Definition: Vad är Hydra?
Hydra är ett släkte av små, sötvatten organismer som klassificeras under stam Cnidaria. Förutom att vara relaterade till sådana organismer som maneter kännetecknas de av sina små rörformade kroppar som innehåller flera tentaklar i ena änden.
medan flera arter har identifierats, omfattar två av de mest utmärkande arterna h., oligactis som är brun i färg och hydra viridissima som är grön i färg (Grön hydra).
* den gröna färgen på h. viridissima beror på närvaron av zoochlorellae, en alger som lever i symbios med hydra.,
också,
- är bland några cnidarians som tillhör klassen Hydrozoa som finns i sötvatten livsmiljöer (dammar, sjöar och långsamt strömmande floder och strömmar).
- är uppkallad efter en havsorm i grekisk mytologi som hade nio huvuden.,
Some of the other species include:
- H. attenuata
- H. robusta
- H. mohensis
- H. canadensis
- H., shenzhensis-tillhör vulgaris gruppen
klassificering av Hydra
- Kingdom: Animalia – Hydra tillhör kingdom Animalia (metazoa). Som sådan är de multicellulära eukaryota organismer som är beroende av andra organismer som deras källa till mat.
- stam: Cnidaria – Hydra tillhör fylum Cnidaria. Denna stam består också av sådana polyper som havsanemoner medusae och koraller., Denna grupp av organismer har följande egenskaper: de är vattenlevande, de har tentaklar, de har en enda kroppsöppning, de har två kroppsskikt och är för det mesta radiellt/biradiellt symmetriska.
- klass: Hydrozoa – klass hydrozoa består av små rovdjur som kan leva i kolonier eller som ensamma djur. En majoritet finns i marina miljöer medan några lever i sötvatten., Hydrozoa kännetecknas av ett internt matsmältningsutrymme, närvaro av en exoskelett, två kroppsformer samt närvaron av cnidocyter
- Order: Hydroida – ordern Hydroida består av hydroider som kännetecknas av tre grundläggande stadier av livet, en rörformig kropp, två kroppsskikt som mestadels använder asexuell reproduktion.,
- Genus: Hydra – (nedan är egenskaper hos släktet Hydra)
egenskaper
I allmänhet är kroppen av en hydra organiserad som ett rör (Polpy-liknande) med tentakler anordnade runt huvudet polen av organismen., En närmare titt avslöjar emellertid en munöppning (vid organismens övre Pol omgiven av tentaklar), en peduncle samt en basal skiva genom vilken organismen fäster vid substratet.
när det gäller höjd varierar dessa polyper mellan 1 och 2 cm med tentakler som är mycket längre beroende på arten. Till exempel kan tentaklerna i green Hydra mäta ca 5 cm i längd (när den är avslappnad) och upp till 20 cm när den förlängs.
* kroppen hos en hydra kan dra tillbaka vilket gör att organismen verkar kortare och globulär.,
hydra: s aboral end (pedal disc) är tillplattad och spelar en viktig roll i tillfällig fastsättning. Denna del av kroppen består av den glandulära zonen som är involverad i utsöndringen av lim som gör det möjligt för organismen att fästa på substratet. Det kan dock också producera gasbubblor som gör att Hydra kan flyta.
den andra änden (huvudstolpe) består av hypostomen som innehåller munöppningen och tentaklarna (6-12) som används för att fånga mat i sin miljö.,
på hydraens yttre yta kan knoppar observeras som utvecklas från moderorganismen. Internt har hydra en central hålighet som kallas coelenteron som fungerar som gastrovaskulär hålighet.
* reproduktiva strukturer av hydra inkluderar testiklarna (bestående av spermceller) och äggstocken (bär ägget) som ligger under ektodermen.,
kroppsvägg – som diploblastiska organismer har Hydra två typer av vävnadsskikt, nämligen; ektodermen och endodermen som respektive bildar den inre gastrodermis och yttre epidermis separerade av mesoglea.
epidermis fungerar som det skyddande och sensoriska skiktet och är täckt av en tunn nagelband., Den består av epithelia-muskelceller (spela en roll i att täcka och kontraktion), körtelceller (utsöndrar klibbiga fäst substans och gasbubblor), interstitiella celler (involverar reproduktion och regenerering) och Cnidoblaster (specialiserade celler fungerar som stickande celler).,
några av de andra cellerna i ektodermen inkluderar:
- sensoriska celler – ta emot och överföra impulser
- nervceller – genomföra impulser
- bakterieceller – celler som differentierar in i cellens reproduktionsorgan
till skillnad från ektodermen består endodermen av det inre cellskiktet som linjer organismens gastrovaskulära hålighet.,
gastrodermis är till stor del involverad i matsmältningen och består av följande celler:
· Nutritive-muscle cells – dessa celler är ordnade för att bilda det cirkulära muskelskiktet och kontrakt för att hjälpa till med näringsfunktioner
· endotelio-körtelceller – mindre i storlek och inkluderar enzymatiska körtelceller (utsöndrar enzymer för matsmältning) och slemhinnor körtelceller som utsöndrar en slemmig vätska som fungerar som smörjmedel och ett förlamande medel.,
· interstitiella celler – celler som kan omvandlas till andra specialiserade celler.
· sensoriska och nervceller – ligger i endodermen och spelar en viktig roll i matsmältningen. Till exempel stimuleras sensoriska celler när byte fångas och transporteras genom mundelen för att initiera matsmältningen.
* mesoglean mellan de två lagren av celler består av proteinmatris och fungerar som stödjande lamella.,
Predation
när det gäller näring är Hydra strikta köttätare vilket innebär att de matar på andra djur. Som sådan matar de på en mängd små organismer som annelider, copepods och cladocerans bland annat. För att fånga byten, Hydra kontrakt och expandera (en typ av rörelse som kallas kontraktion brast) samtidigt fäst vid substratet i deras livsmiljö.,
rörelsen, initierad av en pacemaker vid basen av hypostomen, tillåter Hydra att förlänga eller sväva sina tentakler för att fånga byte. När bytet kommer i kontakt med tentaklarna, är det berusat av verkan av nematocyster (stingande celler) som ligger i epidermala celler (på tentaklarna) innan de leds till munöppningen genom sammandragningen av tentaklarna. Maten dras sedan in i matsmältningshålan för matsmältning.,
medan alla Hydra-arter är effektiva rovdjur har studier visat att vissa av arterna är mycket selektiva när det gäller sitt byte. Till exempel, medan mindre Hydra Viridissima lever på larvstadierna av calanoid copepods och cladocerans, lever de inte på större organismer som vuxna ostracods. Å andra sidan har större Hydra salmacidis visat sig Rova på sådana organismer som vuxna calanoid copepods.,
* nematocystgift som produceras av Hydra innehåller ett hemolytiskt och paralytiskt protein på ca 100kDa i vikt (molekylvikt). De producerar också ett annat protein på ca 30kDa som inducerar långvarig förlamning till bytet.
asexuell reproduktion i Hydra
Hydra reproducerar asexuellt genom en process som kallas spirande. För Hydra är detta det vanligaste sättet att reproducera och uppträder under gynnsamma miljöförhållanden.,
under spirande utvecklas en liten knopp nära den basala delen av moderhydra genom upprepad mitotisk uppdelning av epidermala interstitiella celler. Eftersom mitotisk uppdelning fortsätter resulterar celldifferentieringen i utvecklingen av coelenteron, mundelen såväl som tentaklerna.
när det väl är fullt utvecklat, constricts det som bas (fästpunkt till föräldern Hydra) och slutligen separerar för att bli en oberoende organism. Denna process kan ta ca 3 dagar från början till slut.,
* asexuell reproduktion kräver endast en förälder.
* med tanke på att avkomman produceras genom mitotisk delning liknar DNA och egenskaper hos avkomman den hos föräldern.
sexuell reproduktion i Hydra
till skillnad från asexuell reproduktion uppträder sexuell reproduktion i Hydra när miljöförhållandena blir ogynnsamma för organismen (höst eller vinter)., Här orsakar sådana faktorer som temperaturförändringar (låga temperaturer) och bristen på tillräckliga matkällor att organismen börjar utveckla gonader som förberedelse för sexuell reproduktion.
som ett resultat är sexuell reproduktion i Hydra, vilket är fallet för ett antal andra sötvatten-och marina organismer (t. ex. oligochaeter, nemertiner och tagghudingar etc.) endast begränsad till specifika vissa perioder.,
som förberedelse för sexuell reproduktion börjar gonader utvecklas från epidermis interstitiella celler och bilda en utbuktning på organismens kroppsvägg. Interstitiella celler vid basen av den koniska utväxten (testiklarna) fungerar som spermatogoni som vidareutvecklas genom spermatogenes som omvandlas till de primära, sekundära och spermatidstadierna för att bli spermatozoa (med huvud och lång svans).
liksom testiklarna bildas även äggstockar genom multiplikation av interstitiella celler., Detta följs av utvecklingen av en av cellerna (oocyt) när den ökar i storlek och utvecklar en stor kärna – en enda äggstock kan innehålla en eller två ägg.
* testiklar bildas nära den orala änden av Hydra medan äggstockarna bildas nära den basala änden.
befruktning sker när mogna spermier celler från en brusten testis släpps ut i vattnet och en av spermierna når ägget. Här utvecklas de befruktade äggen till en zygot.,
det befruktade ägget genomgår ett antal steg som inkluderar:
· klyvning – processen som producerar blastomerer – celler av samma storlek.
· Blastulation – Resulterar i produktionen av blastula med en trång hålighet (blastocoel).
· Gastrulation – blastula börjar omorganisera till en flerskiktsstruktur som kallas gastrula.,
· Encystation – en cyste bildas runt embryot så att embryot kan överleva förändringar i miljön. Här förblir embryot vilande tills miljöförhållandena förbättras.
· kläckning – när miljöförhållandena förbättras utvecklas embryot ytterligare genom att öka i storlek och utveckla tentakler. Denna fas kännetecknas också av cystens raptur. Den nya avkomman fortsätter sedan att växa tills den mognar.,
* även om vissa av Hydra utvecklar både manliga och kvinnliga reproduktionsorgan och kallas hermafroditer. Enligt forskningsstudier undviks självreproduktion i Hydra i de flesta fall.
Hydra symbios och fotosyntes
symbios mellan medlemmar av fylum Cnidaria och alger (zooxanthellae) har använts för att visat sig vara mycket vanligt. Genom denna typ av förening drar varje organism nytta av den andra., Till exempel, genom deras symbiotiska förhållande till alger av släktet Chlorella, kan Hydra (green Hydra) syntetisera sin egen mat.
detta ger Hydra en betydande fördel eftersom de kan syntetisera sin egen mat när miljöförhållandena förändras (maten är knapp). Som ett resultat har green Hydra en stor fördel jämfört med brown Hydra som saknar klorofyll som behövs för fotosyntes.
detta är endast möjligt så länge som green Hydra utsätts för solljus., Trots att vara köttätare kan green Hydra överleva i ca 3 månader med sockerarter som produceras genom fotosyntes. Detta gör det möjligt för organismen att tolerera svält (i avsaknad av byte).
* genom reproduktion passerar green Hydra Chlorella till sina avkommor vilket gör det möjligt för avkomman att utföra fotosyntes i frånvaro av byte.
regenerering i Hydra
I huvudsak avser regenerering en organisms förmåga att ersätta givna förlorade eller skadade delar., Geckos kan till exempel regenerera sina svansar när det går förlorat genom aktivering av en grupp stamceller.
även om ett antal andra organismer kan regenerera förlorade delar, har Hydra blivit en av de mest studier organismen på grund av dess förmåga att regenerera även efter att ha halverats eller sätts i en mixer och centrifugeras. Denna förmåga, liksom det faktum att Hydra är mycket mindre komplexa, har gjort dem till det perfekta ämnet för regenereringsstudier.,
* Hydra har ansetts odödlig på grund av deras förmåga att regenerera någon del av sina kroppar.
även om mekanismen genom vilken Hydra kan regenerera någon del av sina kroppar så effektivt är ännu inte helt förstådd, har ett antal teorier föreslagits baserat på ett antal studier.,
följande är två av de mest accepterade mekanismerna:
Developmental organizer center ligger nära huvudpolen och basen av organismen
enligt en studie utförd vid universitetet i Genève i Schweiz, var huvudregenerering i Hydra visat sig bero på omvandlingen av stubbe i huvudet organisera Center vävnad.,
här visades arrangören spela en viktig roll för att inducera differentieringen av stamceller i specialiserade huvudceller och därigenom styra huvudets konstruktion. Dessutom visades arrangören också spela en roll som en hämmare. Genom sin hämmande aktivitet hämmar den bildandet av ytterligare huvuden.,
Cytoskeleton
enligt en annan studie som genomfördes vid Technion-Israel Institute of Technology i Haifa, fann forskare cytoskeletoner att spela en viktig roll i regenereringen. – herr talman! Från forskningsstudien visades cytoskelettet att spela en viktig roll för att signalera som i slutändan bidrar till regenereringsprocessen.,
* Hydra – Hydra odödlighet har beskrivits som potentiellt odödlig på grund av att de ersätter äldre kroppsceller med nya var 45: e dag. Tillväxtzonen under tentaklarna innehåller interstitiella celler som producerar alla andra celler.
eftersom äldre celler skjulas från Hydra-Polen fortsätter nya att ersätta de gamla som tillåter Hydra att fortsätta leva under lång tid. Avlägsnandet av dessa celler (tillväxtzonceller) har visat sig orsaka Hydras död inom några dagar.,
Locomotion
Hydra flyttar från en punkt till en annan med hjälp av ett antal strategier. Detta gör det möjligt för organismen att ändra plats som svar på stimulans.,
dessa rörelser möjliggörs av epidermala muskelfibrer och inkluderar:
· Expansion och sammandragning – dessa rörelser tillåter Hydra att komma i kontakt (förkorta) och förlänga sin kropp för att fånga byte med hjälp av sina tentakler.
· Looping – denna typ av rörelse liknar den för mindre maskar. Här böjer Hydra så att tentaklarna rör på substratet., Detta följs av pedalskivan som rör sig närmare tentaklarna så att organismen kan flytta till den riktning den avser. Genom att upprepa denna process kan Hydra flytta från en punkt till en annan.
· Somersaulting – med hjälp av huvudet pole änden av kroppen och pedalskivan, Hydra kan kullerbytta och därmed flytta från en punkt till en annan. Denna typ av rörelse liknar gymnaster.
· Walking rörelse – denna typ av rörelse innebär användning av tentakler., Här använder Hydra sina tentakler som ben för att flytta från en punkt till en annan.
· Gliding – Hydra kan också röra sig genom glidning på en yta. Detta är den typ av rörelse som liknar sniglar.
· simning – genom att vinka sina tentakler på ett liknande sätt som bläckfiskar kan Hydra simma i vatten.
· klättring – klättring möjliggörs genom tentakler som gör det möjligt för Hydra att hålla fast vid givna ytor och klättra upp på ytan (av löv etc.).,
Return to Multicellular Organisms main page
Return to Pond Water under the Microscope
Return to Eukaryotes main page
Return from Hydra Biology to MicroscopeMaster Home
Anita Kaliszewicz. (2011)., Interferens av asexuell och sexuell reproduktion i den gröna hydra. ResearchGate.
Dr.Nikunj Bhatt. (2014). Hydra: en översikt över livsprocesser. Internationell E-Publikation.
Wang PÅ, Deng L, Liu HT. (2012). En ny art av hydra (Cnidaria: Hydrozoa: Hydridae) och molekylär fylogenetisk analys av sex kongener från Kina. ncbi.
länkar