Закономерности индивидуального развития животных

Министерство общего и профессионального образования

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Новгородский государственный сельскохозяйственный институт

Кафедра аграрной экономики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по технологии производства и переработки

продукции животноводства:

« Закономерности индивидуального развития животных».

Выполнил студент гр.0435

Ефимова Мария Васильевна

Руководитель доцент

Семкив Лидия Павловна

Великий Новгород

2002

Содержание

Введение……………………………………………………………………..3

1.Сущность и основные закономерности онтогенеза…………………….5

2.Факторы, влияющие на онтогенез

2.1 наследственность………………………………………………..16

2.2 факторы внешней среды………………………………………..18

2.3 физиологическое состояние родителей………………………..21

2.4 тренинг…………………………………………………………..24

3. Закономерности индивидуального развития, установленные Н.П.Чирвинским и А.А.Малигоновым………………………….……….26

4. Проблемы управления онтогенезом…………………………………..32

Заключение………………………………………………………………...40

Список использованной литературы……………………………………..42

Приложения

Введение.

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 др. 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 раскрыта1.

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, освещены вопросы, касающиеся современного состояния проблемы онтогенеза; даны основные понятия роста и развития животных, рассмотрены методы изучения и анализа процессов роста, а также такие вопросы, как скорость роста, его продолжительность и периодичность. Кроме того, уделено большое внимание описанию основных закономерностей индивидуального развития и факторам, оказывающим наибольшее влияние на онтогенез: наследственность, факторы внешней среды, кормление и содержание, тренинг и т.д. А также достаточно подробно дано описание периодов онтогенеза: эмбрионального и постэмбрионального.

Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей индивидуального развития и 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.

Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей индивидуального развития, учете факторов, оказывающих влияние на выращивание молодняка.

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 предками2.

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.

Индивидуальное развитие организма совершается неравномерно. Оно разграничивается на определенные периоды, стадии, качественно отличные друг от друга. Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм3.

В биологической науке неравномерность в развитии организма называется стадийностью развития. Сущность его заключается в смене требований развивающегося организма к условиям своего существования4.

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 (приложение 1).

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 желез5.

Развитие животных в эмбриональный период.

У животных различных видов эмбриональный период развития имеет следующую продолжительность (дней):

Вид животного В среднем Колебания

КРС……………………………….. 280 270-290

Овца и коза……………………….. 150 140-160

Свинья……………………………. 115 110-120

Лошадь…………………………… 340 320-360

Кролик…………………………… 30 25-35

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 органах и тканях; 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. 3 а р о д ы ш е в ы й — 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. П р е д п л о д н ы й — от конца зародышевого периода. Длительность его у коров составляет 25—26 дней, у овец— 17—18, у свиней — 7—12 дней. П л о д н ы й — от конца предплодного периода до рож­дения животного. У коров он составляет 210—220 дней, у овец — 100—105, у свиней — 80—85 дней.

У животных оплодотворение яйцеклетки спермием происходит в первой трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми обо­лочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задержи­вается трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми обо­лочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задержи­вается в складках ее стенок, прикрепляется к ним и остается здесь до рождения. У свиней и овец при оплодотворении нескольких яйцеклеток зародыши равномерно распределяются между обоими рогами матки в линейном порядке, на определенном, примерно равном расстоянии один от другого. В рогах матки зародыш теряет яйцовые оболочки, образует трофобласт, через который получает питание — секрет материнских желез.

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 брыжжейки, поддержи­вающие внутренние органы. Некоторые ткани и органы образуются из разных зародышевых листков.

Все основные формообразовательные процессы, в результате которых получается сложны» 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 веса уменьшается (табл.1).

Таблица 1

Изменение веса теленка в эмбриональный период (по данным Г.А. Шмидта)

Из таблицы видно, что за первый месяц вес зародыша теленка увеличивается в 600 раз, за второй – лишь в 43,3, а за девятый – только в 1,4 раза. Но абсолютный весовой прирост теленка происходит главным образом в плодный период, зародыш весит только 2,8 кг, а к моменту рождения вес теленка достигают 35 кг и более. 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) более интенсивный рост периферического скелета;

2) 2) более интенсивный рост осевого скелета:

3) 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 (рис. ) 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.

Развитие животных в постэмбриональный период.

Постэмбриональное развитие животных делится на следующие пять периодов.

1. Период новорожденности—от рождения животного до наступления относительной его независимости от матери и способ­ности к самостоятельному существованию. Продолжительность его у животных разных видов составляет 15—20 дней. В это время основной, а часто и единственной пищей служит молоко матери. В организме животного резко усиливается интенсивность обмена веществ, развивается физическая теплорегуляция, существенно меняются ферментативные функции организма. На основе безуслов­ных рефлексов у молодняка вырабатываются условные рефлексы, обеспечивающие единство и взаимосвязь организма со средой.

2. Молочный период длится до отъема молодняка от матери или до прекращения выпойки ему молока: у телят до 5—6 месяцев, у ягнят до З½—4, у поросят до 2 и у жеребят до 6—8 месяцев. В это время наряду с молоком, которое продолжает оставаться для животных основной пищей, они начинают поедать различные растительные корма, что способствует развитию у них пищевари­тельного аппарата.

3. Период полового созревания начинается в послемолочный период и продолжается до того момента, когда животные становятся способными воспроизводить потомство и идут в случку: крупный рогатый скот и овцы в возрасте 1½ лет, свиньи —9—10 месяцев, лошади — 3 лет. К этому возрасту у животных формируются основ­ные черты индивидуальности. Во время полового созревания живот­ным требуются особенно полноценное кормление и хорошее содер­жание, так как от этого зависит их дальнейшая продуктивность.

4. Период зрелости наступает, когда животные начинают давать продукцию, размер которой постепенно возрастает и достигает максимальной величины. У крупного рогатого скота в возрасте от 5 до 10—12 лет, у овец — от 2 до 6—7 и у свиней — от 2 до 5—6 лет.

5. В период старения воспроизводительная способность и про­дуктивность животных постепенно снижаются.

При рождении жеребята в среднем весят 40—60 кг, телята — 25—40, ягнята—3—5, поросята— 1—1,5 кг. Вес животных при рождении зависит от породы, пола новорожденного, веса и возраста матери, от кормления ее в период беременности. От коров симмен­тальской породы телята рождаются более крупными, чем от коров красной степной породы. Самцы имеют вес на 10—12% больше, чем женские особи. От более крупных матерей (в пределах одной и той же породы) появляется и более крупное потомство. Матки среднего воз­раста дают молодняк, вес которого больше по сравнению с потом­ством, полученным от более молодых и старых животных. При хоро­шем кормлении маток в период беременности рождаются более тяже­лые телята, ягнята, поросята и жеребята. У многоплодных животных (свинья и овца) вес новорожденных зависит также от числа рожда­ющегося потомства. Более крупные при рождении телята, ягнята, поросята и жеребята являются, как правило, более крепкими и жизнеспособными, они интенсивнее развиваются и менее подвер­жены заболеваниям. В постэмбриональный период у животных происходит дальнейшее развитие отдельных систем и органов, увеличение живого веса и линейных размеров. Выше указывалось, что в эмбриональный период различные ткани и органы развиваются с разной интенсив­ностью: одни с большей, другие с меньшей. В постэмбриональный период увеличение многих тканей и органов находится в обратной последовательности, то есть ткани и органы, которые в эмбриональный период развивались менее интенсивно, в постэмбриональный развиваются сильнее и наоборот. Увеличение веса животных всех видов особенно заметно происходит в первый год жизни (табл. 5). Вес телят с возрастом непрерывно увеличивается, но неравномерно: средние суточные привесы сначала повышаются, затем снижаются, а относительный прирост в начальный период возрастает, позднее постепенно падает. В дальнейшем после 18-месячного возраста абсолютные и относительные привесы продолжают постепенно умень­шаться (табл.2).

Таблица 2

Изменение веса телок в постэмбриональный период

(по данным Е.Я.Борисенко)