Время наступления половой зрелости и зрелости организма у разных видов животных

Воспроизводство потомства самкой возможно при следующих условиях:

1) при выделении созревших яйцеклеток;

2) восприятие мужских половых клеток и создание для них оптимальной экологической среды в половых органах самок;

3) создание благоприятных условий для оплодотворения и развития зиготы.

Для приживления оплодотворившейся яйцеклетки необходимы экологические условия в роге матки, если нарушаются эти условия, то приживление зиготы не происходит.

Воспроизводство себе подобных происходит при условии отсутствия патологии. Эти условия возникают при наступлении половой зрелости организма. 23

Половая зрелость -это способность к оплодотворению в определенный возрастной период. Половая зрелость -это такая степень развития организма, при которой животные способны к размножению.

Впериод половой зрелости у самки может наступить беременность, а самец способен оплодотворить.

Признаки половой зрелости:

1) полное развитие внутренних и наружных половых органов;

2) бурное развитие вторичных половых признаков. Наступление половой направленности;

3) наличие у самок половых циклов и способность продуцировать яйцеклетки, а самцами -спермиев.

Снаступлением половой зрелости спермиогенез у самцов и овогенез у самок продолжается в течение всей репродуктивной жизни.

9

11

12

8

10

6

4

4

5

5

1

3

Рис. 15. Половые органы кобеля (вид сбоку): 1 -семенник; 2 -общая влагалищная оболочка; 3 -мошонка; 4 -придаток семенника; 5 -кровеносные сосуды семенного канатика; 6 -семяпровод; 7 -препуций; 8 -длинная часть головки члена; 9 -луковица головки; 10 -седалищно-кавернозный мускул, 11 -суставная впадина тазобедренного сустава; 12 -запертое отверстие. 24

Сроки наступления половой зрелости зависят от многих факторов, и прежде всего от вида, породы, климата, кормления, ухода, содержания, наличия нейросексуальных раздражителей (общение разнополых животных).

Половая зрелость у животных

Нами проведены опыты на телках 2-х групп. Первая группа общалась с самцом-пробником и пользовались моционом, вторая не общалась с самцом. Как результат установлено, что у 15,8% контрольных недоразвиты половые органы и 16,6% имели гипофункцию яичников.

Половая зрелость проявляется всегда раньше, чем заканчивается основной рост и развитие животного. Поэтому наступление половой зрелости еще не свидетельствует о готовности организма животного к воспроизводству потомства. Использование животных для воспроизведения сразу после наступления половой зрелости отрицательно сказывается не только на самих животных, но и на их потомстве. Правда, в литературе описаны случаи, когда телочки были успешно осеменены в возрасте 6 и даже 4,5 месяца, и они со временем стали хорошими молочными коровами.

Когда наступает половая зрелость, но нет еще общей физиологической зрелости, то это приведет при родах к тому, что самка может погибнуть. Поэтому нужна общая или физиологическая зрелость организма.

Что такое физиологическая зрелость? Физиологически зрелые самки и самцы характеризуются завершением формирования организма, приобретением экстерьера и 65-70% живой массы, присущей взрослым животным данной породы и пола. Таким образом, физиологическая зрелость самцов и самок определяют по возрасту, живой массе и степени развития половых органов.

Физиологическая зрелость

При интенсивном выращивании телок крупных молочных пород (холмогорской, черно-пестрой и др.) можно и нужно осеменять их с 16-месячного возраста при живой массе 350 кг, чтобы к 18 месяцам все они были беременными. Целесообразно первый 25

раз осеменять хорошо развитых ярок в возрасте 1,5 года. Молодых свинок крупной белой породы в промышленных стадах рекомендуется осеменять первый раз в возрасте 9-10 месяцев.

Овогенез и сперматогенез

Образование и выделение половых клеток, пригодных для оплодотворения, начинается с наступлением половой зрелости и продолжается до старости.

Процесс образования половых клеток и их качество зависят от многих факторов, в частности от наследственных особенностей самок и самцов, от состояния их здоровья, условий существования и т.д.

При хорошем состоянии организма самок и самцов и при благоприятных условиях их существования, т.е. при полноценном кормлении и правильном содержании, половые клетки образуются обычно в большем количестве и имеют качество, обеспечивающее оплодотворение самок и хорошее состояние рождающегося потомства. Нужно помнить, что при неблагоприятных условиях существования у самок и самцов нередко не только уменьшается число образующихся половых клеток, но и ухудшается их качество. Последнее обусловливает пониженную оплодотворяемость, а иногда плохое состояние рождающегося потомства.

Процесс образования яйцеклеток носит название овогенез. Местом образования яйцевых клеток является корковый слой яичника, по периферии которого расположены примордиальные фолликулы (первичные).

Каждый примордиальный фолликул состоит из одной яйцевой клетки (ооцита) и одного слоя окружающих ее клеток фолликулярного эпителия. Часть ооцитов образуется еще в эмбриональный период. Впостфетальный период ооциты образуются из зародышевого эпителия непрерывно до половой зрелости и далее до старости. Общее число примордиальных фолликулов у коров составляет несколько десятков тысяч.

Процесс роста и созревания фолликула начинается с размножения клеток фолликулярного эпителия вокруг ооцит. Число слоев клеток фолликулярного эпителия непрерывно возрастает. Благодаря этому начинается постепенное увеличение фолликула в объеме. Вскором времени в центре фолликула начинает накапливаться фолликулярная жидкость, которая постепенно оттесняет яйцевую клетку и слои размножившихся клеток фолликулярного эпителия к периферии фолликула. При этом фолликул еще более увеличивается в объеме и одной из своих сторон приближается к поверхности яичника. Вконечном итоге образуется созревший 26

фолликул в форме упругого пузырька (графов пузырек), выступающего на поверхности яичника.

Созревший фолликул имеет оболочку, состоящую из внутреннего и наружного слоя.

Внутренний слой оболочки фолликула содержит большое число сосудов и рыхлые соединительнотканные клетки. Он продуцирует эстрогенный гормон (эстрон, эстриол, или эстрадион; синонимы: фолликулин, фолликулостерон). Этот гормон действует на половой центр и половые органы и способствует возникновению половой доминанты с течкой и охотой.

Квнутреннему слою оболочки фолликула примыкает базальная мембрана, где находится яйцевая клетка, окруженная несколькими слоями клеток фолликулярного эпителия.

Наружный слой оболочки фолликула тонкий, он состоит из более плотной соединительной ткани.

У самок полное завершение созревания фолликула впервые происходит с наступлением половой зрелости. Величина созревшего фолликула достигает в диаметре у коров 15 мм, у кобыл -60, у овец -3-8, у свиней -10 мм. Такой фолликул во много раз превышает величину первичного, несозревшего фолликула.

Яйцеклетка является одной из самых крупных клеток организма. Диаметр ее у кобылы 0,135 мм, у коровы -0,135-0,140, у козы -0,140, у овцы -0,120. Яйцеклетка по объему больше спермия в среднем в 10-20 тыс.раз.

Яйцевая клетка состоит из протоплазмы, ядра и оболочки.

Протоплазма представляет собой комплекс коллоидов. Всостав протоплазмы входят вода, органические вещества, минеральные соли и ряд других веществ.

Ядро содержит сеть хроматина и большое ядрышко.

Оболочка яйцеклетки имеет 3 слоя: наружный, средний и внутренний.

Наружный слой оболочки состоит из одного или нескольких рядов фолликулярных клеток, называемых «лучистый венец».

Средний слой оболочки, называемый прозрачной оболочкой, состоит из студенистой массы, питающей яйцо.

Внутренний слой называется желточным слоем.

Яйцевые клетки пригодны для оплодотворения лишь при условии их созревания. Под созреванием яйцевых клеток понимают сложное качественное изменение с перестройкой их ядра, протоплазмы и обмена веществ, сопровождающееся двумя делениями. Первое деление яйцевой клетки происходит миотическим путем. Из ооцита первого порядка -образуются два неравных по величине ооцита, из которых один, большой, называется ооцитом второго порядка, а второй, маленький, первым направленным тельцем. 27

После первого деления яйцевой клетки происходит второе деление -редукционное. Врезультате этого деления из ооцита второго порядка образуются две неравные клетки: большая -ооцит третьего порядка и маленькая -второе направленное тельце. Одновременно происходит и деление первого направленного тельца.

После второго деления ооцита ядра ооцита третьего порядка и второго направленного тельца содержат уже не полное число хромосом, а половинное (гаплоидное).

2

1

а

б

а

3

в

б

а

4

г

5

а

б

6

б

а

Рис. 16. Рост и созревание яйцеклетки: 1 -первичное яйцо и многослойная оболочка из фолликулярных клеток (а -первичное яйцо, б -фолликулярные клетки); 2 -образование фолликулярной жидкости (а -фолликулярная жидкость); 3 -зреющий фолликул (яйцо и фолликулярные клетки оттеснены жидкостью к периферии); 4 -зрелый фолликул (а -оболочка фолликула, б -яйцеклетка, в -яйцевой бугорок, г -фолликулярная жидкость); 5 -овулировавший фолликул (а -полость фолликула; б -яйцеклетка); 6 -образование желтого тела (а -клетки желтого тела, б -полость фолликула). 28

Витоге из основной яйцевой клетки -ооцита первого порядка -образуется ооцит третьего порядка, т.е. одна полноценная зрелая яйцевая клетка, годная для оплодотворения, и 3 маленьких направленных тельца.

Процесс роста фолликула и имеющегося в нем яйца завершается в норме очередным процессом, называемым овуляцией.

Овуляция -это выход зрелой яйцеклетки и фолликулярной жидкости из фолликула яичника в полость тела. Но бывает и другой процесс -атрезия фолликула.

Атрезией фолликулов называется процесс обратного их развития. Ему подвергается та часть образовавшихся фолликулов, которые не проделывают всего цикла развития и до овуляции погибают. Растущий фолликул, не достигнув овуляции, прекращает свой рост. Имеющаяся в нем яйцевая клетка погибает и распадается.

Атрезия фолликулов в большинстве случаев является физиологическим процессом, который можно наблюдать не только в постфетальный период, но и в последний период внутриутробного развития плода. Вне-которых случаях процесс атрезии принимает характер патологии, особенно в условиях гиподинамии (А.М. Белобороденко, Т.А. Белобороденко, М.А. Белобороденко, 2000).

прозрачная оболочка

желток яйцеклетки

фолликулярные клетки

лучистая корона

Рис. 17. Я йцеклетка в оболочках. 29

Сперматогенез

По достижении самцом половой зрелости в его семенниках происходят сложные процессы -созревание и формирование спермиев - сперматогенез.

Всперматогенезе рассматривают 4 периода:

1) размножение;

2) рост;

3) созревание;

4) формирование спермиев.

Спермии образуются в извитых канальцах семенника, оплетенных богатой сетью кровеносных и лимфатических сосудов и нервами. На базальной мембране канальцев расположен широкий слой сертолиевых клеток.

Втолще слоя сертолиевых клеток расположены в 3-7 слоев спермообразовательные клетки, называемые сперматогониями. Из этих клеток и образуются путем сложного процесса размножения и созревания спермии.

Спермообразовательные клетки, расположенные в слое сертолиевых клеток, находятся на разных стадиях роста и размещаются в несколько слоев. Нижний слой, расположенный на базальной мембране канальца, состоит из сперматогоний, представляющих собой сравнительно мелкие клетки.

Из размножающихся сперматогоний в процессе их роста образуются более крупные сперматогонии, которые располагаются над мелкими сперматогониями в виде второго слоя и называются сперматоцидами первого порядка. Сперматоциды первого порядка подвергаются делению миотическим путем. Врезультате деления из каждого сперматоцида первого порядка образуется 2 сперматоцида второго порядка, ядра которых содержат полное число хромосом, свойственное данному виду (диплоидное). После первого деления каждый сперматоцид второго порядка претерпевает второе деление (редукционное). При этом образуется 4 сперматоцида третьего порядка с наличием в ядре каждого из них не полного, а половинного числа хромосом (гаплоидного). Витоге в процессе мейоза создается 4 сперматоцида третьего порядка с гаплоидным числом хромосом. Затем происходит формирование их в спермии.

Впроцессе формирования половых клеток из ядра сперматоцида третьего порядка развиваются головка и осевая нить спермия, а протоплазма обволакивает головку и осевую нить и используется для образования тела и хвоста спермия.

После сформирования половых клеток часть сертолиевых клеток, включающая спермии, разжижается. Разжижение прото 30

плазмы сертолиевых клеток, как предполагают, происходит под влиянием продуктов обмена спермиев -фермента гиалуронидазы.

Образовавшаяся при разжижении клеточной протоплазмы жидкость изливается в просвет извитого семенного канальца, вместе с ней смываются в просвет канальца спермии.

Длительность процесса сперматогенеза является величиной постоянной. Даже интенсивная половая нагрузка (3-4 садки в день) не изменяет скорости сперматогенеза. Режим использования самцов отражается лишь на скорости продвижения спермиев по концевой части хвоста придатка в семяпровод. У быков весь процесс от первого деления исходной клетки до появления спермиев в придатке семенника продолжается от 35 до 55 дней. Всего же в одни сутки в семеннике образуется до 5-7 млрд. спермиев.

Поперечный

разрез

извитого

канальца

Семенник

период

размножения

1

период

роста

2

период

созревания

3

4

период

формирования

5

5

Сперматогенез

1

6

7

2

8

Спермий

3

9

Рис. 18. Сперматогенез. 1 -сперматогонии;

2 -сперматоцит первого порядка; 3 -сперматоцит второго порядка; 4 -сперматиды; 5 -спермий

Спермий: 1 -головка; 2 -шейка; 3 -тело; 4 -хвост; 5 -акросома; 6 -ядро; 7 -мембрана;

8 -центриоли; 9 -осевая нить; 10 -спиралеобразная нить.

10

4 31

Поступившие в просвет прямого канальца спермии перемещаются по нему в прямые канальцы и затем в сеть семенника, в извитые семявыносящие канальцы и в канал придатка семенника.

Продвижение спермиев совершается под влиянием давления новых порций половых клеток и затем под влиянием сокращения эластичных волокон, заложенных в стенках канальцев.

Продвижению спермиев в канал придатка способствует их собственная подвижность, приобретаемая в слабощелочной среде извитых канальцев.

Впридатке семенника на поверхности спермия под влиянием секреции эпителия придатка образуется коллоидная оболочка, называемая липопротеидным покровом. Последний защищает спермии от некоторых вредных влияний.

Кроме того, спермии в хвосте придатка семенника приобретают отрицательный электрический заряд, предупреждающий столкновение и склеивание спермиев. Вканале придатка семенника спермии продвигаются даже при отсутствии спаривания (полового акта) самца с самками. Установлено, что при умеренном половом режиме время продвижения спермиев по каналу придатка семенника у самцов равно 4-8 дням.

Спермии из головки придатка имеют худшую подвижность, переживаемость и оплодотворяющую способность, чем спермии из хвоста придатка.

Вголовке придатка, составляющей 20-25% объема всего органа, сосредоточено около половины длины канала. Вхвосте, составляющем 35-40% массы придатка, имеется лишь 20% длины канала.

Вголовке имеется больше условий для созревания спермиев в связи с большой его длиной и узким просветом. Хвостовой отдел больше приспособлен для хранения спермиев. Внем спермии могут сохранять оплодотворяющую способность до 2-3 месяцев. Этому способствует:

1) Строение придатка, состоящего из длинного канала, оплетенного кровеносными сосудами и нервными разветвлениями,