Питання для самоконтролю:

1. Де живуть кишковопорожнинні тварини?

2. Яка будова тіла кишковопорожнинних?

3. Як проходить статеве розмноження кишковопорожнинних?

4. Як розмножується гідра?

5. Чим живиться медуза?

6. Яка симетрія тіла у кишковопорожнинних?

7. Як проходить травлення кишковопорожнинних?

8. Як проходить безстатеве розмноження у кишковопорожнинних?

9. Охарактеризуйте статеве розмноження гідри.

10. Яка будова коралового поліпа?

11. Назвіть представників типу кишковопорожнинних, які ведуть сидячий і вільний спосіб життя.

12. Як проходить дихання у кишковопорожнинних?

13. На які класи поділяється тип кишковопорожнинні?

14. Яка будова медузи?

15. Як розмножуються коралові поліпи?

16. Яка будова стінок кишковопорожнинних?

17. Як використовуються коралові поліпи?

18. Яке значення мають представники типу кишковопорожнинні?

Дослід з регенерацією гідри

Матеріал та обладнання: живі гідри, штативні і ручні лупи і мікроскопи, предметні і накривні скельця, чашки Петрі або годинникові скельця, скляні трубочки з гладко оплавленими кінцями або піпетки з гумовим балончиком, препарувальні голки, оцтова кислота, віск.

Найкращі місяці для збирання гідр — липень і серпень. Шу­кати гідр треба на нижній поверхні листків водяних рослин (найкраще на лататті, куширі і елодеї), біля берегів, у ставках або струмках із повільною течією. Коли рослини витягують з води або торкаються листків, гідри зщулюються і мають вигляд невеликих зелених або рудуватих грудочок слизу. Такі листки треба покласти в захищену від сонця банку з водою тієї самої водойми. Гідри через 10—15 хв розпрямляться і простягнуть свої щупальця.

Є й інший спосіб відшукування гідр. Для цього у банку слід набрати чистої води з водойми, де шукають гідр, і покласти туди обережно взяті з тієї самої водойми згадані водяні росли­ни. Через 10—20 хв гідри розпрямляться на рослинах і навіть на стінках банки.

листа, або пельматогідра (Pelmatohydra oligactis), довгі щупаль­ця якої значно (у 2—5 разів) перевищують довжину тіла. (У звичайної гідри щупальця значно коротші, їх довжина не більш як удвічі перевищує довжину тіла).

Гідр можна довгий час зберігати живими. Тримати їх слід у скляних банках з водою тієї самої водойми, де їх було знай­дено. Іншу воду, перш ніж пересаджувати туди гідр, треба дове­сти до кімнатної температури. В посудину, де тримають гідр, слід покласти плаваючі рослини (елодею або ряску). Посудину з гідрами ставлять у світлому місці, але не на сонці. Найкра­щою їжею для гідр є різні дрібні ракоподібні — дафнії і цикло­пи (обов'язково живі), яких можна перенести з іншого акваріу­му. Годувати гідр треба в міру, бо рештки їжі загнивають, а це призводить до загибелі гідр. Якщо немає дафній або циклопів, можна гідр годувати і дрібно нарізаними шматочками дощових червів, знову ж таки не припускаючи загнивання їх у воді. Для цього під час годування треба стежити, щоб кожний шматочок їжі потрапив на щупальця гідри. Шматочки, яких гідри не з'їли, потрібно видаляти з посуду. Температура води в акваріумі по­винна бути не нижча 12° С. При додержанні сприятливих для гідр умов вони розмножуються надзвичайно швидко і через 1—

2 тижні їх буде дуже багато. У банках з гідрами не повинно бути молюсків і війчастих червів.

Проведення роботи і опис об'єкта. На початку роботи роз­глядають живих гідр. Для цього гідру піпеткою або скляною трубочкою переносять у краплю води на годинникове або пред­метне скло. Розглядати гідру треба під лупою або при малому збільшенні мікроскопа. При перенесенні на скло гідра від доти­ку втягує щупальця і перетворюється на грудочку, але через кілька хвилин знову розправляється і набуває звичайного ви­гляду.

Ніжне тіло гідри буруватого або сіруватого (у пельматогід-ри і звичайної гідри) чи зеленого кольору (у зеленої гідри), до 5 см завдовжки у випрямленому стані, циліндричної форми. Воно нагадує видовжений (циліндричний) мішечок, що прикріп­люється нижньою частиною (аборальним полюсом) до грунту, водяних рослин, стінок акваріума тощо. Ця частина називається підошвою, або ніжкою (рис. 35). Клітини підошви виділяють клейку речовину, якою гідра прикріплюється до субстрату. На протилежному кінці тіла треба знайти ротовий отвір, розташо­ваний на невеликому підвищенні — ротовому конусі, або гіпо-стомі. Частину тіла, на якій розташований рот, називають ораль-ним полюсом. Від орального полюса звисають 6—12 довгих ниткоподібних щупалець, неоднакових за довжиною у різних видів (довжина щупальця у пельматогідри може досягати 25 см). Щупальця оточують ротовий конус гідри. Звертають увагу на рух щупалець, який особливо добре помітний, коли торкнутися їх препарувальною голкою. На щупальцях при великому збільшенні мікроскопа можна помітити скупчення жалких (кропив'яних) клітин, що мають вигляд невеличких бородавок. З дією їх легко ознайомитись,

впускаючи піпеткою до краплі води, в якій роз­глядають гідру, краплю слабкого 5%-ного розчину оцтової кислоти. Під дією кислоти гідра вики­дає з жалких клітин спеціальні тонкі нитки нападу на здобич. Укол кнідоцилів отруйний і паралізує дрібних тварин, якими жив­ляться гідри. Гідра може ковтати і досить велику здобич (чер­вів, мальків риб). У таких випадках її тіло дуже розтягується і немовби тоненькою плівкою вкриває паралізовану здобич.

Як і інші кишковопорожнинні, гідра — двошарова тварина. Необхідно розглянути два шари її тіла: зовнішній прозорий шар клітин (ектодерма) і темніший внутрішній (ентодерма). Між стінками тіла, утвореними цими двома шарами клітин, по­мітна кишкова (гастральна) порожнина. Вона просвічується і має вигляд темнуватого простору. Ця порожнина проходить і в щупальця. У пельматогідри гастральна порожнина в задньому (нижньому) відділі тіла дуже звужується, утворюючи стебель­це. У зеленої гідри в ентодермі живе чимало дрібних мікроско­пічних одноклітинних водоростей — зоохлорел. Вони мають хло­рофіл, від чого залежить зелений колір гідри. Ці водорості живуть у симбіозі з гідрою. Зоохлорели використовують вугле­кислий газ і аміак, які виділяються клітинами гідри. Тому зеле­на гідра переносить забруднення води легше, ніж інші види гідр.

Загальний вигляд гідри зарисовують.

На живому матеріалі простежити за рухами гідри. Вона веде переважно сидячо-прикріпний спосіб життя. При цьому повертає в різні боки оральний полюс тіла і щупальцями ви­ловлює здобич. Час від часу гідра пересувається способом так званого «крокування». При цьому вона витягує тіло вздовж усієї поверхні субстрату, прикріплюється оральним полюсом, відділяє підошву і підтягує аборальний полюс до орального. Таке «крокування» повторюється кілька разів. Іноді таке пере­сування ускладнюється перекиданням аморального кінця тіла через прикріплену оральну частину в протилежний бік.

Слід провести спостереження за живленням гідр. Гідр го­дують у акваріумах дафніями (живими або висушеними) або циклопами. Можна годувати їх шматками кишечника і жиро­вого тіла, видушеними з черевця кімнатної мухи та інших комах. Пінцетом або піпеткою їжу опускають у воду над щупальцями гідри, якими вона поступово підтягує їжу до ротового отвору. Розглядаючи цей процес за допомогою ручної лупи, можна помітити, як напливають краї ротового отвору на їжу. Слід записати час, протягом якого гідра ковтає їжу. Коли вона про­ковтнула її, щупальця звичайно скорочуються, а гідра звішуєть­ся з стінок акваріума вниз. Після інтенсивного живлення гідра енергійно брунькується.

Нервова система гідр — так званого дифузного типу. Вона складається з окремих нервових клітин, розкиданих по всьому тілу і з'єднаних сіткою нервових фібрил (волоконець). З такою примітивністю нервової системи пов'язана і примітивність нер­вової діяльності гідр. На живому матеріалі легко помітити, що будь-яке механічне подразнення цієї тварини викликає скорот­ливий рух. Слабкі подразнення викликають лише скорочення щупалець, сильніші — скорочення всього тіла. Найбільш чут­лива до механічних подразнень ділянка ротового отвору. Звер­тають увагу при цьому на те, що розпрямляється гідра значно повільніше, ніж скорочується.

Гідри розмножуються як безстатевим (вегетативним), так і статевим шляхом. Безстатеве розмноження відбувається за до­помогою бічних бруньок, які утворюються у вигляді невеликих горбочків трохи вище підошви. Слід переглянути живих гідр і знайти різні стадії брунькування. Цей процес посилюється при інтенсивному живленні гідр. У таких випадках нерідко на тілі материнської особини відбруньковується одночасно кілька до­чірніх гідр. Брунька росте, на її кінці розвиваються щупальця, проривається ротовий отвір і брунька, що набула вигляду ма­ленької гідри, відривається, падає на дно і починає самостійне життя.

Для повного спостереження за процесом брунькування у жи­вої гідри потрібні тривалі спостереження протягом двох-трьох днів.

Загальний вигляд гідри, що брунькується, зарисовують.

Восени гідри розмножуються статевим способом. Серед них є як роздільностатеві, так і гермафродитні форми. Переважає гермафродитизм. Органи розмноження (гонади) розвиваються в ектодермі. Яєчники, в яких формується лише по одному яйцю, розташовані у вигляді кулястих випинань у нижній частині тіла гідри, близько від підошви. Сім'яники з численними спермато­зоїдами містяться у верхній Частині тіла гідри, ближче до віноч­ка щупалець, у вигляді невеличких горбочків. При розриві екто­дерми сперматозоїди виходять у воду і, досягнувши яйця, запліднюють його. Запліднене яйце вкривається щільною обо­лонкою і зимує. Навесні з ніього формується личинка, що пере­творюється на гідру.

Для розглядання ізольованих клітин гідру піддають маце­рації. З цією метою живу гцдр'у вміщують на ЗО—40 хв у слаб­кий (30%-ний) розчин спиріту. При цьому гідра розпадається на окремі шматочки. їх переносять піпеткою до краплі води на предметне скло і, накривши накривним скельцем, злегка приду­шують препарувальною голкюю. При різних збільшеннях мікро­скопа розглядають різного іроду ізольовані клітини тіла гідри. Насамперед можна побач;_ИТіИ великі клітини ентодерми з дво­ма джгутиками на поверхні. (При мацерації джгутики частень­ко відпадають). Ці клітин™ видовжені, вони містять різні включення. Це продукти жиівлєння. У гідр переважає внутріш­ньоклітинне травлення, яке пов'язане переважно з клітинами ендотеріми. Другу групу клітин становлять епітеліально-м'язові клітини ектодерми (рис. 36,(6). Зовнішня частина такої клітини більш-менш циліндричної 4рорми. Вона подібна до звичайної покривної (епітеліальної) клітини. Внутрішня частина витягну­та ,в скоротливе м'язове вол/іокно. Отже, така клітина в основі своїй є епітеліальною і покрривною, а інша частина — м'язовою. Звідси і назва таких клітин.

Знаходять і розглядають, жалкі клітини (рис. 36, в). їх най­легше відшукати при мацеращії щупалець. Ці клітини (кнідобла-сти) найчастіше складаються з овальної або грушоподібної кап­сули. У капсулі знаходять 'тонкий відросток, що сприймає по­дразнення (кнідоциль). Роззрізяяють дві форми кнідобластів: більші за розмірами (пенетг.ранти) і дрібніші (вольвенти).

Переважно в підошві містяться залозисті клітини. У цито­плазмі цих клітин при великому збільшенні мікроскопа можна помітити чимало зерняток сеекрету.

Крім цих груп клітин у ігідр є ще дуже дрібні інтерстиційні, або проміжні, клітини, що ррозташовані групами між епітеліаль­но-м'язовими клітинами. їх,_;) як і полігональної форми нервові і чутливі клітини, на лабораторних заняттях відшукати важко. Різного роду клітини т-гіла гідри зарисовують, звернувши особливу увагу на жалкі клітини.

З гістологічною будовоюо гідри, крім розглядання ізольова­них клітин мацєро'ваної гідхри, ознайомлюються також при ви­вченні поперечних зрізів чє_ерез її тіло на готових препаратах, забарвлених для більшої чіткості гістологічними фарбами (ге­матоксиліном з дофарбуванням еозином; рис. 36, а). Розгля­дають зрізи при малому зббільшенні мікроскопа і зарисовують.

На препараті добре помітна двошарова стінка тіла і кишкова (гастральна) порожнина всередині. Щоб краще було видно ектодерму і ентодерму, слід розглянути стінку тіла гідри і при великому збільшенні мікроскопа. При цьому помітно, що зов­нішній шар тіла гідри (ектодерма) складається з видовжених невисоких клітин. Між ними зустрічаються жалкі клітини з консулами всередині. На зовнішній поверхні цих клітин можна помітити тонесенький чутливий відросток (кнідоциль). Внут­рішній шар (ентодерма) побудований із значно вищих, ніж екто-дермальні, клітин. Висота клітин ентодерми неоднакова. Між іктодермою і ентодермою відшукують опірну (базальну) пла­стинку — тонкий прошарок мезоглеї.

Поперечний розріз через тіло гідри зарисовують.

На заняттях і в позалекційний час треба виконати дослід :і регенерацією гідри. Для цього виловлюють скляною трубоч­кою або піпеткою кілька гідр і вміщують їх у краплю води на предметному або годинниковому скельці, залитому розтопле­ним воском. Оперувати треба під лупою маленьким гострим скальпелем або лезом безпечної бритви. Розріз роблять впопе­рек, приблизно посередині тіла. Відрізані частини переносять за допомогою скляної трубочки з предметного скла або з поверхні воску в окремі для кожної частини чашечки з водою і водяни­ми рослинами. Чашечки накривають склом і щодня міняють у них воду, щоб уникнути розвитку хижих інфузорій, які напа­дають на регенерати. На чашечки наклеюють етикетки з датою операції і з зазначенням, яку частину тіла гідри сюди вмісти­ли— передню (оральну) чи задню (аборальну). Кожну відрі­зану частину тіла треба зарисувати і за допомогою лупи або мікроскопа (при малому збільшенні) час від часу стежити, як відбувається процес регенерації. Він триває в гідри від 5—6 до 8—10 днів, після чого кожна частина утворює цілу гідру невеликого розміру, яку треба розглянути і зарисувати.

РЯД ЛЕПТОЛІДИ, АБО ГІДРОЇДИ (LEPTOLIDA, АБО HYDROIDA)

Морські форми, які відзначаються чергуванням поколінь: безстатева генерація, що розмножується брунькуванням (стадія поліпа), змінюється статевою (стадія медузи). Лише нечислен­ні види поліпів ведуть одиночний спосіб життя. У більшості видів вони утворюють колонії, що складаються з численних осо­бин. Медузи колоній не утворюють.

Робота ЗО. Розглядання тотальних мікропрепаратів гідроїдних поліпів і гідромедуз

Матеріал та обладнання: фіксовані тотальні препарати гідрополіпів і гідромедуз, ручні і штативні лупи, мікроскопи, предметні, накривні і годин­никові скельця.

Найкращим об'єктом для ознайомлення з лептолідами (гід­роїдами) є обелія (різні види роду Obelia — О. geniculata або інші), в якої добре виявлене чергування поколінь. Обелії поши­рені в наших північних і далекосхідних морях, зустрічаються і в Чорному морі. Поліпне покоління збирають на літоралі (у мілководді біля узбереж), де вони утворюють невеликі колонії, подібні до гілочок деревця або кущиків. Зібраних гідроїдів фіксують у 80%-ному розчині спирту або 5—6%-ному розчині

формаліну '.

Замість гідрополіпа обелії або для доповнення можна роз­глянути поліп Cordylophora lacustris. Його легше здобути, бо він зустрічається у прісних водоймах — у річках Європейської частини СРСР, що впадають в Азовське море, і в самому Азов­ському морі.

Проведення роботи і опис об'єкта. За допомогою ручної лупи або при малому збільшенні мікроскопа розглядають невеличкі відрізки колонії гідрополіпів (рис. 37). Від спільного стов­бура колонії відходять бічні гілки, на яких сидять окремі особини поліпів, що мають назву гідрантів. Загальний . вигляд колонії гідроїдів зари­совують. Після цього розгля­дають під мікроскопом (при малому збільшенні) тотальний (цілісний) препарат гідропо­ліпа, краще забарвлений га­луновим або борним карміном. Загальний вигляд поліпа на­гадує гідру. Тіло гідроїдного поліпа найчастіше циліндрич­ної, рідше яйцеподібної фор­ми. Воно схоже на видовже­ний вузький мішок. На його верхньому кінці відшукують ротовий хоботок (гіпостом) з ротовим отвором на вершині. Ротовий отвір оточений віноч­ком щупалець, на яких, як і в гідри, розташовані групи жалких клітин. Щупальця обелії на відміну від гідри суцільні, без порожнин. Як і в гід­ри, всередині поліпа — гастральна порожнина. Тіло складаєть­ся з ектодерми і ентодерми, між якими лежить опірна пластин­ка (мезоглея). Гастральна порожнина продовжується у стебель­це, яке на відміну від гідри позбавлене підошви. Гастральна порожнина переходить у спільний стовбур колонії, вкритий про­зорою оболонкою, що утворює суцільний зовнішній скелет—і перисарк, або перидерм. Це захисне утворення, що надає міц­ності колонії. Місцями перидерм утворює кільцеві перетяжки. У частини видів гідроїдів, яких об'єднують у підряд чашечко-вих (Thecophora, або Thecata), перидерм (тека) утворює навко­ло поліпа (гідранта) прозору чашечку (гідротеку), що має захисне значення. При подразненні гідранти скорочуються і ховаються у гідротеці.

В обелії гідротеку добре помітно. У представників підряду безчашечкових (Athecata), як, наприклад, у Cordylophora, гідро-теки немає.

Загальну будову гідрополіпа зарисовують.

На гілочках гідрополіпів відшукують видозмінені витягнуті особини циліндричної форми, позбавлені рота і щупалець. Це — гонангії — утворення для формування медуз. Всередині гонангія міститься паличкоподібний бластостиль, на якому розташовані медузоїдні бруньки. З таких бруньок розвиваються малень­кі медузки. Вони відділяються від бластостиля, відпливають і переходять до одиночного рухливого існування як статева гене­рація— медузи. Крім такого брунькування медузоїдних особин у гонангіях гідранти розмножуються і звичайним зовнішнім брунькуванням, внаслідок якого колонія гідроїдів росте, збіль­шується кількість особин у колонії.

Одного-двох гідрантів зарисовують разом з гонангіями.

Дорослі гідромедузи на відміну від сидячо-прикріплених ко­лоніальних гідрооїоліпів колоній не утворюють і ведуть пла-ваючий спосіб життя як організми планктону.

Для розглядання фіксовану медузу обелію переносять на годинникове скельце і розглядають під лупою. З її будовою найкраще ознайомитись на тотальних препаратах, забарвлених галуновим карміном, під малим збільшенням мікроскопа (рис. 38). Тіло гідромедуз опукле, має вигляд дзвона або зон­тика. У медузи обелії дзвін плоский, подібний до диска. Медуза плаває опуклим боком угору (до поверхні води). Під час роз­глядання будови її найкраще класти опуклим боком донизу.

У медузи розрізняють дві основні частини тіла: випнуту верхню, що відповідає аборальному полюсу тіла і має назву ексумбрели, і ввігнуту нижню — субумбрелу — на оральному боці тіла. По краях дзвона розташовані численні щупальця з жалкими клітинами. Особливо багато цих клітин біля основи щупалець. Вони тут утворюють потовщення.

Від дзвона звисає ротовий хоботок (ротове стебельце). Якщо ротовий хоботок притиснутий зверху, то має округлу форму і в його центрі видно ротовий отвір. Проте найчастіше на препаратах хоботок буває відігнутий, тому ротового отвору не видно. У більшості видів гідромедуз по краю дзвона (зонтика) лежить горизонтальна, подібна до кільця м'язова перетинка, що має назву паруса; вона відіграє важливу роль під час руху медуз. У медузи обелії парус слабо розвинений, тому на препаратах його не вдається розглянути.

Рот медузи відкривається в шлунок, який займає весь хобо­ток. Від шлунка відходять чотири радіальних канали, що впа­дають у кільцевий канал. На препаратах радіальні канали доб­ре видно, а кільцевого каналу найчастіше не помітно. Шлунок разом з каналами утворює дуже характерну для медуз гастро-васкулярну систему, яка відіграє роль органів травлення і кро­воносної системи. Спеціальної кровоносної системи медузи, як і інші кишковопорожнинні, не мають.

У медузи обелії в ектодермі дзвона під радіальними канала­ми розміщені статеві залози (гонади) (рис. 39). Вони округлої форми, забарвлені в темний колір і добре помітні на препара­тах. Медузи на відміну від поліпів, що розмножуються безста­тевим шляхом (брунькуванням), розмножуються виключно ста­тевим способом. Вони роздільностатеві. Проте ознак статевого диморфізму у них немає, зовні гонади обох статей мають однаковий вигляд. Якщо розглянути гонади під великим збіль­шенням мікроскопа, то в них можна помітити або великі кліти­ни — яйця (у самок), або дуже дрібні зернисті клітини — спер­матозоїди (усамціїв).

Медузоїдні генерації чашечкових поліпів, наприклад обелії, мають назву лептомедуз. У них гонади розташовані під радіаль­ними каналами гастроваскулярної системи. Безчашечковим по­ліпам відповідає стадія так званих антомедуз, у яких гонади містяться в ротовому хоботку. Спільною ознакою всіх гідроме­дуз є те, що статеві залози в них розвиваються в ектодермі. Із заплідненого яйця у воді розвивається вільноплаваюча ха­рактерна для кишковопорожнинних двошарова личинка — пла-нула, вкрита війками. Планули сприяють розселенню морських кишковопорожнинних. З планули утворюється поліп. Отже, на відміну від гідри у морських гідроїдних виявлено чергування поколінь (метагенез).

При розгляданні медуз звертають увагу на характерну для кишковопорожнинних радіальну, або променеву, симетрію. Вона особливо яскраво виявлена у формі тіла медуз, розташуванні радіальних каналів і гонад. За радіальною симетрією побудо­вана у медуз м'язова система, основною частиною якої є розта­шоване по краю дзвона м'язове кільце. Такий же план будови має і нервове кільце, що проходить по краю дзвона, де біля основи розміщених там коротких щупалець під великим збіль­шенням мікроскопа видно маленькі пухирці — статоцисти. Вони наповнені рідиною з твердими вапняковими тільцями —• стато­літами. Це органи рівноваги, що забезпечують ритмічну роботу кільцевої мускулатури і сприймають інфразвукові коливання, які виникають від тертя хвиль моря об повітря. Цим пояснюють здатність медуз заздалегідь відчувати шторм, що наближається з моря. Завдяки цьому вони завчасно відпливають від берегів і не розбиваються під час шторму.

Медузу зарисовують з позначенням частин тіла.