Question

水螅生活环境

Answer 1

分类: 教育/学业/考试 >> 中考
解析:

水 螅

________________________________________

淡水腔肠动物

腔肠动物中仅有少数种类产于淡水，且均属水螅纲。其中包括一种具群体型者，产于美国东部小数河水中；一种水母，与钩手水母相似，散在于世界各地之池沼，河流中，还有一种单体的波利普体，即水螅(Hydras)，唯有后者乃多数淡水中最易获得者。

一般水螅纲动物，其波利普体概固看于水底，不能移动，但是水螅即时刻在运动，它能由基部慢慢滑动，一日之间可行数吋；但亦能作较快的翻筋斗，由于触手及基部轮替与固著物接触而向前运动。

分类与构造

水螅在分类上属于低等无脊椎动物，腔肠动物门、水螅虫纲。其体制：体成辐射对称。体壁由内外两层细胞构成，中间亦有中胶层。水螅因为无有骨骼，必需靠体壁的中胶层来支持身体。在外层细胞中：具有数种特化细胞，其中以刺囊细胞为腔肠动物所特有。神经细胞专司感觉；而刺囊细胞，其分布在体壁的外层及触手上，以触手上最多，在其游离端有一刺针，细胞内有一个刺囊，囊内藏有一条细管，当刺针受 *** 时，细胞便将刺囊释出，囊内的长管翻出捕食、御敌或附于他物。内层细胞具有腺细胞和鞭毛细胞，腺细胞可分泌酵素至消化腔中，可司胞外消化。鞭毛细胞可伸出伪足将食物摄入形成食泡，形胞内消化。

在水螅的个体中间央有一有口而无 *** 的消化循环腔或称为腔肠。向外有一开口，即为口，口的周围有触手，可做作为运动或捕食的工作。水螅虽然有许的特化细胞，但尚未有组组织、器官的特化。

水螅的组织，在腔肠动物中算是比较简单的，在光学显微镜下，很难加以分析，水螅身体由内外两层细胞所成，内层较外层为厚，并具有液泡，两层之间为「中胶质(mesoglea)所分隔，均含有未分化之间叶细胞(ihterstitialcells)，外层中之间叶细胞常集聚成块，遇到任何细胞损坏，不可补充，唯大多变为刺细胞，内层包括二类细胞，一种为腺细胞(glandularcells)能够分泌蛋白质分解酉每；另二种为消化细胞(digestivecells)能够吸取食物颗粒。

如细心将水螅组织撕开，在外层细胞的基部，发现有收缩的纤维(contractilefibers)在中胶质之表面呈纵列，而内层消化细胞上亦有相同之收缩纤维，在中胶质的内面呈环列，神经纤维(nervefibers)之网分向内外两层延伸，并有感觉细胞(sensorycells)之突起，分布在体之表面。

电子显微镜显示水螅之体壁，被有一层很薄的角质，收缩纤维之末端通常和相邻纤维末端接近，而且常常深入于中胶质中，腺细胞不具纤维，而且不与中胶质相连；腺细胞和消化细胞均有鞭毛，具有正常之鞭毛构造，唯较其他主物之鞭毛为粗，奇怪的是，虽然许多研究证明水螅有神经系统，但是到目前为止，电子显微镜还没有发现它。

摄食与消化

水螅以水生之小动物为食，其构造不如钩手水母之波利普体之复杂，唯体形较大，且具有四种刺丝胞，其中一种与钩手水母所有者全然不同，无刺，有毒性，开口于丝之尖端，刺丝翻出后，能将食饵之细毛或细刺缠紧而握持之，水螅之简单构造，使某些学者认为是一种幼体不经变态而成熟者。

摄食过程：

水螅刺囊细胞的刺针先受到 *** ，刺囊细胞因受到 *** 而释出刺囊，刺囊弹出翻出长管，再刺入猎物体分泌毒液，把食物麻醉。麻醉后的食物再利用触手将食物放入口，然后吞入消化循环腔中，内层细胞进行消化工作，最后体内获得养分。

消化：

食物由口吞入消化循环腔中，小部分在消化腔中进行胞外消化，大部分在内层细胞中行胞内消化。水螅细胞所分泌的消化脢，只能分解食物中的蛋白质和脂肪，不能消化糖类，因为缺乏消化糖类的消化酵素。

生殖方式

-->水螅的有性生殖

水螅为水螅纲中非常特异之种类，生活史中完全无水母体，唯其生殖腺或可视作水母体之遗迹，雌雄异体，睾丸将 *** 放于水内；每一卵巢，成熟时仅生一卵，在卵巢内受精，卵发育为实囊幼虫，唯此时期仍与母体同住，实囊幼虫不具纤毛，体外分泌一层壳，嗣后，外壳脱落而孵化为一幼型波利普。

-->水螅的无性生殖

水螅是以无性生殖的出芽法(budding)行生殖，即由亲代个体分离一小部分而发育成一新的个体。这个个体可以脱离母体而独立生存，也可以附着在母体上组成群体而自营生活。无性芽体并不变成芽片，但却生出口及触手，仍与母体相连，后来，芽体之基部缢缩，匍匐行动而与母体分离，一个母体常具有若干芽体，而成为一暂时性之群体。

关于水螅在生物学上的研究，有一段鲜为人知的故事..........

权伯利的水螅虫

谁是权伯利?

权伯利在1740年以水螅为材料所作的精巧实验，首开实验动物学的先河；然而，他的名字和其研究的详细内容即使在生物学家之中也鲜为人知。

生物学家都知道某些原始动物能藉著出芽方式行使无性生殖，这些动物能够从身体上切下来的一部分再生成一个完整的个体，而且两个相同品种个体的组织能接在一起，形成一个复合的个体。然而却很少有从事科学研究的人仔细想过这些现象并不全然是这样简单。而且更少人知道发现这些现象是瑞士籍的亚伯拉罕．权伯利(Abrahamtrembley)。权伯利是一位没没无闻的家庭教师，可是他在1740年代早期对无脊椎动物水螅的一些惊人发现，却轰动并且影响了启蒙时期的欧洲，并在许多权威人士的眼中，赢得[实验动物学之父]的头衔。

时人不知权伯利的种种并不令入惊讶。书籍即使提到他的名字，也少叙述他的生平，创新的研究法与其研究成果对当代学者的影响，甚或他解决问题的方法和发现，对现代科学的重大意义。我们相信，权伯利从没没无闻脱颖而出的日子已经来临。谁是权伯利，以及是什么引导他对水螅--这种他称为「长著喇叭状肢臂的淡水水螅虫」，产生兴趣呢?

他生于1710年，是一个显赫日内瓦家族中的一员。当时家乡中许多知识分子都热衷于博物学。他自己在学术方面的与趣起初专注于数学而非动物，并且在大学时，也写了一篇微积分的论文。

完成正规教育后，这位年轻人前往荷兰，在海牙附近，班第克伯爵(CountW. Bentinck)的府第担任家庭教师；也就在此地，他进行观察并做了些引起生物学研究的革命性实验。命人惊讶的是，他在1740至1744年的四年之间，作了许多的发现，而且当他从事这项工作时，精密的观察工具尚未发展，大部分是仰赖一个放大镜和偶而使用一个单一透镜的简单显微镜。

首开动物实验之先例

权伯利对水螅的兴趣是他在闲瑕时，自伯爵领地的沟渠里，采集水生动植物的观察过程中所引发的。水螅是属于腔肠动物门的生物，水母和珊瑚也都属于这一门。玻璃瓶中的许多小生物，就如他的同伴，让他从严肃的工作中放松下来。

他首先专注在不断移动的小生命，而不是那些固定不动的绿水螅。这些不到半英吋长，并且看起来像是在管子的一端树立著一圈触手的生物，似乎是静止的，让他以为它们只是简单的植物。然而在1740年六月的一天，他看到它们收缩和伸长。在数天的观察后，他看到了动物行为的其他证据，而且令他惊奇的是，居然它们能行走?

经过一个多月的细心观察，权伯利确信这些小生物是动物，并在偶然的机会中，注意到它们有向光性。在当时许多自然学家仅仅只是描述观察到的生物而已，他却决定以实验来探究他的观察。他首先证明了，无眼的动物能表现趋光性或向光运动的行为。例如：在一次实验中，他以一个开了小洞的厚纸板套筒盖住养水螅的瓶子，然后每隔一段时日，他便转动此套筒并且追踪这些生物的移动，这些生物总是朝有光线进入的方位移动。

这位家庭教师的兴趣，从此便集中在水螅，并决定认真且彻底地研究它们。他早期的成就之一，便是证明了一个完整的动物能够从一块切自动物的片段再生而来。他开始研究这个现象是他注意到，水螅有不同数目的触手或手臂--这是一个明显而奇特的特征。这种奇特现象使他想平分一个水螅看看这两半是否都能发育成完整的个体。假如答案是肯定的话，将暗示水螅是植物。但是权伯利很快发现水螅是动物的明确证据：他看到一种褐色水螅捕食猎物。然而，很幸运地他是在确定水螅能再生出失去的部分之后，才观察到这现象。正如权伯利所说：假如他早一点看到捕食猎物，他也许就不会去研究再生。实验开始，他将水螅横切成二部分，然后在放大镜下一天观察数次。他认为在数天之内，便能发现后半段的部分再长出触手来。果然没多久他的推想成真，一个完整的水螅又再出现。

他的报告记载：「当我全神贯注以放大镜检查这两段时，它们似乎展现着我所看过的完整水螅的种种机能：他们伸长、收缩并且行走。」在后来的研究中，他也看到再生的标本在摄食。

动物再生能力的发现，对于当时已被接受的「自然法则」—动物须经交配才能生殖—而言，是首要的挑战。权伯利的发现比其研究蚜虫的亲戚巴尼特(C.Bon)所发现的孤雌生殖，亦即未受精卵的孵化，更有意义。

在权伯利研究水螅再生的同时，他也观察到它们用一种非常类似植物出芽增殖的方式产生较小的个体。他看到水螅身体的一个小突起慢慢成长，形成触手，最后脱离母体，形成一个与母体相似的小复制体时，他非常兴奋。于是他设计了实验，以说明无性出芽生殖的特性，并证明了芽体并非从卵发展而来。移植是权伯利的另一个重要发现，这是一曲折迂回发现的极致。他注意到每次刀切水螅时，便有许多颗粒或微粒，从他称为皮肤的水螅体壁的切割处流出。有一段时间，这位年轻的研究者探讨这些颗粒在体内输送营养的角色。他认为如果他能够将水螅的内部翻转出来，并放置营养的溶液中饲养，这些内皮的颗粒便应该翻露在外面的营养液中。他以令人称奇的技巧，将掌上水滴中的一只水螅，内外对翻且没有弄死它。他用一根猪毛抵住水螅的基部，缓缓地往上顶，使基部和其余体壁穿过四周有触手的口冒出；犹如手指顶住袜端，把袜子内外对翻一样，这种外翻的动物仍然能够存活，看来所有的功能似乎也都正常，只是他们无法从外面的溶液取得营养。

将水螅内外对翻的并发现象，让权伯利首次观察到移植的现象。有一次，他看到反套在母体内的一个未成熟芽体的尖端，穿出母体皮肤上的切口，似乎在此新的位置与母体完全愈合。这项发现促使他进行一系列的实验，明确验证了来自同种的两个水螅的片段能接合在一起，而不同种水螅之间的移植则产生排斥。在这类型的实验中，他曾把一只水螅塞入另一只的身体中，让它有充分的时间愈合，然后喂食里面的那只水螅。当食物碎片散布到外面的那只水螅时，权伯利明白它们的身体已合而为一了。

我们所描述的发现可能是权伯利最重要的成就，但绝不只这一些。当他仍然以水螅从事研究时，他发表了第一种活体染色技术，让活组织染色以利研究。权伯利也可能是第一位描述原生质—这种胶体是所有生物体细胞内的基本物质，这项成就通常归功于比权伯利晚一个世纪的学者杜加丁(F·Dujardin)。事实上，在分析切割水螅中所流出的颗粒时，权伯利已特别提到它们被一种黏性物质黏合在一起，而这种物质必定包含有收缩、弯曲等运动功能。

________________________________________