Класс Гидроидные (Hydrozoa)

Самым типичным представителем класса является гидра (рис. 7).

Первым человеком, который увидел гидру, был изобретатель микроскопа и крупнейший натуралист XVII – XVIII вв. А. Левенгук (1632 – 1723).

Разглядывая водные растения, он увидел среди мелких организмов странное существо с многочисленными «рогами». Он наблюдал также рост почек на его теле, образование у них щупалец и отделение молодого животного от материнского организма.

Гидра это пресно­водный одиночный полип с продолговатым мешковидным телом длиной около 1 см. Тело состоит из двух слоев клеток: наружно­го — эктодермы, и внутреннего – энтодермы, выстилающей кишечную полость. Два слоя клеток разделены тонкой опорной пластинкой – мезоглеей. На верхнем конце тела гидры распола­гается рот, окруженный венчиком из 6—12 щупалец. С их помо­щью гидра захватывает добычу и направляет ее в рот. На нижнем конце тела находится подошва, с помощью которой гидра при­крепляется к подводным предметам.

В состав эктодермы входят клетки разных видов: эпителиально-мускульные, стрекательные, промежуточные, нервные (рис. 8).

Эпителиально-мускульные клетки составляют основу эктодермы. Сократительные волоконца в отростках их клеток обес­печивают движение щупалец и всего тела, которое может вытя­гиваться, сокращаться, шагать подобно гусеницам бабочек-пя­дениц.

Рис. 7. Схематический продоль­ный разрез гидры: 1 - щупальце; 2 – рот; 3 – эктодерма; 4 – эн­тодерма; 5 - мезоглея; 6 – ки­шечная полость; 7 – почка; 8 – мужская половая железа; 9 – женская половая железа.

Среди эпителиально-мускульных клеток расположены по одиночке или группами стрекательные клетки. Особенно много их на щупальцах. В полой капсуле клетки находится спирально свернутая стрекательная нить. На наружной поверхности клетки рас­положен чувствительный волосок, раздражение которого (меха­ническое или химическое) вызывает выстреливание стрекательной нити. Стрекательные клетки используются только один раз, после чего погибают.

Взамен израсходованных стрекательных, а также других видов клеток в эктодерме развиваются новые – из многочисленных мелких быстро размножающихся недифференцированных промежуточных клеток. Благодаря их наличию у гидры хорошо выражена способность к регенерации утраченных или поврежденных клеток и частей тела.

Рис. 8. Клетки тела гидры: а – эпителиально-мускульная клетка эктодермы; б – нервные клетки, соединённые между собой отростками; в - две стрекательные клетки (1 – в состоянии покоя; 2 – разрядившаяся).

Нервные клетки расположены равномерно в глубине эктодермы; их отростки образуют сетевидное сплетение - диффуз­ную нервную систему. Раздражение от одной клетки передается другим нервным клеткам, а от них – кожно-мускульным клет­кам. Ответ на внешнее раздражение у гидры представляет собой простой безусловный рефлекс.

Таким образом, клетки эктодермы выполняют защитную, двигательную и чувствительную функции.

Энтодерма образована клетками двух видов: железистыми и пищеварительными. Железистые клетки выделяют пищеварительные ферменты в кишечную полость. Пищеварительные клетки сход­ны по строению с эпителиально-мускульными клетками эктодер­мы, но в отличие от них снабжены одним-двумя жгутиками и способны образовывать ложноножки.

Следовательно, клетки энтодермы специализируются на выполнении пищеварительной функции.

Гидра – хищное животное. Стрекательными нитями своих щупалец она поражает мелких водных животных, парализуя и заглатывая их. В кишечной полости пища полупереваривается до кашицеобразного состояния ферментами, выделяемыми железисты­ми клетками энтодермы. Затем мелкие пищевые частицы захватываются вращательными движениями жгутиков пищеварительных клеток и фагоцитируются их ложноножками. Неперева­ренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие.

Таким образом, у гидры, как и у всех кишечнополостных, пищеварение смешанное.

Размножение гидры происходит в теплое время года бесполым способом – почкованием. На теле гидры образуется снача­ла небольшой бугорок – почка, представляющая собой выпячи­вание наружу двух слоев тела. Почка увеличивается в размерах, на ней образуются щупальца и ротовое отверстие. Вскоре молодая гидра отделяется от материнской особи.

При обильном питании весь тёплый период года гидры размножаются почкованием. С наступлением осенних холодов гидра приступает к полово­му размножению. Гидры разных видов могут быть раздельнопо­лыми и гермафродитами. Некоторые промежуточные клетки эк­тодермы дифференцируются в мужские и женские половые клетки, которые скапливаются в нижней или средней части тела и называются половыми железами или гонадами. В развивающихся гонадах скапливается большое количество промежуточных, недифференцированных клеток, из которых образуются как будущие половые клетки, так и «питательные» клетки, за счёт которых увеличивается будущее яйцо. На первых стадиях развития яйца эти клетки превращаются в подвижных амебоидов. Вскоре одна из них начинает поглощать другие и значительно увеличивается в размерах, достигая 1,5 мм в поперечнике. Этот крупный амебоид, подбирая псевдоподии, округляется и становится яйцом. После того, как оно претерпевает мейоз, стенка гонады лопается и яйцо выходит наружу, оставаясь, однако, связанным с телом гидры тонкой плазматической ножкой. В каждой женской гонаде образуется по одному яйцу.

К этому времени в семенниках других гидр развиваются сперматозоиды, которые покидают гонаду и плавают в воде. Один из них проникает в яйцо, после чего сразу же начинается дробление. Развивающийся зародыш одевается двумя оболочками, внешняя из которых имеет плотные хитиновые стенки и часто покрыта шипиками.

Под защитой двойной оболочки - эмбриотеки – зародыш перезимовывает, тогда как взрослые гидры с наступлением холодов погибают. К весне внутри эмбриотеки уже имеется сформированная маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв её стенки.

Рис. 9. Схема продольного разреза гидроидной медузы: Слева – разрез в плоскости радиального канала: 1 – ротовое отверстие; 2 – желудок; 3 – ротовые щупальца; 4 – радиальный канал; 5 – парус; 6 – краевое щупальце; 7 – двигательное нервное кольцо; 8 – глазок; 9 – чувствительное нервное кольцо; 10 – половая железа; справа – разрез между радиальными каналами: 11 – эктодерма, 12 – энтодерма; 13 – мезоглея; 14 – кольцевой канал.

Гораздо сложнее устроены гидроидные медузы (рис. 9). Внешне гидромедуза имеет вид прозрачного диска, зонтика или колокола. От внутреннего центра зонтика свешивается ротовой хоботок со ртом на конце. Края рта могут быть гладкими или снабженными четырьмя более или менее бахромчатыми ротовыми лопастями. Рот ведёт в желудок, занимающий всю полость ротового хоботка, от желудка к периферии зонтика отходят четыре радиальных канала. На краю зонтика они впадают в кольцевой канал. Совокупность желудка и каналов носит название гастроваскулярной системы. По краю зонтика гидромедуз располагаются щупальца и органы чувств. Щупальца служат для осязания и ловли добычи, они густо усажены стрекательными клетками.

Некоторые гидромедузы обладают светочувствительными органами - глазками, которые всегда расположены на основании щупалец и хорошо заметны благодаря тёмной окраске. Глазок состоит из двух родов клеток – светочувствительных и пигментных. Глазки имеют вид пятен или ямок. В наиболее сложно устроенных глазках полость ямки заполнена прозрачным веществом, выполняющим роль хрусталика.

Движение медузы осуществляется благодаря сокращению мускульных волокон на краю зонтика. Выталкивая воду из полости зонтика, медуза получает реактивный толчок и движется верхней стороной зонтика вперёд. Усиление реактивной способности достигается благодаря наличию на внутренней стороне зонтика кольцевидного выроста, называемого парусом, который сужает выход из полости зонтика.

Медузы раздельнополы, их половые железы располагаются либо в эктодерме ротового хоботка, либо эктодерме зонтика под радиальными каналами. Здесь они ближе всего к питательным веществам, необходимым для развития половых продуктов. Строение клеток эктодермы и энтодермы медуз такое же, как и у полипов, зато мезоглея развита несомненно сильнее. Она богата водой и имеет студенистый характер, благодаря чему гидромедузы очень прозрачны, многих, даже довольно крупных, медуз трудно увидеть в воде. Особенно сильно развита мезоглея в зонтике.