В ходе 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 молоком матери; г) различные формы заботы о потомстве; д) передача навыков поведения путем подражания и др. Все эти вторичные формы связи советский ученый И.В. Промпов 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 300 тыс. генов. Однако в каждый период онтогенеза генетическая - информация считывается только с 5% генов, именно тех, которые обусловливают контроль необходимых в данный момент белков, Для реализации их нужны соответствующие условия внешней среды. Следователь но, развитие животного, формирование его признаков и свойств определяются как генотипом данной особи, так и внешними условиями, в которых проходит онтогенез.
Взаимосвязь между процессами роста и развития — это взаимосвязь между количественными и качественными изменениями, происходящими в организме в процессе онтогенеза. Нельзя говорить об изолированности процессов роста и развития животных, оба они взаимосвязаны и взаимообусловлены. Для роста и развития, животных характерен ряд общих закономерностей. К ним, прежде всего, относятся необратимость процессов развития и изменение скорости роста с возрастом.
Таблица 1.
Скорость роста в эмбриональный и постэмбриональный периоды
| Вид животного | масса | Продол-житель-ность берем. мес. | Число удвоенной массы | ||||
| зиготы, мг. | при рождении животногокг. | во взросломсостояниекг. | в эмбрион.период | в пост-эмбрион. период | за весь период | ||
| лошадь | 0,60002 | 50,0 | 500,0 | 11,3 | 26,3 | 3,43 | 29,7 |
| собака | 0,4015 | 0,22 | 11,0 | 2,10 | 19,09 | 5,29 | 24,3 |
| кошка | 0,6301 | 0,087 | 3,80 | 1,87 | 17,07 | 5,79 | 22,8 |
Для млекопитающих характерен непрерывный рост. 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. Если скорость роста лошади выразить числом последовательного удвоения массы, то на эмбриональный период ее приходится гораздо больше, чем на постэмбриональный (табл. 1).
На рост и развитие животных оказывают влияние, как наследственные факторы, так и факторы внешней среды. Наследственностью обусловлены деятельность желез внутренней секреции, нервной системы, а также закономерности индивидуального развития организма, что определяет характер роста животных.
Влияние наследственных факторов. Важная роль в формообразовательных процессах отводится сейчас носителям наследственных факторов — дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотам. Содержание этих кислот в органах и тканях животных с возрастом изменяется. Общей закономерностью в онтогенезе является очень быстрое, а позднее (с возрастом) замедленное снижение в тканях животных концентрации ДНК и РНК. Уровень РНК падает значительно быстрее, чем ДНК. Это связано с тем, что на ранних стадиях эмбриогенеза ядро занимает большее место, чем цитоплазма, в которой, содержится много РНК. Затем доля ядра в общей массе клетки уменьшается, и цитоплазма по сравнению с ядром растет быстрее, в результате чего концентрация РНК снижается.
Влияние эндокринной системы. На ранних стадиях развития животного организма появляется эндокринная система, которая становится впоследствии внутренним регулятором процессов роста и развития. При этом важнейшую роль играют гипофиз, щитовидная и половые железы. Каждая из них оказывает специфическое действие на организм, их функции тесно связаны между собой.
Щитовидная железа регулирует минеральный, белковый и водный обмен, а также стимулирует рост и развитие организма. Она вырабатывает йодсодержащие гормоны (тироксин, тиреоглобулин, трийодтиронин и др.), которые обладают высокой физиологической активностью. Удаление этой железы приводит к резкому отставанию в росте и развитии, появляется карликовость. При гипофункции щитовидной железы обмен веществ нарушается, теплорегуляция понижается. Усиленная деятельность (гиперфункция) железы ускоряет развитие организма. С повышением активности щитовидной железы увеличиваются относительная интенсивность газообмена, а также содержание в крови летучих жирных кислот и фосфолипидов. Под воздействием небольших доз гормона тироксина наблюдается улучшение роста и продуктивности животных.
Гипофиз занимает одно из центральных мест в системе желез внутренней секреции. Гормоны, вырабатываемые и выделяемые гипофизом, оказывают огромное влияние на рост и развитие животных. Особое значение имеют гормоны роста (соматотропный), полового созревания (пролан) и лактогенный (пролактин). Под действием соматотропного гормона усиливается деление клеток и увеличивается синтез белка. Бычий биосинтетический гормон соматотропин при введении его в организм телят повышает на 15—20% суточные приросты живой массы, а у коров соответственно удой молока. Он оказывает влияние на жировой обмен. Пролан стимулирует половую зрелость животных, а лактогенный гормон обусловливает образование молока. При удалении гипофиза рост животных задерживается, увеличивается отложение жира, деятельность половой системы атрофируется. Усиление функции передней доли гипофиза в раннем возрасте приводит к гигантизму. Гиперфункция гипофиза вызывает также акромегалию — заболевание, характеризующееся увеличением размеров конечностей и некоторых внутренних органов.
Половые железы, как известно, являются железами внутренней и внешней секреции, оказывающими большое влияние на процессы формообразования. Давно известен в животноводстве такой прием, как кастрация (удаление половых желез). При проведении ее нарушается рост скелета, изменяется обмен веществ, телосложение животного, происходит сильное жирообразование в организме. Усиленная деятельность этих желез ведет к ранней половой зрелости, к скороспелости. Функционирование большинства эндокринных желез достигает максимума в начале зрелого периода, в старости их деятельность резко падает.
Влияние факторов внешней среды. Из многих факторов внешней среды на процессы роста и развития, животных огромное влияние оказывают условия кормления и содержания (температура и влажность воздуха, световой режим и др.). Влияние этих факторов может иметь двоякий характер: недокорм вызывает замедление скорости роста, недоразвитие, снижение продуктивности; обильное кормление ускоряет рост и развитие животных.
Из других внешних факторов на индивидуальное развитие животного влияют климатические условия, температура и состав воздуха в животноводческих помещениях, свет и упражнения. Влияние климата в большей степени выражено при содержании животных в условиях, близких к природным, что наблюдается при разведении мясного крупного рогатого скота и овец в некоторых зонах, а также при табунном коневодстве. У животных развиваются соответствующие приспособительные особенности. Так, содержание животных зимой на пастбищах и на открытом воздухе вызывает изменение их волосяного покрова; у лошадей и крупного рогатого скота он к зиме становится гуще в результате развития подшерстка. Кроме того, осенью в теле животных откладываются значительные запасы жира, которые в зимний период используются как источник энергии; у овец некоторых пород жир усиленно накапливается в курдюке и хвосте.
Неблагоприятно воздействует на организм животных как низкая, так и высокая температура воздуха, из-за чего затрудняется терморегуляция. При низких температурах она усиливается в результате интенсификации химических процессов и распада отложенных в организме питательных веществ, а при высоких в результате испарения. При температуре воздуха выше 25 — 30 °С снижаются приросты и молочная продуктивность животных, нарушается функция органов воспроизводства. Особенно неблагоприятно влияет сочетание высоких и низких температур с повышенной влажностью воздуха. В высокогорных районах под действием пониженного давления, меньшего содержания в воздухе кислорода у животных, разводимых здесь пород, усиленно развиваются сердечнососудистая система, органы дыхания, печень, почки, также повышается содержание в крови эритроцитов и гемоглобина. В северных районах на развитие животных большое влияние оказывает длительная полярная ночь, а в южных - продолжительная и интенсивная солнечная инсоляция.
Животным разных видов и пород, сформировавшимся в неодинаковых условиях внешней среды, требуется разный микроклимат в помещениях. Оптимальные показатели микроклимата отражены в зоогигиенических нормативах. Повышение или понижение температуры по сравнению с оптимальной, неблагоприятно действует на обмен веществ, использование животными корма и на их развитие.
Большое влияние на развитие животных оказывает световой режим. При недостаточном освещении нарушается минеральный белковый и углеводно-жировой обмен, из-за чего задерживаются рост животных, развитие костной ткани и ухудшается функциональная деятельность. В таких случаях прибегают к дополнительному освещению животноводческих помещений, увеличивая световую площадь и используя дополнительные источники света. При увеличении, например, до определенного предела продолжительности светового дня яйценоскость кур повышается. Периодическая смена освещения и затемнения способствует более интенсивномуросту молодняка. В то же время беспрерывное освещении неблагоприятно для развития животных.