10. Гидра обыкновенная

Определения и обозначения

Гидра обыкновенная — пресноводное кишечнополостное животное, прикрепляющееся к субстрату подошвой. Субстратом называют поверхность, на которой живёт организм, например подводное растение или камень. Это определение помогает отличить гидру от свободно плавающих животных и растений.

Лучевая симметрия — тип симметрии тела, при котором органы расположены вокруг продольной оси. Если мысленно провести через эту ось несколько плоскостей, многие из них разделят тело на сходные части. Такая организация подходит животному, которое получает раздражения и пищу с разных сторон.

Стрекательные клетки — клетки щупалец, содержащие капсулу с нитью для поражения добычи и защиты. При прикосновении нить быстро выбрасывается и помогает обездвижить мелкое животное. Эти клетки объясняют, как гидра ловит добычу, не имея конечностей.

Почкование — бесполое размножение, при котором на теле гидры образуется и отделяется дочерняя особь. Новая гидра сначала растёт, пока остаётся связанной с материнским организмом. Термин нужен, чтобы не путать появление новой особи с восстановлением повреждённой части тела.

Как это устроено

Гидра живёт в воде и обычно прикреплена к подводному предмету, поэтому её тело вытянуто и напоминает цилиндр. Нижним концом она держится за поверхность с помощью подошвы, а над ней располагается стебелёк. На противоположном конце находится рот, окружённый щупальцами. Такое расположение позволяет удерживаться на месте и ловить проплывающую рядом добычу.

Стенка тела образована наружным и внутренним слоями клеток, а между ними лежит тонкий слой мезоглеи. Наружные клетки соприкасаются с водой и участвуют в защите и восприятии воздействий. Клетки внутреннего слоя обращены в кишечную полость и участвуют в пищеварении. Поэтому слои выполняют разные задачи, хотя отдельные сложные органы у гидры не сформированы.

Когда мелкая добыча касается щупалец, стрекательные клетки могут сработать и выбросить нить. Она помогает удержать или обездвижить жертву, а щупальца направляют её к ротовому отверстию. Через рот пища попадает в кишечную полость. Значит, захват и приём пищи обеспечиваются согласованной работой клеток и частей тела, а не конечностей.

В кишечной полости пища расщепляется под действием пищеварительных веществ, выделяемых клетками внутреннего слоя. Это полостное пищеварение: оно происходит вне клеток, в общей полости тела. Затем клетки захватывают небольшие частицы пищи и завершают их расщепление внутри себя. Непереваренные остатки не могут выйти через отдельное кишечное отверстие, поэтому удаляются обратно через рот.

Гидра размножается почкованием, а также половым способом. При почковании на теле вырастает небольшая особь, у которой постепенно образуются рот и щупальца; затем она отделяется. Регенерацией называют восстановление утраченной или повреждённой части тела. Оно возможно благодаря сохранению клеток, которые делятся и дают начало клеткам, нужным для восстановления.

Строение гидры и функции её частей

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите часть тела или клетку, о которой идёт речь, затем сопоставьте её строение с функцией. Например, наличие капсулы с нитью указывает на стрекательную клетку, а не на клетку, переваривающую пищу. Так легче связывать особенности строения гидры с её образом жизни.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Объясните, почему гидра может захватывать добычу, хотя не имеет органов движения и конечностей. Нужно показать, какие части тела выполняют работу по поимке пищи. Учитывайте, что животное прикреплено к субстрату, но его щупальца соприкасаются с водой.

1. Определяем, чем гидра соприкасается с добычей: для этого служат щупальца, окружающие рот.
2. Учитываем, что на щупальцах находятся стрекательные клетки с капсулой и нитью. Их срабатывание помогает обездвижить или удержать мелкое животное.
3. Прослеживаем дальнейший путь добычи: щупальца направляют её к ротовому отверстию, через которое она попадает в кишечную полость.

Ответ. Гидра захватывает добычу щупальцами, а стрекательные клетки помогают её обездвижить. Для этого ей не нужны конечности: захват обеспечивает специальное строение щупалец и клеток.

Задача 2

Условие. Определите, какие процессы происходят с пищей после её попадания в кишечную полость гидры. В ответе важно не остановиться только на первом этапе пищеварения. Укажите также, как удаляются непереваренные остатки.

1. Сначала пища расщепляется в кишечной полости под действием пищеварительных веществ. Этот этап называют полостным пищеварением, потому что он проходит вне клеток.
2. Затем клетки внутреннего слоя захватывают частицы пищи и продолжают их расщеплять внутри себя. Значит, пищеварение у гидры включает и внутриклеточный этап.
3. После переваривания оставшиеся непереваренные частицы выводятся через ротовое отверстие. Отдельного отверстия для удаления остатков у гидры нет.

Ответ. Пища сначала переваривается в кишечной полости, затем — внутри клеток внутреннего слоя. Непереваренные остатки удаляются через рот.

Задача 3

Условие. На теле гидры появился боковой вырост, который увеличился, сформировал рот и щупальца, а затем отделился. Определите способ размножения и объясните, по каким признакам его можно распознать. Не путайте образование новой особи с восстановлением повреждённого тела.

1. Отмечаем, что вырост появился на теле уже существующей гидры. Это не просто заживление участка: вырост развивается отдельно и приобретает части, нужные самостоятельному животному.
2. Проверяем, что у выроста образовались рот и щупальца. Значит, он постепенно становится дочерней особью, а не остаётся частью материнского тела.
3. Учитываем, что затем вырост отделился. Совокупность признаков — рост на материнском организме, развитие и отделение — указывает на почкование.

Ответ. Это почкование — бесполое размножение, при котором на теле материнской гидры развивается дочерняя особь и затем отделяется. Регенерацией этот процесс не является, потому что восстанавливается не повреждённая часть, а формируется новый организм.

Типичные ошибки

Называть гидру растением из-за того, что она прикрепляется к поверхности, неверно. Такую ошибку допускают, если судят только по тому, что организм не перемещается с места на место. Проверьте себя: гидра захватывает пищу и реагирует на раздражения, то есть проявляет признаки животного.

Кишечную полость иногда называют отдельным органом пищеварения. Но у гидры нет сложной системы органов, а полость — внутреннее пространство тела, где пища переваривается и распределяется. Чтобы проверить ответ, различайте орган и часть тела, выполняющую функцию.

Стрекательные клетки не переваривают пищу: их главная роль — защита и обездвиживание добычи. Путаница возникает потому, что они участвуют в поимке пищи, которая предшествует пищеварению. Спросите себя, что именно делает клетка: выбрасывает нить или расщепляет пищу ферментами.

Почкование нельзя смешивать с регенерацией. При почковании формируется дочерняя особь, а при регенерации восстанавливается повреждённая часть тела. Проверьте себя по результату процесса: появилось самостоятельное животное — это почкование; восстановился участок тела — регенерация.

Связь с другими темами

Для изучения гидры нужно знать признаки животных, клеточное строение организма и понятия «ткань», «питание», «размножение» и «раздражимость». На её примере можно увидеть общие признаки кишечнополостных и понять, как устроено многоклеточное животное без сложных систем органов. Позже эти знания пригодятся при изучении пищеварения, нервной регуляции, бесполого размножения и регенерации.

Что запомнить

• Гидра — пресноводное кишечнополостное животное.
• Тело гидры состоит из подошвы, стебелька и щупалец с ротовым отверстием.
• Гидра имеет лучевую симметрию.
• Пища переваривается в кишечной полости и внутри клеток внутреннего слоя.
• Стрекательные клетки служат для защиты и захвата добычи.
• Гидра размножается почкованием и половым способом.
• Гидра способна к регенерации.