анатомия животных. Тема 3. Мор.функц. закономерности развития организма. 3. Морфофункциональные закономерности развития организма
 Скачать 1.97 Mb.
|
|
ТЕМА 3. Морфофункциональные закономерности развития организма 1. Краткие данные по истории эволюционного учения. 2. Теория эволюции Ч.Дарвина: источники создания, движущие силы, направления. Итог эволюции. 3. Филогенез и его законы (с.36-37учебника). 4. Онтогенез его типы и процессы. 5. Периодизация развития животных в онтогенезе (вивогенез): периоды, этапы и стадии развития, критические фазы. 6. Теория филэмбриогенеза А.Н.Северцова. 1. Вопрос Краткие данные по истории эволюционного учения. Цель эволюционного учения – выявление закономерностей развития органического мира для получения возможности последующего управления этими процессами. (Тур – кг. Молока, а теперь Перепела 30-40 яиц дикие 250-300 домашние. О закономерностях в науке о жизни хорошо сказал В.Г.Пушкарский (1988): Биологические закономерности – это дороги, которые не строят и не выбирают, а стремятся узнать и определить, куда они ведут. Слово эволюция впервые в биологии употребил швейцарский философ и естествоиспытатель Ш. Бонна (1762). Эволюция (лат – развертывание) – это необходимое историческое развитие живой природы, всего органического мира животных и растений. Эволюция и революция – две необходимые формы движения. Первая фигура в учении об эволюции – Жан Батист Ламарк (1744-1829), французский ученый, естествоиспытатель предложил первую эволюционную теорию в 1809 году. Предшественник Ч.Дарвина. В 1802 году ввел термин биология. Учение Ламарка – ламаркизм это первая целостная теория исторического развития органического мира изложенная в труде Философия зоологии г. Основные ее положения 1 – организмы изменчивы 2 – виды постепенно преобразуются в новые виды 3 – постепенное совершенствование организации (строения, движущей силой которой является заложенное творцом стремление природы к прогрессу 4 – организмам присуща изначальная способность целесообразно реагировать на изменение внешних условий 5 – изменения организмов приобретенные в течение жизни в ответ на изменения условий, наследуются. Постоянное употребление органа ведет к его усиленному развития, а неупотребление к его ослаблению и исчезновению - это так называемый первый закон Ламарка. Результаты усиленного употребления или неупотребления органов наследуются - так называемый второй закон Ламарка. Ламарк показал, что виды животных и растений постоянно 1 - изменяются под воздействием меняющихся условий жизни, (слова Сеченова…) 2 – При этом на растения и низших животных условия оказывают прямое влияние, непосредственно воздействуя на обмен вещества на высших животных – косвенное, воздействуя на обмен веществ через нервную систему. (Нервная система включает (индуцирует) (Индукция – побуждение, наведение) эндокринную систему и т.д. Единый интеграционный механизм регуляции функций. 3 – Ламарк утверждал наследуемость приобретенных таким образом организмами изменений. Органическая природа в процессе исторического развития изменяется от низших форм к высшим. Входе эволюции происходит вымирание видов и появление новых видов. В теории Л. Были впервые объединены идея изменчивости видов и идея прогрессивной эволюции, ноне были вскрыты механизмы эволюционного прогресса. Основные положения Ламаркизма не выдержали испытания временем. Историческая роль учения Ламарка – первой последовательной эволюционной концепции – несомненна. Нынешнюю теорию эволюции сформировал Чарлз Роберт Дарвин (1809-1882) - английский естествоиспытатель в 1859 году, после летнего путешествия он опубликовал эволюционную теорию в труде Происхождение видов путем естественного отбора. Затем появилась его книга Изменчивость домашних животных и культурных растений. В труде Происхождение человека и половой отбор, он, основываясь на эволюционной теории объяснил животного происхождение человека. А в книге Выражение ощущений у человека и животных привел еще дополнительно доказательства животного происхождения человека. Все, как говорится, течет, все изменяется. Дарвинизма не генетика раньше изучался в Вузах. Теперь нападают на его теорию эволюции. Тема реферата по Истории философии у аспиранта Возникновение и развитие научных течений направленных против теории Дарвина Весной 2007 года школьница в Спб. обратилась в судна теорию эволюции Дарвина. В эволюционное учение Ч.Дарвина внесли вклад немецкие ученые Эрнст Геккель (1834-1919) – биологи эволюционист, сторонники пропагандист учения Дарвина Франц Мюллер (1821-1897) – труды по эмбриологии и экологии беспозвоночных. Под влиянием эвол. т. Дарвина оба этих ученых в 1874 г. сформулировали биогенетический закон, согласно которого зародыши вышестоящих животных похожи на зародышей предков, а не на их взрослых особей, те. идет краткое повторение вида. В 1866 году Э. Геккель ввел термины филогенез и онтогенез В эволюционное учение значительный вклад внесли русские ученые Ив.Ив. Шмаль- гаузен, АО. Ковалевский, И.И. Мечников. В их числе Александр Николаевич Северцов (1866-1936) – создатель основоположник эволюционной анатомии. В Москве институт морфологии им. Северцова. Изучал с сотрудниками эмбриогенез органов, что имеет важное значение в понимании их эволюции. Сформулировал правило Онтогенез повторяет филогенез, что дало ему возможность сформулировать теорию филэмбриогенеза. Обосновав морфологические закономерности эволюции А.Н.Северцов создал мор- фобиологическую теорию и теорию филэмбриогенеза, объясняющие пути эволюционного процесса. Они др. ученые стояли на позициях единства формы (строения) и функции (содержания) и говорили о морфофизиологических преобразованиях организма. АН. Северцов развил гипотезу К. Гегенбаура о происхождении пятипалой конечности из плавника. В целом АН. Северцов внес значительный вклад в эволюционную морфологию. АО. Ковалевский установил стадийность в развитии б/п и позвоночных животных. Основоположник эволюционной эмбриологии. Изучил развитие ланцетника. И.И. Мечников тоже создатель эволюционной эмбриологии. Изучал развитие медуз и губок. Основоположник учения об иммунитете, открыл фагоцитоз. Создал теорию происхождения многоклеточных животных. И.И. Шмальгаузен – эволюционист биолог. Описал законы филогенетического развития животных. Внес значительный вклад в эволюционную морфологию, сравнительную анатомию и эмбриологию. И другие ученые. Сейчас появилось новое направление – экологическая эволюция. В пользу эволюционного учения говорят данные науки – биогеография, которая изучает закономерности распространения животных и растений на земле. Она располагает неоспоримыми фактами в пользу эволюционного учения. 2 Вопрос - Теория эволюции Ч.Дарвина: источники создания, движущие силы, направления. Итог эволюции При создании теории эволюции Ч Дарвин использовал данные трех наук 1. Сравнительная анатомия клеточное строение организмов, общий план построения позвоночных – двухстороння симметрия, полости тела, осевой скелет, две пары конечностей, ЦНС и др. (гомология, аналогия. 2. Эмбриология развитие у подавляющего большинства из оплодотворенного яйца, сходство зародышей позвоночных. 3. Палеонтология – изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различие с современными. Движущие силы эволюции по Дарвину I. Изменчивость – способность живых организмов (животных, растений) приобретать новые признаки и свойства. Благодаря изменчивости, организмы могут приспосабливаться (адаптироваться) к изменяющимся условиям среды обитания. Согласно эвол. Уч. Все ныне существ. Виды организмов произошли от ранее существовавших путем длительного их изменения, в связи с изменением внешней среды. Изменчивость обеспечивает появление новых признаков (под воздействием внешней среды, новых свойств. Изменчивость дает материал для естественного отбора, который создает новые виды организмов. Виды изменчивости 1. Наследственная, или генотипическая изменение признаков организма, обусловленные изменением генотипа. 2. Мутационная изменчивость возникает в результате изменения строения наследственного материала – ошибка копирования. 3. Комбинативная изменчивость возникает вследствие перикомбинации генов и хромосом вовремя гаметогенеза и полового размножения, те. входе индивидуального развития. 4. Фенотипическая (ненаследственная, модификационная) изменчивость обусловлена изменением фенотипа без изменения генотипа. Изменяющееся внешняя, окружающая среда – это мощный стресс-фактор. Организм должен адаптироваться (приспособиться) чтобы выжить. Ели стресс фактор действует продолжительно и понижены адаптивные возможности организма (состояние н. энд, имм. систем, то может наступить летальный исход (смерть – лат. mors, греч. tanatos). Адаптация (лат. а – приспособление) в биологии понимается процесс приспособления строения и функций организмов и их органов к условиям внешней среды. При этом вначале изменяется функция а затем строение. Адаптация может быть пассивная по типу компенсации с целью сохранения гомеостаза внутренней среды. Адаптация может быть активная по типу резистентности устойчивости, по которому все высшие животные, в т.ч. и домашние, адаптируются к условиям жизни. Адаптация придает строению черты целесообразности. Каждое животное устроено т. Обр., что вся его организация отвечает потребностям Жорж Кювье (фр. Виды адаптации - морфологическая (шерсть, жир, мышцы, - физиологическая, Биохимическая на молекулярном уровне. Среда обитания имеет факторы неживые (t, влаж., освещ., радиация, движение, возд. Загазов., и др) и живые (возб. Болезней, борьба макроорганизмов с микроорганизмами. II. Наследственность (в генном аппарате, хромосомах) – передача признаков из поколения в поколение, но точных копий нет, т.к. репродукция молекул ДНК происходит нес абсолютной точностью, а изменяется. III. Естественный отбор в природе (главная движущая сила эволюционного процесса. Выживают наиболее приспособленные с хорошей резистентностью организма. Искусственный отбор проводит человек - бессознательный - методический, сознательный, - массовый - стабилизирующий Естественный и искусственный отбор органически взаимосвязаны. Человек отбирает лучших, Подбор родительских пар для спаривания. Эволюция чаще всего ведет к прогрессу и реже к регрессу. А.Н.Северцов выделяет три (теперь их четыре) главных направления эволюции. Все эти три направления эволюции – это приспособление организма к внешней среде. I. Ароморфоз – (морфофизиологичсекий прогресс) греч. airo – поднимаю, morphosis – форма. А. приводит к усилению функции. В результате А. организмы поучают новые возможности для приспособления и освоения ресурсов внешней среды. 1. Легочное дыхание у наземных позвоночных – это ароморфор по сравнению сих предками – кистеперыми рыбами. 2. Сердце с двух – до четырехкамерного. 3. Желудок с «пищев. Вакуоли - миниатюрного желудка до 4-5-6 камерного. 4. Внутреннее оплодотворение. 5. Челюсти у позвоночных и др. – тоже ароморфоз. 6. Интеграция – одна из форм морфофизиологического процесса. Появление интегрирующих систем. Интегративная (слаженная) работа всех органов в многоклеточном организме – тоже морфофизиологический прогресс. Сформировался единый интегративный механизм регуляции функций нейро-эндокринно-иммунная регуляция. 7. Скелет и др. II. Идиоадаптация – (греч – особый, своеобразный, адаптация – приспособление. Это частное приспособление организмов к жизни в конкретных условиях внешней среды. И. – это приспособление к внешней среде, это борьба за выживание. Она не влияет на общую организацию животных, в отличие от ароморфоза. Примеры идиоадаптации разные типы клювов у птиц, что связано с разной пищей и способом ее добывания покровительственная окраска животных, плоская форма тела и окраска скатов и камбалы, преобразование пятипалой конечности млекопитающих дающее им взможность в зависимости от среды обитания лазать, плавать, рыть, летать, хватать. Можно сравнить пингвинов с орлами, воробьями и др. Легкие для кистеперых рыб были идиоадаптацией. Позволили им выживать в водоемах с малым содержание кислорода. Идиоадаптация может привести к специализации тек очень ограниченным условиям жизни (питание одним видом пищи, жизнь в пещерах, норах и др) и вне этих условий организмы жить не могут и может наступить вымирание. ТО. положительна, но и опасна тем, чо может быть вымирание. III. Общая дегенерация (лат. Degenero – вырождаюсь) – редукция целых органов и систем в процессе исторического развития, упрощение строения организмов в процессе эволюции. (Общая дегенерация – это упрощение организации, строения, характерна для паразитов. А.Н.Северцов общей дегенерацией называл морфофизиологический регресс. Например лентец, свиной цепень и др. черви не имеют кишечника, почти не двигаются. Все эти типы эволюции – это приспособление оганизмов к внешней среде. Регресс – это дегеративная эволюция. Сейчас среди этих путей выделяют IV. Экологическую эволюцию когда животные оказываются в новых, несвойственных для них естественных условиях существования большая концентрация на ограниченных площадях в помещениях ограничение подвижности недостаточная освещенность, повышенная загазованность и пр. Надо создавать надлежащие технологии содержания животных (комфорт, методы стимуляции для повышения резистентности и продуктивности. На основе многочисленных факторов можно сделать обобщения об изменении строения живых организмов в процессе эволюции, проще говоря о морфологических закономерностях эволюционного прогресса. (В этом суть этого вопроса. Изюминка) Их две дивергенция и конвергенция Дивергенция (лат – отхожу, отклоняюсь) расхождение признаков. Термин ввел Ч.Дарвин. Диверг. – это результат действия естественного отбора. Так, пятипалые конечности млекопитающих имеют общий план строения, единый генофонд, но одни лазают, другие ползают, скачут, роют и пр. (зигота и т.д.: дробл., гаструл., дифф., специал.. Дивергенция в морфологии и физиологии – расхождение импульсов с одного нервного волокна на множество нейроцитов, что вместе с конвергенцией обеспечивает интегративную деятельность н. с-мы. Конвергенция – (лат. с – схожусь, приближаюсь) – схождение признаков. Развитие сходных признаков (органов) у разных групп организмов к сходным условиям внешней среды. Так, форма тела и конечностей у хрящевых и костных рыб, морских пресмыкающихся (ихтиозавры) и морские млекопитающие (дельфины сходство крыльев у птиц летающих ящеров и двукрылых млекопитающих и пр. (лет. Мышь) Итог или к чему привела эволюция Характеризуя основные черты эволюции животных, можно отметить следующие закономерности) Возникновение многоклеточности, дифференциация и специлизация органов и тканей 2) Появление твердого скелета 3) Развитие центральной нервной системы 4) Общественное поведение в ряде групп животных. 3. Вопрос Филогенез и его законы (принципы) Как уже сказано, термины филогенез и онтогенез ввел Э.Геккель в 1866 году. Эти процессы между собой взаимосвязаны. Филогенез (греч – род, вид, племя и т.д.) – это историческое развитие организмов видов, родов, семейств, отрядов, классов,типов. Ф. можно изобразить графически в виде родословного дерева. Ф. представляет собой ряд онтогенезов, т.к. преобразования организмов происходят в течение нескольких пока- лений, онтогенезов. Будем изучать ф. скелета хорда, хрящевой, костный сердца, желудка, мышц и всех других органов. Ив. Ив. Шмальгаузен (русс. Ученый, 1884-1963 г, биолог, теоретик эволюционного учения, акад. АН СССР (1935) и АН УССР (1922) Труды по сравнительной анатомии, эволюционной морфологии, закономерностям роста животных, вобл. биокибернетики) выделяет пять законов (принципов) филогенеза О чем гласят эти законы. 1) Первый принцип (закон- дифференциации, специализации и интеграции. Когда однородные структуры (зигота) разделяются на разнородные (зародышевые листки) части, которые специализируются на определенных функциях. Идет интеграция частей организма, те. их взаимосвязь и взаимозависимость, что обеспечивает целостность организма. ( в процессе филогенеза появляются новые ткани, клетки, органы, идет усложнение организма, поэтому появляются интегрирующие системы – нейро-гумор.) Дифференциация означает морфологическое разделение однородного материала (зиготы) на отдельные части (зародышевые листки, затем органы, отличающиеся своей структурой и функцией. 2) Второй принцип (закон – каждый орган кроме основной имеет целый ряд второстепенных функций. (Сл. Железы, почки, ЖКТ, диафрагма и пр. скелетные м, кости. Основоположник функциональной анатомии – Петр Францевич Лесгафт (1837-1909). 3) Третий принцип (закон - при изменении условий жизни организмов основная функция организмов может терять свое главенствующее значение, и наоборот, какая-либо второстепенная функция может стать главной. В период адаптации к условиям среды может быть смена функция, а в связи с этим смена строения. Это хорошо видно на примере эмбрионального развития птиц. Желточный мешок обеспечивает питание птенца (эмбриона, после вылупления ж.м. втягивается в полость тела, желток рассасывается, а ж.м., который был связан с тонкой кишкой превращается в дивертикул Меккеля, являющийся перифер. Органом имм. С-мы птиц. 4) Четвертый принцип (закон – развитие органов может быть прогрессивным (легкое, сердце и др) и регрессивным (обратным) (инволюция) вплоть до полного исчезновения органа, редукции. Орган может сохраниться в виде рудимента (пальцы у лошади, соски молочной железы у самцов, клитор-рудимент пениса. Если орган редуцировался в течение филогенеза, он никогда вновь не достигнет своего прежнего состояния – необратимость эволюции 5) Пятый принцип (закон) – принцип корреляции (зависимость. Как организм адаптируется к внешней среде, таки внутри его идет взаимное приспособление органов друг к другу (коадаптация). Поэтому, если врач, зооинженер воздействует на органы кормлением, лекарствами и пр. тона это будут реагировать и др. органы. Связь сердца с легкими, сосуды, легкие, с/л. Комплекс сердце с желудком печенью. Слова Франсуа Биша (франц) анатом, что в организме все связано и сцеплено, так, что при патологии одного органа ему сочувствует другой. 4. Вопрос Онтогенез его типы и процессы. Онтогенез (греч. Ontos – особь, особь, genesis – развитие. Уже было сказано, что термин ввел Э. Геккель в г. Он был сторонники пропагандист учения Дарвина. Онтогенез – индивидуальное развитие особи от момента образования зиготы и до конца жизни (смерти, при этом в процессе жизненного цикла происходят морфофункци- ональные преобразования. При онтогенезе можно проследить историческое развитие вида и его отдельных органов. Онтогенез – это сжатое, краткое и быстрое повторение филогенеза. Оба понятия филогенеза и онтогенеза взаимосвязаны между собой, т.к. по Геккелю филогенез определяет онтогенез. А.Н.Сверцов дополняет …. но и онтогенез является базой для филогенеза. В онтогенезе происходит повторение зародышевых стадий предков, а не их взрослых особей. Так, у зародышей птиц и млекопитающих, как и у зародышей рыб, закладываются жаберные щели и карманы, те. имеется жаберный аппарат (4 пары жаб. Карманов у птиц и млекопит., у рыбу рептилий – 5.). Выделяют три типа О. животных 1. Личиночный- после выхода из яйцевых оболочек, организм некоторое время живет в виде личинки оплодотворение и развитие наружное. 2. Яйцекладный- нет личиночной стадии, зародыш развивается в яйце. Опло- дотв. Внутр, развитие наружное. 3. Внутриутробный- оплодотворение внутреннее, развитие внутреннее в матке материнского организма. Имеются органы совокупления, образуется плацента. Онтогенез состоит из двух процессов роста и развития, те. количественных и качественных изменений. (эти понятия взаимосвязаны, ноне тождественны. Рост – Увеличение массы и линейных размеров, те. количественные изменения морфологических структур клеток, тканей органов и организма в целом вследствие преобладания процессов анаболизма (ассим.) над процессами катаболизма (дисс. Идет деление клеток (амитоз, митоз, увеличение их объема, увеличивается межклеточное вещество. Глава ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ЖИВОТНЫХ 4.1. УЧЕНИЕ ОБ ОНТОГЕНЕЗЕ Изучению индивидуального развития животных (онтогенеза) были посвящены исследования многих деятелей науки. Особенно интенсивно и плодотворно теория онтогенеза стала разрабатываться в последние 15—20 лет в связи с развитием молекулярной биологии и генетики. Молекулярно-генетические методы исследования углубили познания закономерностей роста и развития животных, создали возможности для разработки методов управления этими процессами. Знание индивидуального развития организма необходимо прежде всего потому, что в процессе роста и развития животное приобретает не только природные и видовые признаки, но и присущие только ему особенности конституции, экстерьера, продуктивности. В онтогенезе осуществляется наследственная преемственность и изменчивость признаков родителей. Он протекает в результате действия внутренних природных факторов организма и условий внешней среды. Становление всех хозяйственно полезных признаков животных, таких, как молочность, яйценоскость, настриг шерсти, скорость бега, происходит благодаря реализации наследственной основы организма в конкретных условиях среды. Иными словами, чтобы получить высокопродуктивное животное, нужно уметь его выращивать. Онтогенез состоит из двухосновных процессов роста и развития. Хотя эти понятия и взаимосвязаны, ноне тождественны Подростом понимают процесс увеличения размеров организма, его массы, происходящий за счет накопления в нем активных. главным образом белковых, веществ. Рост сопровождается не только увеличением массы, но "и изменением пропорции тела животного. В основе роста животных лежат три различных процесса деление клеток увеличение их массы и объема увеличение межклеточных образований. Понятие роста организма по-разному толковалось многими учеными. В. Ру, Г. Дриш, К. Сент-Илер подростом понимали всякое увеличение размеров тела, его объема, массы. И. И. Шмальга-узен, один из крупнейших эволюционистов-биологов, истолковывал рост как увеличение активных частей организма, при котором количество свободной энергии в организме возрастает, ноне всякое увеличение объема можно назвать ростом. КБ. Све'чин на основе глубоких исследований онтогенеза ростом называл увеличение массы клеток организма, его тканей и органов, линейных и объемных их размеров, осуществляемых за счет количественных изменений в результате стойких новообразований живого вещества. Увеличение массы в результате накопления резервных жировых веществ или воды в теле животного не характеризует процесс роста. Приведем два примера. При откорме закончившая рост свиноматка жиреет, ее живая масса увеличивается. Взрослые курдючные овцы на обильных пастбищах накапливают большие запасы жира в курдюке (до 35—40 кг. В данных случаях увеличение массы организма не является собственно процессом роста. Рост молодых животных происходит вследствие активного обмена веществ,_накопления в организме белка у взрослых жи- вотньгх - этот процесс имеет иной характер (происходит жирообразование. Рост тела животного непосрественно зависит от преобладания процессов синтеза, ассимиляции над процессами диссимиляции (распада) веществ. В науке_пока нет единой точки зрения на взаимосвязь между ростом и развитием. Например, крупнейший английский биолог Дж. Хеммонд считает развитие производным процесса роста. Ряд ученых под развитием понимают только усложнение структуры организма, дифференциацию органов и тканей, отводя росту главную роль в развитии. Н. Н. Колесник справедливо подчеркивает, что рост животного — один из основных показателей его индивидуального развития. В. И. Федоров указывал, что развитие организма осуществляется в результате действия двухосновных процессов роста и дифференциации. Направление и формы последней контролируются, с одной стороны, всем последовательным ходом онтогенеза, определенным генотипом и являются результатом возникших с самого начала развития (дробления яйца) связей между частями развивающегося зародыша с другой стороны, мощное формирующее влияние на конкретный ход развития оказывают условия среды, окружающей развивающийся организм. Современные генетические и эмбриологические исследования внесли много нового в теорию онтогенеза в процессы управления индивидуальным развитием, определили состояние клеток на ранних стадиях развития, выяснили значение мигрирующих генетических элементов вон- тогенезе, установили роль генов-селекторов в процессе дифференциации, репрессии и депрессии как средств регуляции и развития. В прцессе онтогенеза (индивидуального развития) в организме присходит взаимосвязь между количественными и качественными изменениями, те, между ростом и развитием. Все это (рост, развитие) генетически запрограммировано. У животных эти процессы протекают параллельно, обусловливая друг друга. Развитие – это качественное изменение морфологических структур. Оно включает дифференцировку, специализацию, интеграцию и корреляцию. Развитие идет дивергентно расхождение, те. от простого (зигота) к сложному организму. Появляются различия между клетками, тканями, органами. Дифференцировка - расчленение зародышевого материала на более простые части, те. появление разнокачественных структур, выполняющих различные функции зигота – дробление, гаструляция – органогенез. Дифференцировка ведет к специализации клеток, органов, тканей. Специализация – однородный, одинаковый, те. появляются морфологические (анатомические) структуры, выполняющие специальные функции. Специализация – это разделение труда меду клетками, тканями, органами и их системами. Интеграция и корреляция – взаимосвязь и взаимозависимость в развитии органов. Одни органы влияют на развитие других. В интеграции и регуляции онтогенетического развития важная роль принадлежит нейроэндокринной системе. Гормоны гипофиза, щитовидной, поджелудочной, половых и вилочковой желез. Зигота – это начало онтогенеза, это одноклеточная стадия (организм, что может рассматриваться как повторение филогенетической стадии первобытной амебы. В зиготе заложена программа развития организма. Зигота несет в себе филогенез развития вида. рить об изолированности процессов роста и развития животных, оба они взаимосвязаны и взаимообусловлены. Под развитием животного понимается процесс усложнения структуры организма, специализация и дифференциация его органов и тканей. Иными словами, развитие - это качественное изменение содержимого клеток, органообразовательные процессы, которые проходит каждый организм от оплодотвореного яйца до взрослого, способного к размножению исходного в основных чертах с родительским организмом. Для развития животного характерны следующие важнейшие особенности 1. специализация клеток, органов и тканей в выполнении определенной функции в организме возникновение новых и усложнение функций органов и тканей (морфогенез. Дифференциация и специализация органов и тканей не сопровождаются независимой жизнедеятельностью частей организма, наоборот, это приводит к объединению и соподчинению деятельности органов и тканей. В последние годы процесс клеточной дифференциации объясняется с позиции теории дифференцированной активности генов, которая является одной из наиболее важных обобщающих теорий в биологической науке XX в. Согласно этой теории специализация клеток — результат действия соответствующих групп генов, характерных для каждого типа клеток. 3 объединение и взаимосвязь развития различных органов и тканей. У млекопитающих и птиц эту функцию (интеграции) выполняют нервная и эндокринная системы, ферменты и кровь 4 приспособление организма к конкретным условиям внешней еды 5 периодизация индивидуального развития животного. процессе онтогенеза животных в одних случаях усиленная дифференциация сопровождается снижением скорости роста, в других случаях бурный рост связан с замедленным развитием организма. Можно одновременно наблюдать интенсивность роста и развития или обоюдную депрессию этих процессов при, неблагоприятных условиях среды. В отличие от млекопитающих у насекомых отмечается резкая периодизация онтогенеза, взаимоисключающая процессы развития и роста. Интенсивный росту насекомых идет только между линьками, а развитие вовремя линьки. В организме животных эти процессы протекают параллельно обусловливая друг друга. Развитие организма начинается с оплодотворения яйцеклетки и формирования зиготы оплодотворенная яйцеклетка, которая представляет собой сложное неоднородное биологическое образование. Зигота включает в себя хромосомные и нехромосомные системы отца и матери. Ряд ученых на основании современных цитогенетических исследований считают, что потенции к развитию зиготы в известной степени зависят от градиентов эндоплазматических материалов и неоднородности эктоплазмы самой зиготы. Это явление НА. Кравченко определяет как градиентное отношение в онтогении. Клетки получают вовремя дробления зиготы не только хромосомный, но и нехромосомный материал. Они формируют впоследствии различные ткани зародыша. Расщепление как хромосомного, таки нехромосомного материала вовремя дробления зиготы — первая стадия дифференциации. Особенно активно гены включаются в процесс развития, начиная с фазы гаструляции, создающей химическую дифференциацию зародыша. Любые изменения, происходящие в формирующемся организме, обусловливаются генетическими факторами. Исследования показали, что существует не только прямая, но и обратная связь между развивающимся организмом и хромосомным аппаратом, то есть активность генов хромосом зависит от их окружения (состояния нуклеоплазмы и цитоплазмы сих макромолекулами. Накоплены убедительные экспериментальные данные, указывающие на то, что преемственность между поколениями обеспечивается ядерным материалом с участием определенных цитоплазматических элементов клетки (ядерная оболочка, мембрана, митохондрия. Обнаружены и своеобразные рекомбинации цитоплазматических генов. Цитоплазма в определенной степени является участником в передаче ядерной генетической информации в ряде поколений. Каждый организм наследует от своих близких и далеких предков способность определенным образом развиваться и реагировать на воздействие внешней среды, формируя свои индивидуальные качества, в том числе и особенности, обусловливающие преемственность между поколениями животных данного вида и породы. Зигота (наследственная основа) несет в себе отпечаток всей предшествующей истории развития данного вида животных, то есть его филогенеза. Напомним, что под генотипом следует понимать весь комплекс наследственной информации, определяющей генеральную линию развития организма. Именно этими объясняется постоянство видовых, породных, линейных свойств и признаков животных. В процессе онтогенеза происходит как бы раскрытие генотипа животного, завершающееся формированием фенотипа взрослой особи. Фенотип — это комплекс всех признаков и состояние особи в данный момент, на определенном этапе онтогенеза. Обусловлен фенотип наследственной природой организма и условиями среды. В ядре зиготы соединяется наследственная информация от обоих родителей. Таким образом, важнейшая биологическая особенность зиготы — способность повторять филогенез - путь развития, пройденный предками. В связи с этим онтогенез (индивидуальное развитие организма) представляет собой краткое повторение развития вида. Проблема взаимосвязи онтогенеза и филогенеза была рассмотрена Ч. Дарвиным. Он считал, что изменения видов в живой природе в процессе эволюции имеют в своей основе изменения, произошедшие в индивидуальном развитии. В 1866 г. Э. Геккель сформулировал биологический закон онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Он утверждал, что филогенез — единственная причина онтогенетического развития. Признание одностороннего влияния филогенеза на онтогенез — ошибочная точка зрения. Крупнейший эволюционист АН. Северцов неоднократно подчеркивал, что под филогенезом следует понимать ряд исторически отобранных онтогенезов. Онтогенез — не только результат филогенеза, но и его основа. В филогенезе отбираются, концентрируются и закрепляются те изменения, которые возникали в онтогенезе многих поколений и обеспечивали возможность существования вида, его развитие. Филогенез реализуется в онтогенезе через наследственность и направляет онтогенез по пути, пройденному предками. Входе эволюции первичная связь между поколениями, осуществляемая через половые клетки, начинает все больше осложняться различными вторичными формами связи а) обеспечение яйцеклетки питательным материалом б) условия внутриутробного развития в) питание молозивом и молоком матери г) различные формы заботы о потомстве д) передача навыков поведения путем подражания и др. Все эти вторичные формы связи ученый ИВ. Промптов называл биологическим контактом поколений. Изучение данной проблемы представляет большой интерес для современной науки, в том числе и зоотехнии. В фенотипе животного никогда не реализуются полностью все генотипические возможности организма. Полагают, что у высших животных в геноме содержится около 1 млн генов. Однако в определенный период онтогенеза генетическая информация считывается только с 5—8 % генов (Н. П. Дубинин), именно тех, которые обусловливают контроль необходимых в данный момент белков. Для реализации их нужны соответствующие условия внешней среды. Следовательно, развитие животного, формирование его признаков и свойств определяются как генотипом данной особи, таки внешними условиями, в которых проходит онтогенез. Для онтогенеза сельскохозяйственных животных всех видов характерен ряд общих генетических, биохимических. морфологических и физиологических закономерностей. К генетическим закономерностям относятся следующие - генетическая обусловленность онтогенеза, постоянство признаков и свойств животного организма зависимость формирования фенотипа животного от его генотипа наследственная обусловленность скорости и продолжительности роста, достижение в оптимальных условиях среды определенных размеров тела животного и продолжительности его жизни наследственная основа организма может измениться за счет мутаций. - Биохимические закономерности онтогенеза заключаются в следующем в направленности всех биохимических процессов на повышение взаимодействия клеток, органов и тканей организма, на создание единой саморегулируемой системы в угасании с возрастом ассимиляторных процессов, уменьшении в органах и тканях содержания воды и увеличении количества минеральных веществ в уменьшении сходом онтогенеза отложения в организме азотистых веществ, в результате чего происходит понижение физико-химической активности белков тела и крови, возрастает количество холестерина, - К морфологическим закономерностям относятся Снижение интенсивности роста животных с возрастом зависимость темпов роста организма, отдельных органов и тканей от условий кормления и содержания животных (закон недоразвития. - физиологические закономерности онтогенеза можно заключить в следующие положения стадийный характер роста и развития (эмбриональный и постэмбриональный периоды на каждой стадии онтогенеза особи поддерживается состояние подвижного равновесия ее систем и функций в процессе старения проявляются изменения в поведении организма, снижении его жизнеспособности и приспособленности к условиям среды. Имеются биологические ритмы. Для роста и развития характерны биологичесие ритмы и критические периоды. Обнаружены годичные (сезон года, околомесячные, околосуточные, око- лочасовые 1) биологические ритмы роста и развития организма, атак же 2) критические периоды как в пренатальный (имплантация, плацентация) , таки постнатальный периоды. Это должны учитывать ветврачи, зооинженеры при организации лечения, кормления, содержания и эксплуатации животных влияние лекарств, БАВ, радиации, УФЛ, рентгеновского облучения, заболевания электрошок особенно у рыб, экологоантропогенные факторы. На пренатальное (эмбриональное) развитие влияет состояние материнского организма (имплантация, плацентация, ее гормональный статус гормоны гипофиза, щит, вилочк., Поджел. Желез, яичников, плаценты, заболевания особенно органов дыхания, н. с-мы, с/с системы питание, обеспеченность витаминами АС, Д и др. Внешняя среда (Сеченова слова. Если неблагоприятные факторы действуют продолжительно, могут быть гибель эмбр. Зародыша, смертность, отставание в развитии, аборты, выкидыши, аномалии. Как сказано раньше, выше, филогенез и онтогенез теснейшим образом взаимосвязаны между собой. Если организм развивается в иных условиях, чем его родители, то он либо погибает, либо приспосабливаясь изменяет свое развитие (внешний вид и пр. Эти изменения повторяет потомство. Онтогенезом можно и надо управлять 1) подбор родительских пар (отца и матери) для скрещивания, их здоровье, т. К. есть болезни передающиеся по наследству. Учитывать массу, возраст, конституцию и продуктивность животных. 2) Экологические факторы (кормление, содержание – микроклимат, радиация, движение и пр) влияет нарост и здоровье животных, формирование хозяйственно полезных признаков. Мы ветврачи, должны заботить о том, чтобы было больше продукции животноводства Отсюда 1) эффективность профилактики болезней, 2) Эффективность лечения) болезнь легче предупредить, чем лечить. Человек должен заставить внешнюю среду работать в нужном направлении, на себя корма и пр. После рождения. Внеутробный период сводится к - росту животных, организма - половому и физиологическому созреванию - размножению, дача потомства, себе подобных, ноне идентичных - образование продукции - смерть, гибель, убой. Нас будет интересовать филогенез и онтогенез млекопитающих и птиц, т.к. дом. Животные относятся к этим двум классам позвоночных. Зная закономерности онт., и фил, человек одомашнивая животных, изменил их в нужном направлении с целью получения большей продукции. Специальные факторы воздействия на организм животных - антропогенные, внешней среды позволили человеку управлять онтогенезом. Дикие перепела 30-40 яиц, одомашненные – 250-300 в год. Это позволило выводить новые породы, увеличить численность, продуктивность, разрабатывать эффективные способы профилактики (вакцины, кормл., содержи лечения животных. Для того чтобы управлять организмом, надо знать его строение анатомическое, гистологическое. Для онтогенеза характерны генетические, биохимические, морфологические и физиологические закономерности. Бихимические закон. ….. не все – угасание с возрастом ассим. Процессов. Морфологические закономерности онтогенеза - снижение интенсивности роста животных с возрастом - зависимость темпов роста организиа, тканей и органов от условий кормления и содержания. Физиологические закомерности онтогенеза - стадийный характер роста и развития (эмбрионального и постэмбр.) и др. Закономерности онтогенеза 1) Генетические, 2) Биохимические, 3) Морфологические, 4) Физиологические. 5 Вопрос Периодизация развития животных в онтогенезе (вивогенезе): периоды, этапы и стадии развития, критические фазы. Первую периодизацию в развитии животных в онтогенезе предложил русский ученый Г.А.Шмидт Периода – их два 1 Внутриутробный (пренатальный) эмбриональный постэмбриональный (предплодный и плодный. 2 Внеутробный (постнатальный, постфетальный); Фаза 1. Новорожденности (неонатальный), 2. Молочный (ювенальный, 3. Полового созревания, 4. М/функц. Зрелости, 5. Геронтологический. Определены оптимальные сроки развития у некоторых домашних животных (см. табл) Постнатальный, лат. р, post – после + natus – рождение, возникающий непосредственно после рождения, те. развитие организма после рождения (Симонян ГА. Словарь ветеринарных гематологических терминов. М. Росагропромиздат. – 1989. С. Но наука, учитывая запросы практики, не стоит на месте. Появились новые данные (см. табл. 4.1 в тексте. Так, различают эмбрион. И постэмбрион. Периоды фазы – их 8; особенности развития – их 16. Есть и другие классификации по Л.П.Тельцову (Саранск) с авторами. См. два ксерокса о КРС и о свиньях 6. Вопрос Теория филэмбриогенеза А.Н.Северцова |