Основные закономерности роста и развития сельскохозяйственных животных

                 1.Основные закономерности роста и развития сельскохозяйственных животных и факторы, влияющие на этот процесс.

Изучению индивидуального  развития животных (онтогенеза) 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-генетичеокие методы исследования углубили познания закономерностей роста и развития животных, создали новые возможности  для разработки методов управления этими процессами.

Знание индивидуального  развития организма необходимо, прежде всего, потому, что, в процессе роста  и развития животное приобретает  не только породные и видовые признаки, но и присущие только ему особенности  конституции, экстерьера, продуктивности. В онтогенезе осуществляется наследственная преемственность и изменчивость признаков родителей, он протекает  и 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. Иными словами, чтобы получить высокопродуктивное животное, нужно  уметь его выращивать. Онтогенез  состоит из двух основных процессов: роста и развития. Хотя эти понятия  и взаимосвязаны, но не тождественны.

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.

Понятие роста организма  по-разному толковалось многими  учеными. В. Ру, Г. Дриш, К. Сент-Илер под  ростом понимали всякое увеличение размеров тела, его объема, массы. И. И. Шмальгаузен  — один из крупнейших эволюционистов-биологов, истолковывал рост как увеличение активных частей организма, при котором количество свободной энергии в организме  возрастает, но не всякое увеличение объема можно назвать ростом. К. Б. Свечин на основе глубоких исследований онтогенеза ростом называл увеличение массы  клеток организма, его тканей и органов, линейных и объемных их размеров, осуществляемых за счет количественных изменений в  результате стойких новообразований  живого вещества.

Увеличение массы  в результате накопления резервных  жировых веществ или воды в  теле животного не характеризует  процесс роста. Приведем два примера. При откорме закончившая рост свиноматка жиреет, ее живая масса  увеличивается. Взрослые курдючные овцы на обильных пастбищах накапливают большие запасы жира в курдюке (до 35—40 кг). В данных случаях увеличение массы организма не является собственно процессом роста. Рост молодых животных происходит вследствие активного обмена веществ, накопления в организме белка; у взрослых животных этот процесс имеет иной характер (происходит жирообразование). Рост тела животного непосредственно зависит от преобладания процессов синтеза, ассимиляции над процессами диссимиляции (распада) веществ. В науке пока нет единой точки зрения на взаимосвязь между ростом и развитием. Например, крупнейший английский биолог Д. Хеммонд считает развитие производным процесса роста. Ряд ученых под развитием понимают только усложнение структуры организма, дифференциацию органов и тканей, отводя росту главную роль в развитии. Н.Н. Колесник справедливо подчеркивает, что рост животного — один из основных показателей его индивидуального развития. В.И. Федоров указывал, что развитие организма осуществляется в результате действия двух основных процессов: роста и дифференциации. Направление и формы последней контролируются, с одной стороны, всем последовательным ходом онтогенеза, определенным генотипом и являются результатом возникших с самого начала развития (дробление яйца) связей между частями развивающегося зародыша; с другой стороны, мощное формирующее влияние на конкретный ход развития оказывают условия среды, окружающей развивающийся организм.

Современные генетические и эмбриологические исследования внесли много нового в теорию онтогенеза, в процессы управления индивидуальным развитием, вычленили состояние  клеток на ранних стадиях развития и их подавления, выяснили значение мигрирующих генетических элементов  в онтогенезе, определили роль генов-селекторов в процессе дифференциации, репрессии  и депрессии как средств регуляции  и развития.

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.

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. В последние  годы процесс клеточной дифференциации  объясняется с позиций теории  дифференцированной активности  генов, которая является одной  из наиболее важных обобщающих  теорий в биологической науке  XX в. Согласно этой теории специализация  клеток — результат действия  соответствующих групп генов,  характерных для каждого типа  клеток;

3) объединение и  взаимосвязь развития различных  органов и тканей. У млекопитающих  и птиц эту функцию (интеграции) выполняют нервная и эндокринная  системы, ферменты и кровь;

4) приспособление  организма к конкретным условиям  внешней среды;

5) периодизация индивидуального  развития животного.

В процессе онтогенеза животных в одних случаях усиленная  дифференциация сопровождается снижением  скорости роста, в других случаях  бурный рост связан с замедленным  развитием организма. Можно одновременно наблюдать интенсивность роста  и развития или обоюдную депрессию  этих процессов при неблагоприятных  условиях среды. В отличие от млекопитающих  у насекомых отмечается резкая периодизация онтогенеза, взаимоисключающая процессы развития и роста. Интенсивный рост у насекомых идет только между  линьками, а развитие — во время  линьки. В организме животных эти  процессы протекают параллельно, обусловливая друг друга.

Развитие организма  начинается с оплодотворения яйцеклетки и формирования зиготы (оплодотворенная  яйцеклетка), которая представляет собой сложное неоднородное биологическое  образование. Зигота (наследственная основа) несет в себе отпечаток всей предшествующей истории развития данного вида животных, то есть его филогенеза. Напомним, что  под генотипом следует понимать весь комплекс наследственной информации, определяющей генеральную линию  развития организма. Именно этим и объясняется  постоянство видовых, породных, линейных свойств и признаков животных. В процессе онтогенеза животного  происходит как бы раскрытие его  генотипа, завершающееся формированием  фенотипа взрослой особи. Фенотип-это  комплекс всех признаков и состояние  особи в данный момент, на определенном этапе онтогенеза. Обусловлен фенотип  наследственной природой организма  и условиями среды.

Важнейшей биологической  особенностью зиготы является способность  повторять филогенез — путь исторического  развития, пройденный предками. В связи  с этим онтогенез (индивидуальное развитие организма) представляет собой краткое  повторение исторического развития вида. Проблема соотношения онтогенеза и филогенеза была рассмотрена Ч. Дарвиным. Он считал, что эволюционные изменения видов в живой природе имеют в своей основе изменения, произошедшие в индивидуальном развитии, В 1866г Э. Геккель сформулировал биологический закон: онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Он утверждал, что филогенез — единственная причина онтогенетического развития, Признание одностороннего влияния филогенеза на онтогенез ошибочная точка зрения. Крупнейший эволюционист А.Н. Северцов неоднократно подчеркивал, что под филогенезом следует понимать ряд исторически отобранных онтогенезов. Онтогенез не только результат филогенеза, но и его основа. В филогенезе отбираются, концентрируются и закрепляются те изменения, которые возникали в онтогенезе многих поколений и обеспечивали возможность существования вида, его развитие. Филогенез реализуется в онтогенезе через наследственность и составляет основу онтогенеза, он направляет онтогенез по пути, пройденному предками.

В ходе эволюции первичная  связь между поколениями, осуществляемая через половые клетки, начинает все  больше осложняться различными вторичными формами связи: а) обеспечение яйцеклетки питательным материалом; б) условия  внутриутробного развития; в) питание  молоком матери; г) различные формы  заботы о потомстве; д) передача навыков  поведения путем подражания и  др. Все эти вторичные формы  связи советский ученый И.В. Промпов  называл биологическим контактом  поколений. Изучение данной проблемы представляет большой интерес для современной  науки, в том числе и зоотехнии.

В фенотипе животного  никогда не реализуются полностью  все генотипические возможности  организма. Полагают, что у высших животных в геноме содержится около 300 тыс. генов. Однако в каждый период онтогенеза генетическая - информация считывается только с 5% генов, именно тех, которые обусловливают контроль необходимых в данный момент белков, Для реализации их нужны соответствующие  условия внешней среды. Следователь  но, развитие животного, формирование его признаков и свойств определяются как генотипом данной особи, так  и внешними условиями, в которых  проходит онтогенез.

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. Для роста и развития, животных характерен ряд общих закономерностей. К ним, прежде всего, относятся необратимость  процессов развития и изменение  скорости роста с возрастом.

Таблица 1.

Скорость роста  в эмбриональный и постэмбриональный  периоды 

Для млекопитающих  характерен непрерывный рост. Внутриутробное развитие животных происходит неравномерно. Наиболее интенсивное увеличение массы  растущего организма наблюдается  на ранних стадиях эмбрионального развития, когда зародыш еще состоит  из недифференцированных клеток, не несущих  специальных функций. Недифференцированные клетки растут быстрее. Если скорость роста лошади выразить числом последовательного  удвоения массы, то на эмбриональный  период ее приходится гораздо больше, чем на постэмбриональный (табл. 1).

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.

Влияние наследственных факторов. Важная роль в формообразовательных процессах отводится сейчас носителям  наследственных факторов — дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотам. 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 животных 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.