7. Размножение гидроидных. Регенерация

Определения и обозначения

Почка гидры — вырост тела, из которого развивается новая особь. Она появляется на поверхности тела родительской гидры и некоторое время остаётся с ним соединённой. Это не отдельная половая клетка, а участок тела, который постепенно растёт и приобретает признаки гидры. Понятие помогает распознать бесполое размножение по почкованию.

Половое размножение гидроидных — образование нового организма после слияния половых клеток. Мужские половые клетки называются сперматозоидами, женские — яйцеклетками. После их слияния образуется оплодотворённая яйцеклетка, из которой начинается развитие нового организма. Это определение помогает отличить половой способ от почкования.

Регенерация — восстановление утраченных частей тела или целого организма из его частей. Например, гидра может восстановить повреждённый участок тела. Обычно регенерация нужна для восстановления самого животного, а не для размножения. Если же из отделившегося фрагмента развивается целая гидра, результатом становится новая особь.

Коралл — прикреплённый полип, то есть животное с мешковидным телом и щупальцами вокруг ротового отверстия. Бесполое размножение и регенерация помогают кораллам увеличивать число полипов и восстанавливать повреждённые части. Дочерние полипы могут не отделяться, а оставаться связанными с родительским. Так формируется и растёт колония.

Как это устроено

Почка появляется на теле гидры, когда клетки её тела начинают делиться и формируют небольшой выступ. Он растёт за счёт клеток родительского организма, поэтому остаётся с ним связанным и получает необходимые вещества. Почка не возникает из одной половой клетки: она развивается как часть тела гидры. Это позволяет образовать новую особь без предварительного слияния клеток.

По мере роста у почки формируются части, нужные для самостоятельной жизни: рот и щупальца. Постепенно она становится похожей на маленькую гидру, но до отделения связана с родительской особью. Когда развитие завершено, соединение разрывается, и молодая гидра начинает самостоятельно двигаться и добывать пищу. Такая последовательность отличает почку от уже отделившегося организма.

У гидроидных образуются сперматозоиды и яйцеклетки — мужские и женские половые клетки. При их слиянии возникает оплодотворённая яйцеклетка; у водных животных оплодотворение обычно происходит в воде. Именно она содержит материал обеих половых клеток и начинает делиться, поэтому развитие нового организма начинается не с почки, а с одной оплодотворённой клетки. Так обеспечивается половое размножение.

При почковании новая особь развивается из выроста тела родителя, и слияния половых клеток не происходит. При половом размножении, напротив, необходимы мужская и женская половые клетки, а потомство развивается после их слияния. Эти способы различаются источником начала развития и участием клеток. Поэтому наличие вырастающей почки указывает на бесполое размножение, а образование оплодотворённой яйцеклетки — на половое.

Если гидра повреждена, её клетки могут участвовать в восстановлении утраченных частей тела. Так регенерация возвращает организму целостность и помогает ему продолжить жизнь. При сильном разделении тела некоторые части гидры способны восстановить недостающие участки и дать начало целому животному. В таком случае из фрагмента появляется новая особь, но исходное событие — восстановление частей тела, а не образование почки.

У кораллов бесполое размножение может приводить к возникновению новых полипов рядом с родительским. Если дочерние полипы не отделяются, они сохраняют связь друг с другом и становятся частью общей колонии. Регенерация помогает полипам восстанавливать повреждённые участки, а почкование увеличивает число полипов. Поэтому оба процесса могут поддерживать рост и сохранность колонии.

Способы размножения и восстановления у гидроидных

Сначала определите, что именно происходит: появляется вырост, сливаются половые клетки или восстанавливается повреждённое тело. Затем сравните участие половых клеток и происхождение нового организма. Так можно не смешивать размножение с восстановлением.

Разбор задач

Задача 1. На гидре обнаружен вырост с зачатками щупалец. Нужно определить, что это за структура и как она станет самостоятельной особью. Важно учесть, где находится вырост и сформировались ли у него части тела. Эти признаки помогают отличить почку от других структур.

1. Вырост находится на теле гидры, значит, он развивается как часть родительского организма.
2. Зачатки щупалец показывают, что вырост формируется в маленькую гидру, а не является половым клеточным материалом.
3. Почка продолжит расти, у неё сформируются рот и щупальца, после чего она отделится и начнёт самостоятельную жизнь.

Ответ: это почка. После формирования необходимых частей тела она отделится от родительской гидры и станет самостоятельной особью.

Задача 2. Сравните два случая: на гидре выросла почка; после повреждения у гидры восстановилась утраченная часть тела. Нужно решить, где происходит размножение, а где — регенерация. Сравнивать следует не только изменения тела, но и их результат. Появилась ли новая особь или восстановилась прежняя?

1. В первом случае формируется почка — будущая отдельная гидра.
2. Почка растёт на теле родителя, а затем отделяется, поэтому здесь происходит размножение почкованием.
3. Во втором случае повреждённая гидра восстанавливает свой участок тела, но новая особь не возникает.

Ответ: рост почки — размножение, а восстановление утраченной части тела — регенерация. Главный критерий — появление новой особи.

Задача 3. Фрагмент гидры восстановил целое животное. Нужно объяснить, почему это связано с регенерацией и чем отличается от обычного почкования. Учитывайте, с чего началось развитие: с отделившейся части тела или с выроста на родительской гидре. Это различие определяет ответ.

1. В начале был фрагмент тела, а не почка, сформировавшаяся на целой родительской гидре.
2. Фрагмент восстановил недостающие части и стал целым организмом; такое восстановление называют регенерацией.
3. При обычном почковании будущая особь сначала растёт как вырост и некоторое время остаётся соединённой с родителем.

Ответ: случай связан с регенерацией, потому что целая гидра возникла благодаря восстановлению частей из фрагмента. При почковании новая особь развивается из почки на теле родителя.

Типичные ошибки

Почкование иногда называют половым размножением, потому что при нём появляется потомство. Но почка развивается из тела родительской гидры, без слияния половых клеток. Чтобы проверить себя, спросите, участвовали ли сперматозоид и яйцеклетка: если нет, это не половое размножение. Значит, почкование относится к бесполому размножению.

Регенерацию считают размножением во всех случаях, потому что организм способен восстанавливать части тела. Обычно при этом новая особь не появляется — прежнее животное лишь восстанавливается после повреждения. Проверьте, отделился ли фрагмент и сформировался ли из него целый организм. Если восстановлена только утраченная часть, речь идёт о регенерации, а не о размножении.

Почку могут принять за молодую самостоятельную гидру, поскольку у неё уже видны щупальца. Однако до отделения она связана с родительским организмом и ещё не ведёт отдельную жизнь. Проверка простая: соединена ли она с родительской гидрой? Если да, это развивающаяся почка, а не отделившаяся особь.

Неверно утверждать, что у всех гидроидных новые особи всегда отделяются. У кораллов дочерние полипы могут оставаться связанными и вместе образовывать колонию. Ошибку допускают, если особенности гидры переносят на всех гидроидных. При ответе учитывайте, что у кораллов связь между полипами сохраняется и после их образования.

Связь с другими темами

Для понимания почкования нужно знать строение гидры и различать обычные клетки тела и половые клетки. Эта тема связана с размножением и развитием кишечнополостных: по происхождению новой особи можно сравнить бесполый и половой способы. Знание регенерации пригодится при изучении того, как восстанавливаются животные разных групп. Сравнивая их, важно различать восстановление прежнего организма и появление нового.

Что запомнить

• Почка гидры развивается как вырост тела родительской особи.
• При почковании новая особь формируется без слияния половых клеток.
• Половое размножение связано со слиянием мужской и женской половых клеток.
• Регенерация — восстановление утраченных частей тела или целого организма из его частей.
• Почкование создаёт новую особь, а регенерация не всегда приводит к размножению.
• У кораллов новые полипы могут оставаться связанными и образовывать колонию.