Контр. работа по животноводству. Что такое онтогенез и филогенез Какова их взаимосвязь Сущность онтогенеза
 Скачать 26.85 Kb.
|
|
ФГБОУ ВО Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия Контрольная работа по дисциплине «Животноводство» На тему: «Что такое онтогенез и филогенез? Какова их взаимосвязь? Сущность онтогенеза.» Выполнил: студент 3 курса ветеринарного факультета группы №121 Емельянов Дмитрий Дмитриевич. Проверил: ___________________ _____________________________ Н. Новгород, 2019. Что такое онтогенез и филогенез, и какова их взаимосвязь. Термин филогенез ввел Э. Геккель в 1866 году. Филогенез изучает историю возникновения и развития вида (Phyle – племя, genesis – развитие). В более широком плане филогенез отражает историческое развитие живых организмов на Земле. Раздел биологии, изучающий филогенез, называется филогенетикой. Термин «филогенетический» часто используют как синоним термина «эволюционный». Но следует иметь в виду, что филогенетика не изучает механизмы эволюции, а лишь констатирует родственные связи между таксонами (от царств до видов). Выражение «филогенетические преобразования» следует понимать как преобразования в ходе исторического развития группы организмов. В современной филогенетике используют данные не только палеонтологии ( по Геккелю), но и генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, биогеографии и физиологии. Последнее в большей степени интересует нас. Графическое изображение филогенеза – родословное (филогенетическое) древо. Основной движущей силой, определяющей адаптивный характер филогенетических преобразований организмов, является естественный отбор. Конкретные направления филогенеза ограничиваются исторически сложившимися особенностями генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы. Индивидуальное развитие организма называется онтогенез. К. Э. Бэр в 1828 г. сформулировал закон индивидуального развития, в котором наряду с планами строения организма выделил отвечающие им схемы развития. Его интересовал вопрос, как строится организм? Онтогенез он рассматривал как процесс построения организма. В основные положения закона индивидуального развития К. Э. Бэра вошли: 1. Общее каждой более крупной животной группы образуется в зародыше раньше, чем специальное. 2. Из более общего в области отношения форм образуется менее общее и так далее, пока, наконец, не возникает самое специальное. 3. Зародыш каждой животной формы отнюдь не повторяет при развитии другие животные формы, а, напротив, скорее обосабливается от них. 4. В основе своей, значит, что зародыш высшей животной формы никогда не бывает подобен другой форме, а лишь ее зародышу. В итоге К. Э. Бэр делает заключение о том, что история развития особи есть история растущей во всех отношениях индивидуальности. В ходе онтогенеза происходит преобразование её морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Таким образом, онтогенез– это индивидуальное развитие opганизма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию). В результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь. Онтогенез характеризуется устойчивостью – гомеорезом. Гомеорез – это стабилизированный поток событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма. В живой природе к основным формам развития относятся индивидуальное развитие существ, их онтогенез, и филогенез — историческое развитие класса, рода, вида и других систематических групп, на которые расчленяется мир животных, растений и микроорганизмов. В животноводстве в понятие филогенеза входит также и процесс формирования пород, отродий, линий, семейств. Индивидуальное развитие (онтогенез) каждого животного начинается с образования зиготы и продолжается до конца жизни. Характеризуется оно происходящими в теле животного количественными и качественными изменениями, обусловливаемыми наследственностью и условиями существования. В филогенезе отбираются, накапливаются и закрепляются те изменения индивидуального развития особей бесконечных предшествующих поколений, которые обеспечили возможность их существования, размножения, развития. В жизни животных переданная им по наследству способность развиваться так, как развивались их многочисленные предки, выжившие в жизненной борьбе и оставившие потомство, является большим преимуществом. Филогенез, реализуемый через наследственность в онтогенезе, составляет основу онтогенеза. Он направляет онтогенез по пути, проверенному жизнью предшествующих поколений, обусловливает внутренние закономерности индивидуального развития, сочетающиеся с изменениями, вызываемыми внешними факторами. В таблице ниже, приведены сравнительные критерии онтогенеза и филогенеза. Таблица.
Сущность и основные закономерности онтогенеза. Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей индивидуального развития, учете факторов, оказывающих влияние на выращивание молодняка. Термины «онтогенез» и «филогенез» ввел в биологию немецкий зоолог Е.Геккель. Он же сформулировал и обосновал биогенетический закон. Термин «онтогенез» означает процесс индивидуального развития особи, «филогенез» - история развития вида. Согласно биогенетическому закону индивидуальное развитие особи является как бы кратким повторением филогенеза. Последний реализуется в онтогенезе через наследственность, составляет основу онтогенеза и направляет его по пути, пройденному предками. Индивидуальное развитие организма (онтогенез) по определению Н.А.Кравченко - это совокупность количественных и качественных изменений, происходящих после оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы, на протяжении всей жизни особи в соответствии с унаследованным ею генотипом и нормой реакции. Иначе онтогенез можно определить как совокупность возрастных морфологических, биохимических и физиологических изменений, протекающих в организме на протяжении всей жизни. В онтогенезе организм претерпевает изменения роста и развития. Развивается организм в результате обмена веществ, при котором происходит рост и дифференциация органов и тканей, т.е. качественное усложнение структуры и функции организма. Индивидуальное развитие организма совершается неравномерно. Оно разграничивается на определенные периоды, стадии, качественно отличные друг от друга. Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм. Куликов В.М., Рубан Ю.Д. Общая зоотехния.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1982.-560с., ил., с.35-36. В биологической науке неравномерность в развитии организма называется стадийностью развития. Сущность его заключается в смене требований развивающегося организма к условиям своего существования. Кирина Л.И. Животноводство. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Колос», 1970. - 576 с., с. 79.. В жизни животных имеются два периода развития: эмбрио-нальный (с момента образования зиготы до рождения) и постэмбрио-нальный (от рождения до смерти). В процессе развития животное приобретает видовые и породные свойства, а также присущую только ему индивидуальность, выражающуюся в особенностях конститу-ции, темперамента и продуктивности (приложение 1). На начальных этапах индивидуального развития рост организма протекает наряду с процессами дифференцировки органов и систем и находится под контролем многих факторов, среди которых существенной значение имеют продукты эндокринных желез. Развитие этих органов и начало их функции в ходе онтогенеза совершаются в определенной последовательности, и включение их в общие процессы жизнедеятельности тесно переплетается с функцией других органов и накладывает отпечаток на все дальнейшее развитие. В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста в определенной степени связаны с периодическими сдвигами в функции эндокринных желез. Мицкевич М.С. Гормональные регуляции в онтогенезе животных. - М.: «Наука», 1978, 224 с., с.118.. Развитие животных в эмбриональный период. У животных различных видов эмбриональный период развития имеет следующую продолжительность (дней): Вид животного В среднем Колебания КРС……………………………….. 280 270-290 Овца и коза……………………….. 150 140-160 Свинья……………………………. 115 110-120 Лошадь…………………………… 340 320-360 Кролик…………………………… 30 25-35 Продолжительность эмбрионального развития животных колеб-лется в зависимости от породы, кормления и содержания самок. Например, у коров джерсейской породы она составляет в среднем 270 дней, ярославской -- 276, симментальской и красной горбатовской -- 280, абердин-ангусской -- 285: у овец гемпширской породы -- 144 дня, породы рамбулье --150. При хорошем кормле-нии и содержании животных продолжительность эмбрионального развития их потомства сокращается. Животные размножаются половым путем, сущность которого заключается в слиянии половых клеток -- женской и мужской, различающихся по своему строению, размерам и физиологическим функциям, в результате чего получается одна клетка. Процесс оплодотворения состоит из трех стадий: встречи женской яйце-клетки с мужскими половыми клетками; проникновения сперматозоидов в яйцеклетку; слияния ядра яйцеклетки с ядром сперматозоида. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. С момента образования зиготы начинается индивидуальное развитие организма, которое можно разделить на следующие процессы: деление зиготы и возникновение органов и тканей; дифференциация -- появление морфологических, биохимических и функциональных различий и органах и тканях; специализация -- приспособление тканей и органов к выполнению определенных функций; интеграция -- связь (корреляция) между тканями и органами, то есть соподчинение частей целому; адаптация -- приспособление организма к условиям существования; периодизация -- разделение индивидуального развития во времени на ряд последовательных стадий, отличающихся одна от другой уровнем дифференциации, специализации, интеграции и адаптации. В эмбриогенезе животных выделяют три основных - периода. 3 а р о д ы ш е в ы й -- от оплодотворения до полной имплантации эмбриона, то есть до формирования и функционирования плаценты. У коров он продолжается 35 дней, у овец -- 30, у свиней -- 25 дней. П р е д п л о д н ы й -- от конца зародышевого периода. Длительность его у коров составляет 25--26 дней, у овец-- 17--18, у свиней -- 7--12 дней. П л о д н ы й -- от конца предплодного периода до рож-дения животного. У коров он составляет 210--220 дней, у овец -- 100--105, у свиней -- 80--85 дней. У животных оплодотворение яйцеклетки спермием происходит в первой трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцевыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается в складках ее стенок, прикрепляется к ним и остается здесь до рождения. У свиней и овец при оплодотворении нескольких яйцеклеток зародыши равномерно распределяются между обоими рогами матки в линейном порядке, на определенном, примерно равном расстоянии один от другого. В рогах матки зародыш теряет яйцовые оболочки, образует трофобласт, через который получает питание -- секрет материнских желез. Развитие зародыша происходит путем многократных количественных и качественных изменений. Оно начинается с деления зиготы, называемого дроблением, что ведет к увеличению массы тела. Затем возникают зародышевые листки (дермы): наружный -- эктодерма, внутренний -- энтодерма и средний -- мезодерма. Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам. Эктодерма образует кожу со всеми ее роговидными производными (волосы, перья, пух, копыта), нервную трубку, из которой развивается, нервная система и органы чувств: зрения, слуха, обоняния. Из энтодермы формируется пищеварительная система, легкие, печень, поджелудочная железа; из мезодермы -- скелет, мускулатура, соединительная ткань, кровеносная система, сердце, почки, серозные покровы внутренностей и брыжжейки, поддерживающие внутренние органы. Некоторые ткани и органы образуются из разных зародышевых листков. Все основные формообразовательные процессы, в результате которых получается сложны» организм, проходят в зародышевый период, в конце которого уже ясно выявляется вид эмбриона: уже можно различать развивающегося теленка, ягненка, поросенка, жеребенка, то есть зародыш в своем строении имеет основные видовые признаки. В предплодный и плодный периоды связь между эмбрионом и матерью осуществляется через плаценту. В эти периоды у животных происходит интенсивный рост и усложнение орга-низма путем функциональной и морфологической дифференциации, специализации и интеграции, в результате чего к концу плод-ного периода животное имеет не только видовые, но и породные особенности. В течение всего эмбрионального развития увеличение тканей, органов и живого веса зародыша протекает неравномерно. Ткани и органы по скорости роста можно разделить на три группы. К группе тканей и органов с наибольшей интенсивностью роста относятся кожа, мышцы, сердце, кишечник и поджелудочная железа; со сред-ней скоростью роста -- кровь, селезенка, желудок, почки; со слабой интенсивностью -- головной мозг, легкие, печень, семенники, яичники и щитовидная железа. Скорость увеличения веса животного самая большая в зародышевый период. Зигота имеет вес менее миллиграмма, через месяц вес зародыша увеличивается в несколько сот раз. В дальнейшем скорость роста веса уменьшается (табл.1). Таблица 1 Изменение веса теленка в эмбриональный период (по данным Г.А. Шмидта)
Из таблицы видно, что за первый месяц вес зародыша теленка увеличивается в 600 раз, за второй - лишь в 43,3, а за девятый - только в 1,4 раза. Но абсолютный весовой прирост теленка происходит главным образом в плодный период, зародыш весит только 2,8 кг, а к моменту рождения вес теленка достигают 35 кг и более. Аналогичная закономерность в увеличении веса наблюдается и у животных других видов. По данным П. Д. Пшеничного и А. И. Лопырина, в 30-дневном возрасте заро-дыш поросенка имеет вес всего лишь 2 г, зародыш ягненка -- менее 1 г, в два месяца соответственно 110 и 70 г, в момент же рождения поросенок весит 1,3 кг, а ягненок--4,3 кг. Скорость увеличения линейных размеров животного также самая большая в зародышевый период. Зигота, величина которой находится в пределах сотых миллиметра, через 8--10 дней достигает размера миллиметра, а через месяц -- нескольких сантиметров. Линейные размеры в эмбриональный период изменяются у животных различных видов неодинаково. Различают три типа роста скелета: 1) более интенсивный рост периферического скелета; 2) 2) более интенсивный рост осевого скелета: 3) 3) одинаковая скорость роста осевого и периферического скелета. Неравномерность развития осевого и периферического скелета определяет форму сложения животного при рождении. Первый тип роста скелета присущ крупному рогатому скоту, овцам и лошадям. У них наиболее сильно растут кости конечностей и менее интенсивно позвоночник, ребра, грудная и тазовая кости (рис. ) В эмбриональный период наибольшего развития к моменту рождения достигают конечности в длину, затем с последовательным уменьшением идут длина туловища, глубина грудной клетки (40%), ширина грудной клетки (35%), ширина в маклоках (30%). В результате неравномерного развития осевого и периферического скелета новорожденные телята, ягнята и жеребята и другие имеют определенный тип сложения. Для телят, например, характерна высоконогость, короткое и узкое (плоское) туловище и относительно короткая и широкая голова. Сложение травоядных животных выработалось в процессе их эволюции. В условиях дикой природы это имело важное приспособительное значение, так как благодаря такому сложению молодняк сразу же после рождения мог следовать за матерью и спасаться от хищников. Второй тип роста скелета наблюдается у собак и кошек. Поэтому при рождении они оказываются коротконогими, неспособными вначале к быстрым передвижениям. Третий тип роста скелета имеют свиньи. Количественные и качественные изменения и превращения, происходящие в эмбриональный период, приводят к формированию из зиготы сложного организма, имеющего все основные видовые и породные признаки и разнообразные функции, что и дает ему возможность существовать после рождения в новых для него условиях. Развитие животных в постэмбриональный период. Постэмбриональное развитие животных делится на следующие пять периодов. 1. Период новорожденности--от рождения животного до наступления относительной его независимости от матери и способности к самостоятельному существованию. Продолжительность его у животных разных видов составляет 15--20 дней. В это время основной, а часто и единственной пищей служит молоко матери. В организме животного резко усиливается интенсивность обмена веществ, развивается физическая теплорегуляция, существенно меняются ферментативные функции организма. На основе безусловных рефлексов у молодняка вырабатываются условные рефлексы, обеспечивающие единство и взаимосвязь организма со средой. 2. Молочный период длится до отъема молодняка от матери или до прекращения выпойки ему молока: у телят до 5--6 месяцев, у ягнят до ЗЅ--4, у поросят до 2 и у жеребят до 6--8 месяцев. В это время наряду с молоком, которое продолжает оставаться для животных основной пищей, они начинают поедать различные растительные корма, что способствует развитию у них пищеварительного аппарата. 3. Период полового созревания начинается в послемолочный период и продолжается до того момента, когда животные становятся способными воспроизводить потомство и идут в случку: крупный рогатый скот и овцы в возрасте 1Ѕ лет, свиньи --9--10 месяцев, лошади -- 3 лет. К этому возрасту у животных формируются основные черты индивидуальности. Во время полового созревания живот-ным требуются особенно полноценное кормление и хорошее содержание, так как от этого зависит их дальнейшая продуктивность. 4. Период зрелости наступает, когда животные начинают давать продукцию, размер которой постепенно возрастает и достигает максимальной величины. У крупного рогатого скота в возрасте от 5 до 10--12 лет, у овец -- от 2 до 6--7 и у свиней -- от 2 до 5--6 лет. 5. В период старения воспроизводительная способность и продуктивность животных постепенно снижаются. При рождении жеребята в среднем весят 40--60 кг, телята -- 25--40, ягнята--3--5, поросята-- 1--1,5 кг. Вес животных при рождении зависит от породы, пола новорожденного, веса и возраста матери, от кормления ее в период беременности. От коров симментальской породы телята рождаются более крупными, чем от коров красной степной породы. Самцы имеют вес на 10--12% больше, чем женские особи. От более крупных матерей (в пределах одной и той же породы) появляется и более крупное потомство. Матки среднего возраста дают молодняк, вес которого больше по сравнению с потомством, полученным от более молодых и старых животных. При хорошем кормлении маток в период беременности рождаются более тяжелые телята, ягнята, поросята и жеребята. У многоплодных животных (свинья и овца) вес новорожденных зависит также от числа рождающегося потомства. Более крупные при рождении телята, ягнята, поросята и жеребята являются, как правило, более крепкими и жизнеспособными, они интенсивнее развиваются и менее подвержены заболеваниям. В постэмбриональный период у животных происходит дальнейшее развитие отдельных систем и органов, увеличение живого веса и линейных размеров. Выше указывалось, что в эмбриональный период различные ткани и органы развиваются с разной интенсивностью: одни с большей, другие с меньшей. В постэмбриональный период увеличение многих тканей и органов находится в обратной последовательности, то есть ткани и органы, которые в эмбриональный период развивались менее интенсивно, в постэмбриональный развиваются сильнее и наоборот. Увеличение веса животных всех видов особенно заметно происходит в первый год жизни (табл. 5). Вес телят с возрастом непрерывно увеличивается, но неравномерно: средние суточные привесы сначала повышаются, затем снижаются, а относительный прирост в начальный период возрастает, позднее постепенно падает. В дальнейшем после 18-месячного возраста абсолютные и относительные привесы продолжают постепенно уменьшаться (табл.2). Таблица 2 Изменение веса телок в постэмбриональный период (по данным Е.Я.Борисенко)
У травоядных животных (крупный рогатый скот, овцы и лошади) интенсивнее растут кости осевого скелета: позвоночник, ребра, грудная и тазовые кости, обусловливающие глубину и ширину туловища, и менее заметно периферический скелет, то есть конечности. Ширина в маклоках увеличивается на 70%, ширина грудной клетки -- на 65, глубина грудной клетки -- на 60, длина туловища -- на 55, длина конечностей -- только на 30%. Такое неравно-мерное развитие отдельных частей скелета с возрастом приводит к большим изменениям пропорций тела животных. Сопоставление силуэта теленка и коровы показывает, что взрослые животные по сравнению с молодыми более низконоги, туловище у них растянуто и более глубокое и широкое (рис. 12). У свиней рост как осевого, так и периферического скелета проходит одинаково. Увеличение веса и линейных размеров у животных заканчивается в следующем возрасте: у крупного рогатого скота и лошадей в 5--6 лет, у свиней и овец в 2--2Ѕ года. В этом возрасте животные заводских пород имеют такой вес: лошади 500--700 кг, крупный рогатый скот 400--700, овцы 60--100 свиньи -200--240 кг. Многие животные достигают еще большего веса, а производители, как правило, по живому весу превосходят маток. Вес взрослых животных зависит от их породы, содержания и кормления, а также от продолжительности роста (приложение 2). В дальнейшем, в процессе старения животных, в их организме содержание минеральных веществ увеличивается, а количество воды уменьшается. В результате этого происходит высыхание клеток и тканей, утончение мускулатуры и кожи, организм уменьшается в весе и величине (старческая атрофия). Параллельно с этими процессами происходит снижение воспроизводительных функции и продуктивности животных. Маркушин А.П., Ладан П.Е., Горбелин В.И. Животноводство с основами разведения с/х животных.-3-е изд., перераб. и доп.-М.:»Колос», 1972.-406с., с.32-39. Список используемой литературы: 1. Куликов В.М., Рубан Ю.Д. Общая зоотехния.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1982. 2. Кирина Л.И. Животноводство. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Колос», 1970. 3. Мицкевич М.С. Гормональные регуляции в онтогенезе животных. - М.: «Наука», 1978 4. Маркушин А.П., Ладан П.Е., Горбелин В.И. Животноводство с основами разведения с/х животных.-3-е изд., перераб. и доп.-М.:»Колос», 1972. 5. Шмидт Г.А. «Учение Чарлза Дарвина о развитии живой природы»/1948г. 6. Циммер Карл. «Эволюция. Триумф идеи»/2012г./предисловие 2006г. 7. www.botan0.ru Биология для школьников и студ0ентов Категория: биология, Глава: «Периодизация онтогенеза» и «Онтогенез - основа филогенеза». 8. http://afonin-59-salix.narod.ru 9. http://darwin200.narod.ru | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||