Класс Гидроидные

Определения и обозначения

Класс Гидроидные — группа кишечнополостных, представители которой чаще всего имеют полипоидную стадию жизненного цикла. Это значит, что в их развитии обычно есть прикреплённая форма, хотя у некоторых видов появляется и медуза. К гидроидным относится гидра, которую можно встретить в пресной воде. Изучая этот класс, удобно сравнивать строение животных и их способы размножения.

Полип — прикреплённая к субстрату форма тела с ротовым отверстием, окружённым щупальцами. Субстратом называют поверхность, к которой животное прикрепляется, например водное растение или камень. Полип обычно вытянут и удерживается на месте подошвой. Это понятие помогает узнать одну из основных форм кишечнополостных и понять, как она добывает пищу.

Медуза — свободноплавающая форма тела с зонтиковидным колоколом и ротовыми лопастями. Она не прикреплена к поверхности и может перемещаться в воде. У разных кишечнополостных медузы отличаются размерами и устройством, но их обычно можно отличить от полипов по форме и образу жизни. Это понятие нужно, чтобы разбирать жизненный цикл видов, у которых встречаются обе формы.

Почкование — бесполое размножение, при котором новый организм развивается как вырост тела родительской особи. Бесполым его называют потому, что для появления новой особи не требуется слияние половых клеток. Почка постепенно растёт и формирует части тела молодого животного. Этот термин описывает один из способов, которым гидра увеличивает число особей.

Как это устроено

Тело гидры образовано наружным и внутренним слоями клеток, а между ними находится тонкий слой — мезоглея. Наружный слой защищает тело и содержит клетки, реагирующие на раздражения; внутренний слой обращён к кишечной полости. Такая организация позволяет клеткам разных слоёв выполнять разные задачи, хотя тело остаётся простым. Кишечная полость имеет одно отверстие: через него пища попадает внутрь, а непереваренные остатки удаляются.

На щупальцах находятся стрекательные клетки, внутри которых есть стрекательная капсула. При прикосновении к добыче капсула срабатывает, и животное получает возможность удержать или обездвижить её; те же клетки служат для защиты от врагов. Щупальца затем направляют добычу ко рту. Пища переваривается в кишечной полости под действием веществ, выделяемых клетками внутреннего слоя, а отдельные частицы эти клетки могут захватывать и переваривать внутри себя.

У гидры нет мозга и центральной нервной системы, но есть нервная сеть — связанные между собой нервные клетки по всему телу. Она передаёт сигналы от места раздражения, поэтому гидра может сокращаться и менять положение. Для перемещения животное прикрепляется подошвой, изгибает тело, переносит её на новое место и снова закрепляется. Такой способ движения возможен благодаря совместной работе клеток тела и нервной сети.

Гидра размножается почкованием, когда на теле возникает вырост, постепенно превращающийся в молодую особь. Когда у почки появляются необходимые части тела, она отделяется и начинает самостоятельную жизнь. При половом размножении образуются половые клетки; после их слияния развивается новая особь. У некоторых других гидроидных полипов образуются медузы, поэтому способы и этапы размножения у представителей класса могут различаться.

Если в жизненном цикле есть обе формы, полип и медуза выполняют разные роли. Полипы часто размножаются бесполым путём, образуя медуз или новые полипы, а медузы обычно производят половые клетки. После их слияния возникает личинка, которая плавает, а затем оседает и развивается в полип. Подвижная личинка и медуза помогают расселяться, поэтому такой цикл связывает размножение с освоением новых мест обитания.

Сравнение полипа и медузы у гидроидных

Таблица помогает сопоставить две формы и увидеть, как образ жизни связан со строением и размножением. Сравнивайте формы в одной строке, а не только по внешнему виду. Учитывайте, что конкретные особенности могут различаться у разных гидроидных.

Разбор задач

Задача 1. Части тела гидры

Условие: на изображении гидры нужно найти ротовое отверстие, кишечную полость, щупальца и почку. Эти части могут находиться рядом, поэтому важно ориентироваться не только на форму, но и на расположение. Сначала определим, где у животного верх тела и где находится основание.

1. Найдите конец тела, на котором расположены щупальца: между ними находится ротовое отверстие.
2. Проследите за пространством внутри тела от рта вниз: это кишечная полость, а не отдельный орган в виде мешка.
3. Ищите на боковой поверхности небольшой вырост с более широкой верхушкой: это почка, из которой развивается молодая гидра.

Ответ: рот расположен среди щупалец, кишечная полость занимает внутреннюю часть тела, а почка растёт сбоку. Щупальца отличаются от почки тем, что они длинные и тонкие, расположены вокруг рта и служат для захвата добычи. Почка обычно выглядит как отдельный боковой вырост, который со временем становится похож на маленькую гидру.

Задача 2. Как гидра питается

Условие: объясните, почему гидра может захватить мелкое животное, но не пережёвывает пищу. В вопросе сопоставляются два процесса: захват добычи и её дальнейшая обработка. Для ответа нужно проследить путь пищи от встречи с щупальцем до переваривания.

1. Прикоснувшись к щупальцам, добыча вызывает срабатывание стрекательных клеток, которые помогают её удержать или обездвижить.
2. Щупальца подтягивают добычу к ротовому отверстию, и она попадает в кишечную полость.
3. Пища расщепляется в полости и клетками внутреннего слоя; зубов и челюстей для пережёвывания у гидры нет.

Ответ: гидра захватывает добычу щупальцами и стрекательными клетками, а переваривает её в кишечной полости и внутри клеток. Пережёвывание ей не требуется, потому что пища не измельчается зубами, как у многих других животных. Непереваренные остатки выходят через то же отверстие, через которое поступила пища.

Задача 3. Этапы жизненного цикла

Условие: расположите этапы цикла, в котором участвуют взрослая медуза, половые клетки, личинка, полип и молодые медузы. Затем укажите, какие звенья не характерны для гидры. Нужно восстановить последовательность развития, а не просто перечислить формы.

1. Взрослая медуза образует половые клетки; после их слияния начинается развитие нового организма.
2. Из оплодотворённой клетки развивается личинка, которая некоторое время плавает и затем оседает.
3. Осевшая личинка превращается в полип, а на полипе могут образоваться молодые медузы, которые вырастают во взрослых.

Ответ: взрослая медуза → половые клетки → личинка → полип → молодые медузы. У гидры отсутствуют медуза и связанные с ней этапы развития, включая образование молодых медуз; её жизненный цикл проходит в форме полипа. Последовательность с медузой подходит лишь тем гидроидным, у которых есть смена форм.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех гидроидных обязательно есть медузная стадия. Так думают, потому что при описании класса часто сравнивают полипа и медузу, но гидра является исключением по этому признаку. Проверьте себя вопросом: говорится ли именно о гидре или о другом представителе класса? У гидры цикл проходит без медузы.

Ошибка: называть кишечную полость желудком. Такое сравнение возникает из-за того, что в полости переваривается пища, однако у гидры это не отдельный желудок с отдельным входом и выходом. Проверьте себя: у кишечной полости одно отверстие, через которое поступает пища и удаляются остатки. Поэтому правильное название — кишечная полость.

Ошибка: путать почкование с половым размножением. Почка выглядит как новая особь, и из-за этого может показаться, что она возникла после оплодотворения. Проверьте, участвовали ли половые клетки и сливались ли они: при почковании этого нет. Новый организм развивается непосредственно как вырост тела родительской гидры.

Ошибка: считать стрекательные клетки пищеварительными. Их название и связь с добычей иногда заставляют думать, что они расщепляют пищу. На самом деле они прежде всего помогают захватить добычу и защищаться, а переваривание происходит в кишечной полости и внутри клеток внутреннего слоя. Проверьте себя, разделив функции: стрекательная клетка удерживает или обездвиживает, пищеварительные процессы расщепляют пищу.

Связь с другими темами

Перед изучением гидроидных нужно знать общие признаки кишечнополостных: лучевую симметрию, кишечную полость и два слоя клеток. Лучевая симметрия означает, что части тела располагаются вокруг центральной оси, а не образуют правую и левую половины. Эти признаки помогают понять, почему гидра относится именно к кишечнополостным, и увидеть сходство с другими представителями типа.

Строение гидроидных пригодится при сравнении классов кишечнополостных: у разных животных можно сопоставить форму тела, образ жизни и способы размножения. Смена полипа и медузы показывает, что в жизненном цикле одного вида могут чередоваться разные формы. Это знание помогает разбирать развитие животных и отличать простое размножение полипа от полного цикла со свободноплавающей медузой.

Что запомнить

• Гидроидные относятся к кишечнополостным.
• Гидра — одиночный пресноводный полип.
• Тело гидры состоит из двух клеточных слоёв и имеет кишечную полость с одним отверстием.
• Стрекательные клетки участвуют в захвате добычи и защите.
• Гидра размножается почкованием и половым путём.
• У некоторых гидроидных полипов в жизненном цикле появляются медузы.