Понятие о росте и развитии сельскохозяйственных животных. Основные закономерности роста и развития животных. Послеутробное (постэмбриональное) развитие. Изменение пропорций тела животных в процессе роста. Ритмичность роста.  Направленное выращивание животных. Факторы, влияющие на рост и   развитие   животных

Содержание стати:

1. Понятие о росте и развитии сельскохозяйственных животных.

2. Основные закономерности роста и развития животных.

3. Послеутробное (постэмбриональное) развитие.

4.Изменение пропорций тела животных в процессе роста.

5.Ритмичность роста.

6. Направленное выращивание животных.

7. Факторы, влияющие на рост и   развитие   животных.

Понятие о росте и развитии сельскохозяйственных животных.

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

Индивидуальное развитие организма (онтогенез) начина­ется со времени оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы и протекает па протяжении всей жизни организма под влиянием наследственных задатков (генотипа) и усло­вий внешней среды (корма, вода, воздух, условия содержа­ния, а также климат, почва и др.). Лишь при создании для организма с определенной наследственной основой бла­гоприятных условий внешней среды можно получить живот­ное желательного типа.

Онтогенезом, по определению проф. Н. А. Кравченко, называется совокупность количественных и качественных изменений, происходящих после акта оплодотворения яй­цеклетки и образования зиготы, на протяжении всей жизни особи в соответствии с унаследованными ею генотипом и нормой реакции. Иначе индивидуальное развитие животных 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. Еще Ч. Дарвин в своей работе «Изменение домаш­них животных и культурных растений» отмечал: «Всякий организм достигает зрелости после более или менее дли­тельного периода роста и развития: первый из этих терминов означает только увеличение размеров, термин же развитие — изменение строения». Оба эти процесса тесно взаимо­связаны.

Развивается организм в результате обмена веществ, при котором происходит рост и дифференциация органов и тка­ней, т. е. качественное усложнение структуры и функции организма.

Дифференциация, по проф. К. Б. Свечину, — это возник­новение новых биохимических, функциональных и морфо логических особенностей в организме или в отдельных его частях. Дифференциация клеток в процессе развития осу­ществляется под контролем их генетического аппарата, воз­никшего в результате онтогенеза и филогенеза — истори­ческого развития животных. Онтогенез и филогенез также взаимосвязаны. История формирования особей — это про­должение истории развития живого организма, причем первый процесс в целом повторяет те этапы, которые свойст­венны для возникновения современной организации всего живого.

Индивидуальное развитие организма совершается не­равномерно. Оно разграничивается на определенные перио­ды, стадии, качественно отличные друг от друга. Особенно резко отличаются между собой стадии онтогенеза насеко­мых (личинка, куколка, взрослая форма). Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм

Основные закономерности роста и развития животных

Для роста и развития сельскохозяйственных животных характерны неравномерность и периодичность. Сельскохо­зяйственные животные в большинстве своем относятся к высшим млекопитающим, онтогенез которых можно разде­лить на периоды внутриутробного (эмбрионального) и послеутробного (постэмбрионального) развития.

Внутриутробное развитие млекопитающих проходит сле­дующие подпериоды — стадии (по Г. А. Шмидту): зароды­шевый (эмбриональный), предплодный и плодный.

Зародышевый (эмбриональный) подпериод. В первые семь суток у крупного рогатого скота проходит стадия дроб­ления зиготы. Зародыш еще не получает извне питательных веществ. Источником питания служит бескислородное рас­щепление веществ, содержащихся в яйце. 8—19-е сутки — стадия питания и дыхания посредством трофобласта. По­являются зародышевый диск, зародышевые листки и осе­вые органы. Начинается развитие желточного мешка, фор­мируется амнион. 20—23-е сутки — стадия питания и ды­хания с помощью сосудов желточного мешка. Формируется пищеварительный канал, задняя часть которого дает нача­ло аллантоису. Развивается первичная почка. 24—34-е сутки — стадия питания и дыхания с помощью сосудов аллантоиса, образующего вместе с хорионом примитивную плаценту. Закладываются все остальные органы тела. На этом заканчивается эмбриональное развитие организма. Продолжительность его у крупного рогатого скота 34, у овец 29 и у свиней 22 суток.

Предплодный период. 35—50-е сутки — ранний предплодный подпериод. Закладывается молочная железа. Фор­мируется хрящевой скелет. 50—60-е сутки — поздний предплодный подпериод. Определяется пол плода. Начинается окостенение скелета. Этот подпериод продолжается у круп­ного рогатого скота 26, у овец 18, у свиней 16 суток.

Плодный период. 61—120-е сутки — ранний плодный подпериод. Плодный пузырь и плацента вполне развиты. От­четливо видны не только видовые, но и породные признаки. 5—6-й месяцы — поздний плодный подпериод. Про­должается дальнейший рост уже сформированного в основ­ном плода. Развивается кора головного мозга, регулирует­ся дыхание, пищеварение. Плодный подпериод продолжается у крупного рогатого скота 220—230, у овец— 100—110, у свиней — 80—90, у лошадей 240—260 суток.

Таким образом, сельскохозяйственным животным раз­ных видов присущи свои видовые особенности эмбриональ­ного развития. Как отмечает проф. П. Д. Пшеничный, у крупного рогатого скота условия эмбриогенеза в первую четверть внутриутробного развития могут вызвать изме­нения в формообразовании (качественные изменения в хозяйственно-биологических свойствах), тогда как условия эмбриогенеза в последнюю четверть сказываются прежде всего на внутриутробном росте, а следовательно, на величине и телосложении телят при рождении. Поэтому в за­родышевый и предплодный подпериоды большое значение имеет качество, а не количество питательных веществ.

В плодный подпериод, особенно во второй его половине, в связи с ростом плода увеличивается потребность в количес­тве питательных веществ. Это не значит, что качество кормле­ния может быть ухудшено по сравнению с предыдущим подпериодом. Здесь наряду с качеством большое значение имеет и количество корма, потребляемого матерью, а через нее и плодом.

Установлено, что основные хозяйственно-полезные приз­наки животного (крепость конституции и состояние здо­ровья, продуктивность) закладываются в период его внутриутробного развития.

Послеутробное (постэмбриональное) развитие

Начинается со времени рождения животных и продолжается до их смерти. Выделяют (проф. П. Д. Пшеничный) пять основных подпериодов постэмбрионального развития крупного рогатого скота, которые учитывают комплекс физиологических тре­бований организма к условиям жизни, без чего нельзя ор­ганизовать рациональное кормление и содержание живот­ных. К ним относятся подпериоды новорожденности, мо­лочный, полового созревания и нарастания индивидуаль­ности в развитии, расцвета зрелости и функциональной деятельности и подпериод старения.

1. Подпериод новорожденности — от рождения теленка до относительно независимого от матери его питания и способ­ности к самостоятельному существованию. Продолжается он со дня рождения до трех недель. В течение первых одной-двух недель после рождения у теленка полностью раз­вивается физическая терморегуляция, постепенно сменяют­ся очаги кроветворения и сильно изменяются ферментатив­ные, всасывательные, защитные функции организма. Корм­ление материнским молоком в этот подпериод обязательно, причем оно служит почти единственной пищей новорожден­ного теленка.

При потреблении молозива кровь теленка обогащается иммунными телами, увеличиваются запасы витамина А в печени, усиливаются моторные функции пищеварительных органов.

2. В молочный подпериод основным кормом теленка служит молоко (молоко, обрат, заменители цельного молока). На­ряду с этим теленок постепенно приучается и к раститель­ным кормам, но последние имеют подчиненное значение. Они стимулируют развитие пищеварительных органов те­ленка, способствуют обогащению рубца и толстых кишок микроорганизмами.

Молочный подпериод продолжается до 3—4-месячного возраста телят.

3. Подпериод полового созревания и нарастания индивидуальности в развитии характеризуется усилением развития по­ловых органов; завершается он формированием основных индивидуальных черт — экстерьерно-конституциональных особенностей, по которым различают породные признаки, признаки линии, семейства. Этот подпериод завершается пер­вым отелом и началом лактационной деятельности коров. У быков он заканчивается на втором году жизни и совпадает с систематическим их племенным использованием.
4. В подпериод зрелости и расцвета функциональной дельности животное достигает наивысшей воспроизводительности, максимальной продуктивности и высокой жизне­деятельности. У различных особей он наступает не в одном возрасте и продолжается разное время: у скороспелых — раньше, у позднеспелых — позднее. Кроме скороспелости, на время его наступления влияют уровень и тип кормления.

Задача зоотехника — увеличить продолжительность это­го подпериода соответствующими методами селекционно-племенной работы.

5. Подпериод старения характеризуется постепенным уга­санием общего жизненного тонуса животного и его воспро­изводительных способностей, снижением его продуктивных качеств.

Жизнеспособность потомства старых животных обычно понижена.

Первые три подпериода (новорожденное, молочный, полового созревания) отличаются интенсивным развитием животного, интенсивным ростом его массы, сильным раз­витием мышечной и костной тканей. Поэтому молодняк осо­бенно нуждается в повышенном протеиновом и минераль­ном питании.

В течение первых двух подпериодов преобладает рост трубчатых костей, а следовательно, рост телят в высоту. В течение второго-третьего подпериодов усиленно рас­тут короткие и отчасти плоские кости и соответственно уси­ливается рост туловища у молодняка. В течение третьего-четвертого подпериодов интенсивно растут плоские кости осевого скелета, а следовательно, увеличиваются у скота ширина и глубина туловища.

Если в первые три подпериода постэмбрионального раз­вития масса тела животного увеличивается преимущественно в результате роста мышечной и отчасти костной тканей, а следовательно, путем отложения в теле белка и минераль­ных солей, то прирост ее у взрослых животных осуществляе­тся преимущественно в результате накопления резервного жира.

Знание закономерностей развития сельскохозяйствен­ных животных облегчает зоотехнику управление процессом онтогенеза в интересах производства. В связи с этим изме­няется морфологическая, анатомическая, а вместе с ней и физиологическая стороны онтогенеза. Жизнеспособность скороспелых форм животных в начальных стадиях их раз­вития сравнительно повышена; это важно использовать в зоотехнической практике для создания животных желатель­ных качеств и типа.

Изменение пропорций тела животных в процессе роста

Неравномерность развития сельскохозяйственных жи­вотных в различные периоды проявляется и в изменении с возрастом пропорции их телосложения. Первыми в этом направлении были исследования проф. Н. П. Чирвинского, ко­торый более тридцати лет (с 1886 г.) изучал вопросы роста животных. Дальнейшие работы проф. А. А. Малигонова обо­гатили зоотехнию новыми данными о неравномерности раз­вития  организма животного.

По данным Н. П. Чирвинского, ребра в постэмбриональ­ный период растут быстрее в 5 раз, чем пясть. Остальные кости занимают промежуточное положение. Кости периферического скелета (кости конечностей) — плечевая, бедрен­ная, большая берцовая, лучевая, локтевая, плюсневая и пястная — в постэмбрнональный период растут значительно медленнее, чем кости туловища (осевой скелет) — позвоночник, ребра, грудная кость. В результате различий в росте массы отдельных частей скелета пропорции телосло­жения животных с возрастом существенно изменяются. Так как в утробный период интенсивнее растут кости перифе­рического скелета, то молодняк рождается относительно высоконогим, с высокой крестцовой костью, узкогрудым, с короткой и широкой головой, неглубоким и узким туло­вищем.

Скелет растет быс­трее в утробный период, чем в послеутробный. Поэтому удельный вес его в общей живой массе у новорожденных выше, чем у взрослых животных.

Работами А. Н. Северцова были вскрыта важные закономерности роста и развития отдельных органов и систем организма: в онтогенезе раньше закладываются, но медлен­но развиваются более старые органы и части тела. Филоге­нетически более молодые органы закладываются в эмбрио­нальном развитии позднее, но развиваются значительно
быстрее. В частности, такие органы, как половые железы, кровь, мышцы, костяк, почки, сердце, развивающиеся из самого позднего зародышевого листка (мезодерма), закладываются раньше, но растут медленнее. Печень же, легкие, кишечник (происходят из энтодермы), кожа и ее производные, нервная система и некоторые другие органы (развиваются      из эктодермы) закладываются позднее, но растут значитель­но быстрее органов, закладывающихся в эмбриогенезе из мезодермы. Все это в конечном итоге и обусловливает раз­личную пропорциональность тела животного.

Ритмичность роста

Ритмичность роста выражается в закономерном чередовании его интенсивности в различные периоды жизни живот­ного и сопровождается неодинаковым напряжением физио­логических функций. Ритм — общебиологическое свойство. Различают сезонную и суточную ритмику.

В. И. Федоров (1947 г.) установил ритмичность роста крупного рогатого скота. Проявляется она в закономерной смене периодов усиленного роста животных и его затуха­нии. По В. И. Федорову, средняя продолжительность пе­риода подъема и спада интенсивности роста у телят составля­ет 12 дней. Такая же ритмичность роста была установлена и для кроликов.

Установлено также, что интенсивность многих функций организма изменяется несколько раз на протяжении суток. Так, во время сна жи­вотного уменьшается частота дыхательных движений, становится реже пульс, менее интенсивно протекает обмен веществ, снижаются кровя­ное давление и уровень возбудимости  нервной системы. Работы  К. Б. Свечина свидетельствуют о том,  что суточный  ритм физиологических функций животных соответствует ритмическим  изменениям температу­ры и относительной влажности воздуха. Суточный ритм функций орга­низма формируется также и распорядком дня.

Ритмичность роста животного требует изменения поряд­ка скармливания кормов в различные периоды, а также сме­ны ассортимента кормов. Биологическая ритмика животно­го учитывается в производстве. Вводят, в частности, новые приемы содержания животных, изменяющие установившу­юся ритмику — двукратное доение коров, кормление сви­ней с предоставлением им «разгрузочного» дня, увелпчение длительности освещения птичников в период яйцекладки кур и др.

Направленное выращивание животных

Направленное выращивание — это целеустремленная система воздействия   на  индивидуальное развитие  животного различных факторов, применяемая в определенные периоды жизни с целью формирования   у   него  желательных  признаков  и   свойств,   заложенных в генотипе.

Элементами этой системы являются:

1) определение цели выращивания (тип взрослого животного, направление его продуктивности), пригодности животного к новой промышленной технологии (особенности кормления, содержания и эксплуатации);

2)  выбор факторов    воздействия     (кормление,    эндокринные препараты, свет, температура,    мутагенные факторы,    культура тканей, трансплантация зигот и другие биотехнические методы);

3) установление сроков   (периодов)  применения  выбранных факторов воздействия;

4) дозировка факторов воздействия. Необходимо знать влия­ние различных по силе и продолжительности действия факторов на наследственные свойства организма в отдельные периоды роста и развития;

5) воспитание животных с учетом особенностей пола, типа конституции, иаследственности.

Большинство факторов, влияющих на продуктивность животных, находится под контролем человека и может им изменяться в нужную сторону. Более пластичны, изменчивы под влиянием среды молодые, менее сформировавшиеся организмы. Это положение — одно из важных биологических предпосылок направленного выращивания животных. В процессе индивидуального развития организма проявляются четыре формы изменчивости: комбинативная, мутационная, онтогенетическая и моднфикационная. Первые три имеют наследственный характер и передаются потомству. Модификационная изменчивость ненаследственная, по­томству, как правило, она не передается, размах ее обусловлен генотипом и условиями развития в онтогенезе животного. Следу­ет помнить, что организм никогда полностью не реализует своих наследственных возможностей. В онтогенезе проявляются те за­датки, которые получили для своего развития необходимые усло­вия.

Фенотппические качества, появившиеся у сельскохозяйствен­ных животных в процессе направленного выращивания, многие ученые называют модификационными. Амплитуду модификационной изменчивости организма считают нормой реакции. Под нормой реакции подразумеваются доступные пределы реализа­ции организмом его наследственных возможностей в проявлении определенных признаков и свойств под влиянием конкретных условии внешней среды.

Факторы, влияющие на рост и   развитие   животных

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.

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 половые железы. Каждая из них оказывает специфи­ческое действие на организм, их функции тесно связаны между собой.

Щитовидная железа регулирует минеральный, белковый и водный обмен, а также стимулирует рост и развитие организма. Она вырабатывает йодсодержащие гормоны (тироксин, тиреоглобулин. трийодтиронин и др.), которые обладают высокой физиологической активностью. Удаление этой железы приводит к резкому отставанию в росте и развитии, появляется карлико­вость. При гипофункции щитовидной железы обмен веществ на­рушается, теплорегуляция понижается. Усиленная деятельность (гиперфункция) железы ускоряет развитие организма. С повы­шением активности щитовидной железы увеличиваются относи­тельная интенсивность газообмена, а также содержание в крови летучих жирных кислот и фосфолипидов. Под воздействием небольших доз гормона тироксина наблюдается улучшение роста и продуктивности животных.

Гипофиз (нижнемозговой придаток) занимает одно из цент­ральных мест в системе желез внутренней секреции. Гормоны, вырабатываемые и выделяемые гипофизом, оказывают огромное влияние на рост и развитие животных. Особое значение имеют гормоны роста (соматотропиый), полового созревания (пролан) и лактогенный (пролактин). Под действием соматотропного гор­мона усиливается деление клеток и увеличивается синтез белка. Бычий биосинтетический гормон соматотропин при введении его в организм телят повышает на 15—20% суточные приросты жи­вой массы, а у коров соответственно удой молока. Он оказывает влияние на жировой обмен. Пролан стимулирует половую зре­лость животных, а лактогенный гормон обусловливает образование молока. При удалении гипофиза рост животных задержива­ется, увеличивается отложение жира, деятельность половой си­стемы атрофируется. Усиление функции передней доли гипофи­за в раннем возрасте приводит к гигантизму. Гиперфункция ги­пофиза вызывает также акромегалию — заболевание, характеризующееся увеличением размеров конечностей и некоторых внут­ренних органов.

Половые железы, как известно, являются железами внутрен­ней и внешней секреции, оказывающими большое влияние на процессы формообразования. Давно известен в животноводстве такой прием, как кастрация (удаление половых желез). При про­ведении ее нарушается рост скелета, изменяется обмен веществ, телосложение животного, 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.

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. При освещении вопроса о влиянии 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.

Встречается  несколько  форм   недоразвитии   животных,  обусловленных неблагоприятными условиями кормления. А. Д. Малигонов выделял три основных типа недоразвития:  эмбрпоиалнзм, инфантилизм и неотению.

Эморионализм   (сходство  новорожденного  с  эмбрионом   ранней стадии развития) — явление внутриутробного недоразвития являющегося следствием плохого кормления и содержания матери, а также ранней случки.

Эмбриональная недоразвитость, которая отражается на всем дальнейшем развитии организма, характеризуется следующими признаками: очень низкой массой при рождении (теленок весит 15—17 кг), удлиненным туловищем, иизконогостью, большой головой, утонченными трубчатыми ко­стями, очень тонкой кожей, слабой оброслостью, пониженной сопротивляемостью организма к заболеваниям.

Инфантилизм — недоразвитие на первых стадиях послеутробного периода, выражающееся в сходстве черт взрослого организма с детским.  Например,  по телосложению корова  напоминает 3-месячного теленка.  Инфантилизм  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 жи­вотного в юном возрасте. Характеризуется неотения сходством взрослого организма с растущим при функционировании системы воспроизводства. Сущность неотении, по Д. А. Малигонову, заключается в том, что при бурном развитии половых органов как бы «перехватывается» большое количество питательных веществ, которые должны быть затрачены на формирование других органов и тканей. Возникает это явление также вследствие недокорма молодняка и беременных маток. Для неотении животного характерны следующие особенности: высоконогость, высокозадость, большеголовость, плоское короткое туловище, низкая жи­вая масса, то есть признаки, свойственные растущему, а не взрос­лому организму.

Степень всех трех форм недоразвития зависит от того, как долго продолжалось плохое кормление и содержание животного, тормозящие рост. Чтобы не допустить недоразвития животных, нужно знать его причину. Органы и ткани, бурно растущие в данный период, больше страдают от недокорма, чем те из них, развитие которых протекает медленно. Если плохое питание те­ленка в эмбриональный период приводит к низконогости, а во время постэмбрионалыюго развития к высоконогости, то избы­точное кормление вызывает обратный процесс.

Общебиологический смысл закона недоразвития огромен. Он вскрывает особенности недоразвития частей тела и органов при недокорме, их ускоренное развитие при интенсивном кормлении и, наконец, возможности компенсации роста. В процессе роста и развития живых встречаются две формы изменений: обратимые и необратимые. Обратимые изменения характеризуются тем, что то или иное недоразвитие при соответствующих условиях корм­ления и содержания может исправиться, прийти в норму, ком­пенсироваться. Но такие изменения возможны в том случае, если неблагоприятные факторы действовали на животное непродол­жительное время. В условиях хорошего кормления повышается скорость роста, увеличиваются приросты. Животное за короткий срок восстанавливает то, что было «утеряно» при недокорме.

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.