第二节 腔肠动物门代表动物——水螅（Hydra）.doc

第二节 腔肠动物门代表动物——水螅（Hydra） 水螅生活在淡水中，在水流较缓水草丰富的清水中常可采到。水螅分布较广、容易采集和培养，且便于观察其结构，因此常用作实验材料。通过它可了解这类动物的基本结构。 水螅体为圆柱状，能伸缩，遇到刺激时可将身体缩成一团。一端附于水草或其他物体上，附着端称为基盘（basal or pedal disk）。另一端有口，口长在圆锥形的突起——垂唇（hypostome）上，平常口关闭呈星形，当摄食时口张开，在口之周围，有细长的触手（tentacle），一般6～10条，呈辐射排列，主要为捕食器官（图5-4）。当水螅饥饿时，触手伸得很长。如狩猎一样，捕到食物后由触手缩回来送到口中。也可借助于触手和身体弯曲作尺蠖样运动或翻筋斗运动（图5-5）。 水螅的身体内部为一空腔，由口与外界相通，也与触手相通，此为消化循环腔。其体壁由两层细胞构成，在2层细胞之间为中胶层。体表的一层为外胚层，这层细胞主要有保护和感觉的功能。里面的一层为内胚层，主要有营养功能（图5-6）。 外胚层包括皮肌细胞（称上皮肌细胞或外皮肌细胞）、腺细胞、感觉细胞、神经细胞、刺细胞和间细胞（图5-7）。在外胚层中皮肌细胞数目最多，皮肌细胞基部的肌原纤维沿着身体之长轴排列，如一层纵行的肌纤维，它收缩时可使水螅身体或触手变短。感觉细胞（sensory cell）分散在皮肌细胞之间，特别在口周围、触手和基盘上较多，其体积很小，细胞质浓，端部有感觉毛，基部与神经纤维连接。神经细胞（nerve cell）位于外胚层细胞的基部，接近于中胶层的部分，神经细胞的突起彼此连接起来形成网状（图5-8），传导刺激向四周扩散，所以当其身体的一部分受较强的刺激时，全身都发生收缩反应，以避开有害刺激。刺细胞（cnidoblast）是腔肠动物所特有的，它遍布于体表，触手上特别多。每个刺细胞有一核位于细胞之一侧，并有囊状的刺丝囊（nematocyst），囊内贮有毒液及一盘旋的丝状管。水螅有四种刺丝囊（图5-9）：穿刺刺丝囊，其中有一条细长中空的刺丝，当受刺激时，刺丝向外翻出，像手套的指端从内向外翻一样，就可把毒素射入捕获物或其他小动物体内，将其麻醉或杀死。卷缠刺丝囊，不注射毒液，而只缠绕被捕物。还有2种粘性刺丝囊，对捕食和运动有作用。间细胞（interstitial cell），主要在外胚层细胞之间，有一堆堆的小细胞，大小与皮肌细胞的核差不多，一般认为它是一种未分化的胚胎性的细胞，可以分化成刺细胞和生殖细胞等。腺细胞（gland cell）身体各部都有，以基盘和口周围最多，能分泌粘液，可使水螅附着于物体上或在其上滑行。也可分泌气体，由粘液裹成一气泡，使水螅由水底上升至水面。 中胶层薄而透明，为内外胚层细胞分泌的胶状物质，在身体和触手都是连续的。在电子显微镜下，中胶层中有很多小纤维，皮肌细胞突起也伸入其中（图5-10）。中胶层像是有弹性的骨骼，对身体起支持作用。 内胚层包括内皮肌细胞、腺细胞和少数感觉细胞与间细胞（图5-7）。在内胚层细胞的基部也有分散的神经细胞，但未连接成网。内皮肌细胞或称营养肌肉细胞（nutritivemus cular cell），是一种具营养机能兼收缩机能的细胞，在细胞之顶端通常有2条鞭毛（1～5条），由于鞭毛的摆动能激动水流，同时也可伸出伪足吞食食物，细胞内常常有不少食物泡，其基部的肌原纤维，沿着体轴或触手之中心呈环形排列，收缩时可以使身体或触手变细。在口周围，皮肌细胞的肌原纤维还有括约肌的作用。腺细胞在内皮肌细胞之间，分散于内胚层各部分。腺细胞所处的部位不同，其功能也不一样，如在垂唇部分的可分泌粘液，在滑润作用，使食物容易被吞进去；在消化循环腔内的，则能分泌消化酶消化食物。 水螅以各种小甲壳动物（如溞类、剑水蚤等）、小昆虫幼虫和小环节动物等为食。以触手捕食，被捕的食物可比水螅大很多倍。触手将捕获物移向口部，由于捕获物受刺丝的损伤放出谷胱甘肽（glutathione），在该物质的刺激下，水螅口张开，食物进入消化循环腔。如把商品谷胱甘肽放在盛有水螅的水中，即使没有捕获物，水螅也表现出取食的动作。在消化腔内，由腺细胞分泌酶（主要为胰蛋白酶）进行细胞外消化（extracellular digestion），经消化后形成一些食物颗粒，由内皮肌细胞吞入进行细胞内消化。食物大部分在细胞内消化。消化后的食物可储存在内胚层细胞或扩散到其他细胞。不能消化的残渣再经口排出体外。 多年来一般认为腔肠动物（包括水螅类）只通过口与外界相通。但有少数学者发现水螅属（Hydra）、柄水螅属（Pelmatohydra）和绿水螅属（Chlorahydra）的种类，在基盘中央有一反口孔（aboral pore）。观察水螅基盘的超微结构时发现，肌原纤维以反口孔为中