Пищеварение у гидры кишечной

“Опишите процессы питания и пищеварения гидры” – выполнить такое задание смогут наверняка не все. Ведь школьный курс зоологии не слишком подробно рассматривает этот вопрос. Давайте вместе освежим наши знания и рассмотрим, как питается гидра.

Особенности строения гидры

Пресноводная гидра является типичным представителем типа Кишечнополостных. Именно на примере этого многоклеточного животного изучаются особенности данной систематической единицы. Форма тела гидры напоминает небольшой стебелек, который прикреплен к основанию. Им может служить дно водоема, камни или другой субстрат. На свободном конце тела расположены щупальца. С их мощью гидра охотится на мелких водных животных, например, инфузорий, небольших рачков или даже иногда мальков рыб.

Специализация клеток

Продолжаем выполнять задание “Опишите процессы питания и пищеварения гидры”. Чтобы разобраться в этом вопросе, сначала выясним, как устроено это животное. Несмотря на то что гидра является многоклеточным организмом, настоящих тканей она не имеет. Но ее тело образовано не одинаковыми, а специализированными клетками, каждый тип которых выполняет свою функцию. Так, при помощи кожно-мускульных гидра передвигается. А вот нервные клетки, разбросанные по всему организму, осуществляют взаимосвязь с окружающей средой. Есть в теле гидры и гаметы – яйцеклетки и сперматозоиды. Они осуществляют процесс полового размножения кишечнополостных.

Чем и как питается гидра

Мелкие одноклеточные и позвоночные животные, которые передвигаются вблизи пресноводной гидры, являются для нее весьма легкой добычей. Животное ловит их при помощи щупалец и отправляет в кишечную полость для дальнейшего переваривания. Но перед этим животное парализует свою жертву. Особенности гидры заключаются в наличии стрекательных клеток. Каждая из них состоит из капсулы, в которой скручена нить. Сверху стрекательной клетки находится чувствительный волосок. Когда его касается жертва, нить разворачивается и с силой вонзается в тело. С этим в тело добычи проникает яд, полностью парализирующий ее. Стрекательная клетка выполняет свою функцию всего один раз, после чего отмирает. Но в теле гидры тут же возникают новые. Это происходит в результате деления образовательных клеток, которые дают начало всем другим типам.

Кишечная полость

Итак, благодаря согласованной работе щупалец и стрекательных клеток добыча целиком оказывается в кишечной полости гидры. Здесь она подвергается действию ферментов железистых клеток. Они вырабатывают биологические катализаторы, под действием которых большие части еды распадаются на фрагменты. Стоит сказать, что пищеварительная система всех представителей типа Кишечнополостные замкнутого типа. Она достаточно примитивна по строению и представлена только ротовым отверстием и кишечной полостью. Остальные отделы отсутствуют. Это означает, что непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие. Конечно, такая пищеварительная система является достаточно простой и примитивной. Однако если рассматривать этот вопрос в свете эволюции, то можно увидеть и прогрессивные черты. Если у первых многоклеточных животных – губок – процесс питания представлял собой фильтрацию съедобных частиц из воды, то гидра самостоятельно охотится, имеет аналог желез и осуществляет химическую обработку пищи. Так что усложнение строения можно рассмотреть невооруженным взглядом. Вот мы частично и приблизились к ответу на задание “Опишите процессы питания и пищеварения гидры”.

Клеточное пищеварение

Но кишечной полостью процесс пищеварения у гидры, как и у всех кишечнополостных, не ограничивается. После распада на мелкие фрагменты частички они подвергаются действию других специализированных образований. Это пищеварительные клетки, которые находятся во внутреннем слое тела пресноводной гидры. Они имеют собственные жгутики, которые способны создавать поток воды. С ним пища поступает к поверхности этих клеток. Далее ее захватывают ложноножки. Таким образом пища оказывается внутри специализированной клетки. Это место окончательного этапа осуществления процесса переваривания. Оно завершается в пищеварительных вакуолях с помощью гидролитических ферментов. Здесь же образуются непереваренные остатки, которые удаляются через ротовое отверстие.

Таким образом, для пресноводной гидры одновременно характерно пищеварение двух типов: полостное и клеточное. Первое происходит в кишечной полости с помощью железистых клеток, выделяющих ферменты для расщепления пищи. Второе является завершающим этапом. Оно характерно для специализированных пищеварительных клеток и вакуолей. Думаю, что теперь задание “Опишите процессы питания и пищеварения гидры” не вызовет ни у кого затруднений.

Гидра – простейший организм из отряда Кишечнополостные. Практически в каждом водоеме обитает этот пресноводный полип. Он представляет собой полупрозрачное студенистое тело, похожее на самостоятельно передвигающийся желудок, где у гидры происходит переваривание пищи.

Как питается гидра

Размер этого простейшего организма редко превышает 2 см. Внешне гидра напоминает слизистую трубочку зеленоватого или бурого окраса. Цвет ее зависит от съеденной пищи. Одним концом тела она прикрепляется к растениям, камням или корягам, находящимся в воде, другим ловит добычу. В основном ею являются мелкие беспозвоночные – дафнии, циклопы, олигохеты-наидиды. Иногда пищей служат и мелкие рачки, а также мальки рыб.

Ротовое отверстие гидры окружено щупальцами, которых насчитывается от шести до двадцати штук. Они находятся в постоянном движении. Как только жертва прикасается к ним, стрекательные клетки, расположенные в щупальцах, немедленно выбрасывают остроконечную нить, содержащую яд. Вонзаясь в приблизившееся животное, она парализует его и, подтягивая щупальцами, подносит ко рту. При этом создается впечатление, что тело ее как бы надевается на жертву, оказывающуюся таким образом в кишечнике, где начинается переваривание пищи у гидры. Стрекательная капсула с ядом может использоваться лишь единожды, после чего она замещается новой.

Строение пищеварительной системы

Тело гидры очень похоже на двухслойный мешок, наружный слой клеток которого носит название эктодерма, а внутренний – энтодерма. Между ними находится бесструктурное вещество, именуемое мезоглеей.

Состав внутреннего слоя, где у гидры происходит переваривание пищи, представляют в основном железистые и пищеварительные клетки. Первые выделяют в кишечную полость пищеварительный сок, под действием которого съеденный корм разжижается и распадается на мелкие частички. Другие клетки внутреннего слоя захватывают эти кусочки и втягивают их внутрь.

Таким образом, процесс пищеварения начинается в кишечной полости, а заканчивается внутри клеток энтодермы. Все остатки пищи, которые не удалось переварить, выбрасываются наружу через рот.

Как происходит переваривание пищи у гидры

Пищеварительные клетки внутреннего слоя имеют на конце от 1 до 3 жгутиков, с помощью которых мелкие частицы пищи втягиваются внутрь и перевариваются. Отсутствие транспортной системы в организме гидры усложняет задачу обеспечения клеток эктодермы питательными веществами, учитывая, что мезоглея достаточно плотная. Проблема эта решается благодаря имеющимся выростам на клетках обоих слоев. Они пересекают межклеточное вещество, соединяясь через щелевые контакты. Органические молекулы в виде аминокислот и моносахаридов, проходя по ним, обеспечивают питание эктодермы.

Железистые клетки вырабатывают пищеварительные ферменты, которые попадают в гастральную полость, где у гидры происходит переваривание пищи. Они расщепляют белки и обеспечивают подготовку пищи к усвоению. Это называется полостное пищеварение. Оно свойственно высшим многоклеточным животным.

Когда пища переваривается внутри пищеварительных вакуолей – это внутриклеточное пищеварение, характерное для простейших одноклеточных организмов. Совмещение этих двух видов переваривания пищи, обеспечивающее распределение питательных веществ по всему телу, подтверждает родство многоклеточных и одноклеточных животных.

Когда там, где у гидры происходит переваривание пищи, остаются отходы клеточного обмена, она сжимается, в результате чего происходит опорожнение.

Тело двухслойное, разделено на два слоя:

• Эктодерма (наружный слой)

Включает клетки: эпителиально-мускульные, промежуточные, нервные, стрекательные, половые.

• Энтодерма (внутренний слой)

Обращена в гастральную полость. В составе энтодермы можно выделить клетки: пищеварительные, железистые, эпителиально-мускульные.

Между экто- и энтодермой расположена мезоглея – студенистое вещество.

Питание гидры осуществляется мелкими ракообразными (циклопы, дафнии), мелкими насекомыми. Важную роль в процессе добывания пищи играют
стрекательные клетки. У каждой такой клетки имеется книдоциль – наружный вырост, при соприкосновении мелких животных с которым активируется
стрекательная клетка: шипы пронзают добычу, а стрекательная нить, высвобождающаяся из капсулы клетки, впрыскивает в ткани жертвы нейротоксин – добыча оказывается парализованной.

После этого щупальца гидры легко перемещают обездвиженную добычу в ротовое отверстие, далее – в кишечную (гастральную) полость, где начинается
полостное пищеварение.

Гидра имеет два типа пищеварения: полостное и внутриклеточное. Оба типа осуществляются энтодермой, основная функция которой – пищеварение.

В составе энтодермы обнаруживаются пищеварительные клетки – они поглощают пищевые частицы из гастральной полости фагоцитозом, осуществляют внутриклеточное пищеварение.

Полостное пищеварение идет благодаря железистым клеткам, которые выделяют в гастральную полость ферменты, вследствие чего начинается расщепление
пищевых веществ в полости. Непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие во внешнюю среду.

Дыхание у гидры осуществляется всей поверхностью тела.

Нервная система примитивная, диффузного типа. Состоит из равномерно распределенных по всему телу нервных клеток, соединенных друг с другом в единую
систему – нервную. У гидры возможны рефлексы – ответные реакции в ответ на действия раздражителя. Простейший рефлекс: в ответ на укол иглой гидра
начинает сжиматься.

Путем почкования осуществляется бесполое размножение гидры – при благоприятных условиях (летом). Хотел бы обратить ваше особое внимание на то, что
путем почкования гидра может передавать соматические мутации (хотя обычно мутации в соматических клетках потомству не передаются, так как потомство
образуется из гамет).

Вследствие полного разделения материнской и дочерней особи при почковании, гидра не образует колонии (в отличие от коралловых полипов), существует только
в виде одиночных полипов.

При наступлении неблагоприятных условий (осенью) происходит половое размножение. Гидры могут быть как раздельнополыми – сперматозоиды и яйцеклетки образуются
на разных организмах, либо – гермафродитами, в случае если и мужские, и женские половые клетки образуются на одном и том же организма.

Сперматозоиды и яйцеклетки образуются из промежуточных (интерстициальных) клеток. Сперматозоид сливается с яйцеклеткой, после чего образуется зигота, которая
покрывается плотной защитной оболочкой – образуется яйцо гидры. Материнский организм погибает, а следующей весной, при наступлении благоприятных условий,
из яйца развивается молодая гидра.

У гидры в частности, и у кишечнополостных в целом, наблюдаются выраженные регенеративные способности. Это связано с наличием промежуточных клеток в эктодерме,
которые могут дифференцироваться в любые другие типы клеток.

Поэтому отсеченные, фрагментированные части тела гидры, при интенсивном делении клеток, способны достроить утраченные части.