Hidra (lat. Hydra ) je rod malih, slatkovodnih životinja iz koljena (phylum) knidarija (Cnidaria) i klase and class Hydrozoa, koje su prirodno žive u umjerenim i tropskim područjima.Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo, .Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, .Gilberson L. (1999): Zoology lab manual, 4th Ed. Primis Custom Publishing.
Specijalno interesovanje biologa za hidre je zbog njihove gotovo nevjerovatne moći obnavljanja čak i iz najmanjih komada tijela – kod njih praktično nema starenja i smrti.
Morfologija
thumb|left|300px| Prikaz pražnjenja nematocista
Hidra ima cjevasto radijalno simetrično tijelo dužine do 10 mm, kada je proširena, sa jednostavnim priljepkom stopala za podlogu, koji se zove bazni disk. Žljezdane ćelije u tom disku luče ljepljivu tekućinu koja ima ljepljiva svojstva.
Na slobodnom kraju tijela je usni otvor, okružena tanakim i mobilnim kružnim naborom odakle poleze pipci. Svaki pipak, ili knida (cnida, cnidae), je snabdjeven visoko specijaliziranim žarnim ćelijama naziva knidocite. One sadrže specijalizirane strukture zvane nematocisti, koje izgledaju kao minijaturni loptice sa spiralnim navojem unutra. Na užem vanjskom rubu knidocite je kratak okidač za streličastu tvorevinu koja se zove knidocil ili tentakula. Nakon kontakta sa plijenom, sadržaj nematociste se eksplozivno prazni, puca kao pikado, sa strelicom na niti koja sadrži neurotoksine koji mogu paralizirati plijen, pogotovo ako se “ispali” stotine nematocista.
Hydra ima dva glavna sloja tijela, što je čini "diploblastnom". Slojevi su odvojeni kao mezogleja, gelu slična supstanca. Vanjski sloj je skvamozna epiderma, a unutrašnji se zove gastroderma, jer oblaže želudac. Ćelije koje čine ova dva sloja tijela su relativno jednostavne. Hidramacin je baktericid koji je nedavno otkriven kod hidri; štiti vanjski sloj od infekcije.
Nervni sistem hidre je je mrežast, koji je strukturno jednostavan u odnosu na sisarski. Hydra nema prepoznatljiv mozak ili istinske mišiće. Nervna mreža povezuje senzorne fotoreceptore, a čulo dodira nervnih ćelija nalazi u tjelesnom zidu i pipcima.
Kretanje Ako su uznemireni ili napadnuti hidrini pipci mogu se uvući u mali pupoljak, a i samo tijelo može biti uvučeno u malu želatinastu lopticu. Hidre obično reagiraju na isti način, bez obzira na pravac stimulansa, a to može biti zbog jednostavnosti živčane mreže.
thumb|upright|300px|Hidra pričvršćena na podlogu Pripadnici roda Hydra su uglavnom sesilne (sjedeće), ali povremeno se kreću prilično lahko, posebno kada love. Kreću se naizmjeničnim presavijanjem i pričvršćivanjem za podlogu (ustima i pipcima), a zatim otpuštaju stopalo, koje je uobičajeno vezano za oslonac; ovaj proces se zove. luping. Tijelo se tada savija preko i stopalo se veže za novo mjesto. Ovim procesom "petlje" ili "preko glave", hidra može preći dnevno i do 100 mm. Može se kretati po amoeboidnim pokretima svoje baze ili se jednostavno odvaja od podloge i pluta dalje u tekućini.
Razmnožavanje i životni ciklus Kada hrane ima u izobilju, mnoge hidre se razmnožavaju aseksualnom proizvodnjom pupoljaka u tjelesnom zidu, koje rastu dok ne budu minijaturne odrasle, pa se jednostavno otrgnu kada su zrele. Kada se hidra je dobro hrani, novi pupoljak se može formirati svaka dva dana. Kada je u teškim okolnostima, često prije zime ili u lošim uvjetima isranjene, heke hidre se rasmnožavaju spolnim putem. Otekline u tijelesnom zidu razviju jednostavni jajnik ili testis. Testisi ispuštaju u vodu slobodno plivajuće gamete, koji mogu oploditi jaje u jajniku druge jedinke. Oplođeno jaje (zigot) luči debeo vanjski premaz, i, kad odrasla jedinka ugine, pada na dno jezera ili bare da čeka bolje uvjete, nakon čega su se izleže u nimfa hidre. Neke, poput Hydra circumcincta i Hydra viridissima su hermafroditi i mogu istovremeno stvarati i testise i jajnike. .Patton, Wendell K. "Hydra (coelenterate)." Grolier Multimedia Encyclopedia. Grolier Online, 2014. Web. 12 Aug. 2014.Holstein, T. (1995) Cnidaria: Hydrozoa Süsswasserfauna von Mitteleuropa. 1/2+ 3. Stuttgart, Jena, NY: Gustav Fisher Verlag. Mnogi članovi Hydrozoa prolaze kroz promjenu tijela iz polip u formu za odrasle meduze. Međutim, sve hidre, iako su hidrozoe, ostaju kao polipi tokom čitavog života.
Ishrana i varenje Hidre se uglavnom hrane vodenim beskičmenjacima, kao što su Daphnia i Cyclops.
Kada uzima hranu, hydra proširiti svoje tijelo na maksimalnu dužinu i onda polahko ispusti pipke. Unatoč tome što su jednostavne konstrukcije, pipci su izuzetno proširivi i mogu biti četiri do pet puta duži od tijela. Kada su u potpunosti ispruženi, pipci polahko manevriraju u iščekivanju kontakta sa odgovarajućim plijenom (životinja|životinjom). Nakon kontakta, nematocist na pipak ispaljuje žarnjak (knidu) u plijen, a sam cijelom dužinom oko njega omotava spiral. U roku od 30 sekundi, većina od preostalih pipaka se već pridružuje napadu za savladavanje plijena. U roku od dva minuta, pipci će opkoliti plijen i prenijeti ga u usni otvor. U roku od deset minuta, u zatvorenim u šupljinama, počinje probava plijena. Hidre mogu značajno protegnuti svoj tjelesni zid, a pri varenju plijena, i više od dva puta svoje veličine. Nakon dva ili tri dana, nesvarljivi ostaci plijena će biti kontrakcijom ispušteni kroz usni otvor.
Ponašanje u ishrani hidre pokazuje sofisticiranost koja se javlja u jednostavnom nervnom sistemu
Postoje neke vrste hidri koje su u mutualističkim međusobnim odnosima sa različitim vrstama jednoćelijskih algi. Hidra štiti alge od predatora, a zauzvrat, fotosintetski proizvodi algi su korisni kao izvor hrane za hidre.
Mjerenje odgovora na hranjenje mini|250px|Dodavanje glutationa uzrokuje smanjenje širenja hidrinih pipaka. Za odgovor hidre na hranjenje je poznato da ga izaziva reducirani glutation ispušten iz oštećenog plijen. Postoji nekoliko načina koji se konvencijski koriste za kvantifikaciju odgovora na hranjenje. U nekim od takvih metoda, mjeri se trajanje otvorenosti usta. Nekoliko drugih se oslanja na brojanje hidri u maloj populaciji nakon dodtka glutationa, što pokazuje odgovor na hranjenje. Nedavno je razvijen još jedan test za mjerenje odgovora za hranje u hidre. Prema ovom metodu, direktan mogući odgovor hranjenja, daje linearna dvodimenzijska udaljenost između vrha pipaka i usta. Ovaj metod je potvrđen pomoću modela gladi, jer je poznato da gladovanje j uzrokuje povećanje odgovora na potrebu uzimaja hrane.Bellis, S.L., Laux, D.C., & Rhoads, D.E. Affinity purification of Hydra glutathione binding proteins. FEBS Lett. 354, 320–324 Whereas, few other methods rely on courting the number of hydra out of a small population showing the feeding response after addition of glutathione.Venturini, G. The hydra GSH receptor. Pharmacological and radioligand binding studies. Comp. Biochem. Phys. C. 87, 321–324 (1987)Kulkarni RS and Galande S, 2014, Measuring the glutathione-induced feeding response in hydra Journal of Visualized Experiments (93), e52178.
Starenje Daniel Martinez tvrdi 1998. da je hidra biološki besmrtna. Ova publikacija se široko navodi kao dokaz da hidra nema životno razdolje senescencije (starosti) i da je to dokaz postojanja nesenescencije organizama generalno. Kontroverzni neograničen životni vijek hidre je privukao pažnju naučnika iz oblasti prirodnih nauka za dugo vremena. Izgleda da i neka sadašnja istraživanja potvrđuju rezultate Martinezovih istraživanja. Matične ćelije hidre imaju kapacitet za neodređeno samoobnavljanje. Kao odlučujući pokretač kontinuiranog samoobnavljanja je identificiran faktor transkripcije.
Dok je danas dobro podržana besmrtnost hidre, takve implikacije za ljudsko starenje i dalje su kontroverzne. Međutim, postoji mnogo optimizma. Čini se, ipak, da je pred istraživačima još uvijek dug put prije nego što budu u stanju da shvate kako se ti rezultati mogu primijeniti na smanjenje ili ukidanje ljudskog starenja.
Regeneracija Hidre imaju zapanjujuću sposobnost regeneracije. Umjesto, u životinja raširene pojave nadomještanja oštećenih ćelija po potrebi, one se neprekidno zamjenjuju i djelomično diferenciraju. U roku od oko pet dana, hidra se praktično potpuno obnovi. Sposobnost zamjene čak i nervnih ćelija do sada nije uočena ni kod jedne druge vrste životinja. Pritom treba imati u vidu da hidra ima najprimitivniji oblik nervnog sistema višećelijskih životinja (mrežasti nervni sistem). U dobrim uvjetima ishrane i ostalih komponenti okoliša, hidra može živjeti beskonačno. Pored toga, i od malih parčadi tkiva regenerira cijeli organizam. Tako djelić veličine 1/200 mase odraslog polipa može ponovo izrasti u kompletan organizam.
Genomika Nacrt genoma Hydra magnipapillata je objavljen u 2010.
Bioraznolikost U rodu Hydra je opisano 40-ak priznatih vrsta i više onih koje su marginalno zabilježene.
VrstaAutor(i)1. Hydra canadensis Rowan, 19302. Hydra cauliculata Hyman, 19383. Hydra circumcincta Schulze, 19144. Hydra daqingensis Fan, 20005. Hydra ethiopiae Hickson, 19306. Hydra hadleyi (Forrest, 1959)7. Hydra harbinensis Fan & Shi, 20038. Hydra hymanae Hadley & Forrest, 19499. Hydra iheringi Cordero, 193910. Hydra intaba Ewer, 194811. Hydra intermedia De Carvalho Wolle, 197812.: Hydra japonica Itô, 194713. Hydra javanica Schulze, 192914. Hydra liriosoma Campbell, 198715. Hydra madagascariensis Campbell, 199916. Hydra magellanica Schulze, 192717 = Hydra mariana Cox & Young, 197318. Hydra minima Forrest, 196319. Hydra mohensis Fan & Shi, 199920. Hydra oligactis Pallas, 176621. Hydra oregona Griffin & Peters, 193922. Hydra oxycnida Schulze, 191423. Hydra paludicola Itô, 194724. Hydra paranensis Cernosvitov, 193525. Hydra parva Itô, 194726. Hydra plagiodesmica Dioni, 196827. Hydra polymorpha Chen & Wang, 200828. Hydra robusta (Itô, 1947)29. Hydra rutgersensis Forrest, 196330. Hydra salmacidis Lang da Silveira et al., 199731. Hydra sinensis Wang et al., 200932. Hydra thomseni Cordero, 194133. Hydra umfula Ewer, 194834. Hydra utahensis Hyman, 193135. Hydra viridissima Pallas, 176636. Hydra vulgaris Pallas, 176637. Hydra zeylandica Burt, 192938. Hydra zhujiangensis Liu & Wang, 2010
Također poglekajte Knidarija Mrežasti nervni sistem Regeneracija
Reference
Vanjski linkovi
Kategorija:Životinje Kategorija:Beskičmenjaci