Рост и дифференцировка - две стороны единого процесса развития

Индивидуальное развитие (онтогенез) включает в себя качественную (дифференцировка) и количественную (рост) стороны.

Дифференцировка, или дифференциация, – возникновение в процессе развития организма биохимических, морфологических и функциональных различий между клетками, тканями и органами. В результате происходит расчленение целого на части, образуются и приобретают специализацию различные клетки, ткани, органы. В онтогенезе многоклеточных животных специализация возникает на стадии нескольких бластомеров. В процессе дифференцировки органеллы, клетки, ткани, органы приобретают специфические черты строения и присущую им функцию. При этом оказывается, чем более специализирована чпсть организма, тем больше она зависит от других частей.

Рост – увеличение массы и размеров тела и его частей, органически связанное с формативными процессами. Рост - это количественный показатель изменения структур, поэтому его легче, чем другие характеристики онтогенеза, выразить в математической форме. Характер роста у животных разных видов и даже у одного животного на разных стадиях онтогенеза неодинаков. Подавляющее большинство теплокровных животных (кроме крыс), достигнув определенных размеров, прекращают расти. Такой рост называют ограниченным. Для большинства хладнокровных хордовых животных (в том числе рыб) характерен неограниченный рост. Эти животные растут в течение всей жизни.

Рост и дифференцировка связаны между собой обратной зависимостью: чем более дифференцирован организм, тем меньше скорость его роста. Наибольшая скорость роста наблюдается у зародыша, меньше у плода, еще меньше - после рождения, а с достижением физиологической и морфологической зрелости рост прекращается. Следовательно в онтогенезе происходит постоянное убывание скорости роста. Однако, убывание это неравномерно, так как периоды активного роста и дифференцировки чередуются, в результате чего рост носит характер угасающих колебаний, а дифференцировка также ступенчато возрастает до периода морфофункциональной зрелости.

У разных животных скорость и продолжительность роста неодинаковы, причем между этими показателями роста имеется обратная зависимость: чем быстрее скорость роста, тем короче его продолжительность, и наоборот. Особенно высокая скорость роста и короткая его продолжительность у птиц. У млекопитающих отмечена связь между размерами животного, скоростью и продолжительностью роста. Виды мелких животных растут обычно интенсивно, но непродолжительно, виды крупных животных менее интенсивно, но длительно. Масса тела, которой достигает тот или иной вид не случайна, а определяется взаимоотношением между поверхностью тела, его объемом, поверхностью слизистой оболочки кишечника и интенсивностью обменных процессов. Эти взаимоотношения накладывают строгие пределы на размеры животного. Если во время роста тело не меняет форму, такой рост называют пропорциональным. Он характерен лишь для самых ранних стадий дробления зародыша и в период, близкий к завершению роста (от периода полового созревания до морфофизиологической зрелости). Для всех остальных периодов характерен непропорциональный рост, когда одни органы растут быстрее, чем другие. При этом меняются пропорции тела, соотношения тканей в органах.

Неравномерность роста определяется сроком закладки органов (одни органы закладываются рано, например, глаза, мозг, другие гораздо позже - кишечник, мышцы), величиной закладки (у глаз, мозга - большая, у легких, мышц - сравнительно меньшая), сроками и длительностью гистологической дифференцировки. Если у органа большая величина закладки и эта закладка формируется рано, для такого органа характерен медленный темп эмбрионального и постнатального роста (глаз, мозг). К тому же такие органы генетически высоко детерминированы, то есть их морфологическое развитие определяется в основном генотипом. Если закладка органа формируется поздно, но ее гистологическая дифференцировка идет быстро, для такого органа характерен быстрый эмбриональный и короткий постнатальный рост (например, печень). Если закладка органа формируется поздно, а гистологическая дифференцировка у нее медленная, для такого органа характерен быстрый эмбриональный и долгий постнатальный рост (аппарат движения, размножения). При этом чем позже закладывается орган, тем развитие его больше зависит от условий среды. А так как кости, мышцы и кожа являются одними из наиболее поздно дифференцирующихся органов, это дает специалистам возможность управлять процессами формирования мясной и шерстной продуктивности.

В процессе индивидуального развития выделяют определенные этапы, когда в результате нарастающих количественных изменений организм переходит в новое качественное состояние. В постнатальном онтогенезе выделяют следующие периоды:

1. новорожденности;

2. молочный;

3. роста и развития молодняка;

4. полового созревания;

5. морфофизиологической зрелости;

6. расцвета функциональной деятельности (взрослого состояния);

7. старения.

В процессе индивидуального развития есть критические периоды, когда те или иные органы наиболее чувствительны к внешнему воздействию. Оказалось, что критическим периодом для органа является время наиболее интенсивного его роста, а также моменты периодических (ритмичных) повышений скорости роста на протяжении онтогенеза. В ритмичности проявляется неравномерный характер роста. Давно известны годичные ритмы, связанные со сменой времен года. У диких животных, а из домашних у северного оленя, верблюда, рост приостанавливается зимой и возобновляется в теплое время года. Обнаружены месячные, суточные и часовые ритмы у всех млекопитающих, а также 12-дневные циклы активности и затухания роста у телят и цыплят. Знание закономерностей роста и использование их в практике животноводства позволяют управлять не только процессами роста животного, но и его развития в целом, что является одним из резервов интенсификации животноводства.