Периодизация онтогенеза животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА

ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА

(ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА)

Кафедра интенсивных технологий в животноводстве

Реферат

на тему:

Периодизация онтогенеза животных

Подготовила:

студентка 113 группы

магистратуры зооинженерного фак-та

Антонова К.В.

Москва, 2013



Содержание

Введение

Этапы. Периоды и стадии онтогенеза

Продолжительность и периодизация роста и развития

Онтогенез птиц

Онтогенез рыб

Внутриутробное развитие рыб

Заключение



Введение

Индивидуальное развитие представляет собой целостный непрерывный процесс, в котором отдельные события увязаны между собой в пространстве и времени. Существует несколько схем периодизации онтогенеза, каждая из которых является наиболее подходящей для решения конкретных научных или практических задач.



1. Этапы. Периоды и стадии онтогенеза

онтогенез зародыш эмбриональный

Онтогенез делится на два периода:

эмбриональный - от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;

постэмбриональный - от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

С общебиологической точки зрения, важнейшим событием онтогенеза является возможность осуществления полового размножения. Если соотнести различные временные отрезки онтогенеза со способностью особи осуществлять функцию размножения, то его можно разделить на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

В дорепродуктивном периоде особь не способна к размножению. Основное содержание его заключается в развитии зрелого в половом отношении фенотипа. В этом периоде происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздействиям.

В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию полового размножения, отличается наиболее стабильным функционированием органов и систем, а также относительной устойчивостью к воздействиям.

Пострепродуктивный период связан со старением организма и характеризуется ослаблением или полным прекращением участия в размножении. Снижаются приспособительные возможности и устойчивость к разнообразным воздействиям. Применительно к онтогенезу человека названные периоды дополнительно характеризуются специфическими социальными моментами (образование, трудоспособность, творчество). Для каждого из указанных периодов характерны свои особенности заболеваемости.

Дорепродуктивный период подразделяют еще на четыре периода: эмбриональный, личиночный, метаморфоз и ювенильный.

Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Эмбриональный период отличается выраженностью процессов преобразования зиготы в организм, способный к более или менее самостоятельному существованию. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, а также гисто- и органогенеза. Продолжительность его бывает различна. У плацентарных млекопитающих он особенно укорочен. Единственная яйцевая оболочка растворяется перед имплантацией бластоцисты в слизистую матки. Зародыш к этому моменту успевает пройти только стадии зиготы и дробления. Все дальнейшие процессы протекают под защитой и при участии материнского организма. Эволюционное значение этих особенностей будет рассмотрено ниже.

Дроблению предшествуют процессы гаметогенеза и оплодотворения, которые не являются непосредственно индивидуальным развитием и могут даже не привести к нему, но которые во многом определяют дальнейшее развитие зародыша в том случае, если зачатие состоится. Эти процессы называют прогенезом, предшествующим собственно онтогенезу. Цитологически процессы гаметогенеза и оплодотворения представляют собой промежуточное звено, связывающее онтогенезы родителей с онтогенезом их потомства.

Личиночный период в типичном варианте наблюдается в развитии тех позвоночных, зародыши которых выходят из яйцевых оболочек и начинают вести самостоятельный образ жизни, не достигнув дефинитивных (зрелых) черт организации. Так, он встречается у некоторых представителей низших позвоночных - миног, большинства костистых рыб и земноводных. Наиболее характерными чертами личинки являются эмбриональный характер ее организации, наличие временных (провизорных) органов, раннее начало функционирования ряда органов, дающее возможность самостоятельного существования. Благодаря активному питанию личинка получает возможность завершить развитие, а благодаря активному перемещению имеет возможность выбирать условия среды, оптимальные для развития, и выйти, таким образом, из конкуренции со своими же взрослыми сородичами. Продолжительность личиночного периода в сравнении с эмбриональным у всех позвоночных существенно больше.

Метаморфоз состоит в превращении личинки в ювенильную форму. В процессе метаморфоза происходят такие важные морфогенетические преобразования, как частичное разрушение, перестройка и новообразование органов. Степень преобразований тем больше, чем больше различия между средой обитания личинки и взрослого организма, что хорошо иллюстрирует пример развития бесхвостых амфибий.

Ювенильный период начинается с момента завершения метаморфоза и заканчивается половым созреванием и началом размножения. Особенности ювенильного периода проявляются в своеобразии питания молодого организма, его поведения и степени зависимости от родителей. С морфологической точки зрения для этого периода характерны интенсивный рост, установление окончательных пропорций между различными частями тела, завершение развития скелета, кожных покровов, смена зубов, завершение развития половых желез и гормональных регуляций. Продолжительность ювенильного периода у позвоночных варьирует от минимальной, равной 13-18 сут у полевок, до максимальной, равной 18-20 годам у белуги, крокодила, альбатроса, слона. У многих представителей позвоночных, особенно у человека, достижение половой зрелости и начало размножения могут быть разделены значительным промежутком времени.

Рис. 1. Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях эмбрионального развития



2. Продолжительность и периодизация роста и развития

Эмбриональный период

Зародышевая фаза Предплодная фаза Плодная фаза

продолжительность продолжительность продолжительность

у крупного рогатого у крупного рогатого у крупного рогатого

скота 35 дней скота 25-26 дней скота 210 дней

у овец 30 дней у овец 17-18 дней у овец 100-105 дней

у свиней 25 дней у свиней 12-17 дней у свиней 80-85 дней

В зародышевой фазе происходят следующие изменения:

Образование зиготы

Имплантация (внедрение зиготы в слизистую оболочку матки 13-15 дней)

Дробление зиготы, формирование эктодермы, эндодермы, мезодермы

Органогенез

Дифференциация и специализация клеток, тканей, начало образования органов

Масса эмбриона растёт медленно

В предплодной фазе:

Продолжение органогенеза плода

Окостенение скелета, формирование мускулатуры и породных признаков

В плодной фазе:

Завершение дифференцировки тканей, органов и систем

Бурный рост массы эмбриона (в последнюю треть беременности). Рост скелета, внутренних органов, мышц.

Постэмбриональный период

Фаза новорож- Фаза молочного Фаза наступ- Фаза физиоло- Фаза стареденности питания ления половой гической ния организ

от рождения до зрелости зрелости ма

отъема от матери

7-10 дней

Эмбриональное развитие организма начинается с зиготы и продолжается до рождения животного. Оно подразделяется на три периода: зародышевый, предплодный и плодный.

Зародышевый период начинается с образования зиготы после оплодотворения яйцеклетки, характеризуется интенсивным ростом и началом дифференцировки тканей и органов. В течение предплодного периода продолжается интенсивный процесс органогенеза, и формируются основные морфологические породные признаки. В плодный период интенсивно нарастает абсолютная масса организма, и происходят дальнейшие морфологические и физиологические изменения, в результате которых формируется плод. Продолжительность этих периодов эмбрионального развития у животных разных видов неодинакова. Продолжительность эмбрионального развития зависит также от породных особенностей и условий кормления самок в период беременности.

Так, у коров абердин-ангусской породы беременность продолжается в среднем 281 день, у шортгорнских коров - 285, у овец гемпширской породы - 144, у овец породы рамбулье - 150 дней.

Интенсивное кормление беременных самок способствует некоторому сокращению периода развития плода.

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.

Живая масса новорожденных животных зависит от их видовых и породных особенностей, пола, условий кормления матери в период беременности, а также от ее живой массы. Например, масса жеребят при рождении 40 - 60 кг, телят - 25 - 40, ягнят - 3-1,5, поросят -- 1 - 1,5 кг. Масса самцов при рождении больше самок на 10- 12 %. При обильном и полноценном кормлении беременных маток масса их приплода повышается, а при недостаточном кормлении снижается. Масса животных при рождении - важный селекционный признак, показатель дальнейшего развития организма.

В постэмбриональном развитии животных выделяют периоды новорожденности, молодости, зрелости и старости.

Период новорожденности у сельскохозяйственных животных разных видов длится несколько дней. В этот период организм новорожденного адаптируется к условиям жизни вне организма матери; при этом изменяются характер дыхания, кровообращения и питания, вырабатываются терморегуляция и условные рефлексы на внешние факторы. Единственным кормом новорожденных в первые дни служит молозиво и молоко матери. Создание для животных в период новорожденности необходимых условий кормления и содержания, обеспечивающих их здоровье и нормальное становление жизненных функций, имеет большое значение для развития их продуктивности в последующем.

Период молодости начинается по завершении периода новорожденности и продолжается до наступления половой зрелости животного. В начале этого периода основной пищей молодняка является молоко, в последующем в связи с развитием органов пищеварения оно заменяется растительными кормами. Животные приобретают способность давать высокие абсолютные приросты. В период молодости наступает их половое созревание, что весьма существенно влияет на развитие организма. К концу периода половые циклы регулярно повторяются и развиваются вторичные половые признаки. В фазу полового созревания приросты молодняка несколько снижаются.

Период зрелости охватывает время производственного использования животных. Начинается он с наступлением половой зрелости и заканчивается при значительном снижении продуктивности животных в связи с наступлением старости. Период зрелости характеризуется активным обменом веществ, высокой продуктивностью животных и нормальными воспроизводительными функциями их полового аппарата.

В период старости уменьшается интенсивность обмена веществ, снижается продуктивность животных, угасают функции воспроизводства, ослабляется резистентность организма.

Установлено, что длительность жизни зависит от продолжительности периода развития, размеров животных, их плодовитости, типа питания. Животные живут дольше, если период их развития и масса тела больше. Травоядные животные долговечнее плотоядных. Плодовитость животных находится в обратной зависимости от продолжительности их жизни.

Таблица 2

Изменение живой массы животных разных видов в процессе роста

Вид животного	Продолжительность	Живая масса во взрослом состоянии
	жизни, лет	эмбрионального периода, дней	роста, лет
Слон	150	650	40	3000
Верблюд	25	390	6	600
Лошадь	35	340	5	500
Крупный рогатый скот	30	285	4	450
Свинья	11	120	2	300
Овца	12	154	1,5	60-70
Собака	11	62	2	15-20
Кошка	9,5	60	1,5	3,5
Кролик	7	30	1,0	4-6

Таблица 3

Продолжительность жизни и хозяйственно использования животных разных видов, лет

Вид животного	Продолжительность
	Жизни	хозяйственного использования
Крупный рогатый скот	30	8-12
Лошади	35	20
Свиньи	11	5-7
Овцы	12	5-8
Верблюды	25	20
Кролики	7	2-3
Куры	3	1
Гуси	6	5-6

2.1 Онтогенез птиц

В эмбриональный период закладываются все основные органы будущего цыпленка. Правильное формирование организма имеет значение не только для эмбрионального периода, но и для всей последующей жизни птицы и ее продуктивности. Развитие эмбриона различных видов птицы имеет одинаковый характер, но различается по времени и продолжительности. Эмбриональное развитие кур подразделяют на четыре основных периода.

В первый период (с 1-го по 7-й день инкубации) происходит закладка почти всех органов. При просвечивании яиц видна хорошо развитая кровеносная система, а зародыш едва различим, так, как он глубоко погружен в желток.

Во второй период (с 8-го по 11-й день инкубации) изучают рост аллантоиса, так как он служит показателем развития зародыша. При хорошем развитии зародыша края аллантоиса должны сомкнуться и охватить все содержимое яйца.

Третий период (с 12-го по 19-й день инкубации). При просмотре яиц на овоскопе острый конец должен быть темным, что свидетельствует о полном использовании белка, а граница воздушной камеры - извилистой и подвижной в связи с выпячиванием шеи цыпленка.

В четвертый период (20-21-е сутки) происходит вылупление цыплят.

В соответствии с названными периодами осуществляют биологический контроль в инкубации, то есть ведут наблюдение за эмбриональным развитием птицы путем просвечивания яиц. Оценивают развитие эмбрионов по нескольким контрольным лоткам из партии.

Следует отметить, что на рост и развитие в эмбриональный период оказывают влияние породы и вид птицы. У кур продолжительность эмбрионального развития составляет 21-21,5 суток; у уток легких пород - 27, у тяжелых - 28; у гусей легких пород - 29, тяжелых - 30; у индеек - 28; у цесарок - 28 сут.

Установлены определенные фазы роста и развития и в постэмбриональный период жизни сельскохозяйственной птицы. Русский ученый И. Абозин, принимая 6 мес. за отрезок времени, необходимый для формирования цыпленка, делит его на две фазы развития: первая - с суточного до 3-месячного возраста; вторая - с 3 до 6-месячного возраста. При этом первую фазу разделяют на два периода: с суточного до 2-месячного возраста (происходит преимущественное развитие костей переднего пояса и рост первичного пера) и с 2 до 3 мес. жизни (наблюдается усиленное развитие костей ног, выпадение первичного оперения). Вторую фазу также подразделяют на два периода: с 3 до 4,5 мес. (развиваются тазовые кости и вторичное оперение) и с 4,5 до 6 мес. (вторичное оперение сформировано полностью, процесс окостенения грудной кости и других частей скелета закончен).

В соответствии с формированием терморегуляции в организме выделяют следующие периоды в росте и развитии цыплят.

Впервые 10 дней жизни происходит окончательное дифференцирование всех тканей и органов, развивается функциональная деятельность желудочно-кишечного тракта и желез внутренней секреции. Цыплята ограничены в движениях, терморегуляция несовершенна, слабо реагируют на внешние раздражители. Этот возраст наиболее ответственный при выращивании молодняка.

С 11-го по 30-й день наблюдается быстрый рост цыплят, усиливается теплообразование, происходит интенсивная оперяемость. Значительно возрастает потребность в кормах.

С 31-го по 60-й день терморегуляция становится совершенной, заканчивается рост первичного пера. У цыплят закрепляются условные рефлексы на кормление, вырабатывается привычка к окружающей обстановке.

При сохранении общих закономерностей роста у птицы различных пород и видов неодинакова скорость роста (табл. 4).

Быстрее других (в абсолютных показателях) происходит увеличение живой массы у гусят, затем у индюшат и утят. В месячном возрасте гусята весят на 75% больше, чем утята. В то же время у птицы всех видов наиболее быстрый рост происходит в первый месяц жизни. Поэтому данный период является наиболее ответственным в выращивании молодняка.

Существуют значительные возрастные различия по живой массе птицы. Куры в 2-летнем возрасте имеют массу на 10-20%, а индейки на 15-20% выше, чем в годовалом. Отмечаются индивидуальные различия в скорости прироста живой массы у птицы одной и той же породы. У линейной птицы индивидуальные различия значительно меньше.

Таблица 4. Относительная скорость роста молодняка птицы, %

Месяц жизни	Цыплята	Индюшата	Утята	Гусята
Первый	150	150	180	170
Второй	85	100	90	45
Третий	50	70	25	35
Четвёртый	30	40	4	10
Пятый	20	30	4	7

2.2 Онтогенез рыб

В раннем онтогенезе рыб можно выделить несколько периодов развития; эмбриональный (зародышевый), личиночный и мальковый (рис. 2).

Рис. 2. Периоды раннего онтогенеза костистой рыбы: 1- икринка; 2- предличинка; 3 - личинка; 4- малек

Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения и заканчивается переходом на экзогенное питание. Он может быть подразделен на два подпериода: собственно эмбриональный, предполагающий дробление и органогенез, и предличиночный (выклюнувшийся эмбрион питается за счет желтка). Личиночный период отличается активным питанием молоди при незавершенном органогенезе. На этом этапе развития тело у рыбы прозрачно, внутренние органы не сформированы, плавников нет.

Мальковый период характеризуется наличием всех плавников, появлением чешуи, кожной пигментации. При движении рыбка совершает сложные движения за счет не только изгибания тела, но и использования парных и непарных плавников.

2.3 Внутриутробное развитие рыб

Внутриутробное развитие при внутреннем оплодотворении у рыб имеет различную степень совершенства. Например, у некоторых сомов сразу после внутреннего оплодотворения происходит выметывание оплодотворенных икринок.

Для черноморской бельдюги характерно живорождение. Желток ее икринки очень маленький, поэтому эмбрион вынужден питаться за счет резорбции других половых клеток. К моменту "родов" молодь этого вида рыб хорошо развита и способна активно питаться.

У пециллий, гуппи, молинезий эмбрион образует псевдоплаценту, через которую получает из крови матери кислород и питательные вещества. У рыб есть примеры, когда "беременность" развивается в ротовой полости. Так, многие представители семейства Apogonidae, обитающие в тропиках, вынашивают икру в ротовой полости, где между икринкой и слизистой оболочкой формируется своеобразная плацента. Причем у некоторых рыб "беременность" развивался в ротовой полости у самца (рис.3). У некоторых барбусов местом плодоношения является желудок, у некоторых сомов - брюшная стенка (рис. 4).

У самки аспредо (сем. Bunocephalidae) плодоношение происходит без внутреннего оплодотворения. Эти сомы откладывают икру на дно. После осеменения икры самцом самка ложится на икру брюхом, которое к тому времени приобретает ячеистую структуру. Оплодотворенные икринки засасываются в ячейки брюшка самки, где срастаются с ее кожей. По псевдоплаценте эмбрионы получают кровь матери, насыщенную кислородом и питательными веществами.

Рис. 3. Самец Apogon semilineatus с икрой в ротовой полости; вверху показана "плацентарная связь" икринки со слизистой оболочкой рта

Рис. 4. Разновидности плодоношения рыб: 1, 2-развитие икры в желудке барбуса; 3, 4- развитие икры на брюхе аспредо

Плацентарная связь не относится к поздним эволюционным приобретениям. Доказательством этого служит широкая распространенность внутреннего плодоношения у исторически древних групп ихтиофауны - селяхий (рис. 5). У рыбы цитомагастера внутриутробное развитие настолько затягивается, что к моменту рождения молодь мужского пола становится половозрелой. Особенно высокого совершенства внутриутробное развитие достигает у акул. У этих примитивных с точки зрения эволюционного развития и сложно организованных с точки зрения физиологии рыб внутреннее оплодотворение, примитивная матка и довольно совершенная плацентарная связь.

Плацентарная связь эмбриона с организмом матери у акул была обнаружена еще древними. Так, в IV в. до н. э. Аристотель в своем гениальном труде "История животных" описывает особенность внутриутробного развития у куньей акулы, обитающей в Средиземном море.

Динамика образования плаценты такова. После внутреннего оплодотворения зигота делится, оставаясь в яйцеводе самки. После формирования желточного мешка на его поверхности образуются особые складки и выросты, которые проникают в складки слизистой оболочки стенки яйцевода. Позднее желточный мешок зародыша срастается с яйцеводом. Так образуется детское место - плацента, через которое происходит объединение кровеносных систем матери и плода. Через плаценту зародыш получает из крови матери все необходимые для дальнейшего развития питательные вещества и освобождается от конечных продуктов обмена веществ. Часть яйцевода, которую занимает зародыш, видоизменяется и превращается в подобие матки. Плод развивается в матке и появляется на свет хорошо приспособленным к самостоятельной жизни.

Продолжительность плодоношения у разных видов акул и скатов различна. Например, у колючей акулы она составляет 22 мес.

В зависимости от видовой принадлежности акуленок имеет длину тела 10 см и более. У новорожденного хорошо развит опорно-двигательный аппарат.

Рис. 5. Примитивная плацентарная связь селяхий пищеварительная система и сенсорные органы.

Все это позволяет ему самостоятельно питаться и быстро наращивать живую массу. Некоторое время после рождения акуленок находится под присмотром матери. Благодаря такой эффективной заботе о потомстве молодь акул имеет высокий коэффициент выживаемости, а вид - биологически обоснованную низкую плодовитость (овулирует от 2 до 100 яйцеклеток). Биологическая целесообразность такой стратегии воспроизводства доказывается тем, что хрящевые рыбы сохраняют за собой свою экологическую нишу с девонского периода палеозойской эры, т. е. более 300 млн лет.



Заключение

Само рождение, т.е. выход развивающейся особи из оболочек яйца или из организма матери, у разных видов происходит на разных стадиях зрелости. В то же время у всех видов до рождения организм находится под защитой яйцевых оболочек или материнского организма и не способен питаться и осуществлять другие важные функции самостоятельно. Защищенность ранних, морфофункционально незрелых стадий, обеспечивает выживаемость вида. После рождения особь устанавливает связи с новой средой, начинает самостоятельно питаться, передвигаться и осуществлять все другие функции.



Список литературы

Иванов А.А. Физиология рыб. Изд-во «Лань», 2011

Красота В.Ф. Лобанов В.Т., Джапаридзе Т.Г. «Разведение сельскохозяйственных животных» изд-во «Агропромиздат» Москва 1990г.

Родионов Г.В., Табакова Л.П. «Основы зоотехнии» изд-во «Академия» Москва 2003 г

Размещено на Allbest.ru