水螅的消化,排遗和触手生长模式的研究

用中性红标记水螅饵料、手术触手及组织切片等方法，研究水螅的消化、排遗和触手生长模式。结果表明：１．水螅在消化期间常出现纵向收缩运动和局部横向扩张运动，运动方式特点与腔肠的消化、物质输送及排遗机能相适应。２．触手腔食物泡残骸逐渐贮存于触手腔顶端，待顶端衰老死亡组织破裂时喷出体外。３．沿触手近端至远端，组织摄取养料的机能呈梯度衰退；组织生长速率亦呈梯度减慢，直至解体。触手组织不断生长，推移，衰老死亡组织间断地在顶端脱落。４．在良好的营养条件下能人工产生畸形触手。     

食物在贻贝棘尾虫(原生动物,纤毛虫)细胞内的消化过程

利用免疫荧光显微术、透射电镜及电镜酶细胞化学技术对食物在腹毛类纤毛虫-- 贻贝棘尾虫细胞内的消化过程进行了追踪观察.食物在进入消化腔隙的初期,外面包被着一层膜结构,但此外层膜很快被消化而消失;尔后食物在贻贝棘尾虫体内的消化过程可分为两种方式:一种方式为直接在消化腔隙内完成,此过程同1982年Kaul et al.和Das s et al.的报道;而另一部分食物的消化过程表现为食物逐步向细胞质内突入,以致最终完全被细胞质包围形成一被膜包裹的圆泡状结构;在此过程中,细胞质边缘突出众多含有酸性磷酸酶等物质的小囊泡结构,小囊泡与食物融合,其内的酸性磷酸酶等水解酶释放出来, 食物的表膜逐渐瓦解,个体逐渐变小,最终消化后的营养物质被释放到细胞的消化腔隙内; 这种食物通过胞口与胞咽达消化腔隙后,再由细胞质将其包裹形成的食物泡,我们称之为" 后成食物泡".这两种消化方式与贻贝棘尾虫的消化胞器为一腔隙结构相适应[动物学报 5 4(3):510-516,2008].     

观察水螅刺细胞和刺丝囊方法的改进

水螅的触手上分布着大量的用以捕获食物的刺细胞。用吸管吸取小型的枝角类或桡足类1个,或切成小段的小丝蚓吹到水螅触手上。可见水螅触手抓住挣扎的小动物(或一小段水丝蚓),直到不挣扎,经口送入消化腔内,证明触手上有捕获动物的刺细胞存在。水螅1次捕食要消耗1／4的刺细胞并在48h内     

珊瑚和珊瑚的骨骼

珊瑚不同于水螅类和水母类,它们只有水螅型,而无水母型。珊瑚除少数单体外,大多数都形成大小不等的群体。组成群体的每一个体称珊瑚虫,虫体如一水螅,顶端具口,周围有触手。口下连口道,通入消化腔,腔内具有复杂的隔膜,隔膜为体壁的内胚层向内突起形成,其上有肌肉,还可发生生殖腺。群体中所有珊瑚虫的消化腔为共肉相连通。珊瑚类根据它们的触手和隔膜的数目不同,可分为三类:即四放珊瑚(Tetracorallia)、八放珊瑚(Octocorallia)和六放珊瑚(Hexa-corallia)。四放珊瑚全为化石种类,早在奥陶纪就出现,至二叠纪绝灭。为单体珊瑚,其触手及隔膜的数目均为4或4的倍数。     

水螅芽体发育与头部再生进程间的相互作用

目的观察具有单个芽体的大乳头水螅(Hydra magnipapillata)头部再生进程,探讨水螅头部结构的再生进程与芽体发育过程之间可能存在的相互作用。方法选取具有单个年幼芽体的水螅体,在水螅母体上紧贴芽体着生部位的上方进行切除手术,观察母体头部再生进程。通过ABTS细胞化学染色法检测水螅基盘分子标志物过氧化物酶的表达,观察水螅芽体基盘与母体间的结构联系。结果水螅母体伤口在手术后2h内愈合。随着再生时间的延长,出现两种不同命运的芽体发育方式。一种情况是水螅芽体基盘紧贴母体手术切口,芽体发育成熟后可正常脱离母体;在芽体脱离母体前母体头部再生进程被抑制,在芽体脱落后母体头部再生进程重新启动、且在其后48h内母体头部再生完成。另一种情况是水螅芽体基盘组织与母体手术切口不产生结构联系而向外突出生长,母体头部再生进程完全停止,芽体胃区与母体相连且芽体发育成熟后不脱离母体。结论靠近水螅母体手术伤口的年幼芽体能延迟或阻断母体头部的再生进程,而手术切口也可能干扰了发育成熟的芽体与母体脱离的正常机制。     

决定水螅性别的细胞——理查德·坎贝尔的生物实验

水螅是生活在溪水中的腔肠动物,是动物学教学中的代表动物之一.水螅有雌雄同体与雌雄异体两种类型,大部分种类为雌雄异体,只有少数水螅为雌雄同体。对于雌雄异体的水螅,它们的性别表型是由间质细胞决定的,还是由体壁细胞决定的呢?关于这个问题,美国加利福尼亚大学理查德·坎贝尔做了一个有趣的实验。坎贝尔做这个实验选用的水螅是雌雄异体的褐水螅(H·OLigactis)。他把雄性水螅和雌性水螅分别培养,使它们进行出芽生殖.实验前把它们产生的芽体再培养6周以上,以保证每个水螅个体大、出芽率高。从这些水螅中选出一部分制备“上皮水螅”,一部分用做供体水螅.实验主要分以下几步.     

水螅腔肠的活体观察

利用杆吻虫的汁液,引诱水螅的口极度扩展或外翻。对水螅腔肠进行细致地观察;水螅内胚层的腺细胞与内皮肌细胞排列规则。每个内皮肌细胞上有鞭毛2根,长度约35μ,鞭毛活动时2根合在一起呈螺旋状摆动,静止时远端分开,基部靠近。这与其消化机能有密切联系。内胚层腺细胞无鞭毛。     

皱纹盘鲍消化腺细胞类型和分泌产物

对皱纹盘鲍消化腺进行了组织学、组织化学、超微结构及酶活性测定等研究。消化腺由消化细胞和嗜碱性细胞组成。消化细胞能内吞腺管腔内的外源性物质,细胞内充满大量与异噬功能有关的囊泡。消化细胞具有内吞和细胞内消化、分泌、贮存等功能。嗜碱性细胞含有发达的粗面内质网以及许多含铁的折光小体,具有分泌和贮存金属离子的功能。消化腺还呈现多种水解酶活性。     

三种纤毛虫细胞内酸性磷酸酶的定位观察

利用电镜酶细胞化学方法,对大尾柱虫(Urostylagrandis)、冠突伪尾柱虫(Pseudourostylacristata)、魏氏拟尾柱虫(Paraurostylaweissei)三种纤毛虫细胞内的酸性磷酸酶(ACPase)进行了定位观察。发现在它们体内ACPase的阳性反应颗粒除分布在消化腔隙内独立的泡状结构上和被消化的食物组织中外,在细胞质中的小圆泡内也有分布。所得结果证实了消化腔隙和小圆泡都具有消化功能。作者推测消化腔隙主要消化食物,小圆泡则可能与自身物质(如衰老胞器等)的消化有关;并推测这种消化腔隙与小圆泡共存是纤毛虫消化胞器由食物泡演化为消化腔隙系统的中间形式。此外,在大尾柱虫纤毛内部观察到非溶酶体性的ACPase。     

消化性溃疡浅析

消化性溃疡主要是指发生在胃及十二指肠的慢性溃疡,是常见的全身性疾病.溃疡的形成是由胃酸和胃蛋白酶的自身消化作用而致,因此,称为消化性溃疡,是一种常见病.     

水螅的培养及其制片

水螅作为腔腸动物的代表在普通生物学中是常用的动物。因此水螅在实驗室中的培养就有着一定的意义。我們实驗室自1952—1968年間終年培养着水螅未曾間断过,现將我們一些經驗整理介紹。一、水螅的采集采集水螅以三、四月間最为合适,这时期水螅的增殖較盛。水螅多生活在淡水池沼以及緩流的小河溝中,有时在稻田中也能找到。水螅只是生活在清潔的水里,多附着在水生植物上。北京附近所采集到的水     

水螅

水螅是淡水中习見的一类腔腸动物,属于水螅綱(Hydrozoa),螅形目(Hydroida),裸芽亚目(Gymnoblasta),水螅科(Hydroidae)。本科包括:水螅属(Hydra)、柄水螅属(Pelmatohydra)、绿水螅属(Chlorohydra)和原水螅属(Protohydra)等。前二属分布較为普遍。     

水螅的摄食与生殖

水螅是一类只有散漫神经 (神经网 ) ,结构简单 ,在淡水中固着生活 ,体呈圆柱形的动物。在水螅的摄食和生殖等方面笔者观察到一些有趣的现象 (见本期封四彩色照片 ) ,现做简要介绍。1　摄食和消化水螅喜食水蚤、剑水蚤和小型的环节动物。水螅捕食没有数量选择。当游动的 1个或几个水蚤撞到水螅任一触手或几条触手时 ,触手上密布的具有捕食和防御功能的 4种刺丝囊同时放射刺丝 ,将其抓住、麻醉、杀死。同时受刺激的散漫神经引起水螅全身的收缩 ,触手和躯体已缩成一团 ,此时 ,如又一被捕获物撞到收缩的触手上 ,剩余的刺丝囊能够继续放射刺丝 ,…     

中国绿水螅分子系统发生地位的初步探讨

目的:初步探讨中国绿水螅(Hydra sinensis)分子系统发生地位以及水螅属内部各类群系统发生关系。方法:采用酚-氯仿法提取中国绿水螅总DNA,扩增线粒体COI和16S r RNA基因片段并进行DNA序列测定,再利用Clustal及MEGA等生物信息学分析软件进行系统发生分析。结果:在本研究重建的所有系统发生树中,中国绿水螅始终与绿水螅Hydra viridissima的不同种群一起构成绿水螅单系群。同时,棕色水螅群的单系性被基于COI基因的NJ树以及基于16S r RNA基因的NJ树和ML树支持,唯独基于COI基因的ML树不支持棕色水螅群的单系发生。在基于COI基因的ML树中纤弱水螅族在系统树的基部独立为一支系,而绿水螅群和其他棕色水螅群水螅一起组成另一支系,提示纤弱水螅族水螅的系统发生地位值得进一步探讨。值得注意的是,根据本文的结果,棕色水螅群内3族的划分仍然有一定疑问。基于COI基因的NJ树和ML树支持普通水螅族、寡水螅族和纤弱水螅族各自族内的单系发生,但16S r RNA基因的NJ树和ML树中仅普通水螅族水螅聚为单系群,而寡水螅族和纤弱水螅族水螅各自并非单系发生。结论:把水螅属划分为绿水螅群及棕色水螅群有一定的合理性,但棕色水螅群内寡水螅族、普通水螅族和纤弱水螅族3族的划分还有待商榷。     

光周期对中国水螅种群增长、无性出芽生殖及抗氧化酶活力的影响

单细胞真核绿藻在中国水螅(Hydra sinensis)内胚层皮肌细胞中共生是有较高科研价值的特殊生物学现象。水螅宿主细胞为共生藻提供CO2、氮源及矿物质,而共生藻通过光合作用可能为宿主提供碳水化合物等有机物营养,因此水螅与共生藻间代谢流是以共生藻光合作用为中心,但基于代谢流二者间的互作机制目前尚未阐明。水螅通过营养积累进行出芽生殖,从母体脱落的芽体数量间接反映水螅营养积累的相对量。而光暴露时长能影响共生绿藻光合作用,如果共生藻的确能向水螅细胞转移光合作用产物,那光暴露时长应该能间接影响水螅的营养积累、从而进一步影响水螅无性出芽生殖。为证实该假说,本研究应用种群累积培养法,观察了光周期对中国水螅种群增长、无性出芽生殖及抗氧化酶(SOD和CAT)活力的影响。结果显示,光周期对中国水螅种群增长具有明显的影响。培养15 d后,所有实验组水螅的种群密度均为正增长,其中8L∶16D(在一个24h周期内光暴露8 h、黑暗16 h)实验组种群密度最大、而0L∶24D(持续黑暗)实验组种群密度最小。另外,随着光暴露时长的增加,中国水螅SOD及CAT活力整体均呈下降趋势。结果表明,从光周期对中国水螅无性出芽生殖及两种抗氧化酶活力的影响来看,中国水螅对光周期的生理学响应较为敏感,这个现象可能源于共生绿藻能通过向宿主细胞转移光合作用产物的方式为水螅提供营养补充。     

水螅摄食中的特殊行为

取经中性红活染后的杆吻虫喂水螅,仔细观察了水螅的摄食行为。结果表明,水螅垂唇端部能够相互识别出同类;水螅的垂唇与胃区能协力把杆吻虫吞入胃腔,触手经常随食物进入胃腔;吞食时经常出现头部内翻或外翻;个体间及其成体与芽体间常出现争夺食物的现象,当垂唇端部互不相触时,体型较大的个体常常把较小个体或芽体连同食物一起吞食;垂唇内胚层腺细胞对食物有消化作用,对同类无伤害;水螅的神经系统已有初步的整合功能。     

水螅的肌纤维与运动

水螅属于腔肠动物,它们在动物界的演化上处于两胚层、辐射对称、有初步组织分化、无器官系统的阶段。从腔肠动物起,开始进入了真后生动物(Eumetazoa)。淡水生活的水螅较之海产水螅虫、水母和海葵等其他腔肠动物,在组织结构上更为简单、原始。它们是附着生活、但也有着各种较为简单的运动方式,如摆动、捕食、吞咽、滑动、翻筋斗等。其他如水母伞体的收缩,在水中游动,就更复杂些。甚至有人报道一些海葵可以使附着的足盘脱离外物,而进行极缓慢地爬行,这是一种极复杂的运动方式。     

水螅摄食中的特殊行为

取经中性红活染后的杆吻虫喂水螅,仔细观察了水螅的摄食行为.结果表明,水螅垂唇端部能够相互识别出同类;水螅的垂唇与胃区能协力把杆吻虫吞入胃腔,触手经常随食物进入胃腔;吞食时经常出现头部内翻或外翻;个体间及其成体与芽体间常出现争夺食物的现象,当垂唇端部互不相触时,体型较大的个体常常把较小个体或芽体连同食物一起吞食;垂唇内胚层腺细胞对食物有消化作用,对同类无伤害;水螅的神经系统已有初步的整合功能.     

牛肾组织及其培养物的不同消化法效果评价

为了比较不同消化液及消化方式对牛肾皮质组织和培养后形成单层细胞的消化分散效果并确定最适消化液和消化方式,分别用0.25%胰蛋白酶和0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA两种消化液,消化牛肾皮质组织及其培养形成的单层牛肾皮质细胞。牛肾皮质组织采用热(37℃)和冷(4℃)两种消化方式;经培养形成单层的牛肾皮质细胞采用室温(25℃)消化。结果显示,用0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液热消化牛肾组织时,分散获得牛肾皮质细胞的活细胞数、存活率、贴壁率均优于其他消化方法,差异显著(P0.05)。培养形成的单层牛肾皮质细胞用0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液的消化速度明显快于用单一0.25%胰蛋白酶消化液的消化速度,统计学分析显示具有显著性差异(P0.01),两种消化液消化所得细胞的存活率及贴壁率前者要更高,差异显著(P0.05)。     

直饮水对水螅生长与再生影响的比较

检测了30种直饮水对水螅生长与再生的影响。每种水使用切割的水螅组织10个和水螅个体30条,本实验共使用水螅1200条。结果表明：1）分别在30种直饮水中浸泡水螅组织96h,有17％的直饮水致其解体;浸泡水螅个体24h及48h,分别有37％和43％的直饮水致其解体。2）在市售的七大类直饮水中,矿泉水的安全性最高,可直接用于水螅的培养、再生等实验。人工配制的矿物质水不宜作为水螅的实验用水。