L'hydre se reproduit de manière asexuée. Reproduction asexuée de l'hydre d'eau douce

>>Reproduction d'Hydre

§ 9. Reproduction de l'hydre

Reproduction asexuée bourgeonnant. Hydre se reproduit de manière asexuée et sexuellement. En été, un petit tubercule apparaît sur le corps de l'hydre - une saillie de la paroi de son corps 17 . Ce tubercule grossit et s'étend. Des tentacules apparaissent à son extrémité et une bouche se dessine entre eux. C'est ainsi que se développe la jeune hydre, qui reste d'abord reliée à la mère à l'aide d'une tige. Extérieurement, tout cela ressemble au développement d'une pousse végétale à partir d'un bourgeon (d'où le nom de ce phénomène - bourgeonnement). Lorsque la petite hydre grandit, elle se sépare du corps de sa mère et commence à vivre de manière indépendante.

L'ovule de l'hydre est similaire et possède des pseudopodes. Le sperme nage jusqu'à l'hydre avec l'ovule et pénètre à l'intérieur, et les noyaux des deux cellules sexuelles fusionnent. La fécondation se produit. Après cela, les pseudopodes se rétractent, la cellule est arrondie, une coquille épaisse est libérée à sa surface - un œuf se forme. À la fin de l'automne, l'hydre meurt, mais l'œuf reste vivant et tombe au fond. Au printemps, l'œuf fécondé commence à se diviser, formant cellules sont disposés en deux couches. À partir d'eux se développe une petite hydre qui, avec l'apparition temps chaud sort par une cassure de la coquille de l’œuf.

Ainsi, un animal multicellulaire hydre Au début de sa vie, il se compose d'une seule cellule : un œuf.

1. De quelles manières l’hydre se reproduit-elle ?
2. Comment et quand l'hydre se reproduit-elle de manière asexuée ?
3. Quelles sont les caractéristiques de la reproduction sexuée chez Hydra ?
4. Utiliser des dessins 17, 18 , parlez-nous des caractéristiques du développement de l'hydre.
5. Qu'indique le fait qu'au début de sa vie l'hydre soit constituée d'une seule cellule ?
6. Faites un tableau :

Biologie : Animaux : Manuel. pour la 7ème année moy. école / B. E. Bykhovsky, E. V. Kozlova, A. S. Monchadsky et autres ; Sous. éd. M.A. Kozlova. - 23e éd. - M. : Éducation, 2003. - 256 p. : ill.

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Le corps de l'hydre ressemble à un sac oblong dont les parois sont constituées de deux couches de cellules - ectoderme Et endoderme.

Entre eux se trouve une fine couche gélatineuse non cellulaire - mésoglée, servant de support.

L’ectoderme forme l’enveloppe du corps de l’animal et est constitué de plusieurs types de cellules : épithélio-musculaire, intermédiaire Et piqûre.

Les plus nombreux d'entre eux sont épithélio-musculaires.

Ectoderme

cellule musculaire épithéliale

En raison de fibres musculaires, situé à la base de chaque cellule, le corps de l'hydre peut se contracter, s'allonger et se plier.

Entre les cellules musculaires épithéliales se trouvent des groupes de petites cellules rondes avec de gros noyaux et une petite quantité de cytoplasme, appelées intermédiaire.

Lorsque le corps de l’hydre est endommagé, elle commence à croître et à se diviser rapidement. Ils peuvent se transformer en d'autres types de cellules du corps de l'hydre, à l'exception des cellules épithéliales et musculaires.

L'ectoderme contient cellules urticantes, servant à l'attaque et à la défense. Ils sont principalement situés sur les tentacules de l'hydre. Chaque cellule urticante contient une capsule ovale dans laquelle le filament urticant est enroulé.

Structure d'une cellule urticante avec un fil urticant enroulé

Si une proie ou un ennemi touche un poil sensible situé à l'extérieur de la cellule urticante, en réponse à l'irritation, le fil urticant est éjecté et transperce le corps de la victime.

Structure d'une cellule urticante avec un fil urticant rejeté

Par le canal du fil, une substance capable de paralyser la victime pénètre dans le corps de la victime.

Il existe plusieurs types de cellules urticantes. Les fils de certains transpercent peau animaux et injecter du poison dans leur corps. Les fils des autres s'enroulent autour de la proie. Les fils du troisième sont très collants et collent à la victime. Habituellement, l'hydre « tire » sur plusieurs cellules urticantes. Après le tir, la cellule urticante meurt. De nouvelles cellules urticantes se forment à partir de intermédiaire.

La structure de la couche interne des cellules

L'endoderme tapisse toute la cavité intestinale de l'intérieur. Il comprend digestif-musculaire Et glandulaire cellules.

Endoderme

Système digestif

Il y a plus de cellules musculaires digestives que d’autres. Fibres musculaires ils sont capables de réduction. Lorsqu'ils raccourcissent, le corps de l'hydre devient plus mince. Des mouvements complexes (mouvements par « tumbling ») se produisent en raison des contractions des fibres musculaires des cellules de l'ectoderme et de l'endoderme.

Chacune des cellules musculaires digestives de l’endoderme possède 1 à 3 flagelles. Hésitant flagelles créer un courant d’eau qui entraîne les particules alimentaires vers les cellules. Les cellules des muscles digestifs de l'endoderme sont capables de former pseudopodes, captent et digèrent les petites particules alimentaires dans les vacuoles digestives.

La structure de la cellule musculaire digestive

Les cellules glandulaires de l'endoderme sont sécrétées dans la cavité intestinale jus digestif, qui liquéfie et digère partiellement les aliments.

La structure de la cellule glandulaire

Les proies sont capturées par les tentacules à l'aide de cellules urticantes dont le venin paralyse rapidement les petites victimes. Par des mouvements coordonnés des tentacules, la proie est amenée à la bouche, puis, à l'aide de contractions corporelles, l'hydre est « mise » sur la victime. La digestion commence dans la cavité intestinale ( digestion des cavités ), se termine à l’intérieur des vacuoles digestives des cellules de l’endoderme épithélio-musculaire ( digestion intracellulaire). Les nutriments sont distribués dans tout le corps de l'hydre.

Quand dans cavité digestive Il y a des restes de proies qui ne peuvent pas être digérés, et des déchets du métabolisme cellulaire, ils se contractent et se vident.

Haleine

L'hydre respire l'oxygène dissous dans l'eau. Elle n'a pas d'organes respiratoires et absorbe l'oxygène sur toute la surface de son corps.

Système circulatoire

Absent.

Sélection

Sélection dioxyde de carbone et d'autres substances inutiles formées au cours de la vie, sont évacuées des cellules de la couche externe directement dans l'eau, et des cellules de la couche interne dans la cavité intestinale, puis ressortent.

Système nerveux

Sous les cellules musculaires de la peau se trouvent des cellules en forme d’étoile. Ce sont des cellules nerveuses (1). Ils se connectent les uns aux autres et forment un réseau nerveux (2).

Système nerveux et irritabilité de l'hydre

Si vous touchez l'hydre (2), alors une excitation (impulsions électriques) se produit dans les cellules nerveuses, qui se propage instantanément dans tout le réseau nerveux (3) et provoque la contraction des cellules musculaires cutanées et le corps entier de l'hydre se raccourcit ( 4). La réponse du corps de l'hydre à une telle irritation est réflexe inconditionné.

Cellules sexuelles

À l'approche du froid à l'automne, des cellules germinales se forment à partir de cellules intermédiaires de l'ectoderme de l'hydre.

Il existe deux types de cellules germinales : les ovules, ou cellules germinales femelles, et les spermatozoïdes, ou cellules germinales mâles.

Les œufs sont situés plus près de la base de l'hydre, les spermatozoïdes se développent dans des tubercules situés plus près de la bouche.

ovule L'hydre est semblable à une amibe. Il est équipé de pseudopodes et croît rapidement, absorbant les cellules intermédiaires voisines.

La structure de l'œuf d'hydre

La structure du sperme d'hydre

Sperme Par apparence ressemblent à des protozoaires flagellés. Ils quittent le corps de l'hydre et nagent à l'aide d'un long flagelle.

Fertilisation. Reproduction

Le sperme nage jusqu'à l'hydre avec l'ovule et pénètre à l'intérieur, et les noyaux des deux cellules sexuelles fusionnent. Après cela, les pseudopodes se rétractent, la cellule est arrondie, une coquille épaisse est libérée à sa surface - un œuf se forme. Lorsque l’hydre meurt et est détruite, l’œuf reste vivant et tombe au fond. Avec l'arrivée du temps chaud cellule vivante, situé à l'intérieur de la coque protectrice, commence à se diviser, les cellules résultantes sont disposées en deux couches. Une petite hydre se développe à partir d'eux, qui sort par une cassure de la coquille de l'œuf. Ainsi, l'hydre animale multicellulaire au début de sa vie se compose d'une seule cellule - un œuf. Cela suggère que les ancêtres d’Hydra étaient des animaux unicellulaires.

Reproduction asexuée de l'hydre

À conditions favorables L'hydre se reproduit de manière asexuée. Un bourgeon se forme sur le corps de l’animal (généralement dans le tiers inférieur du corps), il grandit, puis des tentacules se forment et une bouche se perce. La jeune hydre bourgeonne du corps de la mère (dans ce cas, les polypes mère et fille sont attachés avec des tentacules au substrat et tirent dans des directions différentes) et mène une vie indépendante. En automne, l'hydre commence à se reproduire sexuellement. Sur le corps, dans l'ectoderme, se forment des gonades - des glandes sexuelles, et en elles, des cellules germinales se développent à partir de cellules intermédiaires. Lorsque les hydres gonades se forment, un nodule médusoïde se forme. Cela suggère que les hydres gonades sont des sporifères très simplifiés, dernière étape de la série de transformation de la génération médusoïde perdue en organe. La plupart des espèces d'hydres sont dioïques ; l'hermaphrodisme est moins courant. Les œufs d'hydre se développent rapidement en phagocytant les cellules environnantes. Les œufs matures atteignent un diamètre de 0,5 à 1 mm. La fécondation se produit dans le corps de l'hydre : à travers un trou spécial dans la gonade, le sperme pénètre dans l'ovule et fusionne avec lui. Le zygote subit une fragmentation complète et uniforme, à la suite de laquelle une coeloblastule se forme. Ensuite, à la suite d'un délaminage mixte (une combinaison d'immigration et de délaminage), une gastrulation se produit. Une coque protectrice dense (embryothèque) avec des excroissances en forme de colonne vertébrale se forme autour de l'embryon. Au stade gastrula, les embryons entrent en animation suspendue. Les hydres adultes meurent et les embryons coulent au fond et hivernent. Au printemps, le développement se poursuit, dans le parenchyme de l'endoderme, une cavité intestinale se forme par divergence de cellules, puis les rudiments des tentacules se forment, et une jeune hydre émerge de sous la coquille. Ainsi, contrairement à la plupart des hydroïdes marins, l’hydre ne possède pas de larves nageant librement et son développement est direct.

Régénération

L'Hydre a une très grande capacité de régénération. Lorsqu'elle est coupée transversalement en plusieurs parties, chaque partie restaure la « tête » et la « jambe », en conservant la polarité d'origine - la bouche et les tentacules se développent du côté le plus proche de l'extrémité buccale du corps, et la tige et la sole se développent du côté le plus proche de l'extrémité buccale du corps. la face aborale du fragment. Organisme entier peut être restauré à partir de petits morceaux individuels du corps (moins de 1/100 du volume), à ​​partir de morceaux de tentacules, ainsi qu'à partir d'une suspension de cellules. Dans le même temps, le processus de régénération lui-même ne s'accompagne pas d'une augmentation de division cellulaire et représente exemple typique morphallaxie.

Mouvement

DANS état calme les tentacules s'étendent sur plusieurs centimètres. L'animal les déplace lentement d'un côté à l'autre, à l'affût d'une proie. Si nécessaire, l'hydre peut se déplacer lentement.

Mode de transport « à pied »

Méthode "marche" de déplacement de l'hydre

Après avoir courbé son corps (1) et fixé ses tentacules à la surface d'un objet (substrat), l'hydre tire la semelle (2) vers l'extrémité avant du corps. Puis le mouvement de marche de l'hydre est répété (3,4).

Mode de mouvement "Tumbling"

Méthode "Tumbling" de mouvement de l'hydre

Dans un autre cas, il semble basculer au-dessus de sa tête, s'attachant alternativement aux objets avec ses tentacules et sa plante (1-5).

Mouvement. L'hydre peut se déplacer d'un endroit à l'autre. Ce mouvement s'effectue de différentes manières : soit l'hydre, se courbant en arc de cercle, se colle au substrat avec les tentacules et en partie les cellules glandulaires entourant la bouche puis remonte la plante, soit l'hydre semble « dégringoler », s'attachant alternativement avec la semelle et avec les tentacules.

Nutrition. Les capsules urticantes emmêlent la proie avec leurs fils et la paralysent. La proie ainsi traitée est capturée par les tentacules et dirigée vers l'ouverture de la bouche. Les hydres peuvent « maîtriser » de très grosses proies qui les dépassent en taille, par exemple mêmefriture de poisson. L'extensibilité de leur bouche et de tout leur corps est grande. Ils sont très voraces - une hydre peut avaler à court terme jusqu'à une demi-douzaine de daphnies. La nourriture avalée pénètre dans la cavité gastrique. La digestion chez les hydres est apparemment combinée - intra- et extracellulaire. Les particules alimentaires sont aspirées par les cellules de l'endoderme à l'aide de pseudodopodium à l’intérieur et y sont digérés. À la suite de la digestion, les cellules de l'endoderme s'accumulent nutriments, des grains de produits excréteurs y apparaissent également, libérés de temps en temps par petites portions dans la cavité gastrique. Les produits d'excrétion, ainsi que les parties non digérées des aliments, sont rejetés par la bouche.

I - individu avec des gonades mâles ; II - individu avec des gonades femelles

Reproduction. Les hydres se reproduisent de manière asexuée et sexuellement. Pr; Grâce à la reproduction asexuée, des bourgeons se forment sur l’hydre, qui se détachent progressivement du corps de la mère. Le bourgeonnement des hydres dans des conditions nutritionnelles favorables peut se produire de manière très intensive ; les observations montrent qu'en 12 jours, le nombre d'hydres peut augmenter 8 fois. Pour période estivale Les hydres se reproduisent généralement par bourgeonnement, mais avec le début de l'automne, la reproduction sexuée commence et les hydres peuvent être à la fois hermaphrodites et dioïques (hydres pédonculées).

Les produits reproducteurs se forment dans l'ectoderme à partir de cellules interstitielles. À ces endroits, l'ectoderme gonfle sous forme de tubercules, dans lesquels se forment soit de nombreux spermatozoïdes, soit un œuf amiboïde. Après la fécondation, qui a lieu sur le corps de l'hydre, l'ovule est recouvert d'une membrane. Un tel œuf recouvert d'une coquille hiverne et, au printemps, une jeune hydre en émerge. Il n’y a pas de stade larvaire d’hydres.

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Dans l'article, les lecteurs pourront découvrir ce qu'est l'hydre. Vous ferez également connaissance avec l'histoire de la découverte, les caractéristiques de cet animal et son habitat.

Histoire de la découverte de l'animal

Tout d'abord, vous devriez donner définition scientifique. L'hydre d'eau douce est un genre de coelentérés sessiles (dans leur mode de vie) appartenant à la classe des hydroïdes. Les représentants de ce genre vivent dans des rivières au débit relativement lent ou dans des plans d'eau stagnants. Ils sont fixés au sol (en bas) ou aux plantes. Il s'agit d'un polype unique sédentaire.

Les premières informations sur ce qu'est une hydre ont été données par le scientifique néerlandais, concepteur de microscopes Antonie van Leeuwenhoek. Il fut également le fondateur de la microscopie scientifique.

Plus description détaillée, ainsi que les processus de nutrition, de mouvement, de reproduction et de régénération de l'hydre ont été révélés par le scientifique suisse Abraham Tremblay. Il a décrit ses résultats dans le livre « Mémoires sur l'histoire d'un genre de polypes d'eau douce ».

Ces découvertes, qui sont devenues un sujet de conversation, ont apporté une grande renommée au scientifique. On pense actuellement que ce sont les expériences d'étude de la régénération du genre qui ont donné l'impulsion à l'émergence de la zoologie expérimentale.

Plus tard, Carl Linnaeus a donné à la famille nom scientifique, qui venait de mythes grecs anciensà propos de l'Hydre de Lerne. Peut-être que le scientifique a associé le nom du genre à créature mythique en raison de ses capacités régénératrices : lorsque la tête d'une hydre était coupée, une autre poussait à sa place.

Structure du corps

En élargissant le sujet « Qu'est-ce qu'une hydre ? », il faut également donner description externe gentil.

La longueur du corps varie d'un millimètre à deux centimètres, et parfois un peu plus. Le corps de l'hydre a une forme cylindrique, devant se trouve une bouche entourée de tentacules (leur nombre peut atteindre douze). Il y a une semelle à l'arrière, à l'aide de laquelle l'animal peut bouger et s'attacher à quelque chose. Il comporte un pore étroit à travers lequel des bulles de liquide et de gaz s'échappent de la cavité intestinale. L'individu, accompagné de cette bulle, se détache du support et flotte. Dans ce cas, la tête se trouve dans la colonne d’eau. De cette façon, l’individu se disperse dans tout le réservoir.

La structure de l'hydre est simple. Autrement dit, le corps est un sac dont les parois sont constituées de deux couches.

Processus de vie

Parlant des processus de respiration et d'excrétion, il faut dire : les deux processus se produisent sur toute la surface du corps. En sélection rôle important les vacuoles cellulaires jouent fonction principale qui est osmorégulateur. Son essence réside dans le fait que les vacuoles éliminent l'eau résiduelle qui pénètre dans les cellules en raison de processus de diffusion unidirectionnelle.

En raison de la présence d'un système nerveux à structure maillée, hydre d'eau douce réalise les réflexes les plus simples : l'animal réagit à la température, à l'irritation mécanique, à l'éclairage, à la présence produits chimiques dans le milieu aquatique et d’autres facteurs environnementaux.

Le régime alimentaire d'Hydra se compose de petits invertébrés - cyclopes, daphnies, oligochètes. L'animal capture sa proie à l'aide de ses tentacules et le venin de la cellule urticante l'affecte rapidement. Ensuite, la nourriture est amenée par les tentacules jusqu'à la bouche qui, grâce aux contractions du corps, est en quelque sorte appliquée à la proie. L'hydre jette les restes de nourriture par la bouche.

L'hydre se reproduit dans des conditions favorables asexuellement. Un bourgeon se forme sur le corps du coelentéré et se développe pendant un certain temps. Plus tard, elle développe des tentacules et éclate également la bouche. Le jeune individu se sépare de la mère, s'attache au substrat avec des tentacules et commence à mener une vie indépendante.

La reproduction sexuée de l'hydre commence à l'automne. Des gonades se forment sur son corps et des cellules germinales s'y forment. La plupart des individus sont dioïques, mais l'hermaphrodisme existe également. La fécondation de l'œuf a lieu dans le corps de la mère. Les embryons formés se développent et en hiver, l'adulte meurt et les embryons hivernent au fond du réservoir. Durant cette période, ils entrent dans un processus d’animation suspendue. Ainsi, le développement des hydres est direct.

Système nerveux de l'hydre

Comme mentionné ci-dessus, l'hydre a une structure maillée. Dans l’une des couches du corps, les cellules nerveuses forment le système nerveux diffus. Pas grand chose dans une autre couche cellules nerveuses. Au total, le corps de l’animal compte environ cinq mille neurones. L'individu possède des plexus nerveux sur les tentacules, la plante du pied et près de la bouche. Dernières recherches ont montré que l'hydre possède un anneau nerveux périoral très similaire à l'anneau nerveux de l'hydroméduse.

L'animal n'a pas de division spécifique de neurones en groupes séparés. Une cellule perçoit l'irritation et transmet un signal aux muscles. Est en elle système nerveux synapses chimiques et électriques (le point de contact entre deux neurones).

Des protéines opsines ont également été trouvées chez cet animal primitif. On suppose que les opsines humaines et hydres ont une origine commune.

Croissance et capacité de régénération

Les cellules de l'hydre se renouvellent constamment. Ils se divisent dans la partie médiane du corps, puis se déplacent vers la plante des pieds et les tentacules. C'est là qu'ils meurent et s'écaillent. S’il y a un excès de cellules en division, elles se déplacent vers les reins. partie inférieure corps.

Hydra a la capacité de se régénérer. Même après coupe transversale le corps en plusieurs parties, chacune d'entre elles sera restituée dans sa forme originale. Les tentacules et la bouche sont restaurées du côté le plus proche de l'extrémité buccale du corps, et la semelle est restaurée de l'autre côté. L'individu est capable de récupérer de petits morceaux.

Les parties du corps stockent des informations sur le mouvement de l’axe du corps dans la structure du cytosquelette d’actine. Une modification de cette structure entraîne des perturbations dans le processus de régénération : plusieurs axes peuvent se former.

Durée de vie

En parlant de ce qu'est une hydre, il est important de parler de la durée du cycle de vie des individus.

Au XIXe siècle, on pensait que l’hydre était immortelle. Au cours du siècle suivant, certains scientifiques ont tenté de le prouver, d’autres de le réfuter. Ce n'est qu'en 1997 que Daniel Martinez l'a finalement prouvé au travers d'une expérience qui a duré quatre ans. Il existe également une opinion selon laquelle l'immortalité de l'hydre est associée à une régénération élevée. Et qu'y a-t-il dans les rivières en hiver zone médiane les individus adultes meurent, probablement en raison d'un manque de nourriture ou d'une exposition à des facteurs défavorables.

La reproduction asexuée et sexuée est caractéristique.

Reproduction asexuée par bourgeonnement

En été, un petit tubercule apparaît sur le corps de l'hydre - une saillie de la paroi de son corps. Ce tubercule grossit et s'étend. Des tentacules apparaissent à son extrémité et une bouche se dessine entre eux. C'est ainsi que se développe la jeune hydre, qui reste d'abord reliée à la mère à l'aide d'une tige. Extérieurement, tout cela ressemble au développement d'une pousse végétale à partir d'un bourgeon (d'où le nom de ce phénomène - bourgeonnement). Lorsque la petite hydre grandit, elle se sépare du corps de sa mère et commence à vivre de manière indépendante. Chez Hydra, la reproduction asexuée prédomine (Fig. 35).

Reproduction sexuée

À l'automne, avec l'apparition de conditions défavorables, les hydres meurent, mais avant cela, des cellules germinales se développent dans leur corps (Fig. 36) : femelle - œufs, mâle - sperme. L'Hydre est un animal bisexuel (hermaphrodite). Les cellules germinales ne contiennent que la moitié de l’ensemble des chromosomes par rapport aux cellules somatiques, qui forment tous les tissus du corps.

DANS cycle de vie organismes, se reproduisant sexuellement, il doit y avoir une étape, dans lequel il ne reste que la moitié de l'ensemble des chromosomes lors de la division. Sinon, le nombre de leurs chromosomes doublerait à chaque génération. Cette division s'appelle méiose.

Après la fécondation, l'œuf d'hydre est arrondi, une coquille épaisse est libérée à sa surface - un œuf se forme.

À la fin de l'automne, l'hydre meurt, mais l'œuf reste vivant et tombe au fond. Au printemps, l'œuf fécondé commence à se diviser, les cellules résultantes sont disposées en deux couches. À partir d'eux se développe une petite hydre qui, avec l'arrivée du temps chaud, sort par une rupture de la coquille de l'œuf.

Ainsi, l'hydre animale multicellulaire au début de sa vie se compose d'une seule cellule - un œuf fécondé.

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