Лига биологов

Все мы с вами в самом начале курса школьной зоологии изучали крошечное кишечнополостное животное - гидру. Но многое ли на самом деле можно почерпнуть об этом удивительном организме из школьного учебника? Самые усердные ученики обычно вспоминают малые размеры, щупальца, стрекательные клетки и, быть может, почкование. Сколько раз я слышала от своих учеников, что гидра – она же ну… неинтересная. Ну а если всё же копнуть поглубже?

Она бессмертная?

Биологи из Калифорнийского университета не так давно рассказали всему миру, что гидры не стареют, поскольку способны нереально круто регенерировать: разрезанная пополам, крошка-гидра через пару дней восстановит свое тело и нервную систему.

Как же она это делает? Все просто и сложно одновременно. Просто – потому, что органов и, тем более, их систем у гидры нет, но тело построено из клеток разных типов, и каждый тип клеток должен находиться на своём месте, чтобы смочь выполнять свои функции. Биологи проанализировали наборы молекул РНК из 25 000 отдельных клеток гидры и обнаружили, что для регенерации у гидр есть три разные популяции стволовых клеток, которые дают начало разным типам клеток. Например, интерстициальные стволовые клетки могут образовывать только нервные клетки, железистые и клетки щупалец животного. Другие типы клеток создаются другими стволовыми клетками.

И каковы же пределы этой регенерации?

Австрийский биолог Ульрих Технау решил установить, до каких пределов распространяется регенеративная способность гидр, и обнаружил удивительное: пройдя ножи мясорубки, размельченной в пюре гидре достаточно было сохранившейся «головы», и тогда ее тело начинало формироваться заново. Мало того, ученые выяснили, что после прокручивания через мясорубку небольшие агрегации клеток «головы» гидры рассеиваются по остаткам тела, и из них постепенно вырастают несколько новых независимых индивидуумов. Таким образом, животное не просто самовосстанавливалось, оно могло превратиться в несколько гидр. Эти необычные особенности делают гидру существом, которое практически невозможно уничтожить.

Она из фильма ужасов?

У гидры с каждым приемом пищи появляется новый рот. Бедняге приходится вспарывать свою «кожу» каждый раз, чтобы поесть. Захотелось нашей героине, например, потребить проплывающего по своим делам рачка – и она проделывает отверстие в центре между щупалец. Когда обед внутри, рот снова исчезает. Даже известный исследователь гидр Ева Мари Коллинз поражается тому факту, что клетки такого крошечного животного способны растягиваться для образования ротового отверстия, которое шире, чем тело самой гидры.

Самое забавное, что, когда всё полезное из проглоченного обеда усвоится, гидра снова вспарывает свой рот, чтобы «выплюнуть» остатки еды. Долгое время учёные не понимали, каким образом гидре удаётся так распарывать свою «кожу». Коллинз и её команда с помощью методов генной инженерии сделали так, что два слоя тела животного светились, и стало понятно, что клетки меняют свою форму, а не передвигаются, когда рот открывается.

Процесс образования рта у гидры схож с тем, как, например, у людей мышцы в радужной оболочке сужают или расширяют зрачок. Потом учёные дали «попробовать» гидре хлорид магния, который расслабляет мышцы, и в результате открыть рот она не смогла. Ни одно известное существо на Земле не питается таким необычным способом.

Безжалостный убийца

Ну и зачем же нашей гидре так широко открывать рот, спросите вы. А давайте посмотрим.

Как видите, рачок дафния совсем не сопротивляется. Ну и как же гидре это удаётся? Дело в том, что малышка обладает абсолютным оружием – стрекательными клетками, называемыми по-научному книдоцитами. Они есть не только у гидры, но и у всех остальных кишечнополостных, и только у них.

Перед вами сработавший книдоцит. Видна длинная стрекательная нить с ядом, выброшенная из стрекательной капсулы – нематоцисты. Три острых шипа-стилета, которые протыкают покровы жертвы, развернуты в стороны, а также вывернуты три ряда более мелких шипов. Когда жертва или нападающий хищник задевают волосок, клетка срабатывает: нить выбрасывается наружу и поражает жертву, парализуя ее ядом. Перед вами схема срабатывания книдоцита и серия микрофотографий процесса:

Школьные учебники не делят стрекательные клетки на разновидности, но на самом деле их четыре. Только один тип клеток – пенетранты – служит для поражения добычи ядом. Нити других – вольвент – обвивают волоски и щетинки жертвы и не дают ей вырваться, пока она еще не парализована. Малые стрекательные клетки – глютинанты – вообще не участвуют в охоте. Они служат для прикрепления щупальцами к субстрату при передвижении гидры – «шагании».

«Шагание»? Но у гидры же нет ног!

Ну да, ног нет. И вообще гидры ведут малоподвижный образ жизни (они же как-никак полипы!), прикрепляясь к водным растениям или камням с помощью специальной подошвы, расположенной на нижнем конце тела. Но неподвижной её точно назвать нельзя. Даже оставаясь прикреплённой к предмету, она совершает кучу разных движений: резкие вертикальные сокращения и активное вытягивание тела, наклоны, «кивание» верхней частью тела, сжимание и разжимание щупалец. Смотрите, как она подвижна:

А если надо, то гидра переквалифицируется в самую настоящую акробатку, совершая «шагания» и «кувыркания». Она наклоняется к субстрату и прикрепляется к нему с помощью щупалец, а затем поднимает подошву наверх. После этого снова наклоняется, и подошва опять фиксируется на субстрате, а головной конец отделяется, и наша гидра выпрямляется, таким образом перемещаясь в пространстве.

Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

У меня в квартире уже расцвели тюльпаны. В родительском посте про них мне написали столько интересных комментариев, что я решила написать продолжение. Предметом обсуждений стал вот этот тюльпан:

Я не являюсь специалистом-растениеводом, поэтому до вчерашнего дня думала, что это такой полосатый сорт. Оказалось, что нет: "родной" цвет этого тюльпана - обычный красный, а полоски появились из-за того, что луковица заражена вирусом. Заболевание так и называется - пестролепестность, а возбудитель - вирус пестролепестности тюльпана (Tulip breaking potyvirus, Tulip breaking virus, TBV).

Спасибо пользователям @10994, @Datamine, @JaneShine, за просвещение в этом вопросе)

#comment_339194005, #comment_339237651

Про вирусы растений я, конечно, слышала раньше, но применительно к тюльпанам столкнулась впервые. Конкретно этот тюльпанный вирус имеет достаточно интересную историю. Как известно, в Голландии в XVII веке тюльпаны в принципе были невероятно популярны и стоили очень дорого. А луковицы тюльпанов с пёстрыми лепестками и подавно - они могли стоить как дом с участком в центре города.

Вирус пестролепестности постепенно ослабляет растение, поэтому такие полосатые тюльпаны живут не очень долго по сравнению с незараженными. По данным интернета, пестролистные тюльпаны живут около 5 лет. Хотя теперь у меня есть материал для проверки - могу узнать, сколько лет проживёт луковица моего тюльпана. В Голландии короткий срок жизни пестролистных тюльпанов считался "не багом, а фичей" - говорили про скоропреходящую красоту и т.п. Еще интересно, что детки пестролистных тюльпанов необязательно были с вирусом, т.е. могли быть самого обычного цвета.

Голландцы научились передавать пестролепестность от растения к растению прививкой. Для нас сейчас очевидно, что вирус может передаться от одного растения к другому через сок, а для того времени это было прям важным открытием (особенно с учётом дороговизны именно полосатых тюльпанов).

На Элементах.ру пишут, кстати, что некоторые сорта тюльпанов могут сосуществовать с вирусом пестролепестности чуть ли не вечно. Считается, что сорт с фото ниже (Absalom) существует с XVIII века.

Такая вот история. Я надеюсь, что мои луковицы еще хотя бы несколько лет меня порадуют, прежде чем вирус их погубит. А может, и не погубит, кто знает.

#comment_339237651:

Да ведь это процесс не быстрый и очень индивидуальный. У вас не промышленное выращивание эксклюзивных сортов, вы вообще можете чихнуть на этот вирус и забыть о нём. Красные тюльпаны в нашей стране - это обычно два старинных сорта "Оскар" и "Парад" Различить просто - заглядываем в цветок: Жёлтое донце - Оскар, чёрное донце - Парад. Сорта базовые, старой селекции и очень устойчивые ко всему. Вы обратите весной внимание - бабушки у метро начинают торговать тюльпанами и там треть пёстреньких, с жёлтыми язычками - и ничего.

Пикабу Познавательный, что уж там говорить)

P.S. Если интересно читать про мои творческо-биологические эксперименты, я ещё веду телеграм-канал про досуг с детьми: https://t.me/mom_and_kids_creative. Ничего не продаю, пишу для души)