С ней столкнулся Геракл, она вселяла страх в сердца людей и отличалась бессмертием, так как на месте отрубленной головы появлялась новая. Имеется в виду многоголовая гидра. Однако речь идет не о Лернейской, внушавшей ужас древним грекам, а о ее сородиче — вполне безобидной пресноводной гидре.
Строение пресноводной гидры
Тело гидры, имеющее трубчатую и вытянутую форму, может варьироваться в длину от 1 до 20 мм. Один из его концов переходит в базальный диск, который представляет собой вытянутую ногу. Именно в этой области выделяется липкая жидкость, обеспечивающая сцепление гидры с разными поверхностями. Второй конец тела полипа имеет ротовой отверстие, которое окружено щупальцами – их количество может составлять от 1 до 12. В каждом щупальце содержатся специализированные клетки, вырабатывающие токсичные вещества, способные парализовать добычу.
Тело полипа состоит из трех слоев: наружной и внутренней оболочками (эктодермой и энтодермой), содержащими нервные клетки, и студенистой матрицей, которая отделена от этих двух слоев кожно-мускульной прослойкой.
Внутренняя оболочка включает в себя разнообразные мышечные клетки, благодаря которым гидра способна сокращаться и растягиваться. В этой же области находится желудочно-кишечная полость, охватывающая не только пищеварительный тракт, но и сосудистую систему. Кроме того, данный слой содержит клетки, участвующие в размножении пресноводного полипа.
Это весьма любопытный объект. Рассматриваемый организм представляет собой небольшое кишечнополостное животное, поэтому его обнаружение без использования увеличительных приборов достаточно сложно, хотя и возможно. Наблюдение за ним наиболее эффективно проводить с использованием микроскопа и лупы.
Местообитание полипа
Гидр обитает в озерах, прудах, речных заводях с медленным течением или в стоячей воде, где обильно растет водная растительность.
Интересно, что в российских водоемах обитают полипы четырех видов, которые сложно различить друг от друга. Речь идет об обыкновенной, стебельчатой, бесстебельчатой и бурой гидре.
У некоторых видов полипов тело окрашено в зеленый или коричневый цвет. Это связано с присутствием в их организме зоохлореллы – симбиотических водорослей. Чтобы обнаружить таких гидр, необходимо собрать воду из озера вместе с плавающей на поверхности ряской в стеклянную банку. После того, как вода отстоится, на стенках емкости можно заметить тонкие коричневые, зеленые или белые трубки, которые представляют собой пресноводные гидры.
Как питаются животные
Пресноводные полипы питаются, являясь хищниками.
Водные беспозвоночные, такие как водяные блохи, планктон и личинки различных насекомых, являются основным источником питания для гидры. При поедании добычи тело полипов значительно вытягивается, а затем они начинают постепенно расширять свои щупальца. Заметно, что в процессе расширения эти щупальца могут достигать длины, в пять раз превышающей длину тела гидры. Расширившись, щупальца начинают вибрировать, поджидая контакта с добычей. Когда контакт происходит, специальные стрекательные клетки, расположенные на щупальцах, начинают жалить жертву ядом и обвивать ее.
Через несколько минут гидра затягивает добычу в своё тело, и начинается пищеварение. Полип может расширять стенки своего тела, чтобы переварить пищу, которая вдвое больше его размера. Через несколько дней непереваренные остатки выводятся через рот за счёт сокращений.
Способ размножения
Выделяют 2 формы размножения гидры:
- Отсутствие пола характерно для этого организма. С приходом летнего периода на теле полипа формируется выпуклость. Со временем она увеличивается и приобретает щупальца и рот. Этот необычный отросток соединяется с «матерью» тонкой нитью, которая впоследствии разрывается, после чего молодая особь начинает самостоятельную жизнь.
- Половое размножение происходит осенью: формируются яйцеклетки и сперматозоиды. После слияния половые клетки образуют оплодотворенное яйцо, а весной из него развивается новая гидра.
Это весьма любопытный факт: после гибели полипа сперматозоиды покидают его.
Нервная система и дыхание
У гидры имеется нервная сеть, но отсутствует мозг. Совокупность нервных и сенсорных клеток располагается в области, где находится рот и стебель. Эти организмы способны реагировать на электрические и механические воздействия, изменение температуры и освещенность. Однако нервная система гидры довольно примитивна. Нервные клетки связаны с сенсорными, что обеспечивает передачу сигналов и реакцию на раздражители.
Это весьма любопытный факт: прикосновение к пресноводной гидре, даже легкое, например, кончиком иглы, вызывает немедленную передачу сигнала от нервных клеток к эпителиально-мышечным элементам. Те немедленно сокращаются, и гидра моментально сжимается в комок.
У полипов дыхание и удаление отходов осуществляется посредством эпидермиса.
Регенерация и рост
Уникальной, а порой и удивительной чертой гидры является способность к регенерации. Например, у полипа, разделенного на две части, оперативно восстанавливаются новые щупальца и основание тела.
Зоологи многократно проводили эксперименты с полипами. Например, в XVII веке голландскому педагогу Трамбле приходилось не просто собирать целых гидр из фрагментов, но и получать новых организмов из половин разных полипов. Помимо этого, ученыму поддавалось даже переворачивание их тел наизнанку, а также получение особи с семью головками, весьма напоминающей мифологическую Лернейскую гидру, с которой, согласно преданиям, сражался Геракл.
После проведения подобных опытов полип получил прозвище гидры.
Продолжительность жизни
Если гидра демонстрирует столь выдающиеся возможности восстановления, это не означает ли, что она неуязвима к смерти?
В конце XIX века появилась гипотеза о бессмертии данного полипа. Последующие столетия были отмечены попытками подтвердить или опровергнуть эту теорию. В 1997 году ученый Мартинез экспериментально доказал отсутствие смертности у трех групп гидр. Этот эксперимент продолжался почти четыре года, и его результаты напрямую связывали уникальную особенность полипов с их способностью к регенерации.
Еще один исследователь, Джеймс Воупал, стремился подтвердить выводы, полученные Мартинесом, и для этого провел серию собственных экспериментов. В ходе более чем 20 лет кропотливой работы он осуществил исследование, в котором приняли участие свыше 2000 гид. Полипы содержались в исключительно благоприятных условиях: каждый занимал отдельный участок, их регулярно подкармливали и трижды в неделю проводилась замена воды в аквариуме. Ученый констатировал, что за почти 8 лет наблюдений смертность гидр оставалась стабильной, составляя примерно один случай на 165 особей ежегодно. При этом возраст животных не оказывал влияния (в лаборатории находились экземпляры и в возрасте 40 лет).
Нельзя игнорировать и природные условия, в которых живут полипы: окружающая среда, представляющая собой источник болезней, хищников и других угроз. Поэтому утверждения о вечной молодости и бессмертии для этих организмов не соответствуют действительности.
Несмотря на это, гидра продолжает оставаться наиболее привлекательным объектом для изучения процесса старения и его особенностей.
На протяжении нескольких столетий крошечная гидра привлекает внимание ученых и вызывает оживленные дискуссии. Является ли это существо обладателем секрета бессмертия? Весьма вероятно, учитывая его удивительную способность к самовосстановлению. Не исключено, что в скором времени тайна гидры будет разгадана, и люди смогут использовать механизм замедления старения для улучшения здоровья человека.
