První, kdo hydru viděl a popsal, byl vynálezce mikroskopu a největší přírodovědec 17.-18. století A. Levenguk.
Při pohledu na vodní rostliny pod svým primitivním mikroskopem uviděl podivného tvora s „rukama v podobě rohů“. Leeuwenhoekovi se dokonce podařilo pozorovat pučení hydry a vidět její bodavé buňky.
Struktura sladkovodní hydry
Hydra je typickým zástupcem koelenterátů. Tvar jeho těla je trubkovitý, na předním konci je ústní otvor obklopený korunou 5-12 chapadel. Bezprostředně pod chapadly má hydra malé zúžení – krk, který odděluje hlavu od těla. Zadní konec hydry je zúžený do víceméně dlouhého stébla nebo stébla s podrážkou na konci. Dobře živená hydra má délku ne více než 5-8 milimetrů, hladová je mnohem delší.
Tělo hydry, stejně jako všech koelenterátů, se skládá ze dvou vrstev buněk. Ve vnější vrstvě jsou buňky rozmanité: některé z nich fungují jako orgány, které zabíjejí kořist (bodavé buňky), jiné vylučují hlen a další mají kontraktilitu. Ve vnější vrstvě jsou rozptýleny i nervové buňky, jejichž procesy tvoří síť pokrývající celé tělo hydry.
Hydra je jedním z mála zástupců sladkovodních koelenterátů, z nichž většinu tvoří obyvatelé moře. V přírodě se hydry nacházejí v různých vodních plochách: v rybnících a jezerech mezi vodními rostlinami, na kořenech okřehku, se zeleným kobercem pokrývajícím příkopy a jámy s vodou, v malých rybnících a říčních stojatých vodách. V nádržích s čistou vodou lze hydry nalézt na holých skalách u břehu, kde někdy tvoří sametový koberec. Hydry jsou světlomilné, proto se většinou zdržují na mělkých místech u břehů. Jsou schopni rozeznat směr toku světla a pohybovat se směrem k jeho zdroji. Při chovu v akváriu se vždy přesouvají k osvětlené stěně.
Pokud do nádoby s vodou dáte více vodních rostlin, můžete pozorovat hydry plazící se po stěnách nádoby a listech rostlin. Podrážka hydry vylučuje lepkavou látku, díky které je pevně přichycena ke kamenům, rostlinám nebo stěnám akvária a není snadné ji oddělit. Příležitostně se hydra pohybuje při hledání potravy. V akváriu můžete místo jeho uchycení denně označit tečkou na skle. Tato zkušenost ukazuje, že během několika dní pohyb hydry nepřesáhne 2-3 centimetry. Pro změnu místa se hydra dočasně přilepí svými chapadly na sklo, oddělí podrážku a přitáhne ji k přednímu konci. Když se hydra připevní svou podrážkou, narovná se a znovu nakloní svá chapadla o krok dopředu. Tento způsob pohybu je podobný způsobu, jakým chodí housenka motýla, hovorově nazývaná „měřič“. Pouze housenka táhne zadní konec směrem dopředu a poté posune přední konec opět dopředu. Při chůzi tímto způsobem se hydra neustále otáčí nad hlavou a pohybuje se tak poměrně rychle. Existuje ještě jeden, mnohem pomalejší způsob pohybu – klouzání po podrážce. Sílou svalů podrážky se hydra sotva znatelně pohne ze svého místa. Hydry mohou nějakou dobu plavat ve vodě: poté, co se oddělily od substrátu, roztáhly svá chapadla, pomalu padaly ke dnu. Na podrážce se může vytvořit bublina plynu, která zvíře nese nahoru.
Jak se živí sladkovodní hydry?
Hydra je dravec, potravou jsou nálevníci, drobní korýši – dafnie, kyklop a další, občas narazí na větší kořist v podobě komáří larvy nebo malého červa. Hydras může dokonce způsobit poškození rybníků tím, že požírá rybí potěr, který se vylíhne z vajíček.
Lov hydry je v akváriu snadno pozorovatelný. Poté, co hydra roztáhla svá chapadla tak, že vytvořila záchytnou síť, visí chapadly dolů. Pokud se na sedící hydru díváte delší dobu, můžete vidět, že její tělo se neustále pomalu kymácí a předním koncem popisuje kruh. Cyklop, který proplouvá kolem, se dotkne chapadel a začne bojovat, aby se osvobodil, ale brzy, zasažen žahavými buňkami, se uklidní. Ochrnutá kořist je chapadlem přitažena k tlamě a sežrána. Malý dravec se při úspěšném lovu nafoukne spolykanými korýši, jejichž tmavé oči prosvítají stěnami těla. Hydra dokáže spolknout kořist větší než je ona sama. Současně se ústa dravce široce otevírají a stěny těla se roztahují. Někdy část nemístné kořisti vyčnívá z tlamy hydry.
Reprodukce sladkovodní hydry
Při dobré výživě začne hydra rychle pučet. Růst pupenu z malého tuberkulu do plně vytvořené hydry, ale stále sedící na těle matky, trvá několik dní. Často, zatímco mladá hydra se ještě neoddělila od starého jedince, druhý a třetí pupen se již tvoří na těle druhého. Tak dochází k nepohlavnímu rozmnožování, pohlavní rozmnožování je pozorováno častěji na podzim, když teplota vody klesá. Na těle hydry se objevují otoky – gonády, z nichž některé obsahují vaječné buňky, a jiné – samčí reprodukční buňky, které volně plovoucí ve vodě pronikají do tělních dutin jiných hydr a oplodňují nehybná vajíčka.
Po vytvoření vajíček stará hydra obvykle umírá a z vajíček se za příznivých podmínek vynořují mladé hydry.
Regenerace ve sladkovodní hydra
Hydry mají mimořádnou schopnost regenerace. Hydra rozřezaná na dvě části velmi rychle narůstá chapadla na spodní části a podrážce na horní části. V historii zoologie jsou proslulé pozoruhodné pokusy s hydrou, prováděné v polovině 17. století. Holandský učitel Tremblay. Podařilo se mu nejen získat celé hydry z malých kousků, ale dokonce slil poloviny různých hydr mezi sebou, obrátil jejich tělo naruby a získal sedmihlavého polypa, podobného lernské hydrě z bájí starověkého Řecka. Od té doby se tomuto polypu začalo říkat hydra.
Hydra má málo přirozených nepřátel, protože je dobře chráněna bodavými buňkami. Někdy je mohou sežrat někteří řasoví červi a plži – rybniční plži. I přes malou velikost hydry na ní žijí i specifičtí parazité. Z prvoků jsou to hydrameba (Hydramoeba hydroxend) a brvitá trichodina (Trichodinapediculus). Na hydrách parazitují i drobní perloočky Anchistropus. Připevňují se k chapadlům hydry pomocí speciálních háčků na prvním páru nohou. Hydry zasažené těmito korýši brzy umírají.
V nádržích naší země jsou 4 typy hydry, které se od sebe jen málo liší. Jeden z druhů se vyznačuje jasně zelenou barvou, což je způsobeno přítomností hydry v těle symbiotické řasy – zoochlorelly. Z našich hydr je nejznámější hydra stonková neboli hnědá (Hydra oligactis) a hydra bezstopá neboli obyčejná (H. vulgaris).
Sladkovodní hydra je sladkovodní polyp s měkkým tělem, který je někdy náhodně zavlečen do akvárií. Sladkovodní hydry jsou nenápadnými příbuznými korálů, mořských sasanek a medúz. Všichni jsou členy kmene Cnidarians, vyznačující se radiálně symetrickými těly, přítomností bodavých chapadel a jednoduchým střevem s jediným otvorem (gastrovaskulární dutina).
Původ druhu a popis
Foto: Sladkovodní hydra
Sladkovodní hydra je malý polyp stejného typu (cnidarians) jako mořské sasanky a medúzy. Zatímco většina coelenterátů je mořská, sladkovodní hydra je neobvyklá v tom, že žije výhradně ve sladké vodě. Poprvé ji popsal Anthony van Leeuwenhoek (1632–1723) v dopise, který poslal Královské společnosti o Vánocích 1702. Tito tvorové byli již dlouho fascinováni biology kvůli jejich schopnosti regenerace z malých kousků.
Zajímavý fakt: Je pozoruhodné, že i buňky z mechanicky oddělené sladkovodní hydry se dokážou zotavit a znovu sestavit do fungujícího zvířete přibližně do týdne. Vědci stále plně nechápou, jak k tomuto procesu dochází.
Video: Sladkovodní hydra
Bylo zaznamenáno několik druhů sladkovodních hydr, ale většinu je obtížné identifikovat bez podrobné mikroskopie. Tyto dva druhy se však liší.
V našich akváriích jsou nejběžnější:
- Hydra (Chlorohydra) viridissima (zelená hydra) je jasně zelený druh díky přítomnosti četných řas zvaných zoochlorella, které žijí jako symbionti v endodermálních buňkách. Ve skutečnosti mají často bělavou barvu. Zelené řasy provádějí fotosyntézu a produkují cukry, které využívá hydra. Dravá strava hydry zase poskytuje řasám zdroj dusíku. Zelené hydry jsou malé, s chapadly o polovině délky sloupce;
- Hydra oligactis (hnědá hydra) – Od ostatní hydry se snadno odlišuje velmi dlouhými tykadly, která při uvolnění mohou dosahovat až 5 cm i více. Sloupek je světle průhledně hnědý, 15 až 25 mm dlouhý, základna je výrazně zúžená, tvoří „nohu“.
Vzhled a vlastnosti
Foto: Jak vypadá sladkovodní hydra
Všechny sladkovodní hydry mají radiálně symetrickou dvoubuněčnou vrstvu, trubkovité tělo oddělené tenkou nebuněčnou vrstvou zvanou mezoglea. Jejich kombinovaná struktura ústa a konečník (gastrovaskulární dutina) je obklopena vyčnívajícími chapadly obsahujícími hořící buňky (nematocysty). To znamená, že mají pouze jeden otvor v těle, a to ústa, ale také pomáhá zbavit se odpadu. Délka těla sladkovodní hydry je až 7 mm, ale chapadla se mohou značně prodloužit a dosáhnout délky několika centimetrů.
Zajímavost: Sladkovodní hydra má tkáň, ale postrádá orgány. Skládá se z trubice dlouhé asi 5 mm, tvořené dvěma epiteliálními vrstvami (endoderm a ektoderm).
Vnitřní vrstva (endoderm) lemující gastrovaskulární dutinu produkuje enzymy pro trávení potravy. Vnější vrstva buněk (ektoderm) vytváří drobné bodavé organely zvané nematocysty. Chapadla jsou pokračováním vrstev těla a obklopují otvor úst.
Díky jednoduché konstrukci jsou sloupek těla a chapadla vysoce roztažitelné. Při lovu hydra narovná chapadla, pomalu jimi pohybuje a čeká na kontakt s nějakou vhodnou kořistí. Malá zvířata, která se setkají s chapadly, jsou paralyzována neurotoxiny uvolňovanými z bodavých nematocyst. Chapadla se omotají kolem bojující kořisti a vtáhnou ji do rozšířeného otvoru tlamy. Jakmile se kořist dostane do tělesné dutiny, může začít trávení. Kutikuly a další nestrávené zbytky jsou později vypuzovány ústy.
Má hlavu sestávající z tlamy obklopené prstencem chapadel na jednom konci a lepkavého disku, nohy, na druhém konci. Multipotentní kmenové buňky jsou distribuovány mezi buňkami epiteliálních vrstev, které dávají vzniknout čtyřem diferencovaným typům buněk: gametám, nervům, sekrečním buňkám a nematocytům – spalujícím buňkám, které určují typ cnidariánů.
Navíc díky své struktuře mají schopnost regulovat vodu uvnitř svých těl. Svá těla si tak mohou kdykoli prodloužit nebo stáhnout. Ačkoli nemá žádné smyslové orgány, sladkovodní hydra reaguje na světlo. Struktura sladkovodní hydry je taková, že dokáže vnímat změny teploty, chemické složení vody, ale i dotyky a další podněty. Nervové buňky zvířete jsou schopné excitace. Například, když se ho dotknete špičkou jehly, signál z nervových buněk, které vnímají dotyk, se přenese do ostatních a z nervových buněk do epiteliálních svalových buněk.
Kde žije sladkovodní hydra?
Foto: Sladkovodní hydra ve vodě
V přírodě sladkovodní hydry žijí ve sladké vodě. Lze je nalézt ve sladkovodních rybnících a pomalu tekoucích řekách, kde se obvykle přichytí na ponořené rostliny nebo kameny. Řasy žijící ve sladkovodní hydrě těží z chráněného, bezpečného prostředí a získávají z hydry vedlejší potravinové produkty. Sladkovodní hydra také těží z produktů z řas.
Ukázalo se, že hydry, které jsou drženy na světle, ale jinak hladověly, přežívají lépe než hydry bez zelených řas uvnitř. Jsou také schopni přežít ve vodě s nízkými koncentracemi rozpuštěného kyslíku, protože jim kyslík poskytují řasy. Tento kyslík je vedlejším produktem fotosyntézy prováděné řasami. Zelené hydry předávají ve svých vejcích řasy z jedné generace na druhou.
Hydry pohybují svými těly ve vodě, když jsou připojeny, roztahují se a stahují pod směsí svalových pohybů a vodního (hydraulického) tlaku. Tento hydraulický tlak se vytváří uvnitř jejich trávicí dutiny.
Hydry nejsou vždy připojeny k substrátu a mohou se pohybovat z jednoho místa na druhé klouzáním po bazálním disku nebo klopením dopředu. Při saltu oddělí bazální ploténku, pak se sehnou a položí chapadla na substrát. Poté následuje opětovné připojení bazálního disku před zopakováním celého procesu znovu. Mohou také plavat hlavou dolů ve vodě. Když plavou, je to proto, že bazální disk vytváří bublinu plynu, která nese zvíře na hladinu vody.
Nyní víte, kde se nachází sladkovodní hydra. Podívejme se, co jí.
Co jí sladkovodní hydra?
Foto: Sladkovodní hydra polyp
Sladkovodní hydry jsou dravé a žravé.
Jejich potraviny jsou:
- červy;
- larvy hmyzu;
- malí korýši;
- larvální ryby;
- další bezobratlí, jako jsou dafnie a kyklopové.
Hydra není aktivní lovec. Jsou to klasičtí predátoři ze zálohy, kteří sedí a čekají, až se jejich kořist přiblíží natolik, aby mohla zasáhnout. Ve chvíli, kdy je oběť dostatečně blízko, je hydra připravena aktivovat reakci žíravých článků. Toto je instinktivní reakce. Chapadla se pak začnou kroutit a pohybovat se směrem ke kořisti a přitahovat ji směrem k ústům u základny stonku chapadla. Pokud je dost malý, hydra to sežere. Pokud je příliš velký na konzumaci, bude vyhozen a možná nalezen tajemným akvaristou, bez zjevné příčiny smrti.
V případě, že kořist nestačí, mohou získat nějakou potravu absorbováním organických molekul přímo povrchem svého těla. Když není vůbec žádné jídlo, sladkovodní hydra se přestane množit a začne využívat vlastní tkáně k energii. V důsledku toho se zmenší na velmi malou velikost, než konečně zemře.
Sladkovodní hydra paralyzuje svou kořist neurotoxiny, které vylučuje z drobných, bodavých organel zvaných nematocysty. Ty jsou součástí ektodermálních buněk kolony, zejména chapadel, kde jsou zabaleny ve vysoké hustotě. Každá nematocysta je tobolka obsahující dlouhé a duté vlákno. Když je hydra stimulována chemickými nebo mechanickými signály, zvyšuje se propustnost nematocyst. Největší z nich (penetranty) obsahují neurotoxiny, které sladkovodní hydra vstřikuje do své kořisti dutým závitem. Menší drápy, které jsou přilnavé, se při kontaktu s kořistí samovolně stočí. Bodnutí oběti trvá méně než 0,3 sekundy.
Vlastnosti charakteru a životního stylu
Foto: Sladkovodní hydry
Ukázalo se, že symbióza mezi sladkovodní hydrou a řasami je velmi častá. Prostřednictvím tohoto typu asociace každý organismus těží z toho druhého. Zelená hydra si například díky svému symbiotickému vztahu s řasami rodu Chlorella dokáže syntetizovat vlastní potravu.
To představuje významnou výhodu pro sladkovodní hydry vzhledem k tomu, že si mohou syntetizovat vlastní potravu, když se změní podmínky prostředí (potrava je vzácná). Díky tomu má zelená hydra velkou výhodu oproti hnědé hydrě, která postrádá chlorofyl nezbytný pro fotosyntézu.
To je možné pouze v případě, že je zelená hydra vystavena slunečnímu záření. Ačkoli jsou to masožravci, zelené hydry jsou schopny přežít 3 měsíce pomocí cukrů produkovaných fotosyntézou. To umožňuje tělu tolerovat hladovění (v nepřítomnosti kořisti).
I když se obvykle postaví nohama a zůstanou na jednom místě, sladkovodní hydry jsou docela schopné se pohybovat. Stačí, aby pustili nohu a plavali na nové místo, nebo se pomalu pohybovali vpřed a střídavě připínali a uvolňovali chapadla a chodidlo. Vzhledem k jejich reprodukčním schopnostem, schopnosti pohybovat se, kdykoli se jim zachce a žrát kořist, která je několikanásobná jejich velikosti, je jasné, proč sladkovodní hydry nejsou v akváriu vítány.
Buněčná struktura sladkovodní hydry umožňuje tomuto drobnému zvířeti, aby se samo regenerovalo. Mezilehlé buňky umístěné na povrchu těla mohou být přeměněny na jakýkoli jiný typ. V případě jakéhokoli poškození těla se intermediární buňky začnou velmi rychle dělit, růst a nahrazovat chybějící části a rána se hojí. Regenerační schopnosti sladkovodní hydry jsou tak vysoké, že když ji rozpůlíte, jedné části narostou nová chapadla a ústa, zatímco druhé stonek a chodidlo.
Sociální struktura a reprodukce
Foto: Sladkovodní hydra ve vodě
Sladkovodní hydra podstupuje dva vzájemně se vylučující způsoby rozmnožování: v teplých teplotách (18-22°C) se množí nepohlavně pučením. K rozmnožování ve sladkovodních hydrách obvykle dochází asexuální metodou známou jako „pučení“. Poupovitý výrůstek na těle „rodičovské“ sladkovodní hydry nakonec vyroste v nového jedince, který se oddělí od rodiče.
Když jsou podmínky drsné nebo je nedostatek potravy, sladkovodní hydry se mohou pohlavně rozmnožovat. Jeden jedinec může produkovat samčí a samičí reprodukční buňky, které se uvolňují do vody, kde dochází k oplodnění. Z vajíčka se vyvine larva, která je pokryta drobnými vlasovými strukturami známými jako řasinky. Larva se může buď okamžitě usadit a vyvinout v hydru, nebo skončit v houževnaté vnější vrstvě, která jí umožňuje přežít v drsných podmínkách.
Zajímavost: Za příznivých podmínek (je velmi nenáročná) je sladkovodní hydra schopna „vygenerovat“ až 15 malých hydr za měsíc. To znamená, že každé 2-3 dny vytvoří svou kopii. Jedna sladkovodní hydra je schopna vyprodukovat 3 4000 nových hydr za pouhé 15 měsíce (vzhledem k tomu, že „děti“ produkují také XNUMX hydr za měsíc).
Na podzim, s nástupem chladného počasí, všechny hydry umírají. Tělo matky se rozkládá, ale vajíčko zůstává naživu a přezimuje. Na jaře se začíná aktivně dělit, buňky jsou uspořádány ve dvou vrstvách. S nástupem teplého počasí se malá hydra rozbije do vaječné skořápky a začne samostatný život.
Přirození nepřátelé sladkovodní hydry
Foto: Jak vypadá sladkovodní hydra
Ve svém přirozeném prostředí mají sladkovodní hydry málo nepřátel. Jedním z jejich nepřátel je nálevník trichodina, který je schopen na něj zaútočit. Na jejím těle mohou žít některé druhy mořských blech. Volně žijící ploštěnka planaria se živí sladkovodní hydrou. Tato zvířata byste však neměli používat k boji s hydrou v akváriu: například trichodiny a planárie jsou pro ryby stejnými protivníky jako pro sladkovodní hydry.
Dalším nepřítelem sladkovodní hydry je velký rybniční plž. Ale také by neměl být chován v akváriu, protože je nositelem některých rybích infekcí a může se živit jemnými akvarijními rostlinami.
Někteří akvaristé umístí hladové mladé guramy do akvária obsahujícího sladkovodní hydru. Jiní s ní bojují pomocí znalosti jejího chování: vědí, že hydra preferuje dobře osvětlená místa. Zastíní všechny strany akvária kromě jedné a umístí sklo zevnitř té stěny. Během 2-3 dnů se tam shromáždí téměř všechna sladkovodní hydra. Sklo se vyjme a vyčistí.
Tato malá zvířata jsou velmi citlivá na ionty mědi ve vodě. Proto další metodou, která se používá k boji proti nim, je vzít měděný drát, odstranit izolační kryt a zajistit svazek přes vzduchové čerpadlo. Když všechny Hydry zemřou, drát je odstraněn.
Stav populace a druhů
Foto: Sladkovodní hydra
Sladkovodní hydry jsou známé svými regeneračními schopnostmi. Většina jejich buněk jsou kmenové buňky. Tyto buňky jsou schopny nepřetržitého dělení a diferenciace na jakýkoli typ buněk v těle. U lidí jsou takovéto „totipotentní“ buňky přítomny pouze v prvních dnech embryonálního vývoje. Hydra naopak své tělo neustále obnovuje čerstvými buňkami.
Zajímavost: Sladkovodní hydra nejeví žádné známky stárnutí a jeví se jako nesmrtelná. Některé geny, které regulují vývoj, jsou neustále zapnuté, takže neustále omlazují tělo. Tyto geny činí Hydru navždy mladou a mohly by položit základy pro budoucí lékařský výzkum.
V roce 1998 byla publikována studie popisující, že zralé hydry nevykazují po čtyřech letech žádné známky stárnutí. Aby bylo možné zjistit stárnutí, vědci se zabývají stárnutím, které je definováno jako zvýšená úmrtnost a snížená plodnost s rostoucím věkem. Tato studie z roku 1998 nebyla schopna určit, zda plodnost Hydry s věkem klesá. Nová studie zahrnovala vytvoření malých rajských ostrovů pro 2256 XNUMX sladkovodních hydr. Vědci chtěli zvířatům vytvořit ideální podmínky, to znamená dát každému zvlášť misku s vodou třikrát týdně a také misky z čerstvých krevet.
Během osmi let výzkumníci nenašli u jejich vyhublé Hydry žádné známky stárnutí. Úmrtnost zůstala stejná na 167 hydrách za rok, bez ohledu na jejich věk (“nejstaršími” studovanými zvířaty byly klony hydry, které byly staré asi 41 let – ačkoli jedinci byli studováni pouze osm let, někteří byli biologicky starší, protože byli geneticky podmíněni. klony). Stejně tak plodnost zůstala konstantní pro 80 % jedinců hydry v průběhu času. Zbývajících 20 % kolísalo nahoru a dolů, pravděpodobně kvůli laboratorním podmínkám. Není tedy ohrožena velikost populace sladkovodních hydr.
Sladkovodní hydra, někdy nazývaný sladkovodní polyp, je malý tvor podobný medúzám. Tito malí škůdci jsou schopni zabíjet a jíst mladé ryby a malé dospělé ryby. Také se rychle množí a vytvářejí poupata, z nichž vyrůstají nové hydry, které se samy odlamují a mizí.
