Онтогенез животных

 

Введение

 

Учение об онтогенезе животных на сегодняшний день является одной  из самых актуальных тем в развитии животноводства. Знание индивидуального  развития 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.

Также изучение онтогенеза имеет огромное значение для оценки возрастных показателей нормы, понимания сущности различных аномалий развития и разработки методов их коррекции.

  Повышение продуктивных качеств  и совершенствование полезных  биологических свойств сельскохозяйственных  животных невозможны без глубоких  знаний закономерностей их индивидуального  развития. 
Индивидуальное развитие животного организма - чрезвычайно сложный процесс. Он изучается зоотехнической наукой и практикой, медициной и многими биологическими науками  -  эмбриологией, анатомией, физиологией и другими. До середины прошлого столетия большинство вопросов, касающихся онтогенеза изучались представителями данных наук изолированно и с узких позиций, специфичных для данной науки. В результате накоплен огромный, но разрозненный материал, охватывающий многочисленные стороны этой проблемы, не дающий, однако, фундаментальной основы для построения единой теории биологии развития. К концу 20 века были познаны только самые основные закономерности роста и развития организмов, глубокая сущность которых наукой еще до конца не раскрыта. [1]

Изучению онтогенеза животных были посвящены исследования многих деятелей науки. Особенно интенсивно и плодотворно  теория онтогенеза стала разрабатываться  в последние 15—20 лет в связи  с развитием молекулярной биологии и генетики. Молекулярно-генетические методы исследования углубили познания закономерностей роста и развития животных, создали новые возможности  для разработки методов управления этими процессами.

Целью данной курсовой работы является оценка степени изученности данного  вопроса, а также обобщение накопленных  знаний об онтогенезе и факторах, влияющих на индивидуальное развитие животных.

В литературе, использованной мною при написании данной работы, даны основные понятия роста и развития животных, рассмотрены методы изучения и анализа процессов роста. Кроме того, уделено большое внимание описанию основных закономерностей индивидуального развития и факторам, оказывающим наибольшее влияние на онтогенез: наследственность, факторы внешней среды, кормление и содержание и т.д.    А также описание периодов онтогенеза: эмбрионального и постэмбрионального. Помимо этого, обращено внимание на достижения ученых Н. П. Чирвинского и А. А. Малигонова, установивших закономерности индивидуального развития.  
       Создание       животных   желательного   типа   возможно  только       при учете   закономерностей    индивидуального    развития  и    многих   факторов, оказывающих на него влияние.  
       Таким образом, можно сделать вывод о том, что знание закономерностей роста и развития является необходимым условием для создания животных желательного типа, обладающих необходимыми хозяйственно-биологическими признаками.

 

 

1. Сущность и основные закономерности онтогенеза.

 

Термины «онтогенез» и «филогенез»  ввел в биологию немецкий зоолог Е.Геккель. Он же сформулировал и обосновал  биогенетический закон. Термин «онтогенез»  означает процесс индивидуального  развития особи, «филогенез» - история  развития вида. Согласно биогенетическому закону индивидуальное развитие особи  является как бы кратким повторением  филогенеза. Последний реализуется  в онтогенезе через наследственность, составляет основу онтогенеза и направляет его по пути, пройденному предками. [2]

        Индивидуальное развитие организма (онтогенез) по определению Н.А.Кравченко - это совокупность количественных и качественных изменений, происходящих после оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы, на протяжении всей жизни особи в соответствии с унаследованным ею генотипом и нормой реакции. Иначе онтогенез можно определить как совокупность возрастных морфологических, биохимических и физиологических изменений, протекающих в организме на протяжении всей жизни. 
        В онтогенезе организм претерпевает изменения роста и развития. Развивается    организм в   результате   обмена  веществ,   при   котором происходит   рост и   дифференциация   органов  и   тканей,      т.е.  качественное усложнение структуры и функции организма.

Под ростом понимают процесс увеличения размеров организма, его массы, происходящий за счет накопления в нем активных, главным образом белковых, веществ.

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.

Взаимосвязь между процессами роста  и развития это взаимосвязь между  количественными и качественными  изменениями, происходящими в организме  в процессе онтогенеза. Нельзя говорить об изолированности процессов роста  и развития животных, оба они взаимосвязаны  и взаимообусловлены.

Под развитием животного понимают процесс усложнения структуры организма, специализацию и дифференциацию его органов и тканей. Иными словами, развитие — это качественные изменения содержимого клеток, органо-образовательные процессы, которые проходит каждый организм от оплодотворенного яйца до взрослого, способного к размножению и сходного в основных чертах с родительским организмом.

 
      Индивидуальное развитие организма совершается неравномерно. Оно разграничивается на определенные периоды, стадии, качественно отличные друг от друга. Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм .[3]   

      В биологической науке неравномерность в развитии организма называется стадийностью развития. Сущность его заключается в смене требований развивающегося организма к условиям своего существования . [4] 
         В жизни животных имеются два периода развития: эмбриональный  
(с момента образования зиготы до рождения) и постэмбриональный (от рождения до смерти). В процессе развития животное приобретает видовые и породные свойства, а также присущую только ему индивидуальность, выражающуюся в особенностях конституции, темперамента и продуктивности.

          На начальных этапах индивидуального развития рост организма протекает наряду с процессами дифференцировки органов и систем и находится под контролем многих факторов, среди которых существенной значение имеют продукты эндокринных желез. Развитие этих органов и начало их функции в ходе онтогенеза совершаются в определенной последовательности, и включение их в общие процессы жизнедеятельности тесно переплетается с функцией других органов и накладывает отпечаток на все дальнейшее развитие. В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста в определенной степени связаны с периодическими сдвигами в функции эндокринных желез. [5]

 

 
1.1. Развитие животных в эмбриональный период.

 Таблица 1 

 

 

 

 

 

 

 

          Продолжительность эмбрионального развития животных колеблется в зависимости от породы, кормления и содержания самок. Например, у коров джерсейской породы она составляет в среднем 270 дней, ярославской - 276, симментальской и красной горбатовской  - 280, абердин-ангусской - 285, у овец гемпширской породы - 144 дня, породы рамбулье - 150.  При  хорошем кормлении   и  содержании  животных  продолжительность    эмбрионального развития их потомства сокращается. 
 
        Животные размножаются половым путем, сущность которого заключается в слиянии половых клеток - женской и мужской, различающихся по   своему  строению,     размерам   и   физиологическим     функциям, в результате чего получается одна клетка. 
 
       Процесс оплодотворения состоит из трех стадий: встречи женской яйцеклетки с мужскими половыми клетками; проникновения сперматозоидов в яйцеклетку; слияния ядра яйцеклетки с ядром сперматозоида. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. С момента образования зиготы начинается индивидуальное развитие организма, которое можно разделить на следующие процессы:

деление зиготы и возникновение  органов и тканей;

дифференциация - появление морфологических, биохимических и функциональных различий и органов и тканей;

специализация - приспособление тканей и органов к выполнению определенных функций; интеграция - связь (корреляция) между тканями и органами, то есть соподчинение частей целому;

 адаптация - приспособление организма к условиям существования;

периодизация - разделение индивидуального развития во времени на ряд последовательных стадий, отличающихся одна от другой уровнем дифференциации, специализации, интеграции и адаптации. 

 
В эмбриогенезе животных выделяют три основных периода: 

         3ародышевый - от оплодотворения до полной имплантации эмбриона, то есть до формирования и функционирования плаценты. У коров он продолжается 35 дней, у овец - 30, у свиней - 25 дней. 

         Предплодный - от конца зародышевого периода. Длительность его у коров составляет 25-26 дней,      у овец - 17-18, у свиней - 7-12 дней.

        Плодный – от конца   предплодного    периода    до     рождения животного.      У коров     он составляет     210   -  220 дней, у овец  -  100-105,                 у свиней - 80-85 дней.              
        Развитие зародыша происходит путем многократных количественных и качественных изменений. Оно начинается с деления зиготы, называемого дроблением, что ведет к увеличению массы тела. Затем возникают зародышевые    листки (дермы):  наружный - эктодерма,    внутренний - энтодерма и средний  - мезодерма. Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам. Эктодерма образует кожу со всеми ее роговидными производными : волосы, перья, пух, копыта; нервную трубку, из которой развивается нервная система и органы чувств: зрения, слуха, обоняния. Из энтодермы формируется пищеварительная система, легкие, печень, поджелудочная железа.  Из мезодермы - скелет, мускулатура, соединительная ткань, кровеносная система, сердце, почки, серозные покровы внутренностей и брыжейки.

    Все основные формообразовательные процессы, в результате которых получается сложный организм, проходят в зародышевый период, в конце которого уже ясно выявляется вид эмбриона: уже можно различать развивающегося теленка, ягненка, поросенка, жеребенка, то есть зародыш в своем строении имеет основные видовые признаки. В предплодный и плодный периоды связь между эмбрионом и матерью осуществляется через плаценту. В эти периоды у животных происходит интенсивный рост и усложнение организма путем функциональной и морфологической дифференциации, специализации и интеграции, в результате чего к концу плодного периода животное имеет не только видовые, но и породные особенности. 
        В течение всего эмбрионального развития увеличение тканей, органов и живого веса зародыша протекает неравномерно.   Ткани и органы по скорости роста можно разделить на три группы.   К группе тканей и органов с наибольшей интенсивностью роста относятся кожа, мышцы, сердце, кишечник и поджелудочная железа;     со средней скоростью роста   -  кровь, селезенка, желудок, почки; со слабой интенсивностью  -  головной мозг, легкие, печень, семенники, яичники и щитовидная железа. Скорость увеличения веса животного самая большая в зародышевый период.   Зигота имеет вес менее       миллиграмма,     через месяц   вес зародыша  увеличивается в несколько сот раз. В дальнейшем     скорость роста    и     веса уменьшается (табл.2).                                                             

                                                                                                      Таблица 2

   

 

                

 

 

 

 

 

 

Из таблицы видно, что абсолютный весовой прирост теленка происходит главным образом в плодный  период. Аналогичная закономерность в увеличении веса наблюдается и  у животных других видов. По данным П. Д. Пшеничного и А. И. Лопырина, в 30-дневном возрасте зародыш поросенка имеет вес всего лишь 2 г, зародыш ягненка -  менее 1 г, в два месяца соответственно 110 и 70 г, в момент же рождения поросенок весит 1,3 кг, а ягненок - 4,3 кг. 
 
        Скорость увеличения линейных размеров животного также самая большая в зародышевый период. Зигота, величина которой находится в пределах сотых миллиметра, через 8 -  10 дней достигает размера миллиметра, а через месяц -  нескольких сантиметров. Линейные размеры в эмбриональный период изменяются у животных различных видов неодинаково. Различают три типа роста скелета: 

        1)интенсивный рост периферического скелета;  
 
                  2)интенсивный рост осевого скелета:  
 
                 3) одинаковая скорость роста осевого и периферического скелета.

Неравномерность развития осевого  и периферического скелета определяет форму сложения животного при  рождении. 
 
         Первый тип роста скелета присущ крупному рогатому скоту, овцам и лошадям. У них наиболее сильно растут кости конечностей и менее интенсивно позвоночник, ребра, грудная и тазовая кости. В эмбриональный период наибольшего развития к моменту рождения достигают конечности в длину, затем с последовательным уменьшением идут длина туловища, глубина грудной клетки (40%), ширина грудной клетки (35%), ширина в маклоках (30%). В результате неравномерного развития осевого и периферического скелета новорожденные телята, ягнята и жеребята и другие имеют определенный тип сложения. Для телят, например, характерна высоконогость, короткое и узкое (плоское) туловище и относительно короткая и широкая голова. Сложение травоядных животных выработалось в процессе их эволюции. В условиях дикой природы это имело важное приспособительное значение, так как благодаря такому сложению молодняк сразу же после рождения мог следовать за матерью и спасаться от хищников.

 Второй тип роста скелета  наблюдается у собак и кошек.  Поэтому при рождении они оказываются  коротконогими, неспособными вначале  к быстрым передвижениям. Третий  тип роста скелета имеют свиньи. 
 
          Количественные и качественные изменения и превращения, происходящие в эмбриональный период, приводят к формированию из зиготы сложного организма, имеющего все основные видовые и породные признаки и разнообразные функции, что и дает ему возможность существовать после рождения в новых для него условиях.