2.1. ОНТОГЕНЕЗ

1. Понятие о росте и развитии животных

2. Основные закономерности роста и развития животных

3. Факторы, влияющие на рост и развитие

Контрольные вопросы

1. Понятие о росте и развитии животных

Знание индивидуального развития (онтогенеза) организма необходимо прежде всего потому, что в процессе роста и развития животное приобретает не только природные и видовые признаки, но и присущие только ему особенности конституции, экстерьера, продуктивности. В онтогенезе осуществляется наследственная преемственность и изменчивость признаков родителей, он протекает в результате действия внутренних природных факторов организма и условий внешней среды. Становление всех хозяйственно полезных признаков животных, таких, как молочность, яйценоскость, настриг шерсти, скорость бега, происходит благодаря развитию наследственной основы организма в конкретных условиях среды. Онтогенез состоит из двух основных процессов: роста и развития.

Количественные изменения, происходящие в онтогенезе, принято называть ростом. Он выражается в увеличении массы, размера и объема веществ клеток, межклеточных веществ, а также тканей и целых органов.

Рост сопровождается не только увеличением массы, но и изменением пропорций тела, обусловливающим новые качества. В основе роста животных лежат три различных процесса: деление клеток, увеличение их массы и объема, увеличение межклеточных образований.

Качественные изменения организмов в онтогенезе, называемые развитием (дифференцировкой) , связаны со специализацией клеток, тканей и органов, с возникновением новых особенностей или и исчезновением старых, а также с усложнением органов и тканей, происходящих под влиянием наследственности и условий жизни.

И так, онтогенезом или индивидуальным развитием называется совокупность количественных и качественных изменений, происходящих с возрастом в клетках, органах и во всем теле животного, под влиянием наследственности данной особи и постоянного взаимодействия организма с окружающей средой.

Взаимосвязь между процессами роста и развития - это взаимосвязь между количественными и качественными изменениями, происходящими в организме в процессе онтогенеза.

Для развития животного характерны следующие важнейшие особенности:

1. Специализация клеток, органов и тканей в выполнении определенной функции в организме.
2. Возникновение новых и усложнение функций органов и тканей (морфогенез). Дифференциация и специализация органов и тканей не сопровождается независимой жизнедеятельностью частей организма, наоборот, это приводит к объединению и соподчинению деятельности органов и тканей.
3. Объединение и взаимосвязь развития различных органов и тканей. У млекопитающих и птиц эту функцию выполняют нервная и эндокринная системы, ферменты и кровь.
4. Приспособление организма к конкретным условиям внешней среды.
5. Периодизация индивидуального развития животного.

Процессы развития в каждом возрасте имеют свои особенности. У молодых организмов образование новых клеток преобладает над процессами их разрушения. В зрелом организме образование числа новых клеток соответствует их распаду. У старых животных разрушительные процессы преобладают над восстановительными.

2. Основные закономерности роста и развития животных

Для онтогенеза сельскохозяйственных животных характерны следующие основные закономерности: периодичность роста и развития, неравномерность этих процессов во все возрастные периоды и ритмичность.

Периодичность. Начиная с образования зиготы, организм в своем развитии проходит ряд определенных периодов, следующих один за другим.

Первый период - эмбриональный или внутриутробного развития. Начинается с момента образования оплодотворенной яйцеклетки - зиготы и кончается рождением животного. Продолжительность эмбриогенеза у животных разных видов следующая, дней:

крупный рогатый скот - 280 - 285

лошадь - 340

овца и коза - 150

свинья - 115

кролик - 30

Продолжительность эмбрионального периода может колебаться в зависимости от породы, условий кормления и содержания маток, упитанности и состояния здоровья.

Основными периодами внутриутробного развития являются зародышевый, предплодный и плодный.

Зародышевый период - начинается с образования зиготы, затем она внедряется в слизистую оболочку матки, идет дробление зиготы, закладка органов и тканей, формируются особенности телосложения эмбриона, свойственные данному виду. В зародышевый период образуется плацента. Масса эмбриона растет очень медленно. Продолжительность его у коров - 35 дней, овец 28 - 30 дней, свиней - 22 - 25 дней.

Предплодный период - является переходным от зародышевого к плодному. Характеризуется продолжением органогенеза, началом окостенения скелета, формированием мускулатуры. В этот же период происходит половая дифференциация. Длительность его у коров - 25 - 26 дней, у овец - 17 - 18 дней, у свиней - 12 - 17 дней.

Плодный период - самый длительный. Начинается с окончания предплодного периода и заканчивается рождением животного. В этот период идет интенсивный рост плода, дифференцировка тканей, органов и систем. Продолжается у коров - 220 - 225 дней, у овец - 100 - 105 дней, у свиней - 80 дней.

В зависимости от условий эмбрионального развития продолжительность зародышевой и плодной фаз может изменяться. Особенности прохождения эмбрионального развития животного обусловлены сложной взаимосвязью плода и материнского организма. Эта связь осуществляется через плаценту, которая представляет собой орган, обеспечивающий обмен веществ между матерью и развивающимся в ее теле эмбрионом, а также дыхание, питание плода, выделение продуктов обмена.

В послеутробном развитии можно различить пять довольно ясно выраженных периодов.

Период новорожденности - наиболее ответственный период послеутробного развития. Длится 2 - 3 недели, начиная со момента рождения. При появлении на свет животное переходит к легочному дыханию, к питанию через рот, а не через пуповину. Вырабатываются постепенно на основе врожденных условные рефлексы. В этот период основной, а иногда и единственной пищей является молоко матери.

Молочный период - продолжается несколько месяцев (до отъема молодняка от матери или до прекращения выпойки его молоком). Наряду с молоком, которое в этот период остается основным кормом, животное потребляет во все возрастающих количествах и растительные корма. Они стимулируют усиленное развитие органов пищеварения и способствуют подготовке животных к их дальнейшему развитию на растительных кормах. Продолжается интенсивный рост животных.

Период полового созревания - характеризуется существенными изменениями внутренних условий развития (под влиянием гормонов эндокринных желез) и заметными изменениями пропорций тела (приобретаются черты взрослых животных). В этот период усиленно развиваются половые органы и вторичные половые признаки (ясно вырисовывается половый диморфизм); к концу периода наступает половая зрелость и животные способны размножаться. Рост животных в этот период замедляется.

Период физиологической зрелости. Это период наивысшей воспроизводительной способности, максимальной продуктивности и жизнедеятельности животного. У различных видов животных данный период наступает в разном возрасте: у скороспелых раньше, но продолжается обычно не долго; у позднеспелых - позже. Кроме того, на продолжительность этого периода большое влияние оказывают условия воспитания молодняка, кормление, содержание и использование животных.

Период старения организма - характеризуется затуханием воспроизводительных функций, снижается усвояемость кормов, уменьшается продуктивность, снижается общий жизненный тонус организма.

Неравномерность роста и развития животных заключается в том, что отдельные органы и ткани в различные периоды онтогенеза растут по разному, с различной скоростью.

Неравномерность роста отделов скелета - характерная особенность возрастного развития сельскохозяйственных животных. Установлено, что масса скелета после рождения у животных увеличивается значительно меньше, чем масса всего тела. С возрастом масса скелета по отношению к массе тела уменьшается у крупного рогатого скота от 35 до 10%, у овцы - от 18 до 7% и у лошади - от 30 до 13%. Изменяется и соотношение осевого и периферического скелета.

По особенностям роста осевого и периферического скелета, по П.Д.Пшеничному, животных разделяют на три типа:

• первый характеризуется тем, что в постэмбриональный период рост периферического скелета преобладает над ростом осевого (кролик, кошка);
• второй встречается у свиней, его особенностью является одинаковая скорость роста в постэмбриональный период осевого и периферического скелета;
• третий отличается значительным преобладанием скорости роста периферического скелета во время внутриутробного развития (крупный рогатый скот, овцы, лошади).

Травоядные животные при рождении имеют длинные конечности и относительно укороченное туловище. Осевой скелет у них рос быстрее в постэмбриональный период, что имело огромное значение в эволюции животных. В борьбе за существование в диком виде необходимо было, чтобы теленок, родившись, мог сразу же следовать за матерью.

Грызуны, хищники и свиньи, по П.Д.Пшеничному, родятся на более ранней стадии онтогенеза, чем травоядные. Для них характерен первый тип роста.

Неравномерность роста внутренних органов также наблюдается. Одни из них формируются раньше, другие позже. Для каждого органа характерны периоды бурного роста и его затухание. У эмбрионов, например, медленно растут семенники, осевой скелет, но после рождения животного их рост значительно активизируется. Наряду с эти кожа и мышцы растут интенсивно как в эмбриональный период, так и в постэмбриональный, а мозг и тимус постоянно характеризуются медленным ростом.

Н.П.Чирвинский, изучая массу и линейные промеры скелета овец, постоянно получавших различные по питательности рационы, пришел к выводу, что под влиянием плохого питания в большей мере недоразвиваются те части скелета, которые отличаются высокой скоростью роста.

А.А.Малигонов своими работами показал, что выводы Н.П.Чирвинского распространяются на все органы и ткани животных всех видов. На основании этих исследований впоследствии был сформулирован закон, получивший в зоотехнии название закона Чирвинского - Малигонова. Суть закона состоит в следующем: при недокорме в большей степени страдают те органы и ткани, в период интенсивного развития которых организм испытывал недостаток питательных веществ; при обильном питании животного наиболее интенсивно растут и развиваются те органы и ткани, которые в данный период имеют наибольшую скорость роста. Степень недоразвития животных зависит от продолжительности периода скудного питания и степени недокорма. Чем короче неблагоприятный период и незначительней недокорм, тем быстрее и в большей степени наступает компенсация развития. Хотя полной компенсации, как правило, не наступает, молодые животные значительно быстрее, чем взрослые, восстанавливают массу и линейные размеры.

В зависимости от того, в какой период произошла задержка роста, А.А.Малигонов выделил три типа недоразвития: эмбрионализм, инфантилизм и неотению.

Эмбрионализм возникает в результате недостаточного и неполноценного питания матери во время беременности, а также ранней случки. Эмбриональная недоразвитость, которая отражается на всем дальнейшем развитии организма, характеризуется следующими признаками: очень низкой массой при рождении (теленок имеет массу 15 - 17 кг), удлиненным туловищем, низконогостью, большой головой, утонченными трубчатыми костями, очень тонкой кожей, пониженной сопротивляемостью организма к заболеваниям.

Инфантилизм - недоразвитие на первых стадиях послеутробного периода, выражающееся в сходстве черт взрослого организма с детским. Характеризуется, как правило, недоразвитием половых органов, бесплодием, высоконогостью, укорочением осевого скелета. Основные причины этого явления: длительный недокорм растущих животных, плохое кормление в период бурного роста, что угнетающе действует на развитие организма.

Неотения - преждевременное развитие половых органов у животных, отставших в развитии в эмбриональный период или после рождения. Для животных с признаками неотении характерны высоконогость, плоское укороченное туловище, большая голова, низкая живая масса, то есть признаки, свойственные растущему, а не взрослому организму.

Длительный недокорм животных в период роста приводит зачастую к необратимым изменениям организма. Влияние отрицательных факторов в течение продолжительного времени вызывает недоразвитие важнейших внутренних органов и систем. Глубокие изменения качественного порядка, происходящие в важнейших внутренних органах необратимы.

Ритмичность в развитии животных. Явления ритмичности жизненных процессов интересовали многих ученых. И.П.Павлов доказал, что определенная ритмичность в питании повышает стойкость пищевого рефлекса и аппетита, а однообразие и монотонность в пищевом режиме, также как и перебои в нем нарушают пищевой рефлекс, снижают аппетит.

В работах П.Д.Пшеничного, проводимых на телятах, ягнятах, поросятах и цыплятах, установлено, что ритмичная смена окружающей температуры в стойловый период, и смена дневной жары и ночной прохлады при летнем лагерном содержании, увеличивают интенсивность окислительно-восстановительных процессов и повышают устойчивость молодняка к заболеваниям.

3. Факторы, влияющие на рост и развитие

На рост и развитие животных оказывают влияние как наследственные факторы, так и факторы внешней среды. Наследственностью обусловлены деятельность желез внутренней секреции, нервной системы, а также закономерности индивидуального развития организма, что определяет характер роста животных.

1. Влияние наследственных факторов. Важная роль в формообразовательных процессах отводится носителям наследственных факторов - ДНК и РНК. Содержание этих кислот в органах и тканях животных с возрастом изменяется. Общей закономерностью в онтогенезе является очень быстрое, а позднее (с возрастом) замедленное снижение в тканях животного концентрации ДНК и РНК. Уровень РНК падает значительно быстрее, чем ДНК. Это связано с тем, что на ранних стадиях эмбриогенеза ядро занимает большее место, чем цитоплазма, в которой содержится много РНК. Затем доля ядра в общей массе клетки уменьшается, и цитоплазма по сравнению с ядром растет быстрее, в результате чего концентрация РНК снижается.
2. Влияние эндокринной системы. На ранних стадиях развития животного организма появляется эндокринная система, которая становится впоследствии внутренним регулятором процессов роста и развития. При этом важнейшую роль играют гипофиз, щитовидная и половая железы.

   Щитовидная железа регулирует минеральный, белковый и водный обмен, а также стимулирует рост и развитие организма. Она вырабатывает йодсодержащие гормоны (тироксин, тиреоглобулин и др.), которые обладают высокой физиологической активностью. Удаление этой железы приводит к резкому отставанию в росте и развитии, появляется карликовость.

   Гипофиз (нижнемозговой придаток) занимает одно из центральных мест в системе желез внутренней секреции. Гормоны, вырабатываемые гипофизом, оказывают огромное влияние на рост и развитие животных. Особое значение имеют гормоны роста (соматотропный), полового созревания (пролан) и лактогенный (пролактин). Соматотропный гормон усиливает деление клеток и увеличивает синтез белка. Пролан стимулирует половую зрелость животных, а лактогенный гормон обусловливает образование молока. При удалении гипофиза рост животных задерживается, увеличивается отложение жира, деятельность половой системы атрофируется.

   Половые железы являются железами внутренней и внешней секреции, оказывающими большое влияние на процессы формообразования. При проведении кастрации (удалении половых желез) нарушается рост скелета, изменяется обмен веществ, происходит сильное жирообразование в организме. Усиленная деятельность этих желез ведет к ранней половой зрелости, к скороспелости. Функционирование большинства эндокринных желез достигает максимума в начале зрелого периода, в старости их деятельность резко падает.

3. Влияние факторов внешней среды. Из многих факторов внешней среды на процессы роста и развития животных огромное влияние оказывают условия кормления и содержания (температура и влажность воздуха, световой режим и др.) Влияние этих факторов может иметь двоякий характер: недокорм вызывает замедление скорости роста, недоразвитие, снижение продуктивности; обильное кормление ускоряет рост и развитие животных. Учитывая влияние условий кормления, необходимо различать: общий уровень питания, его полноценность, структуру рационов (соотношение в них грубых, концентрированных и сочных кормов) и распределение питательных веществ по периодам роста животных.

Контрольные вопросы

1. Что такое онтогенез?
2. Важные особенности в развитии животного
3. Периоды, существующие в развитии животных
4. Влияние наследственных факторов на развитие животных
5. Влияние внешних факторов на развитие животных