Курс лекций по дисциплине

Фаза интенсивного роста характеризуется быстрым увеличением живой массы животного.

Значительными преобразованиями всех внутренних реакций и роста организма отличается фаза полового созревания. Начало ее внешне не различимо. К концу этой фазы развиваются половые органы, вторичные половые признаки, несколько замедляется рост.

Период зрелости и расцвета функциональной деятельности животного продолжается до снижения активности, обусловленного наступлением старости. Длительность этого периода определяется видом животных и зависит от условий воспитания животного, его кормления, содержания, ухода и эксплуатации. У крупного рогатого скота он длится до 15-18- лет, у свиней

– до 12-15 лет, лошадей – 20-25 лет.

Период старения характеризуется затуханием метаболических процессов, снижением продуктивности и функциональной деятельности животных.

Одной из форм периодичности индивидуального развития является ступенчатость. Проявляется тем, что в развитии наступает процесс задержки, падении активности, заметно ослабляется течение всех жизненных процессов. Примером такого развития является периодичность онтогенеза мышей. В частности мыши, родившиеся весной, быстро растут, в возрасте 3 месяцев становятся половозрелыми и приносят первое потомство. Мыши же, родившиеся осенью, способны к размножению лишь в возрасте 8-10 месяцев. Активный рост их продолжается только первые 2 месяца, то есть до наступления зимы. Затем рост практически прекращается и возобновляется вновь только весной. Половозрелости и максимальной массы эти особи достигают не ранее 10-месячного возраста. Весной грызуны осенней генерации растут примерно с такой же скоростью, что и молодые животные, родившиеся в весеннее время.

Усеверных оленей рост продолжается пять месяцев, то есть летом, а зимой практически прекращается. Зимняя остановка роста является своего рода формой приспособления для сохранения жизни этих животных, находящихся в условиях ограниченного питания.

Умолодых лосей суточные приросты летом достигают 1 кг, а в зимнее время рост их резко снижается. В следующее лето прирост достигает 2 кг и более.

2.3. Неравномерность и ритмичность индивидуального развития

Одной из особенностей онтогенеза является его неравномерность. Неравномерность развития обусловлена различной интенсивностью обменных процессов. Причем органы и ткани животных различаются по скорости метаболизма. У одних (печень, почки, мозг, селезенка) уровень обмена веществ на протяжении всего онтогенеза высокий. У других (мышцы, кишечник, семенники) интенсивность метаболизма снижается с возрастом. Третью группу составляют органы с низким уровнем обмена и наиболее интенсивным снижением его с возрастом (кожа, хрящи).

Выявлена значительная неравномерность процессов роста уже в период внутриутробного развития. Установлено, что самая высокая интенсивность роста, определяемая по кратности увеличения растущей массы, бывает только на ранних стадиях жизни. К концу утробного периода она снижается. Так, более интенсивно удваивается масса зародыша и медленнее вес плода. Например, зародыш свиньи возрастом 15-20 дней удваивает массу за 5 дней, а масса 90-100-дневного плода удваивается только за 10 дней. Масса зародыша теленка за первый месяц пренатального развития увеличивается в 600 раз, за второй – в 43,3 раза, за шестой – в 2,3, а за девятый – только в 1,4 раза.

Однако не следует путать понятие интенсивность и скорость роста. Интенсивность роста характеризуется, в частности, кратностью увеличения живой массы, а скорость роста – абсолютной величиной прироста живой массы. По мере развития интенсивность роста снижается, а скорость роста увеличивается, но только до определенного возраста животного.

Особенности внутриутробного роста сказываются на массе новорожденных, которая у млекопитающих разных видов сильно различается. Так у кроликов масса плода при рождении составляет в среднем 50 г, а у лошадей – 50 кг. Заметно различается масса новорожденных одного вида, но разных пород. Например, масса бычков породы шароле при рождении составляет 45 кг в среднем. А бычков породы абердин-ангусс – 24 кг, джерсейской породы – 20 кг. Более того, эмбриональное развитие бычков длится дольше, чем телочек на 1-2 дня.

На эмбриональном развитии сказывается масса самок. От крупных матерей приплод рождается более тяжеловесный. Так, телята, полученные от тяжеловесных быков, превышают по массе особей, полученных от менее крупных по массе быков.

На особенностях эмбрионального развития сказываются внешние факторы. И это несмотря на то, что плод во время внутриутробного развития защищен организмом матери. Тем не менее, замечено, что у коров, кормившихся в период стельности обильно, живая масса новорожденных телят выше, чем у получавших скудное кормление. Сокращение сухостойного периода снижает массу телят при рождении. При ухудшении кормления кобыл удлиняется срок плодоношения.

В.О. Витт установил, что у выдающихся рекордистов и производителей внутриутробный период развития удлиненный. Чрезмерно раннее начало племенного использования растущих и не достигших физиологической зрелости кобыл неблагоприятно сказывается на последующей их половой деятельности, ведет к сокращению продолжительности беременности, к уменьшению пожизненной плодовитости, к сокращению жизни.

Общей закономерностью характеризуется и динамика живой массы особей после рождения. Эта закономерность заключается в том, что у животных разных видов происходит сначала медленное нарастание абсолютной массы, затем масса увеличивается быстро, а после достижения определенного возраста, характерного для каждого вида животных, рост

замедляется, и масса тела остается долгое время постоянной. Лишь со старостью наступает медленное снижение живой массы.

Своими особенностями характеризуется рост отдельных тканей. Так, в утробный период интенсивно растут кости скелета. Притом не все отделы скелета развиваются одинаково быстро. Более интенсивно растут кости мозгового отдела черепа, в то время как лицевая часть его уступает по скорости роста. Не случайно, поэтому новорожденные характеризуются большой головой с укороченной лицевой частью и более развитой лобной частью.

В послеутробный период рост скелета замедляется.

Надо отметить, что у животных разных видов развитие скелета характеризуется своими особенностями. По линейным промерам тела животных разделяют на два типа развития:

1.Тип развития травоядных животных и

2.Тип развития грызунов, хищников и свиней.

Уживотных первого типа в эмбриональный период интенсивнее растут кости периферического скелета. Поэтому у травоядных животных детеныши рождаются с длинными ногами и относительно коротким туловищем. В послеутробный период у них интенсивнее растут кости осевого скелета.

Уноворожденных грызунов, хищников и свиней кости периферического скелета короче, а лучше развиты кости туловища. В послеутробный же период у них интенсивнее растут кости периферического скелета.

Неравномерно растет и мышечная ткань. В частности, скелетные мышцы к моменту рождения животного по развитию уступают костяку. В послеэмбриональную стадию скорость роста мышц увеличивается, достигает максимума в молодом возрасте, а затем снижается. К примеру, у молодняка крупного рогатого скота наибольший прирост мышечной ткани имеет место

ввозрасте от 4-6 до 14-18 месяцев. После наступления зрелости мышечная ткань постепенно заменяется соединительной и жировой.

Имеются различия и в скорости роста отдельных мышц. Так, у симментальского скота мускулатура осевого скелета в молодом возрасте менее развита, чем мускулатура периферического. Однако после рождения быстрее начинают расти мышцы осевого скелета.

Особенности роста сельскохозяйственных животных изучали советские ученые Н.П.Чирвинский, а впоследствии А.А.Малигонов. Они сформулировали основные положения, отражающие важные закономерности процесса роста:

- на разных этапах онтогенеза организм и его ткани растут неравномерно;

- основной рост млекопитающих происходит во время внутриутробного развития. В эмбриональный период происходит не менее 80% всего числа удвоений их массы;

- животные примитивных пород характеризуются замедленным, а культурных пород – интенсивным ростом;

- пропорции тела животных, достигнутые ими в процессе индивидуального развития, есть результат взаимодействия генотипа организма и условий внешней среды, в которой происходит это развитие.

Дж. Хэммонд подтвердил положения Н.П.Чирвинского о неравномерности роста органов и тканей и конкретизировал их. Он указал, что максимальной скоростью роста на ранних этапах онтогенеза характеризуется нервная ткань, затем костная, мышечная и, наконец – жировая. Эти особенности важно знать для получения продукции нужного качества и разработки технологии выращивания племенных и пользовательных животных, характеризующихся нужным соотношением основных тканей в теле.

Ритмичность онтогенеза

Ритм – это специфическая форма внутреннего и внешнего проявления динамики обмена веществ между организмом и внешней средой. Изменяя течение жизненных процессов, организм старается восстановить нарушенные условиями среды функции, приспособиться к условиям жизни. А поскольку внешние условия меняются и в течение суток, и по сезонам года, соответственно меняются и функции животного, обеспечивая относительное постоянство внутренней среды организма животного. Эти изменения в определенной мере сказываются на продуктивности. Так, суточные изменения температуры, влажности воздуха, солнечной активности, смена дня и ночи сказываются на частоте пульса, дыхательных движений, температуре тела, газообмене у животных. Устойчивость этого ритма зависит от возраста животных. У молодых ритмы менее стойкие, чем у взрослых. Следовательно, в процессе индивидуального развития кортикальные регуляции совершенствуются. Это дает основание полагать, что можно направленно вырабатывать такой ритм физиологических функций, который обеспечит формирование у животных желательного типа нервной деятельности и обмена веществ, что будет способствовать повышению их жизнедеятельности и продуктивности.

На суточный ритм физиологических функций влияет также и распорядок дня. Изменение режима строгого чередования процессов кормления и доения обычно сопровождается соответствующим снижением молочной продуктивности.

Более ярко, чем суточные ритмы проявляются у животных сезонные изменения физиологических процессов, обусловленные сезонными циклами

вусловиях внешней среды. Эти циклически повторяющиеся изменения среды обусловливают в течение онтогенеза формирование временных связей организма со средой. В результате образуются сезонные или годичные циклы

вметаболизме, в терморегуляции, что отражается и на продуктивности. Например, летом основной обмен выше, чем зимой. У северных оленей зимой рост прекращается, летом возобновляется. Тут и сезонность половых функций у животных.

Периодические изменения в интенсивности и характере обмена веществ и энергии, видимо являются основой жизнедеятельности организма.

Эти изменения и лежат в основе ритмики роста, проявляющейся в закономерной смене периодов усиленного их роста периодами его затухания.

Выявлено, что у телят каждые 12 дней меняется период подъема периодом спада интенсивности роста, то есть рост характеризуется волнообразной кривой с постоянной длиной волны.

Аналогичный ритм установлен и у кроликов с длиной волны 7-15 дней. Выявлена ритмичность весового и линейного роста у жеребят. При этом увеличение интенсивности весового роста сопровождается снижением интенсивности линейного роста и наоборот. Длительность волны роста и ее амплитуда зависят от породы, пола животных, периода онтогенеза, типа воспитания молодняка.

С учетом ритмики роста предложено менять технику кормления молодняка. В периоды интенсивного роста скармливают меньше корма, а в периоды затухания – дачу корма увеличивают. В целом это позволяет повысить скорость роста, без увеличения общего расхода кормов.

3. Факторы, влияющие на онтогенез.

Поскольку онтогенез является результатом реализации наследственной основы, то есть генотипа животных в конкретных условиях среды, следовательно, на ход и его результаты влияют как наследственные факторы, так и паратипические, то есть средовые.

Всякое изменение наследственной программы сказывается на процессах индивидуального развития. Если эти изменения нежелательны, то следствием их будут наследственные дефекты. Это и карликовость крупного рогатого скота, рождение двухголовых телят, гемофилия, ахрондроплазия (рождение телят с укороченным туловищем и конечностями), врожденное отсутствие конечностей, коротконогость, безшерстность, гипоплазия яичников, заячья губа, крипторхизм, сращение ануса, гермафродитизм и др.

Помимо наследственных факторов на онтогенез оказывают влияние факторы внутреннего порядка, а также ряд паратипических.

Известно, что внутренним регулятором процессов роста и развития, сказывающимся на продуктивности животных, является эндокринная система. Важнейшими по степени влияния на организм являются такие железы внутренней секреции как гипофиз, щитовидная железа, половые железы.

В гипофизе вырабатывается ряд гормонов (соматотропный, усиливающий деление клеток, синтез белка, влияющий на жировой обмен, лактогенный, регулирующий образование молока, стимулирующий лактацию, а также гормон полового созревания - пролан);

Чрезмерная функция гипофиза, особенно в молодом возрасте, приводит у животных к гигантизму, акромегалии (увеличении размеров конечностей и некоторых внутренних органов).

Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции минерального, белкового и водного обмена, и также стимулируют рост и развитие организма. При удалении или гипофункции щитовидной железы

наблюдается задержка в росте и развитии (карликовасть). Повышенная активность ее ускоряет развитие организма, а при ее чрезмерной функции усиливаются процессы диссимиляции, приводящие к исхуданию животных, интенсификации газообмена.

Большое влияние на процессы формообразования оказывают гормоны половых желез. Кастрация нарушает рост скелета, замедляет обмен, усиливает жирообразование. При повышенной активности половых желез наступает более раннее половое созревание, повышается скороспелость.

Генетически запрограмированная продуктивность реализуется в конкретных условиях выращивания и использования животных. Так, при недостатке белка, витаминов, минеральных веществ, и ряда других элементов питания нарушается развитие эмбрионов, они могут погибнуть, рассосаться. Считается, что в первые 1,5 месяца после оплодотворения гибнет около 30% зигот и эмбрионов крупного рогатого скота. Наибольшие потери эмбрионов у свиней наблюдаются на 13-18 днях и на 24-40 днях эмбрионального развития и составляют 30-40%.

На уровне эмбриональной смертности сказывается величина молочной продуктивности самок, их возраст, качество спермы, состояние половой системы животного, сезон осеменения, условия кормления и содержания матери, хромосомные аномалии, состояние иммунной системы, гормональные нарушения и др. факторы. Так, у свиней эмбриональная смертность обусловлена на 35-40% наследственными факторами, влияние возраста родителей составляет 6-12% и условий среды – 50-58%.

Из большого комплекса паратипических факторов заметное влияние на онтогенез оказывает температура. Животным конкретного вида, породы и пола требуется определенная температура, так называемая зона комфорта, в пределах которой они поддерживают требуемую температуру тела. Снижение температуры от зоны комфорта вызывает переохлаждение, повышение – перегрев. Следует отметить, что более неблагоприятно сказывается на животных перегрев. По мере снижения температуры задерживается рост.

Свет является также важным фактором влияния на развитие животных. Установлено, что у животных вырабатывается суточный ритм активности суточных функций, связанный со сменой дня и ночи, который сказывается на продуктивности, росте и развитии. Удлинение светового дня, например, повышает яйценоскость. Чрезмерно длительный световой режим тормозит рост животных. Изменением светового режима регулируют, к примеру, продолжительность беременности пушных зверей.

В частности, у соболя и куницы с помощью специфического режима освещения удается сократить латентную фазу беременности на 4-4,5 месяца. Известно, что в естественных условиях после оплодотворения у животных этих видов образовавшаяся зигота развивается до стадии трофобластулы, а затем временно прекращает дальнейшее дробление, не имплантируется и находится в свободном состоянии в полости рогов матки в течение 6,5 месяцев. Вследствие этого щенение животных этих видов происходит в

апреле-мае. Увеличивая длительность светового дня после спаривания с июля – августа и доведя его к ноябрю до 16 часов, удается избежать появления латентной фазы. В этих условиях самки куницы щенятся не в апреле-мае, как обычно, а в декабре.

Влажность воздуха и его состав оказывают большое влияние на рост и развитие молодняка. Заболевание и падеж телят, поросят, ягнят, цыплят наблюдаются при повышенной влажности и низкой температуре. Зоогигиеническими нормативами предусмотрены в помещении для содержания телят профилакторного и молочного периодов оптимальные параметры микроклимата - относительная влажность не более 75%, для молодняка более старшего возраста – 85%, для поросят – 65-75%. Большое значение имеет и состав воздуха.

Сильное влияние на развитие животных, их онтогенез оказывает кормление. Обильное питание смолоду ускоряет рост и формирование организма, скудное – задерживает рост тканей и органов. И это проявляется уже в эмбриональный период.

Однако в самой генетической программе, контролирующей развитие признаков организма, заложены не готовые решения, а определяемые генотипом лимиты реализации этих признаков. Эти лимиты, называемые иначе нормой реакции, определяются влиянием паратипических факторов. Другими словами – в фенотипе любой особи никогда не реализуются все генотипические возможности данного животного, поскольку фенотип представляет собой лишь частичное выражение его генотипа, то есть тот вариант который сформировался в данных конкретных условиях развития. Эти различия между организмами, зависящие только от влияния внешних факторов, относятся к так называемым модификациям.

Изучая особенности роста отдельных тканей и органов, Н.П. Чирвинский установил, что при плохом питании сильнее отстают в развитии наиболее интенсивно растущие части скелета. Это положение названо «Законом Чирвинского» или «правилом недоразвития». Это правило применимо не только к характеристике роста костной ткани, но и других тканей и всего организма в целом.

Правило недоразвития или закон трофических (питательных) воздействий на развивающийся организм (закон Малигонова – Чирвинского) гласит:

Как положительные, так и отрицательные трофические воздействия на части тела, органы и ткани влияют на рост этих частей не пропорционально, а в меру естественной потенции роста, свойственной этим частям, органам и тканям организма; чем большая интенсивность роста свойственна данной части организма в данный период онтогенеза, тем сильнее сказывается на ней действие как хороших (увеличение относительного нарастания массы), так и плохих (ведущих к уменьшению относительного нарастания массы) условий. А это, в свою очередь, ведет к изменению типа телосложения и экстерьерных особенностей животного.

Н.П.Чирвинский установил, что при обильном кормлении смолоду развитие, формирование организма ускоряется. Результаты же недокорма на разных этапах онтогенеза зависят не только от степени и продолжительности недостаточного питания, но и от периодов их роста. Более заметное влияние на развитие животных, его органов и тканей оказывает недокорм в раннем возрасте, в период интенсивного роста этих органов и тканей. Органы и ткани, бурно растущие в данный период, больше страдают от недокорма, чем медленно развивающиеся.

Закон недоразвития выражается в явлениях эбрионализма, инфантилизма и неотении.

Эмбрионализм – это явление внутриутробного недоразвития вследствие плохого кормления и содержания матерей, а также ранней случки. Характеризуется низкой живой массой молодняка при рождении, удлиненным туловищем, низконогостью, большой головой, утонченными трубчатыми костями, очень тонкой кожей, слабой оброслостью, пониженной сопротивляемостью организма заболеваниям.

Инфантилизм – это недоразвитие на первых стадиях послеутробного периода. Выражается в сходстве черт взрослого организма с детским, Инфантилизм характеризуется обычно недоразвитием половых органов, бесплодием, высоконогостью, укорочением осевого скелета. Причины инфантилизма – длительный недокорм растущих животных, плохое кормление в период бурного роста, что угнетающе действует на развитие организма.

Неотения – это преждевременное развитие половых органов животного в юном возрасте. Сущность неотении в том, что при бурном развитии половых органов большое количество питательных веществ как бы «перехватывается» на развитие половой системы в ущерб развитию других органов. Возникает неотения также и при недокорме молодняка, и беременных маток. Животные с явлениями неотении обычно высоконоги, высокозады, с большой головой, плоским коротким туловищем, низкой живой массой, то есть с признаками растущего животного, но с активнол функционирующей системе воспроизводства.

4. Компенсация недоразвития.

Установлено, что в процессе роста и развития у животных встречаются две формы изменений – обратимые и необратимые. Обратимые изменения характеризуются возможностью исправления недоразвития, но только при соответствующих условиях. Возможность восстановления недоразвития определяется длительностью воздействия неблагоприятного фактора и стадией развития, на которой оно проявилось. Если неблагоприятные факторы действовали непродолжительное время и на более ранних стадиях развития органа, ткани, то восстановление их длится более короткое время. Иначе говоря « …степень компенсации недоразвития организма по причине голодания прямо пропорциональна последующим условиям питания

животного и обратно пропорциональна его возрасту, силе и продолжительности воздействия неблагоприятных условий кормления».

5. Направленное выращивание молодняка с.-х. животных.

Как указывалось ранее, индивидуальное развитие организмов осуществляется в соответствии с наследственной программой, локализованной в хромосомном аппарате каждого индивидуума. Программа определяет генеральное направление развития организма. Тем не менее, в пределах наследственно обусловленных рамок, называемых нормой реакции генотипа, возможны вариации в развитии признаков, называемые модификациями. Эта особенность и используется животноводами путем разнообразных воздействий на организмы с целью получить нужное развитие желательных признаков. Совокупность таких воздействий на животное и составляет сущность направленного выращивания.

Итак, под направленным выращиванием понимают комплекс воздействий на растущее животное, способствующих формированию его в желательном типе.

Элементы направленного выращивания:

-определение цели выращивания;

-выбор факторов воздействия;

-установление сроков применения факторов воздействия;

-дозировка факторов воздействия;

-воспитание животных с учетом особенностей пола, типа конституции, наследственности.

Поскольку особенности развития всех признаков животного и норму реакции его организма на действие факторов внешней среды определяет генотип, а генотип образуется вследствие равного участия отцовской и материнской наследственности, то соответствующим подбором родителей, составлением родительских пар можно получить генотипы с различными свойствами. В частности, заметное влияние на развитие организмов оказывает самка. Притом, материнский организм оказывает более сильное влияние на развитие потомства, нежели отцовский. Например, самка с более высокой живой массой обеспечивает больший приток питательных веществ растущему плоду, поэтому от таких матерей рождается более крупное потомство. Так, средняя масса новорожденных телят, полученных от коров породы мен-анжу, живая масса которых колеблется от 750 до 800 кг, составляет 48-52 кг, от менее массивных черно-пестрых (живая масса коров 480-560 кг) - 30-36 кг, а от малорослых коров джерсейской породы с живой массой во взрослом состоянии 350-400 кг - только 18-22 кг.

От полновозрастных матерей рождается более крупный молодняк, чем от первородящих, поскольку у молодых маток часть питательных веществ затрачивается на их рост и меньше остается на развитие плода. Снижается живая масса приплода, полученного и от старых маток.

Удлинение периода беременности способствует повышению живой массы приплода. Повышенное многоплодие снижает массу приплода. От

высокопродуктивных матерей получают менее развитый, более слабый приплод.

Неодинаковые результаты получают при разных сочетаниях родителей. Так, спаривая лошадь с ослом, получают более жизнеспособный и выносливый гибрид - мул, нежели при покрытии ослицы жеребцом, т.е. сочетания, дающего гибридное животное других качеств (лошака).

В последнее время биологическая наука научилась воздействовать на наследственный аппарат животных средствами, вызывающими искусственные мутации генов и хромосом. В перечень этих средств входят рентгеновское излучение, а также различные препараты химической природы. Однако рентгенновское излучение оказывает слишком жесткое воздействие, вызывает патологические изменения в ядре и цитоплазме клетки. Более перспективны в этом плане мутагены химической природы. Применяя ряд таких препаратов, в частности, удалось повысить многоплодие лисиц и норок, получить кроликов с измененной окраской шерстного покрова, повысить выводимость цыплят, их сохранность и рост. Эти мутагены воздействуют на ферменты клетки, активизируют обмен веществ, стимулируют рост и развитие. При этом эффект стимуляции нередко наследственно закрепляется.

Перспективным направлением является воздействия на генотип животных методами генной и клеточной инженерии.

Однако эти методы пока еще не нашли широкого применения в рядовой деятельности специалистов и работников животноводства с целью направленного воздействия на генотип животных. В распоряжении животноводов имеются другие средства управления развивающимися организмами, а именно используя паратипические (внешние) факторы. Притом надо помнить, что основное воздействие на организм в постнатальном периоде онтогенеза можно осуществить, используя большой набор факторов. В их ряду одними из наиболее эффективных являются корма и кормление. Существенно влияют на онтогенез условия содержания молодняка, раздой коров-первотелок, тренинг жеребят.

Выращивая молодняк, применяют разные программы для племенных телок и племенных бычков. В частности телок выращивают с меньшей интенсивностью. До 18-20-месячного возраста среднесуточные приросты племенных телок планируют на уровне 650-700 г, бычков – 700-800 г.

Выращивая молочный скот, не добиваются высокой скороспелости, потому что скороспелые животные склонны к ожирению, менее молочные. Надо помнить, что отличительными признаками молочной коровы являются достаточно большая живая масса, хорошо развитые пищеварительные органы, сердце, легкие, молочная железа.

Важным фактором направленного выращивания является тип кормления. Типом кормления можно изменить формы тела животного, получить животных различной продуктивности. Различают три типа кормления – объемистый, с преобладанием в рационе грубых и сочных кормов; концентратный и комбинированный.