画像をクリックすると拡大表示されます。†ヒドラの体のつくりと摂餌行動の観察を通して、ヒドラの『餌の認識メカニズム』を考察する。†ヒドラは、飼育の容易さ、その構造や行動の面白さから、生物学実験に広く使われている。cm前後の淡褐色の動物で池や沼の石や水草に付着して生活する。固着生活だけにとどまらず、「とんぼがえり」などの方法で移動することもできる(図1)。ヒドラという名前は、ギリシャ神話に登場する9個の頭を持つ蛇に由来している(図2)。(移動法の一種)図2.ギリシャ神話のヒドラ(切手より)左上:イタリア、右上:ギリシャ、右下:モナコヒドラの体は、内胚葉と外胚葉の上皮シートが互いに裏領域で接着し合った単純な筒状構造を持つ(図3)。筒の一端は開いた状態になっており、餌を食べる際に口の機能を果たす。両上皮シートは口の周囲から突出して6本前後の触手を形成し、ヒドラの形態を特徴付けている。体幹部には、出芽で生じたポリプが見られることもある。ヒドラは卵と精子の受精による有性生殖以外に、出芽ポリプからクローン個体をつくる無性生殖も行うことができる。内胚葉細胞をブルーで、外胚葉細胞をピンクで示す。ヒドラは肉食であり、独立した個体として生活するために、活発に摂餌する。ヒドラの摂餌行動は以下のように進行する。餌が触手に接触すると、刺胞細胞から鋭い繊維状の刺胞が発射され、餌の動きを止める。(海水浴でクラゲに刺されて痛みを感じるのは、クラゲの刺胞に刺されたためである)。次に、触手を縮めながら内側へ巻き込むようにして、餌を口に運び、胃腔へ嚥下し、消化する。消化物は、内胚葉細胞の一種である消化細胞に吸収され、栄養となる。非消化物は再び口から排泄される。†(目的1)ヒドラの構造と動きを観察する。一個体のヒドラをスケッチする。(目的2)摂餌行動における餌認識メカニズムを考察する。4種類の実験を通して摂餌行動を観察する。実験結果を表1の様にまとめる。体のどの部分で餌を認識しているか、餌の何を認識しているかについて留意する。iv)ヒドラの行動i)〜iv)は、実験手順2での番号を示す。mlのヒドラ飼育水で希釈して用いる。mlチューブ1本/2人)手回し遠心機で集めたアルテミアに同量の100%エタノールを加え、インバートする。この操作をアルテミアの色が白くなるまで、数回繰り返し、エタノールをヒドラ飼育水に置き換えて用いる。このアルコール処理により細胞内可溶成分が除かれる。μMになるようにヒドラ飼育水に溶かす。グルタチオンは酸化型になると効果がなくなるので、実験前に調整する。2〜3日なら冷蔵庫で保蔵可。各自ヒドラの入ったシャーレを取り、実体顕微鏡でヒドラをよく観察しスケッチする。(結果は表1にまとめる)。1枚目のシャーレ中のヒドラに、ヒドラ飼育水をパスツールピペットで与え(注1)、その後の行動を観察する(図4)。2枚目のシャーレ中のヒドラに生きているアルテミア幼生をパスツールピペットで与え(注2)、その後の行動を観察する。3枚目のシャーレ中のヒドラにアルコール処理したアルテミア幼生を同様に与え、その後の行動を観察する。アルコール処理によってアルテミア幼生の細胞内部のほとんどの可溶成分は、取り除かれている。4枚目のシャーレ中のヒドラにグルタチオン溶液(注3)を同様に与え、その後の行動を観察する。図4.観察シャーレ(左)と材料(右)画像をクリックすると拡大表示されます。注1:各実験でのパスツールピペットの操作法は、ピペットの先端をヒドラの口に近づけ、できるだけ穏やかな排出を心がける。強い水流はヒドラの摂餌行動の解析に適さない。注2:パスツールピペットを他の処理に使い回さない(グルタチオン溶液を吸ったパスツールピペットを使って、アルコール処理アルテミアをヒドラに与える、と、ヒドラはパスツールピペットに残っていたグルタチオン溶液に反応してしまう可能性がある)。実験前ヒドラの準備には少なくとも2週間の余裕をもつ。餌であるアルテミアも4日ほど余裕をもって準備すること。室温条件などにより上手く孵化せず、アルテミアが不足する場合がある。それぞれの処理ごとに約5分間の連続観察が望ましい。パスツールピペットを使いまわさないように注意させる。実験後アルコール処理したアルテミアは、死んだ餌というよりも、細胞内部の可溶成分が除去された状態であることを、前説明時に強調しておく。グルタチオン溶液を添加したプラスチックシャーレを使い回す場合、良く洗うこと。シャーレに付着しているグルタチオンにヒドラが反応してしまい、実験結果が上手く出ない場合がある。『ヒドラの解離と構成細胞の観察・同定』と組み合わすことが可能。画像をクリックするとPC内の動画再生ソフトにより直接動画が再生されます。再生されない場合は、Windowsでは画像上で右クリック後、「対象ファイルを保存」し、保存したファイルを動画ソフトで再生してください。ファイル形式はmpg1です。刺胞動物ヒドラのほかにイソギンチャクやクラゲも刺胞動物である。これらの動物は、刺激を受けると刺胞(毒針)を放出する。陥入した胚体領域を内胚葉と呼ぶ。将来、消化管などを形成する。せず外側に残った胚体領域を外胚葉と呼ぶ。卵などの生殖細胞により、新たな個体を作り出す方法。形態を持ち、刺激を受けると袋を反転させながら、内部の刺糸を放出する細胞。グルタチオングルタミン酸、システイン、グリシンが結合したトリペプチド。細菌からヒトにいたるまで多くの生物の細胞に可溶性物質として存在する。