I. Đặc điểm và các giai đoạn sinh trưởng, phát triển

• Sinh trưởng là quá trình tăng kích thước cơ thể nhờ tăng kích thước và số lượng tế bào.
• Phát triển gồm ba quá trình liên quan: sinh trưởng, phân hóa tế bào và phát sinh hình thái các cơ quan.

1. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển

• Tốc độ sinh trưởng và phát triển của cơ thể không đều theo thời gian: có giai đoạn nhanh, có giai đoạn chậm, có giai đoạn chỉ có sinh trưởng. Ví dụ: ở người, từ khi sinh ra đến trước tuổi dậy thì chủ yếu là sinh trưởng; đến tuổi dậy thì tốc độ tăng lên rõ rệt, hình thành các đặc điểm sinh dục thứ phát.
• Tốc độ ở các phần khác nhau của cơ thể không giống nhau. Ví dụ: đầu thai nhi lúc 2 – 3 tháng tuổi dài gần bằng $\frac{1}{2}$ chiều dài cơ thể, khi mới sinh bằng $\frac{1}{4}$, đến 16 tuổi chỉ còn bằng $\frac{1}{7}$.
• Các cơ quan, hệ cơ quan của phôi thai phát triển theo thời gian khác nhau. Ví dụ: ở người, tim bắt đầu đập vào ngày thứ 21 của thai kì; cẳng chân, cánh tay, hệ tiêu hóa hình thành vào tuần thứ năm.
• Thời gian đạt kích thước tối đa khác nhau ở các loài. Ví dụ: người lớn lên khoảng 25 năm, cao tối đa khoảng 2 m; lạc đà đạt kích thước tối đa sau khoảng 8 năm.

2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển

Quá trình sinh trưởng và phát triển được chia làm hai giai đoạn nối tiếp nhau:

a) Giai đoạn phôi

• Diễn ra trong trứng, ở bên trong hoặc bên ngoài cơ thể mẹ (ở động vật thụ tinh ngoài thì chỉ diễn ra bên ngoài cơ thể mẹ).
• Gồm nhiều giai đoạn kế tiếp nhau: phân cắt → phôi nang → phôi vị → tạo cơ quan.
• Ở người, giai đoạn phôi thai diễn ra trong tử cung người mẹ:
  • Hai tháng đầu (8 tuần): gọi là giai đoạn phôi.
  • Từ tháng thứ ba (tuần thứ chín) đến khi sinh ra: gọi là giai đoạn thai.

b) Giai đoạn hậu phôi

Là giai đoạn con non (nở từ trứng ra hoặc mới sinh ra) phát triển thành con trưởng thành. Ở giai đoạn này, con non có thể phát triển qua biến thái hoặc không qua biến thái.

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

II. Các hình thức phát triển

Dựa vào hình thái, cấu tạo của con non trong giai đoạn phát triển thành con trưởng thành, phân biệt hai hình thức:

Quá trình phát triển
├── Phát triển không qua biến thái
└── Phát triển qua biến thái
    ├── Biến thái hoàn toàn
    └── Biến thái không hoàn toàn

1. Phát triển không qua biến thái

Là quá trình phát triển trong đó con non mới nở hoặc mới sinh ra đã có cấu tạo giống con trưởng thành, chỉ khác về kích thước và tỉ lệ các phần cơ thể.

• Ví dụ: trẻ em mới sinh và ở các độ tuổi tiếp theo đều có đặc điểm cấu tạo tương tự người trưởng thành.
• Gặp ở: đa số động vật có xương sống (người, gà, thỏ, mèo, rắn, cá chép, chim bồ câu,…) và một số loài động vật không xương sống.

2. Phát triển qua biến thái

a) Phát triển qua biến thái hoàn toàn

Là quá trình phát triển mà ấu trùng có hình thái và cấu tạo rất khác với con trưởng thành.

Đặc điểm:

• Ấu trùng trải qua nhiều lần lột xác → biến đổi thành nhộng → thành con trưởng thành.
• Nhộng là giai đoạn biến đổi gần như toàn bộ cơ thể: các mô, cơ quan cũ của ấu trùng tiêu biến, đồng thời các mô, cơ quan mới hình thành. Vì vậy con trưởng thành chui ra từ kén có hình dạng và cấu tạo khác hẳn ấu trùng.
• Giai đoạn nhộng còn giúp ấu trùng vượt qua điều kiện môi trường khó khăn (lạnh giá, thiếu thức ăn,…).

Ví dụ – bướm: vòng đời Trứng → Sâu → Nhộng → Bướm.

• Sâu bướm ăn lá cây, trong ống tiêu hóa có các enzyme thủy phân protein, lipid và carbohydrate thành đường đơn, acid béo, glycerin và amino acid.
• Bướm trưởng thành sống bằng mật hoa, ống tiêu hóa chỉ có enzyme sucrase tiêu hóa đường sucrose.

Gặp ở: lưỡng cư (ếch) và nhiều loài côn trùng như bướm, ruồi, muỗi, ong, tằm, bọ rùa,…

b) Phát triển qua biến thái không hoàn toàn

Là quá trình phát triển mà ấu trùng phát triển chưa hoàn thiện, trải qua nhiều lần lột xác để biến đổi thành con trưởng thành.

Đặc điểm:

• Ấu trùng mới nở đã gần giống con trưởng thành nhưng chưa hoàn thiện (ví dụ: chưa có cánh).
• Trải qua khoảng 4 – 5 lần lột xác; sau mỗi lần lột xác ấu trùng lớn lên rất nhanh và càng giống con trưởng thành.
• Không có giai đoạn nhộng; sự khác biệt về hình thái, cấu tạo giữa các lần lột xác kế tiếp rất nhỏ.
• Nhiều loại ấu trùng ăn cùng loại thức ăn với bố mẹ (đều ăn lá cây), enzyme tiêu hóa giống nhau.

Ví dụ – châu chấu: ấu trùng chui từ trứng ra chưa có cánh, sau nhiều lần lột xác thành châu chấu trưởng thành.

Gặp ở: một số loài động vật chân khớp như châu chấu, cào cào, gián, ve sầu, bọ ngựa, tôm, cua,…

So sánh ba hình thức phát triển:

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển

1. Các yếu tố bên trong

a) Di truyền

Sinh trưởng và phát triển của mỗi loài, mỗi cá thể trước tiên do yếu tố di truyền quyết định. Đã phát hiện hệ thống gene chịu trách nhiệm điều khiển sinh trưởng và phát triển ở động vật.

Hai đặc điểm dễ nhận thấy nhất do di truyền quyết định là tốc độ lớn và giới hạn lớn. Ví dụ: các giống lợn nhập nội có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn và khối lượng khi trưởng thành lớn hơn các giống lợn nội địa của Việt Nam.

b) Hormone

Ở động vật có xương sống, bốn hormone ảnh hưởng mạnh nhất:

Ở động vật không xương sống cũng có nhiều hormone tác động lên sinh trưởng và phát triển. Ví dụ: ở bướm, hai hormone ecdysone và juvenile phối hợp với nhau gây lột xác ở sâu và biến đổi sâu → nhộng → bướm.

2. Các yếu tố bên ngoài

Sinh trưởng và phát triển chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố môi trường: thức ăn, nhiệt độ, ánh sáng, điều kiện vệ sinh,… Động vật sống trong nước còn chịu ảnh hưởng của nồng độ $\text{O}_2$, pH và mức độ ô nhiễm của nước.

a) Thức ăn

Là yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất lên sinh trưởng và phát triển. Chỉ cần thiếu hoặc không đủ một loại chất dinh dưỡng thì động vật non, trẻ em sẽ chậm lớn và có thể phát triển không bình thường.

Ví dụ: thiếu vitamin D gây bệnh còi xương và chậm lớn ở trẻ.

b) Nhiệt độ

Mỗi loài sinh trưởng và phát triển tốt trong một khoảng nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp làm chậm sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là ở động vật biến nhiệt.

Ví dụ: cá rô phi sinh trưởng và phát triển tốt ở khoảng $30 – 35\ ^\circ\text{C}$; khi nhiệt độ hạ xuống $16 – 18\ ^\circ\text{C}$, cá ngừng lớn và ngừng đẻ.

c) Ánh sáng

IV. Tuổi dậy thì

Tuổi dậy thì là giai đoạn chuyển từ thiếu niên sang thanh niên, thường kéo dài khoảng 5 năm; nữ dậy thì sớm hơn nam.

Nguyên nhân: chủ yếu do tăng testosterone ở nam và tăng estrogen ở nữ. Sự thay đổi lượng hormone là nguyên nhân chính gây ra các biến đổi ở tuổi dậy thì.

Những thay đổi ở tuổi dậy thì:

• Lợi ích: tăng sức mạnh thể chất, tăng năng lực trí tuệ, phát triển tính độc lập và nhân cách.
• Thách thức: nguy cơ mắc bệnh lây truyền qua quan hệ tình dục, mang thai ngoài ý muốn, nguy cơ mắc các tệ nạn xã hội (nghiện ma túy, nghiện rượu,…).
• Cách bảo vệ bản thân: giữ vệ sinh cơ thể và chăm sóc da đúng cách; ăn uống đủ chất, luyện tập thể dục thể thao hợp lí; tìm hiểu kiến thức giới tính từ nguồn đáng tin cậy; không quan hệ tình dục trước tuổi trưởng thành.

V. Ứng dụng hiểu biết về sinh trưởng và phát triển vào thực tiễn

Cô Nguyễn Ngọc Châu

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú