Figure : Structure de l’hydre d’eau douce. Symétrie radiale de l'Hydre

Habitat, caractéristiques structurelles et fonctions vitales du polype hydre d'eau douce

Dans les lacs, rivières ou étangs aux eaux propres et transparentes, on trouve un petit animal translucide sur les tiges des plantes aquatiques - polype hydre(« polype » signifie « multi-pattes »). C'est un animal coelentéré attaché ou sédentaire avec de nombreux tentacules. Le corps d'une hydre ordinaire a une forme cylindrique presque régulière. À une extrémité se trouve bouche, entouré d'une corolle de 5 à 12 tentacules longs et fins, l'autre extrémité est allongée en forme de tige avec seulà la fin. À l'aide de la semelle, l'hydre est attachée à divers objets sous-marins. Le corps de l'hydre, ainsi que la tige, mesurent généralement jusqu'à 7 mm de long, mais les tentacules peuvent s'étendre sur plusieurs centimètres.

Symétrie radiale de l'Hydre

Si vous dessinez un axe imaginaire le long du corps de l'hydre, alors ses tentacules s'écarteront de cet axe dans toutes les directions, comme les rayons d'une source lumineuse. Suspendue à une plante aquatique, l'hydre se balance constamment et déplace lentement ses tentacules, à l'affût d'une proie. Puisque la proie peut apparaître de n’importe quelle direction, les tentacules disposés de manière radiale sont les mieux adaptés à cette méthode de chasse.
La symétrie des radiations est généralement caractéristique des animaux menant une vie attachée.

Hydra cavité intestinale

Le corps de l'hydre a la forme d'un sac dont les parois sont constituées de deux couches de cellules - l'externe (ectoderme) et l'interne (endoderme). À l'intérieur du corps de l'hydre se trouve cavité intestinale(d'où le nom du type - coelentérés).

La couche externe des cellules de l’hydre est l’ectoderme.

Figure : structure de la couche externe de cellules - ectoderme d'hydre

La couche externe des cellules de l'hydre s'appelle - ectoderme. Au microscope, plusieurs types de cellules sont visibles dans la couche externe de l'hydre - l'ectoderme. La plupart ici sont cutanéo-musculaires. En touchant leurs flancs, ces cellules créent la couverture de l’hydre. À la base de chacune de ces cellules se trouve une fibre musculaire contractile qui joue un rôle important dans le mouvement de l'animal. Quand tout le monde a la fibre peau-musculaire les cellules se contractent, le corps de l'hydre se contracte. Si les fibres se contractent d’un seul côté du corps, l’hydre se plie dans cette direction. Grâce au travail des fibres musculaires, l'hydre peut se déplacer lentement d'un endroit à l'autre, « marchant » alternativement avec sa semelle et ses tentacules. Ce mouvement peut être comparé à un lent saut périlleux au-dessus de votre tête.
La couche externe contient et cellules nerveuses. Ils ont une forme en forme d'étoile, car ils sont équipés de longs processus.
Les processus des cellules nerveuses voisines entrent en contact les uns avec les autres et forment plexus nerveux, couvrant tout le corps de l'hydre. Certains processus s'approchent des cellules musculaires de la peau.

Hydra irritabilité et réflexes

Hydra est capable de détecter le toucher, les changements de température, l'apparition de diverses substances dissoutes dans l'eau et d'autres irritations. Cela provoque une excitation de ses cellules nerveuses. Si vous touchez l'hydre avec une fine aiguille, l'excitation provoquée par l'irritation de l'une des cellules nerveuses est transmise le long des processus aux autres cellules nerveuses, et d'elles aux cellules musculaires de la peau. Cela provoque la contraction des fibres musculaires et l’hydre se transforme en boule.

Image : L'irritabilité d'Hydra

Dans cet exemple, nous nous familiarisons avec un phénomène complexe dans le corps animal - réflexe. Le réflexe se compose de trois étapes successives : perception d'irritation, transfert d'excitation de cette irritation le long des cellules nerveuses et réponse corps par toute action. En raison de la simplicité de l'organisation de l'hydre, ses réflexes sont très uniformes. À l’avenir, nous nous familiariserons avec des réflexes beaucoup plus complexes chez des animaux plus organisés.

Cellules urticantes de l'hydre

Motif : Cellules de cordage ou d'ortie d'Hydre

Le corps entier de l'hydre et surtout ses tentacules sont assis avec un grand nombre piqûre, ou orties cellules. Chacune de ces cellules possède une structure complexe. En plus du cytoplasme et du noyau, il contient une capsule urticante en forme de bulle, à l'intérieur de laquelle est replié un mince tube - fil qui pique. Sortir de la cage cheveux sensibles. Dès qu'un crustacé, petit poisson ou autre petit animal touche un poil sensible, le fil piquant se redresse rapidement, son extrémité est projetée et transperce la victime. Par un canal passant à l'intérieur du fil, le poison pénètre dans le corps de la proie à partir de la capsule piquante, provoquant la mort des petits animaux. En règle générale, de nombreuses cellules urticantes sont déclenchées en même temps. Ensuite, l'hydre utilise ses tentacules pour attirer la proie vers sa bouche et l'avaler. Les cellules urticantes servent également de protection à l’hydre. Les poissons et les insectes aquatiques ne mangent pas les hydres, qui brûlent leurs ennemis. Le poison des capsules rappelle le poison de l'ortie dans son effet sur le corps des grands animaux.

La couche interne des cellules est l’endoderme de l’hydre.

Figure : structure de la couche interne des cellules - hydre endoderme

Couche interne de cellules - endoderme UN. Les cellules de la couche interne - l'endoderme - possèdent des fibres musculaires contractiles, mais le rôle principal de ces cellules est de digérer les aliments. Ils sécrètent du suc digestif dans la cavité intestinale, sous l’influence duquel les proies de l’hydre se ramollissent et se décomposent en petites particules. Certaines cellules de la couche interne sont équipées de plusieurs longs flagelles (comme chez les protozoaires flagellés). Les flagelles sont en mouvement constant et entraînent les particules vers les cellules. Les cellules de la couche interne sont capables de libérer des pseudopodes (comme ceux d'une amibe) et de capturer de la nourriture avec eux. La digestion se poursuit à l'intérieur de la cellule, dans les vacuoles (comme chez les protozoaires). Les restes de nourriture non digérés sont rejetés par la bouche.
L'hydre n'a pas d'organes respiratoires particuliers ; l'oxygène dissous dans l'eau pénètre dans l'hydre sur toute la surface de son corps.

Régénération de l'hydre

La couche externe du corps de l'hydre contient également de très petites cellules rondes avec de gros noyaux. Ces cellules sont appelées intermédiaire. Ils jouent un rôle très important dans la vie de l'hydre. En cas de dommage corporel, les cellules intermédiaires situées à proximité des plaies commencent à se développer rapidement. À partir d'eux, des cellules musculaires, nerveuses et autres se forment et la zone blessée guérit rapidement.
Si vous coupez une hydre en travers, des tentacules poussent sur l'une de ses moitiés et une bouche apparaît, et une tige apparaît sur l'autre. Vous obtenez deux hydres.
Le processus de restauration des parties du corps perdues ou endommagées est appelé régénération. L'hydre a une capacité de régénération très développée.
La régénération, à un degré ou à un autre, est également caractéristique des autres animaux et des humains. Ainsi, chez les vers de terre, il est possible de régénérer un organisme entier à partir de leurs parties ; chez les amphibiens (grenouilles, tritons), des membres entiers, diverses parties de l'œil, de la queue et des organes internes peuvent être restaurés. Lorsqu’une personne est coupée, la peau est restaurée.

Reproduction de l'hydre

Reproduction asexuée de l'hydre par bourgeonnement

Figure : Reproduction asexuée de l'hydre par bourgeonnement

L'hydre se reproduit de manière asexuée et sexuelle. 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 apparaît 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 - bourgeonnant). Lorsque la petite hydre grandit, elle se sépare du corps de sa mère et commence à vivre de manière indépendante.

Reproduction sexuée de l'hydre

À l'automne, avec l'apparition de conditions défavorables, les hydres meurent, mais avant cela, des cellules sexuelles se développent dans leur corps. Il existe deux types de cellules germinales : forme ovoïde, ou femelle, et spermatozoïdes, ou cellules reproductrices mâles. Les spermatozoïdes ressemblent aux protozoaires flagellés. Ils quittent le corps de l'hydre et nagent à l'aide d'un long flagelle.

Figure : Reproduction sexuée de l'hydre

L'ovule de l'hydre ressemble à une amibe 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. Événement fertilisation. Après cela, les pseudopodes sont rétractés, la cellule est arrondie et une coquille épaisse se forme à sa surface - un œuf. 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 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.

Classement scientifique

Royaume: Animaux

Sous-royaume : Eumétazoaires

Taper: Piqûre

Classe: Hydroïde

Équipe: Hydroïdes

Famille: Hydridés

Genre: Hydre

Nom latin Hydre Linné , 1758

Plan de construction

Le corps de l'hydre est cylindrique ; à l'extrémité antérieure du corps, sur un cône périoral, se trouve une bouche entourée d'une corolle de 5 à 12 tentacules. Chez certaines espèces, le corps est divisé en un tronc et une tige. À l'extrémité arrière du corps (tige), il y a une semelle, avec son aide l'hydre se déplace et s'attache. L'hydre a une symétrie radiale (uniaxiale-hétéropôle). L'axe de symétrie relie deux pôles : l'oral, sur lequel se trouve la bouche, et l'aboral, sur lequel se trouve la semelle. Grâce à l'axe de symétrie, plusieurs plans de symétrie peuvent être dessinés, divisant le corps en deux moitiés symétriques en miroir.

Le corps de l'hydre est un sac avec une paroi de deux couches de cellules (ectoderme et endoderme), entre lesquelles se trouve une fine couche de substance intercellulaire (mésoglée). La cavité corporelle de l'hydre - la cavité gastrique - forme des excroissances qui s'étendent à l'intérieur des tentacules. Bien que l'on pense généralement que l'hydre n'a qu'une seule ouverture menant à la cavité gastrique (orale), en fait, il y a un pore anal étroit sur la plante de l'hydre. Une bulle de gaz peut s'en échapper. Dans ce cas, l'hydre se détache du substrat et flotte, se tenant tête en bas dans la colonne d'eau. De cette façon, il peut se propager dans tout le réservoir. Quant à l'ouverture de la bouche, chez une hydre qui ne se nourrit pas, elle est pratiquement absente - les cellules de l'ectoderme du cône buccal se ferment et forment des jonctions serrées, comme dans d'autres parties du corps. . Par conséquent, lorsqu'elle se nourrit, l'hydre doit à chaque fois « percer » sa bouche.

Composition cellulaire de l'ectoderme

Cellules musculaires épithéliales ectoderme constituent l’essentiel des cellules de ce tissu. Les cellules ont une forme cylindrique de parties épithéliales et forment un tégumentaire monocouche épithélium. Adjacents à la mésoglée se trouvent les processus contractiles de ces cellules, formant les muscles longitudinaux de l'hydre.

Entre les cellules musculaires épithéliales se trouvent des groupes de petites cellules rondes appelées cellules intermédiaires ou interstitielles (cellules i). Ce sont des cellules indifférenciées. Ils peuvent se transformer en d'autres types de cellules du corps de l'hydre, à l'exception des cellules épithéliales et musculaires. Les cellules intermédiaires possèdent toutes les propriétés des cellules souches multipotentes. Éprouvé. que chaque cellule intermédiaire est potentiellement capable de donner naissance à des cellules germinales et somatiques. Les cellules souches intermédiaires ne migrent pas, mais leurs cellules descendantes différenciées sont capables de migrer rapidement.

Système nerveux

Les cellules nerveuses forment un système nerveux diffus primitif dans l'ectoderme - un plexus nerveux diffus (plexus diffus). L'endoderme contient des cellules nerveuses individuelles. L'hydre présente des épaississements du plexus diffus sur la plante du pied, autour de la bouche et sur les tentacules. Selon de nouvelles données, l'hydre possède un anneau nerveux périoral, semblable à l'anneau nerveux situé sur le bord du parapluie des hydroméduses.
L'hydre n'a pas de division claire en neurones sensoriels, intercalaires et moteurs. La même cellule peut percevoir une irritation et transmettre un signal aux cellules musculaires épithéliales. Cependant, il existe deux principaux types de cellules nerveuses : les cellules sensorielles et ganglionnaires. Les corps des cellules sensibles sont situés en travers de la couche épithéliale ; ils possèdent un flagelle stationnaire, entouré d'un collier de microvillosités, qui fait saillie dans l'environnement extérieur et est capable de percevoir les irritations. Les cellules ganglionnaires sont situées à la base des cellules épithéliales-musculaires ; leurs processus ne s'étendent pas dans l'environnement extérieur. Selon la morphologie, la plupart des neurones de l'hydre sont bipolaires ou multipolaires.
Le système nerveux de l'hydre contient à la fois des éléments électriques et chimiques synapses .

Cellules urticantes

Les cellules urticantes sont formées à partir de cellules intermédiaires uniquement dans la zone du torse. Premièrement, la cellule intermédiaire se divise 3 à 5 fois, formant un groupe (nid) de précurseurs de cellules urticantes (cnidoblastes) reliés par des ponts cytoplasmiques. Commence alors la différenciation, au cours de laquelle les ponts disparaissent. Différencier cnidocytes migrent dans les tentacules.

La cellule urticante possède une capsule urticante remplie d’une substance toxique. Un fil piquant est vissé à l'intérieur de la capsule. Il y a un poil sensible à la surface de la cellule ; lorsqu'il est irrité, le fil est projeté et frappe la victime. Une fois le fil tiré, les cellules meurent et de nouvelles se forment à partir des cellules intermédiaires.

L'hydre possède quatre types de cellules urticantes : les sténotèles (pénétrants), les desmonèmes (volventes), les holotrichs isorhiza (gros glutinants) et les atriches isorhiza (petits glutinants). Lors de la chasse, les volvents sont tirés en premier. Leurs fils piquants en spirale enchevêtrent les excroissances du corps de la victime et assurent sa rétention. Sous l'influence des secousses de la victime et des vibrations qu'elles provoquent, des pénétrants à seuil d'irritation plus élevé se déclenchent. Les épines présentes à la base de leurs fils urticants sont ancrées dans le corps de la proie. et le poison est injecté dans son corps à travers un fil creux et piquant.

Un grand nombre de cellules urticantes se trouvent sur les tentacules, où elles forment des batteries urticantes. Habituellement, la batterie est constituée d'une grande cellule épithéliale-musculaire dans laquelle sont immergées les cellules urticantes. Au centre de la batterie se trouve un gros pénétrant, autour duquel se trouvent des volvents et des glutinants plus petits. Cnidocytes connectés desmosomes avec les fibres musculaires de la cellule musculaire épithéliale. Les gros glutinants (leur fil urticant est doté d'épines, mais, comme les volventas, n'a pas de trou au sommet) sont apparemment principalement utilisés pour la protection. Les petits glutinants ne sont utilisés que lorsque l'hydre se déplace pour attacher fermement ses tentacules au substrat. Leur tir est bloqué par des extraits de tissus des victimes d'Hydra.

Composition cellulaire de l'endoderme

Les cellules musculaires épithéliales sont dirigées vers la cavité intestinale et portent des flagelles qui mélangent les aliments. Ces cellules peuvent former des pseudopodes, à l'aide desquels elles capturent les particules de nourriture. Des vacuoles digestives se forment dans les cellules. Les cellules glandulaires de l'endoderme sécrètent des enzymes digestives dans la cavité intestinale qui décomposent les aliments.

La respiration et l’excrétion des produits métaboliques s’effectuent sur toute la surface du corps de l’animal. La présence d'un système nerveux permet à l'hydre d'effectuer des tâches simples réflexes. Hydra réagit à l'irritation mécanique, à la température, à la présence de produits chimiques dans l'eau et à un certain nombre d'autres facteurs environnementaux

Nutrition et Digestion

L'hydre se nourrit de petits invertébrés - daphnies et autres cladocères, cyclopes, ainsi que d'oligochètes naïdés. Il existe des données sur la consommation des hydres rotifères Et cercaires trématodes. 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 cavitaire) et se termine à l'intérieur des vacuoles digestives des cellules musculaires épithéliales de l'endoderme (digestion intracellulaire). Les restes de nourriture non digérés sont expulsés par la bouche.
Étant donné que l'hydre n'a pas de système de transport et que la mésoglée (la couche de substance intercellulaire entre l'ectoderme et l'endoderme) est assez dense, le problème du transport des nutriments vers les cellules de l'ectoderme se pose. Ce problème est résolu par la formation d'excroissances de cellules des deux couches, qui traversent la mésoglée et se connectent à travers contacts écartés. De petites molécules organiques (monosaccharides, acides aminés) peuvent les traverser, ce qui nourrit les cellules de l'ectoderme.

Reproduction et développement

Dans des 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, sont déposées des gonades - des glandes sexuelles, dans lesquelles des cellules germinales se développent à partir de cellules intermédiaires. Lorsque les gonades se forment, des hydres se forment nodule médusoïde. Cela suggère que les gonades de l'hydre sont très simplifiées sporosaki, dernière étape de la série de transformation de la génération médusoïde perdue en organe. La plupart des espèces d'hydres sont dioïques, moins communes hermaphrodisme. Les œufs d'hydre se développent rapidement en phagocytant les cellules environnantes. Les œufs matures atteignent un diamètre de 0,5 à 1 mm Fertilisation 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. Zygote subit un uniforme complet Se séparer, ce qui entraîne la formation coeloblastule. Puis, à la suite d'un mélange délaminage(combinaison immigration et délaminage) est effectué gastrulation. 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 anabiose. 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.

Croissance et régénération
Migration et renouvellement cellulaire

Normalement, chez une hydre adulte, les cellules des trois lignées cellulaires se divisent intensément dans la partie médiane du corps et migrent vers la sole. hypostome et pointes de tentacules. La mort cellulaire et la desquamation s'y produisent. Ainsi, toutes les cellules du corps de l'hydre se renouvellent constamment. Avec une alimentation normale, « l’excès » de cellules en division se déplace vers les reins, qui se forment généralement dans le tiers inférieur du corps.

Capacité de régénération

L'Hydre a une très grande capacité à 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. L'organisme entier peut être restauré à partir de petits morceaux individuels du corps (moins de 1/100 du volume), de morceaux de tentacules et également d'une suspension de cellules. Dans le même temps, le processus de régénération lui-même ne s'accompagne pas d'une division cellulaire accrue et constitue un exemple typique morphallaxie .

L'hydre peut se régénérer à partir d'une suspension de cellules obtenue par macération (par exemple, en frottant l'hydre à travers du gaz de broyeur). Des expériences ont montré que pour restaurer la tête, il suffit de former un agrégat d'environ 300 cellules musculaires épithéliales. Il a été démontré que la régénération d'un organisme normal est possible à partir de cellules d'une seule couche (uniquement l'ectoderme ou uniquement l'endoderme).

Durée de vie

Toujours à la fin 19ème siècle une hypothèse a été avancée sur immortalité théorique hydre, qu'ils ont essayé de prouver ou de réfuter scientifiquement tout au long XXe siècle. DANS 1997 hypothèse a été prouvé expérimentalement par Daniel Martinez . Expérience a duré environ quatre ans et a montré l'absence mortalité parmi les trois groupes d'hydres en raison de vieillissement. On pense que l'immortalité des hydres est directement liée à leur haute régénérateur capacité.

Espèces locales

Dans les réservoirs de Russie et d'Ukraine, on trouve le plus souvent les types d'hydres suivants (à l'heure actuelle, de nombreux zoologistes distinguent, en plus du genre Hydre 2 autres types - Pelmatohydre Et Chlorhydre):

L'hydre à longue tige (Hydra (Pelmathydra) oligactis) est grande, avec un groupe de très longs tentacules filiformes, 2 à 5 fois la longueur de son corps ;

Hydra commune (Hydra vulgaris) - les tentacules sont environ deux fois plus longues que le corps et le corps lui-même, comme l'espèce précédente, se rétrécit plus près de la semelle ;

Hydra mince (Hydra attennata) - le corps de cette hydre a l'apparence d'un tube mince d'épaisseur uniforme et les tentacules ne sont que légèrement plus longs que le corps ;

Hydra verte (Hydra (Chlorohydra) viridissima) aux tentacules courts mais nombreux, de couleur vert herbeux.

Hydras vertes

Symbiotes

Dans l’hydre dite « verte » Hydra (Chlorohydra) viridissima, des algues endosymbiotiques du genre vivent dans les cellules de l’endoderme. Chlorelle - zoochlorelle. À la lumière, ces hydres peuvent rester longtemps sans nourriture (plus de quatre mois), tandis que les hydres artificiellement privées de symbiotes meurent sans se nourrir au bout de deux mois. Les zoochlorelles pénètrent dans les œufs et sont transmises à la progéniture transovarien. D'autres types d'hydres peuvent parfois être infectés par la zoochlorelle dans des conditions de laboratoire, mais une symbiose stable ne se produit pas.

Les hydres peuvent être attaquées par les alevins de poisson, pour lesquels les brûlures des cellules urticantes sont apparemment assez sensibles : après avoir attrapé une hydre, les alevins la recrachent généralement et refusent toute nouvelle tentative de la manger.

Les hydres sont adaptées pour se nourrir de tissus. cladocère de la famille des chydoridés Anchistropus emarginatus.

Les hydres peuvent également se nourrir de tissus turbellarie microstomules, capables d'utiliser les jeunes cellules urticantes non digérées des hydres comme cellules protectrices - kleptocnide .

Histoire de la découverte et de l'étude

Apparemment, c'est lui qui a décrit l'hydre pour la première fois. Antonio van Leeuwenhoek. Étudié en détail la nutrition, le mouvement et la reproduction asexuée, ainsi que la régénération de l'Hydre Abraham Tremblay, qui décrit les résultats de ses expériences et observations dans le livre « Mémoires sur l'histoire d'un genre de polypes d'eau douce à bras en forme de cornes » (la première édition fut publiée en français en 1744). La découverte de Tremblay acquit une grande renommée ; ses expériences furent discutées dans les salons laïques et à la cour royale française. Ces expériences ont réfuté la croyance alors dominante selon laquelle l'absence de reproduction asexuée et de régénération développée chez les animaux est l'une de leurs différences les plus importantes par rapport aux plantes. On pense que l'étude de la régénération des hydres (expériences de A. Tremblay) a marqué le début des recherches expérimentales zoologie. Nom scientifique du genre selon les règles nomenclature zoologique approprié Carl Linné .

Littérature et sources

N.Yu. Zotova. L'histoire d'Hydra d'Anton Leeuwenhoek à nos jours.

Stepanyants S. D., Kuznetsova V. G., Anokhin B. A. Hydra : d'Abraham Tremblay à nos jours

Initiative à but non lucratif du laboratoire de l'Université de Kiel pour la production et l'utilisation d'hydres transgéniques

Ru.wikipedia.org

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INTRODUCTION

La pertinence de la recherche. L’apprentissage du monde commence petit. Ayant étudié Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire), l’humanité pourra faire une percée dans les domaines de la biologie, de la cosmétologie et de la médecine et se rapprocher de l’immortalité. En implantant et en contrôlant un analogue des cellules i dans le corps, une personne pourra recréer les parties (organes) manquantes du corps et pourra prévenir la mort cellulaire.

Hypothèse de recherche. En étudiant les caractéristiques de la régénération des hydres cellulaires, il est possible de contrôler le renouvellement des cellules du corps humain et ainsi d'arrêter le processus de vieillissement et de se rapprocher de l'immortalité.

Objet d'étude : Hydra vulgaire ( Hydra vulgaire).

Cible: se familiariser avec la structure interne et externe d'Hydra vulgaris (Hydre vulgaire), en pratique, pour établir l'influence de divers facteurs sur les caractéristiques comportementales de l'animal, pour étudier le processus de régénération.

Méthodes de recherche: travail avec des sources littéraires, analyse théorique, méthodes empiriques (expérimentation, comparaison, observation), analytiques (comparaison des données obtenues), modélisation de situation, observation.

CHAPITRE I. HYDRE(Hydre)

Informations historiques sur Hydra (Hydre )

Hydra (lat. Hydra ) est un animal du type coelentéré, décrit pour la première fois Antoan Leeuwenhoek Delft (Hollande, 1702) Mais la découverte de Leeuwenhoek fut oubliée pendant 40 ans. Cet animal a été redécouvert par Abraham Tremblay. En 1758, C. Linnaeus donna le nom scientifique (latin) Hydre, et dans le langage courant, elle a commencé à être appelée hydre d'eau douce. Si l'hydre ( Hydre) au XIXe siècle, on les trouvait principalement dans différents pays européens, puis au XXe siècle, des hydres ont été découvertes dans toutes les régions du monde et dans une grande variété de conditions climatiques (du Groenland aux tropiques).

"L'hydre vivra jusqu'à ce que le laborantin brise le tube à essai dans lequel elle vit !" En effet, certains scientifiques pensent que cet animal peut vivre éternellement. En 1998, le biologiste Daniel Martinez l'a prouvé. Son travail a fait beaucoup de bruit et a gagné non seulement des partisans, mais aussi des opposants. Le biologiste persistant a décidé de répéter l'expérience et de la prolonger de 10 ans. L’expérience n’est pas encore terminée, mais il n’y a aucune raison de douter de son succès.

Systématique des hydres (Hydre )

Royaume: Animalie(Animaux)

Sous-royaume: Eumétazoaire(Eumétazoaires ou véritables organismes multicellulaires)

Chapitre: Diploblastique(Couche double)

Type/Département: Cnidaires(Coelentérés, cnidaires, cnidaires)

Classe: Hydrozoaires(Hydrozoaires, hydroïdes)

Escouade/Ordre: Hydride(Hydres, hydrures)

Famille: Hydridés

Genre: Hydre(Hydre)

Voir: Hydra vulgaire(Hydre vulgaire)

Il existe 2 types d'hydres. Premier type l'hydre ne comprend qu'un seul type - Chlorhydraviridissime. Deuxième type -Hydra Linné. Ce genre contient 12 espèces bien décrites et 16 espèces moins bien décrites, soit seulement 28 espèces.

Importance biologique et écologique de l'hydre (Hydre ) dans le monde qui nous entoure

1) Hydra est un filtre biologique qui purifie l'eau des particules en suspension ;

2) L’hydre est un maillon de la chaîne alimentaire ;

3) Des expériences sont réalisées à l'aide d'hydres : effet des rayonnements sur les organismes vivants, régénération des organismes vivants en général, etc.

CHAPITRE II. RECHERCHE D'HYDRA ORDINAIRE

2.1 Identification de l'emplacement d'Hydra vulgaris (Hydra vulgaire) dans la ville de Vitebsk et la région de Vitebsk

But de l'étude: explorer et déterminer indépendamment l'emplacement de l'hydre commune ( Hydravulgaris) dans la ville de Vitebsk.

Équipement: filet à eau, seau, récipient pour prélèvement d'eau.

Progrès

Utiliser les connaissances acquises sur Hydrevulgaris ( Hydre), on peut supposer qu'il vit le plus souvent dans la partie côtière de rivières, lacs, étangs propres, attachés aux parties sous-marines de plantes aquatiques. J'ai donc choisi les biocénoses aquatiques suivantes :

Ruisseaux: Gapeev, Danube, Peskovatik, Popovik, Rybenets, Yanovsky.

Étangs : 1000ème anniversaire de Vitebsk, « Lac du Soldat ».

Rivières : Dvina occidentale, Luchesa, Vitba.

Tous les animaux étaient livrés vivants de l'expédition dans des bocaux ou des seaux spéciaux. ont été prises par moi 11 échantillons d'eau , qui ont ensuite été étudiés plus en détail à l'école. Les résultats sont affichés dans le tableau 1.

Tableau 1. Emplacements d'Hydra vulgaris (Hydravulgaris ) dans la ville de Vitebsk et la région de Vitebsk

Les hydres ont été échantillonnées à l’aide d’un filet à eau. Chaque échantillon d’eau a été soigneusement examiné à l’aide d’une loupe et d’un microscope. Sur les onze objets sélectionnés, Hydra vulgaris n'a été trouvé que dans cinq échantillons ( Hydravulgaris), et dans les six échantillons restants, il n'a pas été trouvé. On peut conclure que l'hydre est commune ( Hydravulgaris) vit dans la région de Vitebsk. On le retrouve dans presque tous les étangs et marécages, notamment ceux dont la surface est recouverte de lentilles d'eau, sur des fragments de branches jetés à l'eau. La principale condition pour réussir la détection des hydres est l’abondance de nourriture. S'il y a des daphnies et des cyclopes dans le réservoir, alors les hydres grandissent et se multiplient rapidement, et dès que cette nourriture se raréfie, elles s'affaiblissent elles aussi, diminuent en nombre et finissent par disparaître complètement.

2.2 L'influence des rayons lumineux sur Hydra vulgaris (Hydra vulgaire)

Cible:étudier les caractéristiques comportementales d'Hydra vulgaris ( Hydravulgaris) lorsque la lumière du soleil atteint la surface de son corps.

Équipement: microscope, lampe, lumière du soleil, boîte en carton, lampe de poche LED.

Progrès

L'hydre, comme beaucoup d'autres animaux inférieurs, réagit généralement à toute irritation externe par une contraction du corps, similaire à celle observée avec " contractions spontanées. Considérons comment les hydres réagissent à diverses formes de stimuli : mécaniques, lumineuses et autres formes d'énergie rayonnante, température, produits chimiques.

Répétons L'expérience de Tremblay. Nous plaçons le récipient avec les hydres dans une boîte en carton sur le côté de laquelle un trou en forme de cercle est découpé, de sorte qu'il tombe au milieu du côté du récipient. Lorsque le récipient était placé de telle manière que le trou du carton était tourné vers la lumière (c'est-à-dire vers la fenêtre), alors après un certain temps, le résultat était constaté : les polypes étaient situés du côté du récipient où ce trou était, et leur accumulation avait la forme d'un cercle, situé en face du même, découpé dans du carton. Je retournais souvent le récipient dans son étui et toujours au bout d'un moment je voyais des polypes rassemblés en forme de cercle près du trou.

Répétons expérience, seulement maintenant avec la lumière artificielle. Allumons avec une lampe de poche à diode le trou du carton ; après un certain temps, nous remarquerons que les polypes se trouvent du côté du récipient où se trouvait ce trou et que leur amas a la forme d'un cercle ( voir l'annexe).

Conclusion: Les hydres recherchent sans aucun doute la lumière. Ils n'ont pas d'organes spéciaux pour percevoir la lumière - un semblant d'œil. Il n'a pas été établi s'ils possèdent des cellules spéciales sensibles à la lumière parmi les cellules sensibles. Mais il ne fait aucun doute que la tête et la partie du corps qui lui est adjacente sont majoritairement sensibles à la lumière, tandis que la jambe est peu sensible. L'Hydre est capable de discerner la direction de la lumière et de s'y diriger. L'hydre effectue des mouvements particuliers, appelés « indicatifs » ; elle semble tâtonner et tâter la direction d'où vient la lumière. Ces mouvements sont assez complexes et variés.

Réalisons expérience avec deux sources lumineuses. Plaçons des lampes de poche LED des deux côtés du navire avec des polypes. Nous observons : pendant plusieurs minutes l'hydre n'a pas réagi du tout ; après plus de temps, j'ai remarqué que l'hydre commençait à rétrécir.

Conclusion: Avec deux sources lumineuses, l'hydre se contracte souvent et n'essaie de se diriger vers aucune des sources lumineuses.

Les hydres sont capables de distinguer les différentes parties du spectre. Faisons une expérience pour vérifier cela. Nous plaçons le récipient avec les polypes dans la boîte, après avoir préalablement découpé deux cercles sur ses deux côtés. Nous positionnons le récipient de manière à ce que les trous soient au milieu des murs. Nous éclairons une lampe de poche LED blanche d'un côté et une lampe de poche bleue de l'autre. Nous regardons. Après un certain temps, vous remarquerez que les polypes sont situés du côté du vaisseau où brille la lampe de poche bleue.

Conclusion: Hydra préfère la lumière bleue à la lumière blanche. On peut supposer que la partie bleue du spectre semble plus claire à l'hydre et, comme mentionné précédemment, l'hydre réagit à un éclairage intense.

Déterminons empiriquement le comportement de l'hydre dans l'obscurité. Plaçons le récipient avec l'hydre dans une boîte qui ne laisse pas passer la lumière. Après un certain temps, après avoir sorti le tube à essai avec l'hydre, ils virent que certaines hydres s'étaient déplacées et que d'autres restaient à leur place, mais en même temps avaient considérablement diminué.

Conclusion: Dans l'obscurité, les hydres continuent de se déplacer, mais plus lentement qu'à la lumière, et certaines espèces rétrécissent et restent à leur place.

Testons l'hydre avec les rayons ultraviolets. Après avoir projeté une lumière UV sur l’hydre pendant quelques secondes, nous avons remarqué qu’elle avait rétréci. Après avoir projeté une lumière UV sur l'hydre pendant une minute, nous avons vu comment, après de petits frissons, elle se figeait dans une immobilité totale.

Conclusion: Le polype ne tolère pas l'irradiation UV ; moins d’une minute après avoir été exposée à la lumière UV, l’hydre meurt.

2.3. L'influence de la température sur Hydra vulgaris (Hydra vulgaire )

But de l'étude: identifier les caractéristiques comportementales d'Hydra vulgaris (Hydravulgaris) lorsque la température change.

Équipement: récipient plat, thermomètre, réfrigérateur, pipette, brûleur.

Conclusion. Dans l'eau chauffée, l'hydre meurt. Une baisse de température ne provoque pas de tentatives de changement de place, l'animal commence seulement à se contracter et à s'étirer plus lentement. Avec un refroidissement supplémentaire, l'hydre meurt. Tous les processus chimiques se produisant dans le corps dépendent de la température – externe et interne. L'hydre, incapable de maintenir une température corporelle constante, a une dépendance clairement définie à la température extérieure.

2.4. Étudier l'influence de l'Hydre (Hydre ) sur les habitants de l'écosystème aquatique

But de l'étude: déterminer l'effet de l'hydre sur les animaux d'aquarium et les plantes guppy (Poecilia reticulata), ancitrus (Ancistrus), escargots, élodée (Élodée du Canada), néons (Paracheirodon innesiMyers).

Équipement: aquarium, plantes, poissons d'aquarium, hydre, escargots.

Conclusion: Nous avons constaté que l'hydre n'a pas d'effet négatif sur les escargots d'aquarium et les représentants du règne végétal, mais nuit aux poissons d'aquarium.

2.5. Méthodes pour détruire l'hydre (Hydre )

But de l'étude: apprendre en pratique comment détruire l'hydre (Hydre).

Équipement: aquarium, verre, source de lumière (lampe de poche), multimètre, sulfate d'ammonium, nitrate d'ammonium, eau, deux boules de fil de cuivre (sans isolation), sulfate de cuivre.

S'il n'y a pas de plantes dans l'aquarium et que les poissons peuvent être retirés, du peroxyde d'hydrogène est parfois utilisé.

Conclusion. Il existe trois manières principales de détruire Hydra vulgaris :

utiliser du courant électrique ;

oxydation du fil de cuivre;

en utilisant des produits chimiques.

La méthode la plus efficace et la plus rapide consiste à utiliser le courant électrique, car au cours de notre expérience, l'hydre de l'aquarium a été complètement détruite. Dans ce cas, les plantes n’ont pas été endommagées et nous avons isolé les poissons. La méthode utilisant du fil de cuivre et des produits chimiques est moins efficace et prend moins de temps.

2.7. Conditions de détention. L'influence de divers environnements sur l'activité vitale d'Hydra vulgaris (Hydra vulgaire )

But de l'étude: déterminer les conditions d'un habitat favorable à l'hydre commune (Hydravulgaris), identifier l’influence de différents environnements sur le comportement animal.

Équipement: aquarium, plantes, vinaigre, acide chlorhydrique, vert brillant.

Tableau 2. Placement d'Hydra vulgaris(Hydre vulgaire) dans des environnements différents

Conclusion. Conditions favorables pour Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire) sont : la présence de lumière, une abondance de nourriture, la présence d'oxygène, une température de +17 degrés à +25. Lors du placement d'Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire) dans différents environnements, on note :

1. Une solution de vinaigre, d'acide chlorhydrique, d'alcool, de glycérine n'est pas un milieu favorable à l'existence d'un animal et peut être utilisée comme moyen d'extermination.

   Zelenka n'est pas une solution nocive pour l'animal, mais elle réduit son activité.

2.8. Réaction à l'oxygène

But de l'étude: découvrez l'effet de l'oxygène sur Hydra vulgaris ( Hydra vulgaris).

Équipement: un récipient avec de l'eau très polluée, des algues artificielles, des élodées vivantes, des tubes à essai.

Conclusion. L'hydre est un organisme qui a besoin d'oxygène dissous dans de l'eau propre. Par conséquent, un animal ne peut pas exister dans une eau sale, car... la quantité d'oxygène qu'il contient est nettement inférieure à celle de l'oxygène pur. Dans le récipient où se trouvaient les algues artificielles, presque toutes les hydres sont mortes, parce que... les algues artificielles n'effectuent pas le processus de photosynthèse. Dans le deuxième récipient, où se trouvait l'algue vivante Elodea, le processus de photosynthèse a été effectué et l'hydre (Hydre) Survécu. Cela prouve une fois de plus que les hydres ont besoin d'oxygène.

2.9. Symbiotes (cohabitants)

But de l'étude: prouver en pratique que les symbiotes des hydres vertes ( Hydra viridissima) sont la chlorelle.

Équipement: microscope, scalpel, aquarium, tube en verre, solution de glycérine à 1%.

Progrès

Les symbiotes des hydres vertes sont la chlorelle, une algue unicellulaire. Ainsi, la couleur verte du polype n'est pas fournie par ses propres cellules, mais par la chlorelle. On sait que les œufs d'hydre se forment dans l'ectoderme. Ainsi, la chlorelle peut pénétrer avec un courant de nutriments de l'endoderme vers l'ectoderme et « infecter » l'œuf, le rendant vert. Pour le prouver, faisons une expérience : placez l’hydre verte dans une solution de glycérine à 1%. Après un certain temps, les cellules de l'endoderme éclatent, la chlorelle apparaît à l'extérieur et meurt bientôt. L'hydre perd sa couleur et devient blanche. Avec des soins appropriés, une telle hydre peut vivre assez longtemps.

Il est à noter qu'en plongée Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire) nous avons enregistré une issue fatale dans une solution de glycérine (voir paragraphe 2.8). Cependant, l'hydre verte ( Hydra viridissima) survit dans la même solution.

2.10. Le processus de nutrition, réduction de la faim et de la dépression

But de l'étude:étudier les processus de nutrition, de réduction et de dépression chez Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire).

Équipement: aquarium avec hydre, tube de verre, cyclope, daphnies, poils de viande, saindoux, scalpel.

Progrès

Surveillance du processus d'alimentation des hydres (Hydra vulgaire ). En nourrissant de minuscules morceaux de viande d'hydre ( Hydra vulgaire) Ils saisissent avec leurs tentacules la nourriture présentée au bout d'un bâton pointu ou d'un scalpel. L'hydre consommait avec plaisir des échantillons de viande, de cyclopes et de daphnies, mais refusait l'échantillon de saindoux. Par conséquent, l'animal préfère les aliments protéinés (daphnies, cyclopes, viande). Lorsque l'objet étudié a été placé dans un récipient rempli d'eau sans nourriture ni oxygène, créant ainsi des conditions défavorables à l'existence de l'hydre, les coelentérés sont tombés dans la dépression.

Observation. Après 3 heures, l'animal a rétréci jusqu'à atteindre une petite taille, a diminué son activité et a eu une faible réaction aux stimuli, c'est-à-dire le corps est tombé dans la dépression. Après deux jours, l'hydre ( Hydra vulgaire) a commencé à s'auto-absorber, c'est-à-dire nous avons été témoins du processus de réduction.

Conclusion. Le manque de nourriture affecte négativement la vie de l'hydre (Hydra vulgaris), accompagné de processus tels que la dépression et la réduction.

2.11 Processus de reproduction chez Hydra vulgaris (Hydra vulgaire )

But de l'étude:étudier en pratique le processus de reproduction chez Hydra vulgaris ( Hydra vulgaris).

Équipement: aquarium avec hydre, tube de verre, scalpel, aiguille de dissection, microscope.

Progrès

Un individu d'hydre a été placé dans l'aquarium, créant des conditions favorables, à savoir : la température de l'eau dans l'aquarium a été maintenue à +22 degrés Celsius, de l'oxygène a été fourni (filtre, algues élodées) et une nutrition constante a été fournie. Le développement, la reproduction et l'évolution des effectifs ont été suivis pendant un mois.

Observation. Pendant deux jours, Hydra vulgaris ( Hydra vulgaire) se nourrissait activement et augmentait en taille. Après 5 jours, un bourgeon s'est formé dessus - une petite bosse sur le corps. Un jour plus tard, nous avons observé le processus de bourgeonnement d’une hydre fille. Ainsi, à la fin de l’expérience, il y avait 18 animaux dans notre aquarium.

Conclusion. Dans des conditions favorables, Hydra vulgaris (Hydre vulgaire) se reproduit de manière asexuée (bourgeonnement), ce qui contribue à augmenter le nombre d'animaux.

2.12 Le processus de régénération chez Hydra vulgaris (Hydra vulgaire ) comme l'avenir de la médecine

But de l'étude:étudier expérimentalement le processus de régénération.

Équipement: aquarium avec hydre, tube de verre, scalpel, aiguille à dissection, boîte de Pétri.

Progrès

Plaçons un individu d'Hydra vulgaris (Hydre vulgaire) dans une boîte de Pétri, puis à l'aide d'une loupe et d'un scalpel, coupez un tentacule. Après dissection, nous placerons l’hydre dans un aquarium aux conditions favorables et observerons l’animal pendant 2 semaines.

Observation. Après dissection, le membre sectionné présentait des mouvements convulsifs, ce qui n'est pas surprenant, car L'hydre possède un système nerveux de type diffus-nodulaire. Lorsque l’individu a été placé dans l’aquarium, l’hydre s’est rapidement habituée et a commencé à se nourrir. Un jour plus tard, l'hydre a un nouveau tentacule, donc l'animal a la capacité de restaurer ses membres, ce qui signifie que la régénération a lieu.

Pour continuer l’expérience, découpons l’hydre commune (Hydre vulgaire) en trois parties : tête, patte, tentacule. Pour éliminer les erreurs, nous plaçons chaque pièce dans une boîte de Pétri séparée. Chaque échantillon a été surveillé pendant deux jours.

Observation. Pendant les six premières minutes, le tentacule d'hydre sectionné a montré des signes de vie, mais plus tard nous ne l'avons plus observé. Un jour plus tard, une partie du corps de l’hydre était difficile à distinguer au microscope. Par conséquent, un nouvel individu ne peut pas être formé à partir d’un tentacule d’hydre et d’autres parties du corps ne peuvent pas être complétées (par régénération). Dans la boîte de Pétri contenant la tête, se déroulait le processus de régénération cellulaire. Le corps a récupéré. Presque simultanément, les parties manquantes du corps (jambe et tentacules) ont été complétées à partir de la tête. Cela signifie que la tête effectue le processus de régénération et peut compléter tout son corps. L’ensemble de l’organisme, à savoir la tête et les tentacules, a également été construit à partir de la jambe de l’hydre.

Conclusion. Par conséquent, à partir d'une hydre individuelle, coupée en trois parties (tête, patte, tentacule), deux organismes à part entière peuvent être obtenus.

On peut supposer que les cellules I, qui remplissent presque les fonctions de cellules souches, sont responsables de la capacité de régénération cellulaire de l'Hydre. Ils peuvent recréer les cellules manquantes à la pleine existence du corps. Ce sont les cellules i qui ont contribué à créer les tentacules, la tête et la jambe. Ils ont contribué à une augmentation du nombre d’individus de manière peu naturelle.

Grâce à une étude plus approfondie des cellules i, ainsi que de leurs capacités, l'humanité sera en mesure de faire une percée dans les domaines de la biologie, de la cosmétologie et de la médecine. Ils aideront une personne à se rapprocher de l'immortalité. En implantant un analogue des cellules i dans un organisme vivant, il sera possible de recréer les parties (organes) manquantes du corps. L’humanité pourra empêcher la mort des cellules du corps. En créant des organes d’auto-guérison à l’aide d’un analogue des cellules i, nous pouvons résoudre le problème du handicap dans le monde.

Application

CONCLUSION

Au cours d'une série d'expériences, il a été établi qu'Hydra vulgaris vit dans la région de Vitebsk. La condition principale pour qu'une hydre puisse vivre est une abondance de nourriture. Hydra ne tolère pas l'exposition à la lumière ultraviolette. Moins d’une minute après avoir été exposée aux rayons UV, elle meurt. Tous les processus chimiques se produisant dans le corps de l’hydre dépendent de la température – externe et interne. En plaçant l’hydre commune (Hydra vulgaris) dans différents environnements, nous observons que l’hydre ne peut pas survivre dans tous les environnements. Les hydres peuvent supporter un manque d'oxygène pendant assez longtemps : des heures, voire des jours, mais elles meurent ensuite. Les hydres vertes sont en symbiose avec la chlorelle, sans se nuire. Hydra préfère les aliments protéinés (daphnies, cyclopes, viande), le manque de nourriture affecte négativement la vie de l'hydre et s'accompagne de processus tels que la dépression et la réduction.

En pratique, il a été prouvé qu'un nouvel individu ne peut pas se former à partir d'un tentacule d'hydre et achever la construction d'autres parties du corps. La tête réalise le processus de régénération et peut compléter tout son corps ; la jambe de l’hydre complète également tout le corps. Par conséquent, à partir d'une hydre individuelle, coupée en trois parties (tête, patte, tentacule), deux organismes à part entière peuvent être obtenus. Les cellules i, qui remplissent presque les fonctions de cellules souches, sont responsables de la capacité de régénération cellulaire de l'hydre. Ils peuvent recréer les cellules manquantes à la pleine existence du corps. Ce sont les cellules i qui ont contribué à créer les tentacules, la tête et la jambe. Ils ont contribué à une augmentation du nombre d’individus de manière peu naturelle. Grâce à une étude plus approfondie des cellules i, ainsi que de leurs capacités, l'humanité sera en mesure de faire une percée dans les domaines de la biologie, de la cosmétologie et de la médecine. Ils aideront une personne à se rapprocher de l'immortalité. En implantant un analogue des cellules i dans un organisme vivant, il sera possible de recréer les parties (organes) manquantes du corps. L’humanité pourra empêcher la mort des cellules du corps. En créant des organes d’auto-guérison à l’aide d’un analogue des cellules i, nous pouvons résoudre le problème du handicap dans le monde.

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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, il convient de donner une 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.

Une description plus détaillée, ainsi que les processus de nutrition, de mouvement, de reproduction et de régénération de l'hydre, a été révélée 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 au genre un nom scientifique, issu des mythes grecs anciens sur l'hydre de Lerne. Peut-être le scientifique a-t-il associé le nom du genre à une créature mythique en raison de ses capacités de régénération : lorsqu’une tête d’hydre était coupée, une autre poussait à sa place.

Morphologie du corps

En élargissant le sujet « Qu'est-ce que l'Hydre ? », une description externe du genre devrait également être donnée.

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. Les vacuoles cellulaires jouent un rôle important dans l'excrétion, dont la fonction principale est osmorégulatrice. 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.

Grâce à la présence d'un système nerveux à structure maillée, l'hydre d'eau douce exécute les réflexes les plus simples : l'animal réagit à la température, à la stimulation mécanique, à l'éclairage, à la présence de produits chimiques dans le milieu aquatique et à 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 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 de manière asexuée dans des conditions favorables. 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. Il n’y a pas beaucoup de cellules nerveuses dans l’autre couche. 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. Des études récentes 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 distincts. Une cellule perçoit l'irritation et transmet un signal aux muscles. Il existe des synapses chimiques et électriques (le point de contact entre deux neurones) dans son système nerveux.

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, dans la partie inférieure du corps.

Hydra a la capacité de se régénérer. Même après une coupe transversale du corps en plusieurs parties, chacune d'elles retrouvera sa forme originale. Les tentacules et la bouche sont restaurées du côté le plus proche de l'extrémité buccale du corps, et la plante 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 le fait que les adultes meurent dans les rivières de la zone centrale en hiver est probablement dû au manque de nourriture ou à l'exposition à des facteurs défavorables.

CM. Nikitine, I.A. Vakolyuk (Université d'État de Kaliningrad)

Le fonctionnement des hormones en tant que régulateurs et intégrateurs les plus importants du métabolisme et de diverses fonctions de l'organisme est impossible sans l'existence de systèmes de réception de signaux spécifiques et sa transformation en effet bénéfique final, c'est-à-dire sans un système compétent en termes d'hormones. En d'autres termes, la présence d'une réaction au niveau de l'organisme à des composés exogènes est impossible sans la présence d'une cytoréception à ces composés et, par conséquent, sans l'existence chez ces animaux de composés endogènes apparentés à ceux avec lesquels nous agissons. Cela ne contredit pas le concept de blocs universels, lorsque les structures moléculaires de base des systèmes fonctionnels des organismes vivants se trouvent déjà dans un ensemble presque complet dès les premiers stades de l'évolution qui sont accessibles à l'étude, sont représentées par un nombre limité de molécules et exercent les mêmes fonctions élémentaires non seulement chez les représentants d'un règne, par exemple dans différents groupes de mammifères ou même chez différents types, mais également chez les représentants de différents règnes, y compris les organismes multicellulaires et unicellulaires, les eucaryotes supérieurs et les procaryotes.

Cependant, il convient de noter que les données sur la composition et les fonctions des composés qui agissent comme hormones chez les vertébrés chez les représentants de taxons d'un niveau phylogénétique assez bas commencent tout juste à apparaître. Parmi les groupes d'animaux de faible niveau phylogénétique, l'hydre, en tant que représentante des coelentérés, est l'organisme le plus primitif doté d'un véritable système nerveux. Les neurones diffèrent morphologiquement, chimiquement et probablement fonctionnellement. Chacun d'eux contient des granules neurosécrétoires. Une diversité significative de phénotypes neuronaux chez Hydra a été établie. Dans l'hypostome, il existe des groupes ordonnés de 6 à 11 cellules connectées synaptiquement, ce qui peut être considéré comme une preuve de la présence de ganglions nerveux primitifs chez les hydres. En plus de fournir des réactions comportementales, le système nerveux de l'hydre sert de système de régulation endocrinien, assurant le contrôle du métabolisme, de la reproduction et du développement. Chez les hydres, il existe une différenciation des cellules nerveuses selon la composition des neuropeptides qu'elles contiennent). On suppose que les molécules d’ocytocine, de vasopressine, de stéroïdes sexuels et de glucocorticoïdes sont universelles. On les retrouve également chez les représentants des coelentérés. Les activateurs (et inhibiteurs) de la tête et de la plante sont isolés à partir d'extraits méthanoliques du corps de l'hydre. L'activateur de tête, isolé des anémones de mer, est similaire en composition et en propriétés au neuropeptide présent dans l'hypothalamus et les intestins des vaches, des rats, des porcs, des humains et dans le sang de ces derniers. De plus, il a été démontré que chez les invertébrés et les vertébrés, les nucléotides cycliques participent à assurer la réponse des cellules aux neurohormones, c'est-à-dire que le mécanisme d'action de ces substances dans deux lignées phylogénétiquement différentes est le même.

Le but de cette étude, compte tenu de ce qui précède, nous avons choisi d'étudier l'effet complexe des composés exogènes biologiquement actifs (hormonaux) sur l'hydre d'eau douce.

Matériel et méthodes de recherche

Les animaux destinés à l'expérience ont été collectés en juin-juillet 1985-1992. dans un hôpital (canal de la rivière Nemonin, village de Matrosovo, district de Polésie). Adaptation au maintien en conditions de laboratoire - 10-14 jours. Volume de matériel : type - Coelenterata ; classe - Hydrozoaires; espèce - Hydra oligactis Pallas ; quantité - 840. Le nombre d'animaux est reflété au début de l'expérience et l'augmentation du nombre n'est pas prise en compte.

Le travail a utilisé des composés hormonaux hydrosolubles de la série de l'ocytocine, le lobe antérieur de l'hypophyse avec une activité initiale de 1 ml (ip) (hyfotocine - 5 unités, pituitrine - 5 unités, mammophysine - 3 unités, préfisone - 25 unités , gonadotrophine - 75 unités) et un stéroïde - prednisolone - 30 mg , qui chez les vertébrés assurent une régulation endocrinienne à trois niveaux, y compris le complexe hypothalamo-hypophysaire et les glandes épithéliales.

Dans des expériences préliminaires, des concentrations de médicament allant de 0,00002 à 20 ml ip/l de l’environnement du logement des animaux ont été utilisées.

Il y avait trois groupes d'étude :

1er - détermination de la réaction « + » ou « - » dans toutes les concentrations acceptées par nous ;

2ème - détermination de la plage de concentrations qui assurent un travail en mode chronique de durée variable ;

3ème - expérience chronique.

L’expérience a pris en compte l’activité naissante d’Hydra. Les données obtenues ont été soumises à un traitement statistique standard.

Résultats de recherche

Lors de la détermination de la réaction « ± » des hydres dans une large gamme de concentrations de composés, trois ont été sélectionnés (0,1 ml de milieu IP/L, 0,02 ml de milieu IP/L et 0,004 ml de milieu IP/L).

Dans le groupe témoin d’hydres, le bourgeonnement est resté au niveau de 0,0 à 0,4 bourgeons/hydre (Pa) pendant cinq jours. Dans l'environnement de concentration minimale de préfisone, l'augmentation était de 2,2 individus/hydre, pituitrine - 1,9 individus/hydre (la signification des différences avec le contrôle est extrêmement élevée - avec un niveau de signification de 0,01). À des concentrations moyennes, l’hyfotocine, la mammophysine et la préfisone ont donné de bons résultats (1,8 à 1,9 individus/hydre). La prednisolone en concentration minimale, et surtout moyenne, a provoqué une augmentation du nombre de 1,1 à 1,3 individus/hydre, ce qui dépasse largement le contrôle.

Dans l’expérience suivante, seules des concentrations optimales de composés hormonaux ont été utilisées. La durée de l'expérience était de 9 jours. Au début de l’expérience, les groupes témoin et expérimental n’étaient pas distingués de manière fiable par la valeur Pa. Après neuf jours d'expérience, les valeurs de Pa étaient significativement différentes dans les groupes expérimentaux et le groupe témoin avec un niveau de signification de 0,05 (tableau 1).

Tableau 1

L'influence des médicaments hormonaux sur le bourgeonnement de l'hydre (Ra) et la probabilité de l'importance de leurs différences (p)

Comme le montre le tableau, la valeur Pa la plus élevée a été obtenue lorsque les animaux étaient gardés dans de la prednisolone. Toutes les préparations peptidiques donnent des valeurs Pa approximativement similaires (en moyenne 3,8 ± 0,5). Cependant, il existe également des variations ici. Le meilleur effet (4,3 ± 1,4) est obtenu lorsque les animaux sont maintenus dans un environnement contenant un extrait purifié de la neurohypophyse - l'hyphotocine. La mammophysine est proche en termes d'impact. Dans les groupes expérimentaux avec pituitrine et préfisone, les valeurs de Ra étaient respectivement de 3,7 ± 1,5 et 3,8 ± 1,3. Le moindre effet est obtenu en influençant l'hydre avec de la gonadotrophine. Des différences peu fiables de Ra se produisent à la fin du premier jour après avoir placé des hydres dans des solutions de médicaments hormonaux. Au cours des neuf jours d’expérience, Ra dans le contrôle n’a pas changé. À partir du troisième jour, Ra dans tous les groupes expérimentaux dépasse largement Ra dans le groupe témoin. Il convient de noter qu'il y a eu une augmentation progressive et significative de cet indicateur dans les groupes expérimentaux dès le neuvième jour.

Pour évaluer la fiabilité statistique des effets, les valeurs du critère F (rapport des carrés moyens) obtenues pour chacun des deux facteurs séparément (A - facteur de durée de détention ; B - facteur d'influence) et pour leur interaction (A + B), et les valeurs tabulées du critère ont été comparées pour deux niveaux de signification P=0,05 et P=0,01 (Tableau 2).

Tableau 2

Résultats de l'analyse de la variance de l'effet des médicaments hormonaux et de la durée d'entretien sur l'intensité de la reproduction asexuée d'Hydra oligactis

Comme le montre le tableau, le fait F pour le facteur d'impact au niveau de signification de 0,05 dans tous les groupes expérimentaux est supérieur au tableau F, et à un niveau de signification de 0,01, une telle image est observée dans les groupes avec pituitrine, hyfotocine. , préfisone et prednisolone, et le degré d'impact dans le groupe avec prednisolone le plus élevé, bien plus que dans les groupes avec pituitrine, hyfotocine et préfisone, qui ont une puissance similaire (les valeurs factuelles sont très proches). L'influence de l'interaction des facteurs A et B dans tous les groupes expérimentaux n'a pas été prouvée.

Pour le facteur A, Ffact est inférieur à Ftable (aux deux niveaux de signification) dans les groupes avec mammophysine et prednisolone. Dans les groupes avec hyfotocine et gonadotrophine, Fact est supérieur à Ftable à P = 0,05, c'est-à-dire que l'influence de ce facteur ne peut pas être considérée comme prouvée de manière concluante, contrairement aux groupes expérimentaux avec pituitrine et préfisone, où Ffact est supérieur à Ftable dans les deux cas. à P = 0,01 et à P=0,05.

Tous les médicaments hormonaux, à l'exception de la gonadotrophine, retardent à un degré ou à un autre le début de la reproduction asexuée. Cependant, cela s’avère statistiquement significatif uniquement dans le groupe préfisone (P = 0,01). Les médicaments hormonaux utilisés dans l'expérience n'affectent pas de manière fiable la durée du développement d'un seul rein, ils modifient l'influence mutuelle du premier et du deuxième rein : pituitrine, mammophysine, préfisone, gonadotrophine - en présence uniquement de la section de tête formée de les reins en développement ; pituitrine, gonadotrophine et prednisolone - en présence d'au moins une section plantaire formée des reins en développement.

Ainsi, la sensibilité des hydres à un large éventail de composés hormonaux vertébrés peut être considérée comme établie et on peut supposer que les composés hormonaux exogènes sont inclus (en tant que synergistes ou antagonistes) dans le cycle de régulation endocrinien inhérent à l'hydre elle-même.

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