Bài 21: Sinh trưởng và phát triển ở động vật

I. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở ĐỘNG VẬT

- Cơ thể động vật sinh trưởng với tốc độ không đều, có giai đoạn diễn ra nhanh, có giai đoạn diễn ra chậm. Ví dụ: Trọng lượng của trẻ sơ sinh tăng gấp đôi trong vòng hai tháng đầu, sau một tuổi thì tốc độ sinh trưởng chậm lại.

- Các phần khác nhau của cơ thể động vật có tốc độ sinh trưởng không giống nhau.

- Sinh trưởng đạt mức tối đa khi cơ thể trưởng thành tuỳ thuộc vào giống, loài động vật. Các loài khác nhau có tốc độ và giới hạn sinh trưởng khác nhau.

- Phôi thai có sự phát triển của các cơ quan, hệ cơ quan khác nhau. Ở người, cẳng chân và cánh tay bắt đầu hình thành vào tuần thứ năm của thai kì.

II. CÁC GIAI ĐOẠN CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở ĐỘNG VẬT

- Quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật bắt đầu từ khi hợp tử phân bào cho đến khi trưởng thành và chia làm hai giai đoạn chính: giai đoạn phôi và giai đoạn hậu phôi.

- Giai đoạn phôi gồm nhiều giai đoạn nhỏ kế tiếp nhau: hợp tử phân cắt, phôi nang, mầm cơ quan.

- Giai đoạn phôi có thể diễn ra ở bên trong và bên ngoài cơ thể mẹ, hoặc chỉ diễn ra ở bên ngoài cơ thể mẹ.

- Giai đoạn hậu phôi là giai đoạn phát triển của con non (mới sinh ra hoặc nở từ trứng ra) thành con trưởng thành.

III. CÁC HÌNH THỨC PHÁT TRIỂN Ở ĐỘNG VẬT

- Biến thái là sự thay đổi về hình thái, cấu tạo và sinh lí của động vật sau khi được sinh ra hoặc nở từ trứng.

- Dựa vào sự khác biệt về sự thay đổi từ con non thành con trưởng thành, người ta phân biệt hai kiểu phát triển: phát triển không qua biến thái và phát triển qua biến thái.

- Phát triển qua biến thái lại chia làm hai loại: phát triển qua biến thái hoàn toàn và phát triển qua biến thái không hoàn toàn.

1. Phát triển không qua biến thái

- Phát triển không qua biến thái là quá trình phát triển trong đó con non nở ra từ trứng hoặc mới sinh có đặc điểm hình thái, cấu tạo và sinh lí tương tự con trưởng thành.

- Phát triển không qua biến thái gặp ở đa số động vật có xương sống (Cá, Bò sát, Chim, Thú) và ở nhiều loài động vật không xương sống (Động vật nguyên sinh, Ruột khoang).

2. Phát triển qua biến thái

a. Phát triển qua biến thái hoàn toàn

- Phát triển qua biến thái hoàn toàn là quá trình phát triển mà ấu trùng có hình thái, cấu tạo và sinh lí rất khác với con trưởng thành.

- Phát triển qua biến thái hoàn toàn gặp ở nhiều loài côn trùng (bướm, chuồn chuồn, ruồi, ong,..), lưỡng cư,...

- Sự phát triển của ếch qua biến thái từ ấu trùng (nòng nọc) sống trong nước, không có chi, có mang ngoài để hô hấp và có đuôi để bơi thành ếch sống trên cạn hô hấp bằng phổi và da, có bốn chi để di chuyển. Nòng nọc có hệ tiêu hoá hoàn thiện dần để trở thành động vật ăn thịt. Qua thời gian, các mô, cơ quan cũ của nòng nọc (mang ngoài, đuôi,...) tiêu biến dần đi, đồng thời các mô, cơ quan mới hình thành. Trong tự nhiên, thức ăn của nòng nọc chủ yếu là các loại tảo nhưng ếch trưởng thành thường ăn côn trùng và ấu trùng của các loài động vật khác.

- Sự phát triển qua biến thái hoàn toàn mang tính thích nghi để duy trì sự tồn tại của loài đối với điều kiện khác nhau của môi trường sống.

b. Phát triển qua biến thái không hoàn toàn

- Phát triển qua biến thái không hoàn toàn là quá trình phát triển mà ấu trùng có hình thái gần giống con trưởng thành nhưng phát triển chưa hoàn thiện, trải qua nhiều lần lột xác, ấu trùng biến đổi thành con trưởng thành. Đa số các loài ấu trùng đều có thức ăn giống với con trưởng thành.

- Phát triển qua biến thái không hoàn toàn gặp ở một số loài côn trùng như châu chấu, cào cào, gián, ve sầu,...

IV. SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở NGƯỜI

1. Các giai đoạn phát triển của con người

Các giai đoạn phát triển của con người được chia thành: giai đoạn trước sinh và giai đoạn sau sinh.

a. Giai đoạn trước sinh

- Giai đoạn trước sinh bao gồm: sự thụ tinh, giai đoạn phát triển phôi và giai đoạn phát triển thai.

- Trứng được hình thành trong quá trình sinh trứng ở cơ thể mẹ. Tinh trùng được hình thành trong quá trình sinh tinh ở cơ thể bố. Sự kết hợp nhân tinh trùng và nhân tế bào trứng tạo thành hợp tử, gọi là sự thụ tinh.

- Sau khi thụ tinh, hợp tử phân chia và di chuyển vào tử cung, chuyển thành túi phôi. Qua các giai đoạn phân hoá, hình thành và phát triển thành cơ quan.

- Phôi 2 tháng tuổi đã có hầu hết cấu trúc cơ bản của cơ thể sẽ chuyển qua giai đoạn tăng trưởng các cơ quan và hoàn thiện dần cấu trúc.

b. Giai đoạn sau sinh

Giai đoạn sau sinh bao gồm các mốc: sơ sinh, thiếu nhi, thiếu niên, vị thành niên và trưởng thành. Mốc phát triển quan trọng là thời kì dậy thì, cơ quan sinh sản bước vào giai đoạn thành thục.

2. Tuổi dậy thì

- Trẻ em bước vào tuổi vị thành niên bằng những dấu hiệu của tuổi dậy thì. Tuổi dậy thì trung bình ở nữ là từ 11 tuổi và ở nam giới là từ 12 tuổi. Trong trường hợp cá biệt, tuổi dậy thì có thể đến sớm hơn hoặc muộn hơn bình thường do sự phát triển sớm hoặc chậm của hệ hormone sinh dục.

- Do tác động mạnh của hormone, cơ thể phát triển mạnh, nhanh về chiều cao, cân nặng nhưng chưa được hài hoà giữa các cơ quan, bộ phận. Cơ tim phát triển, tim hoạt động mạnh, nhanh nhưng vẫn thiếu máu cục bộ gây chóng mặt, nhức đầu, mệt mỏi.

- Các đặc điểm giới tính nam, nữ được hình thành cả về mặt hình thái cơ thể và tâm sinh lí. Ở độ tuổi này, trẻ em phát triển tính độc lập và bắt đầu xác định mục tiêu cuộc sống.

3. Bảo vệ sức khoẻ ở tuổi dậy thì

- Tuổi dậy thì là độ tuổi bắt đầu có khả năng sinh sản nhưng cơ thể vẫn chưa có sự hoàn thiện về sinh dục, chưa ổn định về mặt tâm sinh lí và chưa đủ hiểu biết để làm bố và làm mẹ.

- Vì vậy, cần có sự giáo dục về giới tính, vệ sinh kinh nguyệt, hôn nhân gia đình, biện pháp tránh thai,... cho cả nam và nữ vị thành niên.

V. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở ĐỘNG VẬT

1. Các nhân tố bên trong

a. Tính di truyền

- Mỗi cá thể động vật đều có những đặc điểm về sinh trưởng và phát triển đặc trưng cho loài, do tính di truyền quyết định. Hai đặc điểm dễ thấy nhất là tốc độ lớn và giới hạn lớn.

- Người ta đã phát hiện được hệ thống gene chịu trách nhiệm điều khiển sự sinh trưởng và phát triển của động vật. Ví dụ: bệnh già trước tuổi, bệnh nhân có biểu hiện già ở tuổi thiếu nhi là do sai lệch trong hệ gene.

b. Các hormone sinh trưởng và phát triển

- Điều hoà sự phát triển phôi và đặc biệt là hậu phôi có hàng loạt hormone phối hợp tác động.

- Nếu thiếu hormone sinh trưởng (GH), con non ngừng lớn, nhưng khi tiêm bổ sung hormone sinh trưởng thì chúng lại tiếp tục sinh trưởng. Tuy nhiên, các hormone tăng trưởng được sử dụng trong chăn nuôi có thể gây hại lên sức khoẻ của con người, ví dụ: hormone testosterone và estrogen được sử dụng trong chăn nuôi giúp tăng trọng nhưng người sử dụng thực phẩm có tồn dư hai hormone này có nguy cơ bị rối loạn nội tiết. Vì vậy, chúng ta không nên lạm dụng hormone trong chăn nuôi.

- Ở trẻ em, nếu thiếu GH sẽ gây ra bệnh lùn tuyến yên. Cơ thể người bệnh tuy phát triển cân đối nhưng nhỏ hơn cơ thể người bình thường. Bệnh này có thể chữa trị bằng cách tiêm hormone sinh trưởng được tạo ra từ công nghệ gene. Đối với người lớn, tăng tiết GH sẽ gây ra bệnh to đầu xương chi.

- Sự phát triển qua biến thái ở sâu bọ thường được điều hoà bởi hai loại hormone là ecdysone (do tuyến ngực trước tiết ra) và juvenile (do thể allata tiết ra). Tuỳ theo mức độ tác động khác nhau của hai loại hormone này mà sâu bọ có kiểu biến thái hoàn toàn hoặc không hoàn toàn.

2. Các nhân tố bên ngoài

Quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật chịu sự chi phối của rất nhiều yếu tố của môi trường sống như thức ăn, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, điều kiện vệ sinh,...

a. Thức ăn

- Thức ăn là nhân tố quan trọng gây ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của động vật.

- Các chất dinh dưỡng có trong thức ăn đều cần cho sự sinh trưởng và phát triển bình thường của động vật.

- Nhu cầu về protein, amino acid đặc biệt quan trọng ở giai đoạn tăng trưởng. Có những amino acid không thay thế là những amino acid mà cơ thể không tự tổng hợp được, phải bổ sung vào chế độ ăn.

- Khi bị thiếu một hoặc một vài loại chất dinh dưỡng thì động vật non và trẻ em sẽ chậm lớn, cơ thể phát triển không bình thường.

b. Nhiệt độ

- Mỗi loài động vật sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ môi trường thích hợp.

- Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể làm chậm quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật, đặc biệt là động vật biến nhiệt.

c. Ánh sáng

- Ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của động vật qua các cách khác nhau.

- Ánh sáng phối hợp với nhiệt độ làm tăng quá trình chuyển hoá thông qua hệ thần kinh và nội tiết.

- Ánh sáng cung cấp nhiệt và tác động đến sự chuyển hoá các chất trong cơ thể. Vào mùa đông, nhiều động vật phơi nắng để thu nhiệt từ ánh sáng môi trường. Tia tử ngoại tác động lên da chuyển hoá tiền vitamin D thành vitamin D, vitamin D có ảnh hưởng đến sự chuyển hoá calcium trong quá trình hình thành xương.

- Ngoài ra, sự tăng hoặc giảm quá mức của các yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động vật. Các chất độc hại và chất gây đột biến khi tác động vào cơ thể động vật có thể dẫn đến sự phát triển không bình thường của cơ thể. Các loại thuốc bảo vệ thực vật không được sử dụng đúng cách sẽ gây nhiễm độc mãn tính, ảnh hưởng đến tuỷ xương của người.

- Thực tế, các nhân tố kể trên không tác động riêng lẻ mà tác động đồng thời đến sinh trưởng và phát triển của động vật. han trời sáng tạo

VI. ĐIỀU KHIỂN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở ĐỘNG VẬT

Với những hiểu biết về quy luật sinh trưởng và phát triển của động vật, con người đã tìm ra các biện pháp điều khiển sự sinh trưởng và phát triển ở vật nuôi.

1. Cải tạo giống vật nuôi

- Ngày nay, bên cạnh việc chọn giống có tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh, bằng phương pháp lai giống kết hợp kĩ thuật thụ tinh nhân tạo, công nghệ tế bào, người ta đã tạo ra giống vật nuôi có năng suất cao trong thời gian ngắn.

- Nhân bản vô tính động vật là công nghệ tạo ra các con vật giống hệt nhau về kiểu gene mà không thông qua quá trình sinh sản vô tính. Mặc dù tỉ lệ nhân bản thành công ở nhiều loài động vật còn thấp, các con vật nhân bản không sống được lâu, nhiều con mắc bệnh nhưng nhân bản vật nuôi đã giúp sản sinh ra nhiều cá thể có cùng kiểu gene ưu việt.

2. Cải thiện môi trường sống

- Những kiến thức về ảnh hưởng của nhân tố bên ngoài đến sinh trưởng và phát triển của động vật giúp người làm chăn nuôi có thể tiết kiệm chi phí để nâng cao năng suất bằng cách cải thiện môi trường sống đảm bảo tối ưu hoá cho sự sinh trưởng và phát triển của vật nuôi.

- Cải thiện môi trường sống thích hợp, tối ưu cho từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của vật nuôi, nhằm thu được sản phẩm tối đa với chi phí tối thiểu. Sử dụng thức ăn nhân tạo chứa đủ chất dinh dưỡng, vệ sinh chuồng trại, làm chuồng quay về hướng đông nam; sử dụng chất kích thích sinh trưởng, hormone...