحيوان. في البداية، يتم تجميع الخلايا cnidoblasts وربطها معًا بواسطة الجسور السيتوبلازمية. وبمجرد اختفاء هذه الجسور، تظهر أمامنا خلايا لاذعة جديدة.

لكن الخاصية الأكثر إثارة للاهتمام في الهيدرا ليست بنيتها أو خلاياها الفريدة أو طريقة تنفسها. إنهم كائنات خالدة عمليا. يمكنك طحن الهيدرا في مفرمة اللحم، وإذا كان لها رأس، فستظهر هيدرا جديدة بمرور الوقت. قم بتقطيعها إلى جزأين أو أكثر، ولن تحصل على تدمير هذه الحيوانات، بل ظهور أفراد جدد. لقد ثبت أن قطعة مكونة من 300 خلية كافية لتجديد الكائنات الحية الجديدة.

الجولة النظرية للمرحلة المدرسية لأولمبياد عموم روسيا في علم الأحياء،

فصل

وقت إنجاز المهمة 120 دقيقة

الحد الأقصى للنقاط: 55 نقطة

الجزء الأوليُعرض عليك مهام اختبار تتطلب الاختيار إجابة واحدة فقط

من أصل أربعة ممكن. الحد الأقصى لعدد النقاط التي يمكن تسجيلها هو 20

(نقطة واحدة لكل مهمة اختبارية).

1. علم اللاهوت النظامي هو العلم الذي يدرس:

أ) تنوع الكائنات الحية وتوزيعها إلى مجموعات

ب) ميزات التمثيل الغذائي للكائنات الحية

ج) الهيكل الخارجي والداخلي للكائنات الحية

د) سلوك الكائنات الحية.

2. النباتات على عكس الحيوانات:

أ) يكبر حتى سن معينة

ب) استخدام المواد العضوية المتكونة في أجسامهم من مواد غير عضوية

ج) قادرة على التحرك

د) تتغذى على المواد العضوية الجاهزة.

3. جميع الخلايا الحية:

أ) التنفس والنمو

ب) الأكل والتكاثر

ج) التنفس، الأكل، النمو، التكاثر

د) التنفس والأكل والتمثيل الضوئي والنمو والتطور.

أ) ورقة الحور الرجراج

ب) خلايا جدران المعدة

ج) البلوط المزروع من البلوط

د) غابة البتولا

5. لا يوجد السيتوبلازم في الخلايا:

أ) نبات القراص

ب) البوليطس

ج) ضمة الكوليرا

د) فيروس يسبب داء الكلب

6. الأعضاء الرئيسية للنبات الزهري :

أ) الجذر والساق والأوراق والبراعم

ب) الجذر والساق والبراعم والزهرة

ج) الجذر، البراعم، الزهرة، الفاكهة مع البذور

د) الجذر، الجذع، الزهرة.

7. خلايا غطاء الجذر -
أ) استمر في التقسيم
ب) توصيل المياه والمعادن
ج) امتصاص الماء والمعادن
د) حماية طرف الجذر من التلف.

8. تتميز الخلية البكتيرية فقط بما يلي:

أ) جدار الخلية الذي يحتوي على مورين

ب) جدار الخلية المحتوي على السليلوز

ج) الغشاء البلازمي بدون جدار الخلية

د) الغشاء البلازمي والكبسولة المخاطية.

9. تصنيع البكتيريا الزرقاء:

أ) المواد العضوية من غير العضوية

ب) الفيتامينات

ج) المركبات المعدنية

د) مركبات السيانيد.

10. البكتيريا ذاتية التغذية لا تشمل:

أ) بكتيريا الحديد

ب) بكتيريا التسمم الغذائي

ج) بكتيريا الكبريت

د) بكتيريا الهيدروجين

11. يتجلى التشابه بين ذبابة الغاريق والسرخس في أنهما:

أ) المتغايرون

ب) تخزين الجليكوجين

ج) نمو غير محدود

د) هناك أفطورة.

12. نفس الوظيفة نموذجية لـ:

أ) الجراثيم البكتيرية والفطرية

ب) الجراثيم البكتيرية والخراجات الأولية

ج) جراثيم البكتيريا وبذور النباتات

د) لا توجد إجابة صحيحة

13. الدور العالمي للفطريات والبكتيريا هو:

أ) هي غذاء للعديد من الحيوانات

ب) هم دواء لكثير من الحيوانات

ج) تنتج الأكسجين اللازم لتنفس الحيوانات

د) فهي مدمرة للمواد العضوية

14. يتكون الجسم الخضري للفطر القصبي من :

أ) خيوط

ب) الفطريات

ج) الفطر

د) كل شيء صحيح.

15. لا توجد مرحلة في دورة حياة الإسفاجنوم:

أ) المشيجية

ب) تنبت

ج) البوغية

د) كل شيء صحيح.

16. الملاريا سببها:
أ) الأميبا
ب) المثقبيات
ج) البلازموديا
د) الشركات العملاقة.

17. من أين تحصل الهيدرا على خلايا لاذعة جديدة؟
أ) انقسام الخلايا اللاذعة
ب) تتشكل من خلايا وسيطة
ج) تتشكل من خلايا العضلات التكاملية
د) لم يتم استعادتها؛ وعندما ينفد مخزونها، تموت الهيدرا.

18. تختلف الديدان المستديرة عن الديدان المفلطحة في وجود:
أ) الجهاز العصبي.
ب) نظام الإخراج

ج) البشرة.
د) فتحة الشرج.
19. الأمعاء غائبة في :
أ) نطاق واسع
ب) حظ الكبد
ج) الديدان الدبوسية.
د) الدودة المستديرة

20. الحشرات ذات التحول الكامل تشمل:
أ) مستقيمات الأجنحة، ثنائيات الأجنحة
ب) نصفي الأجنحة، هوموبتيرا
ج) غمدية الأجنحة، قشريات الأجنحة
د) غشائيات الأجنحة، اليعسوب.

المهمة 2. اختبار المهام بإجابة واحدة من أصل أربعة

جسم الهيدرا على شكل كيس مستطيل، تتكون جدرانه من طبقتين من الخلايا - الأديم الظاهرو الأديم الباطن.

بينهما توجد طبقة هلامية رقيقة غير خلوية - mesogleaبمثابة الدعم.

يشكل الأديم الظاهر غطاء جسم الحيوان ويتكون من عدة أنواع من الخلايا: الظهارية العضلية, متوسطو لاذع.

أكثرها عددًا هي العضلات الظهارية.

الأديم الظاهر

خلية العضلات الظهارية

على حساب ألياف عضلية، مستلقيًا في قاعدة كل خلية، يمكن لجسم الهيدرا أن ينكمش ويطيل وينحني.

توجد بين الخلايا العضلية الظهارية مجموعات من الخلايا الصغيرة المستديرة ذات نوى كبيرة وكمية صغيرة من السيتوبلازم تسمى متوسط.

عندما يتضرر جسم الهيدرا، فإنها تبدأ في النمو بشكل مكثف والانقسام. يمكن أن تتحول إلى أنواع أخرى من خلايا جسم الهيدرا، باستثناء الخلايا الظهارية العضلية.

في الأديم الظاهر هي خلايا لاذعةتستخدم للهجوم والدفاع. تقع بشكل رئيسي على مخالب الهيدرا. تحتوي كل خلية لاذعة على كبسولة بيضاوية يلتف فيها خيط اللاذع.

هيكل الخلية اللاذعة مع خيوط لاذعة ملفوفة

إذا لامست الفريسة أو العدو الشعر الحساس الموجود خارج الخلية اللاذعة، رداً على التهيج، يتم طرح الخيط اللاذع ويخترق جسد الضحية.

هيكل الخلية اللاذعة مع إخراج الخيط اللاذع

من خلال قناة الخيط تدخل إلى جسم الضحية مادة قادرة على شل حركة الضحية.

هناك عدة أنواع من الخلايا اللاذعة. فخيوط البعض تخترق جلد الحيوانات وتحقن السم في أجسامها. خيوط الآخرين تلتف حول الفريسة. خيوط الثالثة لزجة للغاية وتلتصق بالضحية. عادةً ما "تطلق" الهيدرا عدة خلايا لاذعة. بعد اللقطة، تموت الخلية اللاذعة. وتتشكل منها خلايا لاذعة جديدة متوسط.

هيكل الطبقة الداخلية من الخلايا

يبطن الأديم الباطن تجويف الأمعاء بالكامل من الداخل. تركيبته تشمل الجهاز الهضمي العضليو غديالخلايا.

الأديم الباطن

الجهاز الهضمي

هناك خلايا عضلية هضمية أكثر من غيرها. ألياف عضليةفهي قادرة على الانكماش. عندما تقصر، يصبح جسم الهيدرا أرق. تحدث الحركات المعقدة (الحركة عن طريق "الهبوط") بسبب تقلصات الألياف العضلية لخلايا الأديم الظاهر والأديم الباطن.

تحتوي كل خلية من الخلايا العضلية الهضمية للأديم الباطن على 1-3 سوط. يتردد الأسواطإنشاء تيار من الماء يتم من خلاله ضبط جزيئات الطعام على الخلايا. الخلايا الهضمية العضلية للأديم الباطن قادرة على التشكل كاذبةوالتقاط وهضم جزيئات الطعام الصغيرة في الفجوات الهضمية.

هيكل الخلية العضلية الهضمية

تفرز الخلايا الغدية الموجودة في الأديم الباطن عصارة هضمية في تجويف الأمعاء، مما يؤدي إلى تسييل الطعام وهضمه جزئيًا.

هيكل الخلية الصفراء

يتم التقاط الفريسة بواسطة مخالب بمساعدة الخلايا اللاذعة التي يشل سمها الضحايا الصغار بسرعة. مع حركات منسقة للمخالب، يتم إحضار الفريسة إلى الفم، ثم بمساعدة تقلصات الجسم، يتم "وضع" الهيدرا على الضحية. يبدأ الهضم في التجويف المعوي ( الهضم البطني) ، وينتهي داخل الفجوات الهضمية للخلايا العضلية الظهارية للأديم الباطن ( الهضم داخل الخلايا). يتم توزيع العناصر الغذائية في جميع أنحاء جسم الهيدرا.

عندما تكون بقايا الفريسة التي لا يمكن هضمها وفضلات الاستقلاب الخلوي موجودة في التجويف الهضمي، فإنها تنقبض وتفرغ.

يتنفس

تتنفس الهيدرا الأكسجين المذاب في الماء. ليس لديها أعضاء تنفسية، وتمتص الأكسجين بكامل سطح جسمها.

نظام الدورة الدموية

غائب.

اختيار

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والمواد غير الضرورية الأخرى المتكونة أثناء عملية الحياة من خلايا الطبقة الخارجية مباشرة إلى الماء، ومن خلايا الطبقة الداخلية - إلى تجويف الأمعاء، ثم خارجًا.

الجهاز العصبي

تحت خلايا العضلات والجلد توجد خلايا نجمية. وهي الخلايا العصبية (١). وهي مترابطة وتشكل شبكة عصبية (2).

الجهاز العصبي وتهيج الهيدرا

إذا لمست الهيدرا (2)، يحدث إثارة (نبضات كهربائية) في الخلايا العصبية، والتي تنتشر على الفور في جميع أنحاء الشبكة العصبية (3) وتتسبب في تقلص خلايا عضلة الجلد ويقصر جسم الهيدرا بأكمله (4). استجابة كائن الهيدرا لمثل هذا التهيج هي منعكس غير مشروط.

الخلايا الجنسية

مع اقتراب الطقس البارد في الخريف، تتشكل الخلايا الجرثومية من الخلايا الوسيطة في الأديم الظاهر الهيدرا.

هناك نوعان من الخلايا الجرثومية: الخلايا الجرثومية البويضية أو الأنثوية، والخلايا المنوية أو الخلايا الجرثومية الذكرية.

البيض أقرب إلى قاعدة الهيدرا، وتتطور الحيوانات المنوية في درنات تقع بالقرب من الفم.

بويضةهيدرا يشبه الأميبا. وهي مجهزة بأقدام كاذبة وتنمو بسرعة وتمتص الخلايا الوسيطة المجاورة.

هيكل خلية بيضة هيدرا

هيدرا هيكل الحيوانات المنوية

الحيوانات المنويةفي مظهرها تشبه الأوليات السوطية. يغادرون جسد الهيدرا ويسبحون بمساعدة سوط طويل.

التخصيب. التكاثر

يسبح الحيوان المنوي إلى الهيدرا مع البويضة ويتغلغل فيها، وتندمج نواة الخليتين الجرثوميتين. بعد ذلك، يتم سحب الأرجل الكاذبة، ويتم تقريب الخلية، ويتم إطلاق قذيفة سميكة على سطحها - يتم تشكيل البيضة. عندما تموت الهيدرا وتنهار، تبقى البيضة على قيد الحياة وتسقط في القاع. مع بداية الطقس الدافئ، تبدأ الخلية الحية داخل القشرة الواقية بالانقسام، ويتم ترتيب الخلايا الناتجة في طبقتين. وتتطور منهم هيدرا صغيرة تخرج من خلال تمزق قشرة البيضة. وبالتالي، فإن هيدرا الحيوان متعدد الخلايا في بداية حياته يتكون من خلية واحدة فقط - البيضة. يشير هذا إلى أن أسلاف الهيدرا كانوا حيوانات وحيدة الخلية.

هيدرا التكاثر اللاجنسي

في ظل ظروف مواتية، تتكاثر الهيدرا لا جنسيا. على جسم الحيوان (عادة في الثلث السفلي من الجسم) تتشكل كلية وتنمو ثم تتشكل مخالب ويخترق الفم. براعم الهيدرا الصغيرة من جسم الأم (بينما يتم ربط سلائل الأم وابنتها بمخالب إلى الركيزة ويتم سحبها في اتجاهات مختلفة) وتعيش أسلوب حياة مستقل. في الخريف، تتحول الهيدرا إلى التكاثر الجنسي. على الجسم، في الأديم الظاهر، يتم وضع الغدد التناسلية - الغدد الجنسية، وتتطور الخلايا الجرثومية من الخلايا الوسيطة فيها. مع تشكيل هيدرا الغدد التناسلية، يتم تشكيل العقيدات المتوسطة. يشير هذا إلى أن الغدد التناسلية للهيدرا عبارة عن أكياس بوغية مبسطة إلى حد كبير، وهي المرحلة الأخيرة في تحويل الجيل المتوسطي المفقود إلى عضو. معظم أنواع الهيدرا ثنائية المسكن، والخنوثة أقل شيوعًا. ينمو بيض الهيدرا بسرعة، ويلتهم الخلايا المحيطة به. يصل قطر البيض الناضج إلى 0.5-1 ملم. يحدث الإخصاب في جسم الهيدرا: من خلال ثقب خاص في الغدد التناسلية يدخل الحيوان المنوي إلى البويضة ويندمج معها. تخضع اللاقحة لسحق منتظم كامل، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الأرومة الجوفيّة. ثم، نتيجة للتصفيح المختلط (مزيج من الهجرة والتصفيح)، تحدث المعدة. حول الجنين، يتم تشكيل قذيفة واقية كثيفة (الجنين) مع نتوءات شوكية. في مرحلة المعدة، تقع الأجنة في حالة من التحلل الحيوي. تموت الهيدرا البالغة، وتغرق الأجنة في القاع وتدخل في حالة سبات. في الربيع، يستمر التطور، في حمة الأديم الباطن، يتم تشكيل تجويف معوي عن طريق انحراف الخلايا، ثم يتم تشكيل أساسيات المخالب، ومن تحت القشرة تظهر هيدرا شابة. وبالتالي، على عكس معظم الهيدرويدات البحرية، لا تحتوي الهيدرا على يرقات سباحة حرة، وتطورها مباشر.

تجديد

تتمتع الهيدرا بقدرة عالية جدًا على التجدد. عند تقطيعها إلى عدة أجزاء، يستعيد كل جزء "الرأس" و"الساق"، مع الاحتفاظ بالقطبية الأصلية - يتطور الفم واللوامس على الجانب الذي كان أقرب إلى النهاية الفموية للجسم، والساق والنعل - على الجانب الشفهي للقطعة. يمكن استعادة الكائن الحي بأكمله من قطع صغيرة منفصلة من الجسم (أقل من 1/100 من الحجم)، ومن قطع من اللوامس، وكذلك من تعليق الخلايا. في الوقت نفسه، لا تكون عملية التجديد نفسها مصحوبة بزيادة في انقسامات الخلايا وهي مثال نموذجي للتشكل.

حركة

في حالة الهدوء، تمتد المجسات بعدة سنتيمترات. يحركهم الحيوان ببطء من جانب إلى آخر وينتظر الفريسة. إذا لزم الأمر، يمكن أن تتحرك هيدرا ببطء.

طريقة "المشي" للحركة

طريقة "المشي" لحركة الهيدرا

من خلال تقويس جسمها (1) وربط مخالبها بسطح جسم ما (الركيزة)، تقوم الهيدرا بسحب النعل (2) إلى الطرف الأمامي من الجسم. ثم تتكرر حركة المشي للهيدرا (3.4).

طريقة الحركة "المتعثرة".

طريقة "الهبوط" لتحريك الهيدرا

وفي حالة أخرى، يبدو أنه يتقلب فوق رأسه، ويلتصق بالأشياء بالتناوب إما بمخالب أو بنعل (1-5).

الشكل: هيكل هيدرا المياه العذبة. التماثل الإشعاعي للهيدرا

الموئل والسمات الهيكلية والنشاط الحيوي لسليلة هيدرا في المياه العذبة

في البحيرات والأنهار أو البرك ذات المياه النظيفة والواضحة، يوجد حيوان صغير شفاف على سيقان النباتات المائية - ورم هيدرا("الورم" يعني "متعدد الأرجل"). هذا حيوان معوي متصل أو مستقر وله العديد من الجراثيم مخالب. جسم الهيدرا العادي له شكل أسطواني منتظم تقريبًا. في نهاية واحدة هو فم، محاطة بكورولا مكونة من 5-12 مخالب طويلة رفيعة، والطرف الآخر ممدود على شكل ساق مع نعلفي نهايةالمطاف. بمساعدة النعل، يتم ربط الهيدرا بأشياء مختلفة تحت الماء. عادة ما يصل طول جسم الهيدرا مع الساق إلى 7 مم، لكن المجسات يمكن أن تمتد لعدة سنتيمترات.

التماثل الإشعاعي للهيدرا

إذا تم رسم محور وهمي على طول جسم الهيدرا، فإن مخالبه سوف تتباعد عن هذا المحور في جميع الاتجاهات، مثل الأشعة القادمة من مصدر الضوء. تتدلى الهيدرا من بعض النباتات المائية، وتتأرجح باستمرار وتحرك مخالبها ببطء، وتنتظر الفريسة. نظرًا لأن الفريسة يمكن أن تظهر من أي اتجاه، فإن المجسات المشعة هي الأنسب لطريقة الصيد هذه.
يعد التماثل الإشعاعي نموذجيًا، كقاعدة عامة، بالنسبة للحيوانات التي تعيش أسلوب حياة مرتبطًا.

التجويف المعوي للهيدرا

جسم الهيدرا على شكل كيس، تتكون جدرانه من طبقتين من الخلايا - الطبقة الخارجية (الأديم الظاهر) والداخلية (الأديم الباطن). يوجد داخل جسم الهيدرا تجويف الأمعاء(وبالتالي اسم النوع - التجاويف المعوية).

الطبقة الخارجية لخلايا الهيدرا هي الأديم الظاهر

الشكل: هيكل الطبقة الخارجية من الخلايا - الأديم الظاهر هيدرا

الطبقة الخارجية لخلايا الهيدرا تسمى - الأديم الظاهر. تحت المجهر، في الطبقة الخارجية للهيدرا - الأديم الظاهر - تظهر عدة أنواع من الخلايا. الأهم من ذلك كله هو أن الجلد عضلي. عند لمس الجوانب، تشكل هذه الخلايا غطاءً للهيدرا. يوجد في قاعدة كل خلية ألياف عضلية مقلصة تلعب دورًا مهمًا في حركة الحيوان. عندما الألياف للجميع الجلد العضلييتم تقليل الخلايا، ويتم ضغط جسم الهيدرا. إذا تم تقليل الألياف على جانب واحد فقط من الجسم، فإن الهيدرا تنحني للأسفل في هذا الاتجاه. بفضل عمل ألياف العضلات، يمكن أن تتحرك الهيدرا ببطء من مكان إلى آخر، بالتناوب "الخطوة" إما بالنعل أو بالمخالب. يمكن مقارنة مثل هذه الحركة بشقلبة بطيئة فوق الرأس.
الطبقة الخارجية تحتوي على الخلايا العصبية. لها شكل نجمة، لأنها مجهزة بعمليات طويلة.
تتلامس عمليات الخلايا العصبية المجاورة مع بعضها البعض وتتشكل الضفيرة العصبيةيغطي جسم الهيدرا بالكامل. جزء من العمليات يقترب من خلايا عضلات الجلد.

التهيج وردود الفعل هيدرا

هيدرا قادرة على الشعور باللمس والتغيرات في درجات الحرارة وظهور المواد الذائبة المختلفة في الماء والتهيجات الأخرى. ومن هذا، يتم تحفيز خلاياها العصبية. إذا لمست الهيدرا بإبرة رفيعة، فإن الإثارة الناتجة عن تهيج إحدى الخلايا العصبية تنتقل عبر العمليات إلى الخلايا العصبية الأخرى، ومنها إلى خلايا عضلات الجلد. يؤدي هذا إلى تقلص ألياف العضلات، وتتقلص الهيدرا إلى كرة.

النمط: تهيج هيدرا

في هذا المثال نتعرف على ظاهرة معقدة في جسم الحيوان - لا ارادي. يتكون المنعكس من ثلاث مراحل متتالية: تصور تهيج, نقل الإثارةمن هذا التهيج على طول الخلايا العصبية و تعليقالجسم من خلال بعض الإجراءات. نظرًا لبساطة تنظيم الهيدرا، فإن ردود أفعالها موحدة جدًا. في المستقبل، سوف نتعرف على ردود أفعال أكثر تعقيدًا في الحيوانات الأكثر تنظيمًا.

هيدرا خلايا لاذعة

النمط: خلايا خيطية أو نبات القراص من الهيدرا

جسم الهيدرا بالكامل، وخاصة مخالبه، مغطى بعدد كبير من لاذع، أو نبات القراصالخلايا. كل من هذه الخلايا لديها بنية معقدة. بالإضافة إلى السيتوبلازم والنواة، فإنه يحتوي على كبسولة لاذعة على شكل فقاعة، بداخلها أنبوب رفيع مطوي - خيط لاذع. يخرج من القفص شعر حساس. بمجرد أن تلامس القشريات أو الأسماك أو أي حيوان صغير آخر شعرًا حساسًا، يستقيم الخيط اللاذع بسرعة، وتخرج نهايته وتخترق الضحية. من خلال القناة التي تمر داخل الخيط، يدخل السم إلى جسم الفريسة من الكبسولة اللاذعة، مما يؤدي إلى موت الحيوانات الصغيرة. وكقاعدة عامة، فإنه يطلق العديد من الخلايا اللاذعة في وقت واحد. ثم تسحب الهيدرا الفريسة إلى فمها بمخالبها وتبتلعها. تخدم الخلايا اللاذعة أيضًا الهيدرا للدفاع. الأسماك والحشرات المائية لا تأكل الهيدرا التي تحرق الأعداء. السم الناتج عن الكبسولات في تأثيره على جسم الحيوانات الكبيرة يشبه سم نبات القراص.

الطبقة الداخلية من الخلايا - الأديم الباطن هيدرا

الشكل: هيكل الطبقة الداخلية من الخلايا - الأديم الباطن هيدرا

الطبقة الداخلية من الخلايا الأديم الباطنأ. تحتوي خلايا الطبقة الداخلية -الأديم الباطن- على ألياف عضلية مقلصة، ولكن الدور الرئيسي لهذه الخلايا هو هضم الطعام. إنهم يفرزون عصير الجهاز الهضمي في تجويف الأمعاء، تحت تأثير استخراج الهيدرا يخفف وينقسم إلى جزيئات صغيرة. تم تجهيز بعض خلايا الطبقة الداخلية بعدة أسواط طويلة (كما هو الحال في الأوليات السوطية). تكون الأسواط في حركة مستمرة وتجرف الجزيئات إلى الخلايا. خلايا الطبقة الداخلية قادرة على إطلاق الأرجل (كما هو الحال في الأميبا) والتقاط الطعام بها. يحدث مزيد من الهضم داخل الخلية، في الفجوات (كما هو الحال في الأوليات). يتم التخلص من بقايا الطعام غير المهضوم عبر الفم.
لا تحتوي الهيدرا على أعضاء تنفسية خاصة، حيث يخترق الأكسجين المذاب في الماء الهيدرا عبر كامل سطح جسمها.

تجديد هيدرا

يوجد في الطبقة الخارجية لجسم الهيدرا أيضًا خلايا مستديرة صغيرة جدًا ذات نوى كبيرة. تسمى هذه الخلايا متوسط. يلعبون دورًا مهمًا جدًا في حياة الهيدرا. مع أي ضرر يلحق بالجسم، تبدأ الخلايا الوسيطة الموجودة بالقرب من الجروح في النمو بشكل مكثف. وتتكون منها خلايا الجلد العضلية والأعصاب وغيرها، وتنمو المنطقة المصابة بسرعة.
إذا قطعت الهيدرا، تنمو مخالب في أحد نصفيها ويظهر فم، ويظهر ساق في النصف الآخر. تحصل على اثنين من الهيدرات.
تسمى عملية استعادة أجزاء الجسم المفقودة أو التالفة تجديد. تتمتع الهيدرا بقدرة متطورة للغاية على التجدد.
يعد التجديد بدرجة أو بأخرى من سمات الحيوانات والبشر الآخرين. لذلك، في ديدان الأرض، من الممكن تجديد الكائن الحي بأكمله من أجزائه، في البرمائيات (الضفادع، نيوت) يمكن استعادة الأطراف بأكملها، وأجزاء مختلفة من العين والذيل والأعضاء الداخلية. عند البشر، عند القطع، يتم استعادة الجلد.

تربية الهيدرا

الهيدرا تتكاثر لا جنسياً عن طريق التبرعم

الشكل: التكاثر اللاجنسي للهيدرا عن طريق التبرعم

تتكاثر الهيدرا جنسياً ولا جنسياً. في الصيف، تظهر درنة صغيرة على جسم الهيدرا - نتوء في جدار جسمها. تنمو هذه الحديبة وتمتد. تظهر اللوامس في نهايتها، وينفجر الفم بينهما. هذه هي الطريقة التي تتطور بها الهيدرا الصغيرة، والتي تظل في البداية متصلة بالأم بمساعدة جذع. ظاهريًا، كل هذا يشبه تطور نبات يطلق النار من برعم (وبالتالي اسم هذه الظاهرة - في مهدها). عندما يكبر الهيدرا الصغير، ينفصل عن جسد أمه ويبدأ في العيش بمفرده.

هيدرا التكاثر الجنسي

بحلول الخريف، مع ظهور الظروف المعاكسة، تموت الهيدرا، ولكن قبل ذلك، تتطور الخلايا الجرثومية في جسمها. هناك نوعان من الخلايا الجرثومية: بيضة، أو أنثى، و الحيوانات المنويةأو الخلايا الجنسية الذكرية. الحيوانات المنوية تشبه الأوليات السوطية. يغادرون جسد الهيدرا ويسبحون بمساعدة سوط طويل.

الشكل: التكاثر الجنسي للهيدرا

تشبه خلية بيضة الهيدرا الأميبا ولها أقدام كاذبة. يسبح الحيوان المنوي إلى الهيدرا مع البويضة ويتغلغل فيها، وتندمج نواة الخليتين الجرثوميتين. يحدث التخصيب. بعد ذلك، يتم سحب الأرجل الكاذبة، ويتم تقريب الخلية، ويتم إطلاق قشرة سميكة على سطحها - بيضة. في نهاية الخريف تموت الهيدرا، لكن البيضة تبقى حية وتسقط في القاع. في الربيع، تبدأ البويضة المخصبة بالانقسام، ويتم ترتيب الخلايا الناتجة في طبقتين. منهم تتطور هيدرا صغيرة، والتي، مع بداية الطقس الدافئ، تخرج من خلال تمزق قشرة البيضة.
وهكذا فإن الهيدرا الحيوانية متعددة الخلايا في بداية حياتها تتكون من خلية واحدة - بيضة.

السمة المميزة للتجويفات المعوية هي وجود خلايا لاذعة في الجلد (الشكل 93). أنها تتطور من خلايا وسيطة وتحتوي على كبسولة لاذعة بيضاوية خاصة ذات جدران كثيفة. تمتلئ الكبسولة بالسائل، وفي أحد طرفي الكبسولة يندفع جدارها إلى الداخل على شكل عملية رفيعة جدًا ولكنها مجوفة، والتي تلتوي في الكبسولة لتشكل خيطًا لاذعًا ملتفًا حلزونيًا. تعمل الخلايا اللاذعة كأداة هيدرا للهجوم والدفاع.

يوجد على السطح الخارجي للخلية شعرة رقيقة وحساسة - cnidocil. أظهرت دراسة الخلايا اللاذعة باستخدام المجهر الإلكتروني تعقيدًا كبيرًا في بنية cnidocil (الشكل 93). يتكون من سوط طويل محاط بـ 18-22 نتوءًا رفيعًا يشبه الإصبع من السيتوبلازم - الميكروفيلي. في الهيكل، يشبه سوط cnidocil إلى حد كبير سوط وأهداب الأوليات، ولكن على عكسها، فهو بلا حراك. عندما تلمس الفريسة أو العدو السوط، ينحرف الأخير ويلامس زغيبة أو أكثر، مما يؤدي إلى إثارة الخلية اللاذعة. في الوقت نفسه، تقوم الكبسولة اللاذعة بإلقاء خيط مرن يخرج منها، والذي يتم تقويمه مثل السهم. الخيط الذي يشبه الحربة مرصع بأشواك متجهة للخلف، ويحمل أشواكًا أكبر عند القاعدة. حقن الخيوط سامة ويمكن أن تشل الحيوانات الصغيرة. وبعد إخراج الخيط، تموت الخلية اللاذعة.

تحتوي الهيدرا على عدة فئات من الكبسولات التي تختلف وظائفها. تسمى الكبسولات الكبيرة التي تعمل على اختراق الأغطية وهزيمة الفريسة بالاختراق (الشكل 93). تحتوي الكائنات الأصغر حجمًا - الملتفة - على خيوط ملتوية قصيرة حلزونيًا تلتف حول نتوءات مختلفة (شعيرات، شعر، إلخ) على جسم الفريسة وبهذه الطريقة تمسكها. أخيرًا، يتم لصق كبسولات لاذعة ممدودة - مواد لاصقة - على جسم الفريسة بخيوط لزجة طويلة.