Hydra

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. lokakuuta 2022 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .
Hydra

Hydra ( Hydra )
tieteellinen luokittelu
Verkkotunnus:eukaryootitKuningaskunta:EläimetAlavaltakunta:EumetatsoiTyyppi:cnidariansAlatyyppi:medusozoaLuokka:hydroidiAlaluokka:hydroidolinaJoukkue:AnthoathecataPerhe:HydriidaeSuku:Hydra
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Hydra Linnaeus , 1758

Hydra ( lat.  Hydra ) on makean veden sessile coelenteraattien suku hydroidiluokasta ( Hydrozoa). Edustajat elävät pysähtyneissä altaissa ja hitaasti virtaavissa joissa kiinnittyen vesikasveihin tai maaperään. Hydran rungon pituus on 1-20 mm, joskus hieman enemmän. Se on yksinäinen , ei- liikkuva polyyppi .

Opiskeluhistoria

Hydrat (makean veden polyypit) kuvaili ensimmäisen kerran 1700-luvun sveitsiläinen luonnontieteilijä Abraham Tremblay . Löytö herätti aluksi biologien epäluottamusta, erityisesti polyyppien kykyyn uusiutua . Vuonna 1744 Tremblay julkaisi kaksiosaisen monografian polyypeistä. [1] .

Rakennussuunnitelma

Hydran runko on lieriömäinen, rungon etupäässä (suuta lähellä olevassa kartiossa eli hypostomissa) on suu, jota ympäröi 5-12 lonkeron teriä. Joissakin lajeissa ruumis on jaettu runkoon ja varteen. Rungon takapäässä (varsi) on pohja, jonka avulla hydra liikkuu ja kiinnittyy johonkin. Hydralla on radiaalinen (yksiakselinen-heteropoli) symmetria. Symmetria-akseli yhdistää kaksi napaa - oraalisen, jolla suu sijaitsee, ja aboraalin, jolla pohja sijaitsee. Symmetria-akselin läpi voidaan vetää useita symmetriatasoja, jotka jakavat kappaleen kahteen peilisymmetriseen puolikkaaseen.

Hydran runko on pussi, jossa on kaksi solukerrosta ( ektodermi ja endodermi ), joiden välissä on ohut kerros solujenvälistä ainetta ( mesogley ). Hydran ruumiinontelo - mahalaukku - muodostaa lonkeroiden sisälle meneviä kasvaimia . Vaikka yleensä uskotaan, että hydralla on vain yksi mahaonteloon johtava aukko (suun), itse asiassa hydran pohjassa on kapea aboraalinen huokos. Sen kautta suolistontelosta voi vapautua nestettä sekä kaasukuplaa. Tässä tapauksessa hydra yhdessä kuplan kanssa irtoaa alustasta ja nousee esiin pitäen ylösalaisin vesipatsaassa. Tällä tavalla se voi asettua säiliöön. Mitä suuaukkoa tulee, sitä ei itse asiassa ole ruokkimattomassa hydrassa - suun kartion ektodermin solut sulkeutuvat ja muodostavat tiiviitä kontakteja, samoin kuin muissa kehon osissa [2] . Siksi hydran on ruokittaessa "murtauduttava" suun läpi joka kerta uudelleen.

Kehon solukoostumus

Epiteelilihassolut

Ektodermin ja endodermin epiteelis-lihassolut muodostavat suurimman osan hydran kehosta. Hydrassa on noin 20 000 epiteeli-lihassolua.

Ektodermin soluilla on epiteelin osien lieriömäinen muoto ja ne muodostavat yksikerroksisen integumentaarisen epiteelin . Näiden solujen supistumisprosessit ovat mesoglean vieressä, muodostaen hydran pitkittäiset lihakset.

Endodermin epiteelis-lihassolut ohjataan epiteeliosien kautta suolistonteloon ja ne kantavat 2-5 siimat , jotka sekoittavat ruokaa. Nämä solut voivat muodostaa pseudopodeja, joilla ne vangitsevat ruokahiukkasia. Soluihin muodostuu ruoansulatusvakuoleja.

Ektodermin ja endodermin epiteelis-lihassolut ovat kaksi itsenäistä solulinjaa. Hydran rungon yläkolmanneksessa ne jakautuvat mitoottisesti, ja niiden jälkeläiset siirtyvät vähitellen joko kohti hypostomia ja lonkeroita tai kohti pohjaa. Liikkuessasi tapahtuu solujen erilaistumista: esimerkiksi lonkeroiden ektodermisolut synnyttävät pistelyparistoja ja pohjassa - rauhassoluja, jotka erittävät limaa.

Endodermin rauhassolut

Endodermin rauhassolut erittävät mahaonteloon ruoansulatusentsyymejä, jotka hajottavat ruokaa. Nämä solut muodostuvat interstitiaalisista soluista. Hydrassa on noin 5000 rauhassolua.

Välisolut

Epiteeli-lihassolujen välissä on ryhmiä pieniä, pyöristettyjä soluja, joita kutsutaan välisoluiksi tai interstitiaaleiksi (i-soluiksi). Hydrassa niitä on noin 15 000. Nämä ovat erilaistumattomia soluja. Ne voivat muuttua muun tyyppisiksi hydra kehon soluiksi, paitsi epiteeli-lihassoluiksi. Välisoluilla on kaikki multipotenttien kantasolujen ominaisuudet. On todistettu, että jokainen välisolu kykenee mahdollisesti tuottamaan sekä sukupuolisoluja että somaattisia soluja. Kantavälisolut eivät kulje, mutta niiden erilaistuvat jälkeläissolut pystyvät kulkeutumaan nopeasti.

Hermosolut ja hermosto

Hermosolut muodostavat ektodermissa primitiivisen diffuusin hermoston - hajallaan olevan hermopunoksen (diffuusi plexus). Endodermi sisältää yksittäisiä hermosoluja. Hydrassa on yhteensä noin 5000 hermosolua . Hydrassa on diffuusin plexuksen paksuuntumista pohjassa, suun ympärillä ja lonkeroissa. Uusien tietojen mukaan hydralla (ainakin joissakin lajeissa) on suun lähellä oleva hermorengas, joka on samanlainen kuin hydromeduoissa sateenvarjon reunassa sijaitseva hermorengas.

Hydralla ei ole selkeää jakoa sensorisiin, interkalaarisiin ja motorisiin hermosoluihin. Sama solu voi havaita ärsytystä ja lähettää signaalin epiteeli-lihassoluille. Hermosoluja on kuitenkin kahta päätyyppiä - sensorisia ja ganglionisia. Herkkien solujen rungot sijaitsevat epiteelikerroksen poikki, niillä on liikkumaton siima, jota ympäröi mikrovillikaulus, joka työntyy ulos ulkoiseen ympäristöön ja pystyy havaitsemaan ärsytystä. Gangliosolut sijaitsevat epiteeli-lihaksen pohjalla, niiden prosessit eivät mene ulkoiseen ympäristöön. Morfologisesti useimmat hydran neuronit ovat bipolaarisia tai moninapaisia.

Hydran hermostossa on sekä sähköisiä että kemiallisia synapseja . Hydrassa olevista välittäjäaineista löytyi dopamiinia, serotoniinia, norepinefriiniä, gamma-aminovoihappoa, glutamaattia, glysiiniä ja monia neuropeptidejä (vasopressiini, aine P jne.).

Hydra on alkeellisin eläin, jonka hermosoluista on löydetty valoherkkiä opsiiniproteiineja . Hydra-opsiinigeenin analyysi viittaa siihen, että hydralla ja ihmisen opsiineilla on yhteinen alkuperä [3] .

Stinging cell

Pistesoluja muodostuu välisoluista vain kehon alueella. Ensin välisolu jakautuu 3-5 kertaa muodostaen klusterin (pesän) pistelysolujen (cnidoblastien) esiasteista, jotka on yhdistetty sytoplasmisilla silloilla. Sitten alkaa erilaistuminen, jonka aikana sillat katoavat. Erilaistuvat cnidosyytit siirtyvät lonkeroihin. Pisteleviä soluja on kaikista solutyypeistä eniten, hydrassa niitä on noin 55 000.

Pistelysolussa on pistelykapseli, joka on täynnä myrkyllistä ainetta. Kapselin sisään on ruuvattu pistävä lanka. Solun pinnalla on herkkä karva, jonka ärsyyntyessä lanka sinkoutuu ulos ja osuu uhriin. Kun filamentti on poltettu, solut kuolevat ja välisoluista muodostuu uusia.

Hydrassa on neljän tyyppisiä pistäviä soluja - stenothels (penetrantit), desmonems (volvents), isorhiza holotrichi (suuret glutantit) ja isorhiza atrichi (pienet glutantit). Metsästäessään volventit ampuvat ensimmäisenä. Niiden kierteiset pistelylangat sotkevat uhrin ruumiin kasvut ja varmistavat sen pysymisen. Uhrin nykäysten ja niiden aiheuttaman tärinän vaikutuksesta laukeavat tunkeutuvat aineet, joilla on korkeampi ärsytyskynnys. Piikkarit, jotka ovat pistevien filamenttien tyvessä, ankkuroivat saaliin kehoon, ja myrkkyä ruiskutetaan sen kehoon onton pistelylangan kautta.

Suuri määrä pistäviä soluja sijaitsee lonkeroissa, joissa ne muodostavat pistäviä paristoja. Yleensä akku koostuu yhdestä suuresta epiteeli-lihassolusta, johon upotetaan pistäviä soluja. Akun keskellä on suuri penetrantti, sen ympärillä pienempiä volventteja ja glutantteja. Cnidosyytit on liitetty desmosomien avulla epiteelilihassolun lihaskuituihin. Suuria glutantteja (niiden pistelyssä filamentissa on piikkejä, mutta sen yläosassa ei ole reikää, kuten volventeissa) näyttävät olevan pääasiassa puolustuksessa. Pieniä glutantteja käytetään vain siirrettäessä hydraa lonkeroiden lujasti kiinnittämiseksi alustaan. Hydran uhrien kudosuutteet estävät niiden ampumisen.

Hydra-tunkeutuvien aineiden laukaisua on tutkittu erittäin nopealla filmauksella. Kävi ilmi, että koko laukaisuprosessi kestää noin 3 ms. Sen alkuvaiheessa (ennen piikkien kääntymistä) sen nopeus saavuttaa 2 m/s ja sen kiihtyvyys on noin 40 000 g (tiedot vuodelta 1984 [4] [5] ); ilmeisesti tämä on yksi nopeimmista luonnossa tunnetuista soluprosesseista. Ensimmäinen näkyvä muutos (alle 10 μs stimulaation jälkeen) oli pistelykapselin tilavuuden kasvu noin 10 %, jonka jälkeen tilavuus pienenee lähes 50 %:iin alkuperäisestä. Myöhemmin kävi ilmi, että sekä nopeus että kiihtyvyys sukkulamasoluja ammuttaessa aliarvioitiin suuresti; vuoden 2006 tietojen [6] mukaan ammunnan alkuvaiheessa (heitetyt piikit) tämän prosessin nopeus on 9-18 m/s ja kiihtyvyys 1 000 000 - 5 400 000 g. Tämä mahdollistaa noin 1 ng:n painavan nematokystin piikkien (jonka halkaisija on noin 15 nm) päissä noin 7 hPa:n paineen, joka on verrattavissa maaliin kohdistuvan luodin paineeseen ja mahdollistaa sen tunkeutumisen paksuihin. uhrien kynsinauha.

Sukupuolisolut ja gametogeneesi

Kuten kaikille eläimille, hydralle on ominaista oogamia . Useimmat hydrat ovat kaksikotisia, mutta on myös hermafrodiittisia hydralinjoja. Sekä munasolut että siittiöt muodostuvat i-soluista. Uskotaan, että nämä ovat erityisiä i-solujen alapopulaatioita, jotka voidaan erottaa solumarkkereista ja joita esiintyy pieninä määrinä hydroissa ja aseksuaalisen lisääntymisen aikana.

Oogeneesin aikana munasolut fagosytoivat koko oogonia, ja sitten useat munasolut fuusioituvat, minkä jälkeen yhden niistä tuma muuttuu munan ytimeksi ja loput ytimet rappeutuvat. Nämä prosessit varmistavat munan nopean kasvun.

Kuten äskettäin on osoitettu, spermatogeneesin aikana tapahtuu osan siittiöiden esisoluista ohjelmoitua solukuolemaa ja niiden fagosytoosia ympäröivien ektodermisolujen toimesta [7]

Hengitys ja erittäminen

Hengitys ja aineenvaihduntatuotteiden erittyminen tapahtuu eläimen koko kehon pinnan läpi. Todennäköisesti hydran soluissa olevilla vakuoleilla on jokin rooli valinnassa. Vakuolien päätehtävä on luultavasti osmoregulatorinen ; ne poistavat ylimääräisen veden, joka tulee jatkuvasti hydran soluihin osmoosin avulla .

Ärtyneisyys ja refleksit

Hydrailla on verkkomainen hermosto. Hermoston läsnäolo antaa hydralle mahdollisuuden suorittaa yksinkertaisia ​​refleksejä . Hydra reagoi mekaaniseen ärsytykseen, lämpötilaan, valaistukseen [3] , vedessä oleviin kemikaaleihin ja useisiin muihin ympäristötekijöihin.

Ravitsemus ja ruoansulatus

Hydra ruokkii pieniä selkärangattomia - vesikirppuja ja muita kladoseraaneja, kyklooppeja sekä naidid-oligochaetes. On näyttöä rotiferien ja trematode cercariaen hydran kuluttamisesta . Saalista vangitaan lonkeroilla pistosolujen avulla, joiden myrkky halvaannuttaa nopeasti pienet uhrit. Lonkeroiden koordinoiduilla liikkeillä saalis tuodaan suuhun, ja sitten kehon supistusten avulla hydra "panee" uhrin päälle. Ruoansulatus alkaa suolistontelosta (vatsansulatus), päättyy endodermin epiteelis-lihassolujen ruoansulatusvakuolien sisään (sellunsisäinen ruoansulatus). Sulamattomat ruuan jäämät poistuvat suun kautta. Koska hydralla ei ole kuljetusjärjestelmää ja mesoglea (solujen välisen aineen kerros ektodermin ja endodermin välillä) on melko tiheä, syntyy ongelma ravinteiden kulkeutumisesta ektodermisoluihin. Tämä ongelma ratkaistaan ​​muodostamalla molemmista kerroksista solukasvuja, jotka ylittävät mesoglean ja yhdistyvät rakoliitosten kautta . Pienet orgaaniset molekyylit (monosakkaridit, aminohapot) voivat kulkea niiden läpi, mikä tarjoaa ravintoa ektodermisoluille.

Jäljentäminen ja kehittäminen

Suotuisissa olosuhteissa hydra lisääntyy suvuttomasti. Munuainen muodostuu eläimen vartaloon (yleensä kehon alempaan kolmannekseen), se kasvaa, sitten muodostuu lonkeroita ja suu murtuu läpi. Nuoret hydran silmut äidin organismista (samaan aikaan äidin ja tyttären polyypit kiinnittyvät lonkeroilla alustaan ​​ja vedetään eri suuntiin) ja johtavat itsenäiseen elämäntapaan. Syksyllä hydra siirtyy sukupuoliseen lisääntymiseen. Kehoon, ektodermiin, asetetaan sukurauhaset - sukurauhaset ja sukusolut kehittyvät niissä olevista välisoluista. Kun sukupuolirauhasen hydra muodostuu, muodostuu medusoidinen kyhmy. Tämä viittaa siihen, että Hydra-gonadit ovat erittäin yksinkertaistettuja itiöitä, viimeinen vaihe kadonneen medusoidisukupolven muuttumisessa elimeksi. Useimmat hydralajit ovat kaksikotisia, hermafroditismi on harvinaisempaa . Hydramunat kasvavat nopeasti ja fagosytoivat ympäröivät solut. Kypsät munat saavuttavat halkaisijan 0,5-1 mm. Hedelmöityminen tapahtuu hydran kehossa: sukurauhasessa olevan erityisen reiän kautta siittiöt tulevat munaan ja sulautuvat siihen. Tsygootti läpikäy täydellisen tasaisen pirstoutumisen , mikä johtaa coeloblastulan muodostumiseen . Sitten sekadelaminoitumisen (muuton ja delaminoitumisen yhdistelmä) seurauksena tapahtuu gastrulaatiota . Alkion ympärille muodostuu tiheä suojaava kuori (embryotheca), jossa on piikit. Gastrulavaiheessa alkiot siirtyvät suspendoituneeseen animaatioon . Aikuiset hydrat kuolevat, ja alkiot vajoavat pohjaan ja lepotilaan. Keväällä kehitys jatkuu, endodermin parenkyymissa muodostuu suolen ontelo solujen eroamisesta, sitten muodostuu lonkeroiden alkeet ja kuoren alta tulee nuori hydra. Siten toisin kuin useimmissa merihydroideissa, hydralla ei ole vapaasti uivia toukkia, sen kehitys on suoraa.

Kasvu ja uudistuminen

Solujen siirto ja uusiminen

Normaalisti aikuisen hydran kaikkien kolmen solulinjan solut jakautuvat intensiivisesti kehon keskiosassa ja siirtyvät pohjaan, hypostomiin ja lonkeroiden kärkiin. Siellä tapahtuu solukuolema ja hilseily. Siten kaikkia hydran kehon soluja päivitetään jatkuvasti. Normaalilla ravitsemuksella jakautuvien solujen "ylimäärä" siirtyy munuaisiin, jotka muodostuvat yleensä vartalon alempaan kolmannekseen.

Uusiutuva kyky

Hydralla on erittäin korkea regeneraatiokyky . Kun se leikataan useisiin osiin, jokainen osa palauttaa "pään" ja "jalan" säilyttäen alkuperäisen napaisuuden - suu ja lonkerot kehittyvät sille puolelle, joka oli lähempänä vartalon suupäätä, ja varsi ja pohja - päälle. fragmentin aboraalinen puoli. Koko organismi voidaan palauttaa erillisistä pienistä ruumiinpaloista (alle 1/200 tilavuudesta), lonkeroiden palasista ja myös solususpensiosta. Samaan aikaan itse regeneraatioprosessiin ei liity solujen jakautumisen lisääntymistä, ja se on tyypillinen esimerkki morfallaksiasta .

Hydra voi regeneroitua maseroimalla saadusta solususpensiosta (esimerkiksi hankaamalla hydraa myllykaasun läpi ) . Kokeet ovat osoittaneet, että noin 300 epiteeli-lihassolun aggregaatin muodostuminen riittää palauttamaan pään. On osoitettu, että normaalin organismin uusiutuminen on mahdollista yhden kerroksen soluista (vain ektodermista tai vain endodermista).

Hydran leikatun rungon fragmentit säilyttävät tietoa organismin kehon akselin suunnasta aktiinin sytoskeleton rakenteessa : regeneraation aikana akseli palautuu, kuidut ohjaavat solun jakautumista. Muutokset aktiinirungon rakenteessa voivat johtaa häiriöihin regeneraatiossa (usean kehon akselin muodostuminen) [8] .

Kokeet regeneraation tutkimuksesta ja regeneraatiomallit

Jo Abraham Tremblayn varhaiset kokeet osoittivat, että fragmentin polariteetti säilyy regeneraation aikana. Jos hydran runko leikataan useiksi sylinterimäisiksi palasiksi, niin jokaisessa niistä, lähempänä entistä suupäätä, hypostomi ja lonkerot regeneroidaan (hydran kokeellisessa embryologiassa termi "pää" kiinnitettiin tarkoittaa vartalon suullista päätä) ja lähempänä entistä aboraalinapaa, pohja ("jalka"). Samanaikaisesti niille fragmenteille, jotka sijaitsivat lähempänä "päätä", "pää" uusiutuu nopeammin, ja niille, jotka sijaitsevat lähempänä "jalkaa", "jalka" uusiutuu.

Myöhemmät regeneraatiotutkimuksen kokeet paranivat eri yksilöiden fragmenttien silmukointitekniikan soveltamisen seurauksena. Jos fragmentti leikataan pois hydran kehon sivusta ja liitetään toisen hydran runkoon, kokeen kolme tulosta ovat mahdollisia: 1) fragmentti sulautuu täysin vastaanottajan kehoon; 2) fragmentti muodostaa ulkoneman, jonka päähän kehittyy "pää" (eli se muuttuu munuaiseksi); 3) fragmentti muodostaa ulkoneman, jonka päähän muodostuu "jalka". Kävi ilmi, että "päiden" muodostumisprosentti on sitä suurempi, mitä lähemmäksi siirrettävää fragmenttia viedään luovuttajan "päätä" ja mitä kauemmaksi se sijoitetaan vastaanottajan "päästä". Nämä ja vastaavat kokeet johtivat oletukseen neljän aineen - morfogeenin - olemassaolosta, jotka säätelevät regeneraatiota - "pään" aktivaattori ja estäjä sekä "jalan" aktivaattori ja estäjä. Nämä aineet muodostavat tämän regeneraatiomallin mukaan pitoisuusgradientteja: normaalin polyypin "pää"-alueella sekä pään aktivaattorin että estäjän pitoisuus on maksimi ja "jalka"-alueella sekä aktivaattori että jalka-inhibiittori on maksimi.

Näitä aineita on todellakin löydetty. Pääaktivaattori on 11 aminohapon peptidi (pGlu-Pro-Pro-Gly-Gly-Ser-Lys-Val-Ile-Leu-Phe), joka on aktiivinen pikomolaarisessa pitoisuudessa (alunperin 20 µg aktivaattoria saatiin 200 kg:sta merivuokot). Ihmisillä sitä on hypotalamuksessa ja suolistossa, ja sillä on samassa pitoisuudessa neurotrofinen vaikutus. Hydrassa ja nisäkkäissä tällä peptidillä on myös mitogeeninen vaikutus ja se vaikuttaa solujen erilaistumiseen.

Jalkojen aktivaattori on myös peptidi, jonka molekyylipaino on lähellä 1000 Da. Pään ja jalkojen inhibiittorit ovat alhaisen molekyylipainon omaavia hydrofiilisiä aineita, jotka eivät ole proteiiniluonteisia. Normaalisti hydran hermosolut erittävät kaikkia neljää ainetta. Pääaktivaattorilla on pidempi puoliintumisaika (noin 4 tuntia) kuin inhibiittorilla (30 min) ja se diffundoituu hitaammin, koska se on sitoutunut kantajaproteiiniin. Hyvin pieni pää-inhibiittoripitoisuus estää aktivaattorin vapautumisen ja 20 kertaa suurempi pitoisuus estää sen omaa vapautumista. Jalkojen estäjä estää myös jalkaaktivaattorin vapautumista.

Regeneraation molekyylimekanismit

"Nervoisten" hydrien hankkiminen

Regeneraation sekä kasvun ja suvuttoman lisääntymisen aikana epiteeli-lihassolut jakautuvat itsenäisesti, ja ektodermin ja endodermin solut ovat kaksi itsenäistä solulinjaa. Loput solutyypit (hermo-, pistely- ja rauhassolut) kehittyvät välisoluista. Tappamalla jakautuvat välisolut suurella säteilyannoksella tai kolkisiinilla , voit saada "hermottomia" eli epiteelihydroja - ne jatkavat kasvuaan ja silmua, mutta erottavissa munuaisissa ei ole hermo- ja pistelysoluja. Tällaisten hydrojen viljelyä voidaan ylläpitää laboratoriossa "pakon" ruokinnan avulla.

Tunnetaan myös "hermohydrojen" mutanttilinjat, joissa ei ole välisoluja ja joissa välisolut voivat antaa vain siittiöitä, mutta eivät somaattisia soluja, sekä mutanttilinjat, joissa välisolut kuolevat korotetuissa lämpötiloissa.

"Hermostuneet" hydrat säilyttävät kyvyn uusiutua.

Elinikä

Hydran teoreettisesta kuolemattomuudesta esitettiin jo 1800-luvun lopulla hypoteesi , jota yritettiin tieteellisesti todistaa tai kumota 1900-luvun ajan . Vuonna 1997 Daniel Martinez [9] todisti hypoteesin kokeellisesti . Kokeilu kesti noin neljä vuotta eikä osoittanut ikääntymisestä johtuvaa kuolleisuutta kolmen hydraryhmän joukossa . Uskotaan, että hydrien "kuolemattomuus" liittyy suoraan niiden korkeaan regeneratiiviseen kykyyn.

Ennen talven alkamista, siirtymisen jälkeen sukupuoliseen lisääntymiseen ja lepovaiheiden kypsymiseen, keskivyöhykkeen säiliöissä olevat hydrat kuolevat. Ilmeisesti tämä ei johdu ruuan puutteesta tai muiden haitallisten tekijöiden välittömästä vaikutuksesta. Tämä osoittaa ikääntymismekanismien esiintymisen hydroissa [10] .

Paikalliset näkymät

Venäjän ja Ukrainan vesistöissä seuraavat hydratyypit ovat yleisimpiä (tällä hetkellä monet eläintieteilijät erottavat Hydra -suvun lisäksi 2 muuta sukua - Pelmatohydra ja Chlorohydra ):

Symbionts

Niin kutsutussa "vihreässä" hydrassa Hydra (Chlorohydra) viridissima Chlorella -suvun endosymbioottiset levät elävät endodermin  - zoochlorellan - soluissa . Valossa tällaiset hydrat voivat olla ilman ruokaa pitkään (yli neljä kuukautta), kun taas symbionteilta keinotekoisesti riistetty hydrat kuolevat ilman ruokintaa kahden kuukauden kuluttua. Zoochlorella tunkeutuu munien sisälle ja siirtyy jälkeläisiin transovariaalisesti . Muut hydratyypit laboratorio-olosuhteissa voivat joskus saada zoochlorellatartunnan, mutta vakaata symbioosia ei tapahdu.

A. Tremblay aloitti tutkimuksensa vihreiden hydrojen havainnoilla .

Petoeläimet ja loiset

Hydraan voivat hyökätä kalanpoikaset, joille pistelysolujen palovammat ovat ilmeisesti varsin herkkiä: tarttuttuaan hydraan poikanen yleensä sylkee sen ulos ja kieltäytyy muista syömisyrityksistä.

Hydran kehon pinnalla elävät usein loisina tai kommensaaleina Kerona polyporum , trichodina ja muut ripset .

Anchistropus emarginatus - sukuun kuuluva cladoceran - äyriäinen on sopeutunut syömään hydrakudoksia .

Hydrakudokset voivat ruokkia myös mikrostomiaturbellariaa , joka pystyy käyttämään sulamattomia nuoria hydran pistäviä soluja suojasoluina - kleptoknidia .

Löytämisen ja tutkimuksen historia

Ilmeisesti hydran kuvasi ensimmäisenä Antonio van Leeuwenhoek . Hän opiskeli yksityiskohtaisesti ravitsemusta, liikettä ja aseksuaalista lisääntymistä sekä hydra Abraham Tremblayn uusiutumista , joka kuvaili kokeidensa ja havaintojensa tuloksia kirjassa "Muistiinpanoja makean veden polyyppien suvun historiasta sarvenmuotoisilla käsillä". (ensimmäinen painos julkaistiin ranskaksi vuonna 1744. ). Tremblayn löytö sai suurta mainetta, hänen kokeistaan ​​keskusteltiin maallisissa salongeissa ja Ranskan kuninkaallisessa hovissa. Nämä kokeet kumosivat tuolloin vallinneen uskomuksen, että suvuttoman lisääntymisen puuttuminen ja kehittynyt uusiutuminen eläimissä on yksi niiden tärkeimmistä eroista kasveihin verrattuna. Uskotaan, että hydran uudistumisen tutkimus (A. Tremblayn kokeet) merkitsi kokeellisen eläintieteen alkua . Suvun tieteellisen nimen eläintieteellisen nimikkeistön sääntöjen mukaisesti antoi Carl Linnaeus . Nimi sisältää viittauksen monipäiseen Lernaean Hydraan , joka oli yksi Herkuleen kahdestatoista työstä . Todennäköisesti Linnaeus tarkoitti regeneratiivisia kykyjä: kun yksi pää leikattiin, tilalle kasvoi välittömästi toinen [11] .

Hydra malliobjektina

Viime vuosikymmeninä hydraa on käytetty mallikohteena uudistumis- ja morfogeneesiprosessien tutkimuksessa. Hydra-genomi (Pohjois-Amerikan laji Hydra magnipapillata ) on osittain purettu. Japanissa ja Saksassa on kokoelmat mutanttihydralinjat. Tekniikka siirtogeenisten hydrien saamiseksi on kehitetty.

Muistiinpanot

  1. ↑ Zimmer, 2022 , s. 145-148.
  2. ↑ Campbell Richard D. Hydra spp. Epiteelin vaurio, joka katoaa sen sulkeutuessa. Cell and Tissue Research, 1987, osa 249, numero 1, s. 189-197
  3. ↑ 1 2 Debora MacKenzie Silmätön hydra valaisee silmän kehitystä  - NewScientistin kautta, 10. maaliskuuta 2010 . Haettu 3. lokakuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. elokuuta 2014.
  4. ↑ Holstein T., Tardent P. Eksosytoosin ultranopea analyysi: nematokystien vuoto   // Tiede . - 1984. - Voi. 223 , nro. 4638 . - s. 830-833 . - doi : 10.1126/tiede.6695186 . — PMID 6695186 .
  5. ↑ Kass-Simon G., Scappaticci AA Jr. Nematokystien käyttäytymis- ja kehitysfysiologia  (englanniksi)  // Canadian Journal of Zoology. - 2002. - Voi. 80 . - P. 1772-1794 . - doi : 10.1139/Z02-135 .
  6. ↑ Nüchter Timm, Benoit Martin, Engel Ulrike, Özbek Suat, Holstein Thomas W. Nanosecond-scale kinetics of nematocyst release  // Current Biology  . - Cell Press , 2006. - Voi. 16 , ei. 9 . - P.R316-R318 . - doi : 10.1016/j.cub.2006.03.089 .
  7. ↑ Sergey Kuznetsov, Maria Lyanguzowa, Thomas CG Bosch/ Epiteelisolujen rooli ja ohjelmoitu solukuolema Hydra spermatogenesisissä/ Zoology, Voi. 104, numero 1, 2001, sivut 25-31
  8. ↑ Livshits A., Shani-Zerbib L., Maroudas-Sacks Y., Braun E., Keren K. Aktiinin sytoskeletaalisen organisaation rakenteellinen periytyminen määrittää kehon akselin regeneroivassa Hydrassa  // Cell Reports. - 2017. - Vol. 18, nro 6 . - s. 1410-1421. - doi : 10.1016/j.celrep.2017.01.036 .
  9. ↑ Martinez, D.E. (1998) "Kuolleisuusmallit viittaavat hydran vanhenemisen puutteeseen." Experimental Gerontology 1998 toukokuu;33(3):217-225. koko teksti. Arkistoitu 12. toukokuuta 2019 Wayback Machinessa
  10. ↑ Yoshida K, Fujisawa T, Hwang JS, Ikeo K, Gojobori T. Degeneraatio hydran seksuaalisen erilaistumisen jälkeen ja sen merkitys ikääntymisen kehitykselle. Gene, 2006, 385:64-70. PMID 17011141 . doi : 10.1016/j.gene.2006.06.031 .
  11. ↑ Ivanova-Kazas O. M. Selkärangattomat mytologiassa, kansanperinteessä ja taiteessa. - Pietari. : St. Petersburg University Press, 2006. - s. 12. - 211 s. — ISBN 5-288-03826-0 .

Kirjallisuus

Linkit