С ней столкнулся Геракл, она вселяла ужас в сердца людей и отличалась бессмертием, так как на месте отрубленной головы появлялась новая. Имеется в виду многоголовая гидра. Но не та, что держала в страхе древних греков, а ее сородич — вполне безобидная пресноводная гидра.
Строение пресноводной гидры
Тело гидры, имеющее трубчатую и вытянутую форму, может вырасти до 1–20 мм в длину. Один из его концов завершается базальным диском, что можно описать как удлиненную ногу. В этой области выделяется липкая субстанция, обеспечивающая сцепление гидры с разнообразными поверхностями. Второй конец тела полипа несет ротовой отверстием, которое окружено щупальцами – их количество варьируется от 1 до 12. В каждом щупальце содержатся специализированные клетки, производящие токсины, способные парализовать жертву.
Тело полипа состоит из трех слоев: наружной и внутренней оболочками (эктодермой и энтодермой), содержащими нервные клетки, и студенистой матрицей, которая отделена от этих 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, которая охватывает не только пищеварительный тракт, но и сосудистую систему. Кроме того, в этом слое присутствуют клетки, участвующие в процессе размножения 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 удобно проводить с помощью микроскопа и лупы.
Местообитание полипа
Гидр встречается в озерах, прудах, речных заводях с медленным течением или в стоячей воде, где обильно растет водная растительность.
В российских водоемах обитают полипы четырех видов, которые сложно различить друг от друга. Речь идет об обыкновенной, стебельчатой, бесстебельчатой и бурой гидре.
Определённые виды полипов характеризуются зелёным или коричневым оттенком тела, что связано с присутствием в их тканях зоохлореллы – симбиотических водорослей. Чтобы обнаружить таких гидр, необходимо собрать воду из озера вместе с плавающей на его поверхности ряской и перенести её в стеклянную банку. После того, как вода отстоится, на стенках ёмкости можно заметить тонкие коричневые, зелёные или белые трубки, представляющие собой пресноводных гидр.
Как питаются животные
Пресноводные полипы питаются, являясь хищными организмами.
Водные беспозвоночные, такие как водяные блохи, планктон и личинки насекомых, являются основным источником питания для гидры. По мере поглощения пищи тело полипов значительно удлиняется, после чего они начинают постепенно увеличивать размеры щупалец. Заметно, что во время расширения эти щупальца могут достигать длины, в пять раз превышающую длину тела гидры. Растянувшись, щупальца начинают вибрировать в ожидании соприкосновения с добычей. При контакте специальные стрекательные клетки, расположенные на щупальцах, парализуют жертву ядом и начинают ее обвивать.
Через некоторое время гидра затягивает добычу в свое тело, и начинается пищеварение. Полип может расширять стенки своего организма, чтобы переварить пищу, которая вдвое больше его размера. Через несколько дней остатки пищи, которые не подлежат перевариванию, выводятся за счет сокращений ротового отверстия.
Способ размножения
Выделяют 2 формы размножения гидры:
- Бесполый организм. С приходом летнего периода на теле полипа формируется выпячивание. Постепенно увеличиваясь, оно получает щупальца и рот. Этот необычный отросток соединяется с «матерью» посредством тонкой нити, которая впоследствии разрывается, после чего молодая особь начинает самостоятельную жизнь.
- Половые клетки, яйцеклетки и сперматозоиды, формируются осенью. При слиянии половые клетки образуют оплодотворенное яйцо, а весной из него развивается новая гидра.
Это заслуживает внимания. После отмирания полипа сперматозоиды высвобождаются из его структуры.
Нервная система и дыхание
У гидры имеется нервная сеть, но отсутствует мозг. Концентрация нервных и сенсорных клеток располагается в области, тянущейся от рта и стебля. Эти организмы способны реагировать на электрические и механические воздействия, изменение температуры и воздействие света. Однако нервная система гидры довольно примитивна. Нервные клетки связаны с сенсорными, что обеспечивает передачу сигналов и реакцию на раздражители.
Это весьма любопытный факт: при прикосновении к пресноводной гидре, даже легком, например, кончиком иглы, нервные клетки моментально передают сигнал эпителиальным мышечным клеткам. Те немедленно сокращаются, и гидра тут же сворачивается в шарик.
У коралловых полипов дыхание и удаление отходов осуществляется через эпидермис.
Регенерация и рост
Уникальной, порой даже удивительной чертой гидры является способность к регенерации. Например, у полипа, разделенного на две части, оперативно формируются новые щупальца и основание.
Зоологи многократно проводили эксперименты с полипами. Например, в XVII веке голландскому педагогу Трамбле приходилось не только собирать целые гидры из фрагментов, но и получать новых особей из половинок различных полипов. Более того, исследователю удавалось даже выворачивать их тела, а также создавать существо с семью головками, весьма напоминающее мифологическую Лернейскую гидру, с которой, по преданию, сражался Геракл.
После проведения подобных опытов полип получил название гидры.
Продолжительность жизни
Если гидра демонстрирует такие выдающиеся возможности восстановления, это не обязательно означает ее бессмертие?
В конце XIX века появилась гипотеза о бессмертии данного полипа. На протяжении последующих столетий исследователи пытались найти аргументы в пользу или против этой теории. В конечном итоге, в 1997 году ученый Мартинез экспериментально подтвердил отсутствие смертности у трех групп гидр. Этот эксперимент продолжался почти четыре года, и его результаты напрямую указывали на связь уникальной особенности полипов с их способностью к регенерации.
Еще один исследователь, Джеймс Воупал, стремился подтвердить выводы, полученные Мартинесом, и для этого провел серию собственных экспериментов. В частности, в результате многолетней и кропотливой работы им был реализован эксперимент, охвативший более 2000 гидр. Полипы содержались в исключительно комфортных условиях: каждому отводился индивидуальный участок для жизни, их регулярно кормили, а воду в аквариуме меняли трижды в неделю. Ученый зафиксировал, что за почти восьмилетний период наблюдений смертность гидр оставалась стабильной, составляя примерно один случай на 165 особей ежегодно. При этом возраст животных не оказывал влияния на этот показатель (в лаборатории находились особи и в возрасте 40 лет).
Нельзя игнорировать и природные факторы, влияющие на жизнь полипов: окружающая среда, представляющая собой источник болезней, хищников и других угроз. Поэтому утверждения о вечной молодости и бессмертии этих организмов не соответствуют действительности.
Несмотря на это, гидра продолжает оставаться наиболее привлекательным объектом для изучения процессов старения и их невозникновения.
На протяжении нескольких столетий крошечная гидра привлекает к себе пристальное внимание ученых и вызывает бурные дискуссии. Не скрывает ли это существо секрет бессмертия? Весьма вероятно, поскольку их способность к самовосстановлению поистине удивительна. Не исключено, что в скором времени тайна гидры будет раскрыта, и люди смогут использовать механизм замедления старения в отношении людей.
