Гидра - простейший организм из отряда Кишечнополостные. Практически в каждом водоеме обитает этот пресноводный полип. Он представляет собой полупрозрачное студенистое тело, похожее на самостоятельно передвигающийся желудок, где у гидры происходит переваривание пищи.

Как питается гидра

Размер этого простейшего организма редко превышает 2 см. Внешне гидра напоминает слизистую трубочку зеленоватого или бурого окраса. Цвет ее зависит от съеденной пищи. Одним концом тела она прикрепляется к растениям, камням или корягам, находящимся в воде, другим ловит добычу. В основном ею являются мелкие беспозвоночные - дафнии, циклопы, олигохеты-наидиды. Иногда пищей служат и мелкие рачки, а также мальки рыб.

Ротовое отверстие гидры окружено щупальцами, которых насчитывается от шести до двадцати штук. Они находятся в постоянном движении. Как только жертва прикасается к ним, расположенные в щупальцах, немедленно выбрасывают остроконечную нить, содержащую яд. Вонзаясь в приблизившееся животное, она парализует его и, подтягивая щупальцами, подносит ко рту. При этом создается впечатление, что тело ее как бы надевается на жертву, оказывающуюся таким образом в кишечнике, где начинается переваривание пищи у гидры. Стрекательная капсула с ядом может использоваться лишь единожды, после чего она замещается новой.

Строение пищеварительной системы

Тело гидры очень похоже на двухслойный мешок, которого носит название эктодерма, а внутренний - энтодерма. Между ними находится бесструктурное вещество, именуемое мезоглеей.

Состав внутреннего слоя, где у гидры происходит переваривание пищи, представляют в основном железистые и пищеварительные клетки. Первые выделяют в кишечную полость пищеварительный сок, под действием которого съеденный корм разжижается и распадается на мелкие частички. Другие клетки внутреннего слоя захватывают эти кусочки и втягивают их внутрь.

Таким образом, процесс пищеварения начинается в кишечной полости, а заканчивается внутри клеток энтодермы. Все остатки пищи, которые не удалось переварить, выбрасываются наружу через рот.

Как происходит у гидры

Пищеварительные клетки внутреннего слоя имеют на конце от 1 до 3 жгутиков, с помощью которых мелкие частицы пищи втягиваются внутрь и перевариваются. Отсутствие транспортной системы в организме гидры усложняет задачу обеспечения клеток эктодермы питательными веществами, учитывая, что мезоглея достаточно плотная. Проблема эта решается благодаря имеющимся выростам на клетках обоих слоев. Они пересекают соединяясь через щелевые контакты. Органические молекулы в виде аминокислот и моносахаридов, проходя по ним, обеспечивают питание эктодермы.

Когда там, где у гидры происходит переваривание пищи, остаются отходы клеточного обмена, она сжимается, в результате чего происходит опорожнение.

Пресноводные гидры - крайне нежелательные поселенцы в аквариуме, где содержатся креветки . Неблагоприятные условия могут стать причиной размножения гидры , а регенерация гидры из мельчайших остатков её тела делает её практически бессмертной и неубиваемой. Но, всё же, существуют эффективные методы борьбы с гидрой.

Что гидра собой представляет?

Гидра (hydra) - пресноводный полип, размером от 1 до 20 мм. Её туловище представляет собой ножку-стебель, которой она прикрепляется к любым поверхностям в аквариуме: стёклам, грунту, корягам, растениям и даже кладкам яиц улиток. Внутри туловища гидры - основной орган, составляющий её суть, - желудок. Почему суть? Потому что её чрево ненасытно. Длинные щупальца, венчающие туловище гидры, находятся в постоянном движении, захватывая из воды многочисленную мелкую, подчас невидимую глазу, живность, поднося её ко рту, которым оканчивается тело гидры.

Помимо ненасытного брюха в гидре пугает её способность восстанавливаться. Как и , она может воссоздать себя из любого кусочка её тела. Например, гидра может регенерировать из клеток, оставшихся после протирания её через мельничный газ (такая мелкопористая сетка). Так что растирать её по стенкам аквариума бесполезно.

Наиболее часто встречающиеся виды гидр в отечественных водоёмах и аквариумах:

- гидра обыкновенная (Hydra vulgaris) - туловище расширяется в направлении от подошвы к щупальцам, которые вдвое длиннее тела;

- гидра тонкая (Hydra attennata) - туловище тонкое, равномерной толщины, щупальца чуть длиннее тела;

- гидра длинностебельчатая (Hydra oligactis, Pelmatohydra) - туловище в виде длинного стебелька, а щупальца превышают длину тела в 2-5 раз;

- гидра зелёная (Hydra viridissima, Chlorohydra) - небольшая, с короткими щупальцами гидра, цвет тела которой обеспечивают живущие в симбиозе с ней (то есть внутри неё) одноклеточные водоросли хлорелла.

Размножаются гидры почкованием (бесполый вариант) или путём оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки, в результате чего в теле гидры образуется «яйцо», которое после смерти взрослой особи ждёт своего часа в грунте или мхе.

Вообще гидра - удивительное существо. И если бы не явная с её стороны угроза для мелких обитателей аквариума, ею бы можно было восхищаться. Так, например, учёные давно изучают гидру, и новые открытия не просто поражают их, но и вносят неоценимый вклад в разработку новых лекарств для человека. Так, в теле гидры обнаружен белок гидрамацин-1, имеющий широкий спектр действия против грамположительных и грамотрицательных болезнетворных бактерий.

Чем питается гидра?

Охотится гидра на мелких беспозвоночных: циклопов, дафний, олигохет, коловраток, личинок трематод. В её несущие смерть «лапы» могут угодить и мальки рыб или креветочий молодняк. Туловище и щупальца гидры покрыты стрекательными клетками , на поверхности которых находится чувствительный волосок. При его раздражении проплывающей мимо жертвой наружу из стрекательных клеток выбрасывается стрекательная нить, опутывающая жертву, вонзающаяся в неё и пускающая яд. Может гидра ужалить и проползающую мимо улитку или проплывающую мимо креветку. Выброс нити и пуск яда происходят моментально и занимают по времени около 3 мс. Я сама неоднократно видела, как креветка, случайно приземлившаяся в колонию гидр, отскакивала оттуда как ошпаренная. Многочисленные «уколы» и соответственно большие дозы яда могут негативно сказаться и на взрослых креветках или улитках.

Откуда гидра берётся в аквариуме?

Способов занесения гидры в аквариум множество. С любым предметом природного происхождения, погружённым в аквариум, можно поселить у себя эту «заразу». Вы даже не сможете установить сам факт занесения яиц или микроскопических гидр (помните, в начале статьи, их размер от 1 мм) с грунтом, корягами, растениями, живым кормом или даже миллиграммами воды, в которой были приобретаемы креветки, улитки или рыбки. Даже при видимом отсутствии гидр в аквариуме их можно обнаружить, рассмотрев любой участок коряги или камня под микроскопом.

Толчком к их бурному размножению, собственно, когда гидры становятся видны аквариумисту, становится переизбыток органики в воде аквариума. Лично я в своём аквариуме их обнаружила после перекорма. Тогда ближайшая к лампе стенка (у меня не лампы дневного света, а настольная лампа) покрылась «ковром» из гидр, по внешнему виду относящихся к виду «гидра тонкая».

Чем убить гидру?

Гидра докучает многим аквариумистам, вернее, обитателям их аквариумов. На форуме сайт тема «Гидры в креветочнике» заводилась уже три раза. Проштудировав отзывы о борьбе с гидрой на просторах отечественного и зарубежного интернета, я собрала наиболее эффективные (если знаете ещё, дополняйте) методы уничтожения гидр в аквариуме. Прочитав их, думаю, каждый сможет выбрать наиболее приемлемый именно в его ситуации метод.

Итак. Конечно, всегда хочется изничтожить непрошенных гостей, не причинив вреда другим обитателям аквариума, в первую очередь, креветкам, рыбкам и дорогим улиткам. Поэтому преимущественно спасение от гидр ищется среди биологических методов.

Во-первых, у гидры тоже есть враги, которые её едят. Это некоторые рыбы: чёрный молли, меченосцы, из лабиринтовых - гурами, петушки. Питаются гидрой и крупные улитки-прудовики. И если первый вариант для креветочника не подходит в виду угрозы со стороны рыб для креветок, особенно молодняка, то вариант с улиткой очень даже подходящий, только брать улиток надо из проверенного источника, а не из водоёма во избежание занесения в аквариум иной заразы.

Интересно, что Википедия к существам, способным поедать и переваривать ткани гидр, относит турбеллярий, к которым относятся и планарии . Гидры и планарии, как «мы с Тамарой ходим парой», действительно часто обнаруживают себя в аквариуме одновременно. Но вот, чтобы планарии ели гидр, аквариумисты о таких наблюдениях молчат, хотя я о таком читала ещё .

Основным рационом гидры служат и для ветвистоусого рачка Anchistropus emarginatus. Хотя других его родственников - дафний - гидры сами не прочь проглотить.

ВИДЕО: гидра пытается съесть дафнию:

Используется для борьбы с гидрой и её любовь к свету. Замечено, что гидра располагается поближе к источнику света, передвигаясь к тому месту шагами с ноги на голову и с головы на ногу. Изобретательные аквариумисты придумали своеобразную ловушку для гидр . Кусок стекла плотно прислоняется к стенке аквариума, и в то место в тёмное время суток направляют источник света (лампу или фонарь). В итоге за ночь гидры перебазируются на стекло-ловушку, которое затем вытаскивается из воды и обдаётся кипятком. Это средство скорее можно назвать контролем над численностью гидр, так как полного избавления от гидр этот способ не даёт.

Плохо переносят гидры и повышенную температуру. Метод нагревания воды в аквариуме пригодится, если есть возможность выловить всех ценных для вас обитателей аквариума и пересадить их в другую ёмкость. Температуру воды в аквариуме доводят до 42 °С и так держат в течение 20-30 минут, выключив внешний фильтр или вынув наполнитель из внутреннего фильтра. Затем воде дают остыть или разбавляют горячую отстоянной холодной водой. После этого живность возвращают домой. Такую процедуру большинство растений переносят хорошо.

Выводят гидру и безопасной при соблюдении дозировок 3%-ной перекисью водорода . Однако для достижения должного эффекта раствор перекиси водорода из расчёта 40 мл на 100 л воды необходимо вливать ежедневно в течение недели. Такую процедуру креветки и рыбы переносят хорошо, а вот растения не очень.

Из радикальных мер - использование химии. Для уничтожения гидр используют препараты, действующим веществом которых является фенбендазол : Панакур, Фебтал, Флубенол, Флубентазол, Птеро Аквасан Планацид и множество других. Такие лекарства применяются в ветеринарии для лечения глистных инвазий у животных, поэтому и искать их надо в зоомагазинах и ветаптеках. Однако следует обратить внимание на то, чтобы в состав препарата не входила медь или другое действующее вещество помимо фенбендазола, иначе креветки такое лечение не переживут. Препараты выпускаются в порошке или в таблетках, которые необходимо растолочь в порошок и постараться максимально растворить, можно с помощью кисточки, в отдельной ёмкости с набранной из аквариума водой. Фенбендазол растворяется плохо, поэтому полученная суспензия при выливании её в аквариум даст помутнение воды и осадок на грунте и на предметах в аквариуме. Нерастворённые частички лекарства могут подъедать креветки, но это не страшно. Дня через 3 необходимо подменить воду на 30-50%. По отзывам аквариумистов, этот способ является достаточно эффективным против гидр, однако его плохо переносят улитки, а кроме того возможно нарушение биоравновесия в аквариуме после проведённой терапии.

При применении любого из вышеперечисленных методов необходимо уделить особое внимание органической чистоте в аквариуме: не перекармливать обитателей, исключить кормление беспозвоночных дафнией или артемией, вовремя делать подмены воды.

Дополнено 05.01.19: Уважаемые коллеги по увлечению, автор данной статьи не проверял влияние указанных в статье препаратов на чувствительных к изменению параметров воды креветках (креветки Сулавеси, Taiwan bee, Tigerbee). Исходя из этого, пропорции указанные в статье, как в прочем и само применение препаратов может быть губительно для ваших креветок. Как только будет собрана необходимая и проверенная информация о применении приведенных в статье препаратах в аквариумах с креветками Сулавеси, Taiwan bee, Tigerbee, мы обязательно внесем коррективы в изложенный материал.

P.s. Жаль, что на текущий момент нет ветеринарных клиник, в которые могли бы обращаться аквариумисты. Ведь сегодня домашние любимцы есть в каждой семье, а их владельцы, хоть раз, но могли бы воспользоваться услугами ветклиники . Представьте грамотного ветврача, лечащего ваших аквариумных питомцем - жаль что это только мечты!

Гидра биология описаниевнутреннее строение фото образ жизни питание размножение зашита от врагов

Латинское название Hydrida

Для характеристики строения гидроидного полипа можно воспользоваться в качестве примера пресноводными гидрами, сохраняющими весьма примитивные черты организации.

Внешнее и внутреннее строение

Гидры имеют удлиненное, мешковидное тело, способное довольно сильно вытягиваться и сжиматься почти в шаровидныи комочек. На одном конце помещается рот; этот конец называется ротовым или оральным полюсом. Рот расположен на небольшом возвышении - ротовом конусе, окруженном щупальцами, способными очень сильно вытягиваться и укорачиваться. В вытянутом состоянии щупальца в несколько раз превышают длину тела гидры. Количество щупалец различно: их может быть от 5 до 8, а у некоторых гидр и больше. У гидры различают центральный желудочный, несколько более расширенный отдел, переходящий в суженный стебелек, оканчивающийся подошвой. При помощи подошвы гидра прикрепляется к стеблям и листьям водных растений. Подошва расположена на конце тела, который называется аборальным полюсом (противоположным ротовому, или оральному).

Стенка тела гидры состоит из двух слоев клеток - эктодермы и энтодермы, разделенных тонкой базальной перепонкой, и ограничивает единственную полость - гастральную, открывающуюся наружу ротовым отверстием.

У гидр и других гидроидных эктодерма соприкасается с энтодермой по самому краю ротового отверстия. У пресноводных гидр гастральная полость продолжается и в полые внутри щупальца, а их стенки также образованы эктодермой и энтодермой.

Эктодерма и энтодерма гидры состоят из большого числа клеток различных типов. Главную массу клеток как эктодермы, так и энтодермы составляют эпителиально-мускульные клетки. Их наружная цилиндрическая часть похожа на обычные эпителиальные клетки, а основание, прилегающее к базальной перепонке, вытянуто веретенообразно и представляет собой два сократимых мускульных отростка. В эктодерме сократимые мускульные отростки этих клеток вытянуты в направлении продольной оси тела гидры. Их сокращения обусловливают укорочение тела и щупалец. В энтодерме мускульные отростки вытянуты в кольцевом направлении, поперек оси тела. Их сокращение оказывает противоположное действие: тело гидры и ее щупальца сужаются и одновременно удлиняются. Таким образом, мускульные волокна эпителиально-мускульных клеток эктодермы и энтодермы, противоположные по своему действию, составляют всю мускулатуру гидры.

Среди эпителиально-мускульных клеток расположены или поодиночке, или, чаще, группами различные стрекательные клетки. У одного и того же вида гидр, как правило, имеется несколько типов стрекательных клеток, выполняющих различные функции.

Наиболее интересны стрекательные клетки, обладающие крапивными свойствами, называемые пенетрантами. Эти клетки выбрасывают при раздражении длинную нить, которая вонзается в тело добычи. Стрекательные клетки обычно грушевидной формы. Внутри клетки помещается стрекательная капсула, прикрытая сверху крышечкой. Стенка капсулы продолжается внутрь, образуя шейку, которая переходит далее в полую нить, свернутую в спираль и замкнутую на конце. У места перехода шейки в нить внутри расположены три шипика, сложенные вместе и образующие стилет. Кроме того, шейка и стрекательная нить усажены изнутри мелкими шипиками. На поверхности стрекательной клетки расположен особый чувствительный волосок - книдоциль, при малейшем раздражении которого происходит выбрасывание стрекательной нити. Сначала открывается крышечка, вывертывается шейка, и стилет вонзается в покров жертвы, причем шипы, составляющие стилет, раздвигаются и расширяют отверстие. Сквозь это отверстие вывертывающаяся нить вонзается в тело. Внутри стрекательной капсулы содержатся вещества, обладающие крапивными свойствами и парализующие или убивающие добычу. Раз выстрелившая стрекательная нить не может быть вновь использована гидроидом. Такие клетки обычно погибают и заменяются новыми.

Другого рода стрекательные клетки гидр - вольвенты. Они не обладают крапивными свойствами, и выбрасываемые ими нити служат для удержания добычи. Они обвиваются вокруг волосков и щетинок ракообразных и т. п. Третья группа стрекательных клеток - это глютинанты. Они выбрасывают клейкие нити. Эти клетки имеют значение как при удержании добычи, так и при передвижении гидры. Стрекательные клетки обычно, особенно на щупальцах, расположены группами- «батареями».

В эктодерме находятся маленькие недифференцированные клетки, так называемые интерстициальные, за счет которых развиваются многие типы клеток, главным образом стрекательные и половые. Интерстициальные клетки расположены часто группами у основания эпителиально-мускульных клеток.

Восприятие раздражений у гидры связано с наличием в эктодерме чувствительных клеток, служащих рецепторами. Это узкие, высокие клеточки, имеющие на внешней стороне волосок. Глубже, в эктодерме, ближе к основанию кожно-мускульных клеток, расположены нервные клетки, снабженные отростками, при помощи которых они контактируют друг с другом, а также с рецепторными клетками и сократимыми волокнами кожно-мускульных клеток. Нервные клетки расположены в глубине эктодермы разбросанно, образуя своими отростками сплетение в виде сеточки, причем это сплетение гуще на околоротовом конусе, у основания щупалец и на подошве.

В эктодерме расположены также железистые клетки, выделяющие клейкие вещества. Они концентрируются на подошве и на щупальцах, помогая гидре временно прикрепляться к субстрату.

Таким образом, в эктодерме гидры имеются клетки следующих типов: эпителиально-мускульные, стрекательные, интерстициальные, нервные, чувствительные, железистые.

Энтодерма обладает меньшей дифференцировкой клеточных элементов. Если основные функции эктодермы защитная и двигательная, то основная функция энтодермы пищеварительная. В соответствии с этим большая часть клеток энтодермы состоит из эпителиально-мускульных клеток. Эти клетки снабжены 2-5 жгутиками (чаще двумя), а также способны образовывать на поверхности псевдоподии, захватывать ими, а за-тем переваривать частицы пищи. Кроме этих клеток, в энтодерме имеются особые железистые клетки, выделяющие пищеварительные ферменты. В энтодерме имеются также нервные и чувствительные клетки, но в значительно меньшем количестве, чем в эктодерме.

Таким образом, в энтодерме также представлено несколько типов клеток: эпителиально-мускульные, железистые, нервные, чувствительные.

Гидры не все время остаются прикрепленными к субстрату, они могут передвигаться с одного места на другое весьма своеобразно. Чаще всего гидры передвигаются «шагая», подобно гусеницам бабочек-пядениц: гидра наклоняется оральным полюсом к предмету, на котором сидит, прилипает к нему щупальцами, затем подошва отрывается от субстрата, подтягивается к оральному концу и снова прикрепляется. Иногда гидра, прикрепившись к субстрату щупальцами, поднимает стебелек с подошвой вверх и сразу заносит его на противоположную сторону, как бы «кувыркаясь».

Гидра Питание

Гидры - хищники, питаются они подчас довольно крупной добычей: рачками, личинками насекомых, червями и т. п. При помощи стрекательных клеток они захватывают, парализуют и убивают добычу. Затем жертва щупальцами подтягивается к сильно растяжимому ротовому отверстию и продвигается в гастральную полость. При этом желудочный отдел тела сильно раздувается.

Переваривание пищи у гидры, в отличие от губок, лишь частично происходит внутриклеточно. Это связано с переходом к хищничеству и захватыванием довольно крупной добычи. В гастральную полость выделяется секрет железистых клеток энтодермы, под влиянием которого пища размягчается и превращается в кашицу. Затем мелкие частицы пищи захватываются пищеварительными клетками энтодермы, и процесс пищеварения завершается внутриклеточно. Так у гидроидных впервые возникает внутриклеточное или полостное пищеварение,котороепроисходит одновременно с более примитивным внутриклеточным.

Защита от врагов

Крапивные клетки гидры не только поражают добычу, но и защищают гидру от врагов, причиняя ожоги нападающим на нее хищникам. И все же есть такие животные, которые питаются гидрами. Таковы, например, некоторые ресничные черви и особенно Microstomum lineare, некоторые брюхоногие моллюски (прудовики), личинки комара Corethra и др.

Способность к регенерации у гидры очень велика. Опыты, проведенные Трамбле еще в 1740 г., показали, что кусочки тела гидры, разрезанной на несколько десятков частей, регенерируют в целую гидру. Впрочем, высокая регенерационная способность свойственна не только гидрам, но и многим другим кишечнополостным.

Размножение

Гидры размножаются двумя способами - бесполым и половым.

Бесполое размножение гидр происходит путем почкования. В природных условиях почкование гидр происходит в течение всего летнего периода. В лабораторных условиях почкование гидр наблюдается при достаточно интенсивном питании и температуре 16-20° С. На теле гидры образуются небольшие вздутия - почки, представляющие собой выпячивание наружу эктодермы и энтодермы. В них за счет размножающихся клеток происходит дальнейший рост эктодермы и энтодермы. Почка увеличивается в размерах, ее полость сообщается с гастральной полостью материнской особи. На свободном, внешнем конце почки, наконец, образуются щупальца и ротовое отверстие.

Вскоре оформившаяся молодая гидра отделяется от материнской особи.

Половое размножение гидр в природе наблюдается обычно осенью, а в лабораторных условиях его можно наблюдать при недостаточном питании и понижении температуры ниже 15-16° С. Одни гидры раздельнополы (Реlmatohydra oligactis), другие гермафродиты (Chlorohydra viridissima).

Половые железы - гонады - возникают у гидр в виде бугорков в эктодерме. У гермафродитных форм мужские и женские гонады образуются в различных местах. Семенники развиваются ближе к оральному полюсу, а яичники - ближе к аборальному. В семенниках образуется большое количество подвижных сперматозоидов. В женской гонаде созревает только одно яйцо. У гермафродитных форм созревание сперматозоидов по времени предшествует созреванию яиц, чем обеспечивается перекрестное оплодотворение и исключается возможность самооплодотворения. Яйца оплодотворяются в теле материнской особи. Оплодотворенное яйцо одевается оболочкой и в таком состоянии зимует. Гидры после развития половых продуктов, как правило, погибают, а весной из яиц выходит новое поколение гидр.

Таким образом, у пресноводных гидр в природных условиях происходит сезонная смена форм размножения: в течение всего лета гидры интенсивно почкуются, а осенью (для средней полосы России - во второй половине августа), с понижением температуры в водоемах и уменьшением количества корма, они перестают размножаться почкованием и переходят к половому размножению. Зимой гидры погибают, и перезимовывают только оплодотворенные яйца, из которых весной выходят молодые гидры.

К отряду гидр относится также пресноводный полип Polipodium hydriforme. Ранние стадии развития этого полипа проходят в икринках стерлядей и наносят им большой вред. В наших водоемах встречается несколько видов гидр: стебельчатая гидра (Pelmatohydra oligactis), обыкновенная гидра (Hydra vulgaris), зеленая гидра (Chlorohydra viridissima) и некоторые другие.

В благоприятных условиях гидры могут жить годами, десятилетиями и столетиями, не старея и не теряя в плодовитости.

С гидрами мы встречаемся ещё в школе: с одной стороны, гидрой звали мифическое чудище, фигурирующее в одном из подвигов Геракла, с другой - то же имя носят крохотные кишечнополостные, обитающие в пресноводных водоёмах. Размер их тела - всего 1-2 см, внешне они выглядят, как трубки с щупальцами на одном конце; но, несмотря на небольшие размеры и сидячий образ жизни, они всё-таки хищники, которые с помощью щупалец и находящихся в них стрекательных клеток обездвиживают и хватают добычу - существ ещё более мелких, чем сами гидры.

Гидра Hydra vulgaris с отпочковывающимся клоном. (Фото Konrad Wothe / Minden Pictures / Corbis.)

Компания гидр Hydra viridissima. (Фото Albert Lleal / Minden Pictures / Corbis.)

При этом у них есть одна особенность, которая упоминается в любом учебнике по биологии. Мы говорим о чрезвычайно развитой способности к регенерации: гидра может восстановить любую часть своего тела благодаря огромному запасу плюрипотентных стволовых клеток. Такие клетки способны бесконечно делиться и давать начало всем типам тканей, всем разновидностям других клеток. Но когда стволовая клетка в процессе дифференцировки становится мышечной, или нервной, или какой-то ещё, делиться она перестаёт. И у человека такие «всемогущие» стволовые клетки есть только на ранних этапах эмбрионального развития, а потом их запас быстро исчерпывается; вместо них появляются другие, более специализированные стволовые клетки, которые так же могут делиться очень много раз, но принадлежат они уже каким-то отдельным тканям. Гидре же повезло больше, с ней «всемогущие» стволовые клетки остаются на всю жизнь.

Но сколько длится жизнь гидры? Если она способна постоянно обновлять сама себя, следует ли отсюда, что она бессмертна? Известно, что даже стволовые клетки, которые есть у взрослых людей и животных, постепенно стареют и тем самым вносят свой вклад в общее старение организма. Может ли быть так, что гидре старение незнакомо? Джеймс Воупал (James W. Vaupel ) из Института демографических исследований Общества Макса Планка и его коллеги утверждают, что так оно и есть. В статье в журнале PNAS авторы работы описывают результаты многолетнего эксперимента с 2 256 гидрами «в главных ролях». Животные росли в лаборатории и в почти идеальных условиях: у каждого был свой участок, никакого недостатка в еде и регулярная, три раза в неделю, замена воды в аквариуме.

Старение легче всего заметить по увеличивающейся смертности (то есть в молодой популяции умирать будут реже, чем в старой) и по снижению плодовитости. Однако за восемь лет наблюдений ничего такого не случилось. Уровень смертности был всё время постоянным и составлял примерно один случай на 167 особей в год, независимо от возраста. (Среди обитателей лаборатории были 41-летние экземпляры, которые, однако, представляли собой клоны, то есть биологически они были гораздо старше, но как отдельно взятый индивидуум их наблюдали только последние несколько лет.) Плодовитость - у гидр, кроме бесполого самоклонирования, есть и половое размножение - тоже оставалась постоянной у 80%. У остальных 20% она то повышалась, то понижалась, что, вероятно, происходило из-за изменений в условиях обитания - ведь даже в лаборатории какие-то факторы остаются неучтёнными.

Конечно, в естественных условиях, с хищниками, болезнями и прочими экологическими неприятностями гидрам вряд ли в полной мере удаётся насладиться вечной юностью и бессмертием. Однако сами по себе они, очевидно, действительно не стареют и, как следствие, не умирают. Возможно, что на Земле есть ещё какие-то организмы с таким же удивительным свойством, но, если пытаться и дальше разгадывать биологическую загадку старения - и его отсутствия - гидра остаётся всё-таки наиболее удобным объектом исследования.

Два года назад тот же Джеймс Воупал с коллегами опубликовал в Nature статью, в которой говорилось о связи старения и продолжительности жизни. Оказалось, что у многих видов смертность никак не меняется с возрастом, а у некоторых вероятность умереть молодым оказывается даже выше. Гидра в той работе тоже присутствовала: согласно расчётам, даже через 1 400 лет 5% гидр в лабораторном аквариуме будут оставаться в живых (остальные просто равномерно умрут за такой более чем внушительный срок). Как видим, в целом результаты с этими кишечнополостными получились столь любопытными, что сейчас с ними сделали ещё одну отдельную статью.

К классу гидроидных относят беспозвоночных водных стрекающих животных. В их жизненном цикле зачастую присутствуют, сменяя друг друга, две формы: полип и медуза. Гидроидные могут собираться в колонии, но нередки и одиночные особи. Обнаруживают следы гидроидных даже в докембрийских слоях, однако из-за крайней непрочности их тел поиск весьма затруднен.

Яркий представитель гидроидных - пресноводная гидра , одиночный полип. Ее тело имеет подошву, стебелек и длинные относительно стебелька щупальца. Передвигается она, словно художественная гимнастка, - при каждом шаге делает мостик и кувыркается через «голову». Гидра повсеместно используется в лабораторных опытах, ее способность к регенерации и высокая активность стволовых клеток, обеспечивающая «вечную молодость» полипу, подтолкнула немецких ученых к поиску и изучению «гена бессмертия».

Типы клеток гидры

1. Эпителиально-мускульные клетки формируют внешние покровы, то есть являются основой эктодермы . Функция этих клеток - сокращать тело гидры или делать его длиннее, для этого они имеют мускульное волоконце.

2. Пищеварительно-мускульные клетки расположены в энтодерме . Они приспособлены к фагоцитозу, захватывают и перемешивают частички пищи, попавшие в гастральную полость, для чего каждая клетка снабжена несколькими жгутиками. В целом жгутики и ложноножки помогают пище проникать из кишечной полости в цитоплазму клеток гидры. Таким образом, пищеварение у нее идет двумя способами: внутриполостным (для этого там есть набор ферментов) и внутриклеточным.

3. Стрекательные клетки расположены в первую очередь на щупальцах. Они многофункциональны. Во-первых, гидра с их помощью защищается - рыба, желающая съесть гидру, обжигается ядом и бросает ее. Во-вторых, гидра парализует захваченную щупальцами добычу. В стрекательной клетке содержится капсулка с ядовитой стрекательной нитью, снаружи расположен чувствительный волосок, который после раздражения дает сигнал к «выстрелу». Жизнь стрекательной клетки скоротечна: после «выстрела» нитью она гибнет.

4. Нервные клетки , вместе с отростками похожими на звезды, лежат в эктодерме , под слоем эпителиально-мускульных клеток. Самая большая концентрация их у подошвы и щупалец. При любом воздействии гидра реагирует, что является безусловным рефлексом. Есть у полипа и такое свойство как раздражимость. Вспомним также, что «зонтик» медузы окаймлен скоплением нервных клеток, а в теле находятся ганглии.

5. Железистые клетки выделяют клейкое вещество. Находятся они в энтодерме и способствуют перевариванию пищи.

6. Промежуточные клетки - круглые, очень маленькие и недифференцированные - лежат в эктодерме . Эти стволовые клетки бесконечно делятся, способны превращаться в любые другие, соматические (кроме эпителиально-мускульных) или половые и обеспечивают регенерацию гидры. Встречаются гидры, не имеющие промежуточных клеток (следовательно, стрекательных, нервных и половых), способные к бесполому размножению.

7. Половые клетки развиваются в эктодерме . Яйцеклетка пресноводной гидры снабжена ложноножками, которыми она захватывает соседние клетки вместе с их питательными веществами. Среди гидр встречается гермафродитизм , когда яйцеклетки и сперматозоиды формируются у одной особи, но в разное время.

Прочие особенности пресноводной гидры

1. Дыхательной системы гидры не имеют, дышат они всей поверхностью тела.

2. Кровеносная система не сформирована.

3. Пищей для гидр служат личинки водных насекомых, разнообразные мелкие беспозвоночные, рачки (дафнии, циклопы). Непереваренные остатки пищи, как и у других кишечнополостных, удаляются обратно через ротовое отверстие.

4. Гидра способна к регенерации , за которую отвечают промежуточные клетки. Даже изрезанная на фрагменты, гидра достраивает необходимые органы и превращается в нескольких новых особей.