Приветствую Вас Гость | RSS

Век млекопитающих - Age of Mammals

Воскресенье, 25.06.2017, 03:20
Утконосы — Ornithorhynchus
 
Класс Млекопитающие (Mammalia)
    Отряд Однопроходные (Monotremata)
        Подотряд Platypoda
            Семейство Утконосовые (Ornithorhynchidae)
                Род Утконосы (Ornithorhynchus)
                    Вид Ornithorhynchus anatinus
 
Утконос (Ornithorhynchus Blumenbach, 1800 )  - единственный ныне живущий представитель семейст­ва - яйцекладущее млекопитающее весом около 2кг и длиной до 65 см, включая длину упло­щенного хвоста, похожего на хвост боб­ра. Голова заканчивается знаменитым «утиным клювом», который на самом деле представляет собой просто морду в форме расширенного клюва, покрытую иннервированной кожей.
 
 
Этимология
 
Ornithorhynchus - греч. ornith- (ornis) – «птица» и rhynchos – «рыло»; anatinus - греч. «утка». Зоологическое имя дал в 1799 г. английский натуралист Д. Шоу, предложив название platypus, происходящее от греческого platus - «плоский» и pous - «лапа». Однако к этому времени родовое название Platypus уже было использовано Й. Хербстом для одного из родов жуков-короедов (Platypus Herbst 1793). Поскольку оба этих названия относятся к животным и попадают под действие Международного кодекса зоологической номенклатуры, из двух названий - Platypus Herbst 1793 и Platypus G.Shaw 1799 - первое следует признать старшим омонимом, а второе - младшим, подлежащим исключению; вместо него используется замещающее его название Ornithorhynchus Blumenbach 1800 от греч. ορνιθορυγχος, «птичий нос». Аборигены Австралии знали утконоса под многими именами, включая mallangong, boondaburra и tambreet.
 
местонахождения ископаемых остатков Ornithorhynchus
 
Возраст и распределение
 
Встречается на востоке Австралии - Квинсленде, Новом Южном Уэльсе, Виктории, некото­рых местах Южной Австралии и в Тасма­нии. В настоящее время в Тасмании он наиболее многочислен. Ископаемые останки известны с плиоцена, 5,33 млн лет назад (Ornithorhynchus agilis) – Австралия: Новый южный Уэльс и Квисленд. Собственно Ornithorhynchus anatinus известен с голоцена, около 10 тыс. лет назад.
 
Окаменелый зуб, принадлежащий близкому к утконосу Obdurodon, найденный в 1991 г. в Патагонии (Аргентина), указывает, что, скорее всего, предки утконоса попали в Австралию из Южной Америки, когда эти континенты входили в суперконтинент Гондвана.
 
Описание и образ жизни
 
Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, в нём откладываются запасы жира. Тело одето мягкой густой шерстью из подшерстка и ости. Мех густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе. Самцы примерно на треть крупнее самок. Клюв не жёсткий, как у птиц, а мягкий и гибкий, с роговыми пластинками вместо зубов. Однако безволосая кожа клюва богата нервными окончаниями и это обеспечивает не только высокоразвитое осязание, а и способность к электролокации. Электрорецепторы могут обнаруживать слабые электрические поля, что помогает утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону. С обеих сторон ротовая полость расширена в защечные мешки, в которых запасается пища. Утконос питается мелкими водными жи­вотными, взмучивая клювом ил на дне водоема и ловит насекомых, ракооб­разных, червей и моллюсков. На суше утконос, кро­ме осязания, руководствуется зрением и слухом.
 
В воде утконос проводит обычно около двух часов в сутки. Кормится дважды: рано утром и в вечерних сумерках. Основ­ную часть времени проводит в норе. Норы утконоса расположены вне воды, включая и вход, находящийся под нависшим берегом на высоте 1,2— 3,6 м над уровнем воды. Обычная нора - это полукруглая пещерка, выкопанная под корнями деревьев, с двумя или несколь­кими входами.
 
Как и у большинства водных млекопитающих, лапы короткие. Все лапы перепончатые, причём на передних перепонки доходят до концов пальцев, образуя веерообразную лопасть. Перепонка складывается, когда утконос ходит по суше или если ему нужны когти для рытья норы. Перепонки на задних лапах развиты гораздо слабее. Основную роль при рытье и плавании играют передние лапы, задние же конечно­сти имеют большое значение при передви­жении на суше. Походка утконоса больше напоминает походку рептилии - лапы он ставит по бокам тела. У самцов утконоса имеются роговые шпоры с ядовитой железой в основании. У молодых особей обоих полов зачатки роговых шпор находятся на задних ногах. У самок к годовалому возрасту они отваливаются, а у самцов продолжают расти, достигая к моменту полового созревания 1,2—1,5 см длины. Каждая шпора связана протоком с бедренной железой, которая во время брачного сезона вырабатывает сложный "коктейль" из ядов. Самцы используют шпоры во время брачных поединков. Яд утконоса может убить динго или иное некрупное животное. Для человека он в целом не смертелен, однако вызывает очень сильную боль, а на месте укола развивается отёк, который постепенно распространяется на всю конечность. Болевые ощущения (гипералгезия) могут продолжаться много дней или даже месяцев.
 
Каждый год утконос впадает в кратко­временную зимнюю спячку, после которой наступает период размножения. Самцы и самки встречаются в воде. Самец хватает клювом хвост самки и некоторое время оба зверька плавают по кругу, пос­ле чего происходит спаривание. Когда самке приходит время нести яйца, она вырывает специальную нору - галерею в склоне берега длиной от 4,5 до 6 м на глубине примерно 40 см под поверхностью почвы. В конце этой галереи оборудуется гнездовая камера. В воде самка отыскивает материал для гнезда, который затем с помощью своего цепкого хвоста приносит в нору. Гнездо сооружается из водяных растений, вето­чек ивы или листьев эвкалипта. Слишком твёрдый материал тщате­льно измельчается. Затем самка забивает вход земляны­ми пробками, каждая толщиной 15—20 см; пробки делает с помощью хвоста, который использует, как каменщик лопатку. Сле­ды этой работы можно видеть на хвосте, который в верхней своей части бывает облезлым и лишённым волос.
 
Первый раз откладку яиц утконосом наблюдал в 1884 г. Колдуэлл в Квин­сленде. Яйца малы (меньше 2 см в диа­метре), округлы, окружены грязно-белой скорлупой, состоящей не из извести, как у птиц, а из мягкого, эластичного рого­видного вещества, так что могут легко деформироваться. Обычно в гнезде бывает два яйца. Продолжительность насиживания мо­жет меняться. Д. Флой выяснил, что инкубация у утконоса не превышает 10 дней, а может продолжать­ся и всего неделю, при условии, что мать находится в гнезде. Во время насижи­вания самка лежит, особым образом изог­нувшись и держит яйца у себя на теле.
 
Млечные железы утконоса, открытые Меккелем в 1824 г., без соска и открываются наружу простыми расширен­ными порами. Из них молоко, слизываемое детёны­шами, стекает по шерсти матери. Переход от молочного питания к взрослому идет постепен­но. Детёныши слепы в течение 11 недель, затем у них открываются глаза, но они продолжают оставаться в норе еще 6 недель. По мере роста молочные зубы исчезают. Лишь через 4 месяца молодые утконосы выходят в первую экскурсию в воду.
 
Утконос мало требователен к составу воды, в которой ищет пищу. Он перено­сит как холодные и чистые воды горных потоков австралийских Голубых гор, так и тёплые и мутные воды рек и озёр Квин­сленда. До переселения человека в Австралию враги утконоса были немногочисленны. Изредка на него нападали лишь варан (Varanus varius), питон (Pithon variegatus) и заплывающий в реки тюлень мор­ской леопард. Завезённые колонистами кролики создали для него опасное поло­жение и во многих районах он исчез, уступив территорию. Евро­пейские поселенцы также преследо­вали утконоса ради его шкурки.
 
 
Анатомия и физиология
 
Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм и шириной 50 мм. Клюв покрыт эластичной голой кожей, натянутой на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрет с мускусным запахом. Настоящие зубы существуют лишь в молодом возрасте – по два в каждой половине нижней и верхней челюсти или три на каждой стороне нижней челюсти. Зубы широкие, плоские, с невысокой коронкой; функционирующие в течение более или менее значительной части жизни животного, но затем выпадают, заменяясь роговыми (по две в каждой половинке каждой челюсти) пластинками. Носовые отверстия открываются на верхней стороне клюва. Ушных раковин нет, улитка слабо завита. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются. Язык состоит из двух отделов: верхнего - короткого и несущего две роговые иглы и более длинного нижнего.
 
Лапы у утконоса пятипалые, приспособленные как для плавания, так и для рытья земли. Плавательная перепонка на передних лапах выдаётся перед пальцами, но может подгибаться таким образом, что когти оказываются выставленными наружу, превращая плавательную конечность в копательную. Перепонки на задних лапах развиты намного слабее; эти лапы в воде выступают в роли руля, а хвост служит стабилизатором.
 
У утконоса примечательно низкий метаболизм по сравнению с другими млекопитающими; нормальная температура его тела всего 32°C. Однако при этом он умеет регулировать температуру тела. Так, находясь в воде при 5°C, утконос может в течение нескольких часов поддерживать нормальную температуру за счёт увеличения уровня метаболизма более, чем в 3 раза.
 
Репродуктивная система самца обычна для млекопитающих, за одним исключением - тестикулы находятся внутри тела, возле почек. С другой стороны, репродуктивная система самки отличается от таковой у плацентарных животных. Её парные яичники похожи на яичники птицы или рептилии; функционирует только левый, правый недоразвит и не производит яиц.
 
Наиболее характерная особенность кишечного канала та, что он оканчивается клоакой. Ни клапана между тонкими и толстыми кишками, ни определенно выраженного различия между ними нет. В клоаку со спинной стороны открывается прямая кишка, а с брюшной - мочеполовой синус; в последний по средней линии открывается мочевой пузырь, по бокам отдельно от него мочеточники, а около них половые протоки. Нижний отдел яйцеводов не образует настоящей матки, хотя стенки его и утолщены; особого влагалища тоже нет. Penis (и clitoris) прикреплен к стенке клоаки и прободается каналом, который открывается одним отверстием в клоаку, но это отверстие может быть приближено к отверстиям семенных протоков, на другом же конце канал раздваивается. Канал служит только для выведения семени, а не мочи. Млечные железы трубчатого типа и представляют видоизменение не сальных желез, как у других млекопитающих, а потовых. Сосков нет и железки открываются отдельно в складке кожи.
 
Первый анализ кода ДНК показал, что на генетическом уровне утконос действительно является уникальным сочетанием млекопитающего, рептилии и птицы. Геном утконоса уже сравнивали с генокодами людей, мышей, собак, опоссумов и кур, а также зеленой ящерицы. Исследование показало, что 82% его генов совпадают с генами самых разных млекопитающих, таких как люди или мыши. Однако в других аспектах его геном по своему характеру ближе к птицам и рептилиям. Э. Берни из Европейского института биоинформатики, проводивший анализ геномов, отметил: "утконос выглядит как помесь млекопитающего, птицы и рептилии и теперь мы знаем, что его геном действительно является причудливой смесью этих видов. Он в большей степени является помесью, чем кто-либо ожидал”. Также гены, ответственные за яд ядовитых отростков на задних лапах, аналогичны генам змеи. Другим свойством, роднящим его с рептилиями, является наличие генов, ответственных за откладывание яиц. Половые хромосомы этого животного имеют сходство с половыми хромосомами птицы. У него десять хромосом, хотя у большинства млекопитающих, включая человека, только две. От млекопитающего у него неожиданно высокое число генов, отвечающих за распознавание запахов.
 
 
Таксоно-морфологические различия
 
Ornithorhynchus anatinus (Shaw, 1799) Blumenbach, 1800 – монотипичная разновидность.
Синонимические значения: Platypus anatinus Shaw, 1799, Ornithorhynchus paradoxus Blumenbach, 1800.
 
Ископаемая история утконоса довольно скудна. Плио-плейстоценовые находки утконоса на юге Квинсленда, иногда упоминаемые как Ornithorhynchus agilis De Vis, 1885, напоминают современного Ornithorhynchus anatinus, но меньше размерами. Четвертичные остатки собственно Or. anatinus датируются плейстоценом в юго-восточной Австралии (Musser, 1998). Интересно, что окаменелости Or. anatinus известны также в нескольких тасманийских пещерных отложениях среди предметов человеческого обихода и продовольственного потребления, позволяя предположить, что богатый жиром утконос, возможно, являлся важной частью диеты в течение ледникового периода у тасманийских туземцев (Marshall, 1992).
 
В 1895 г. в Гулонге (Новый Южный Уэльс, Австралия) была обнаружена крупная плечевая кость, первоначально описанная как Ornithorhynchus maximus (Dun, 1895). Однако предположительный плейстоценовый возраст позже был датирован средним миоценом, а кость гигантского утконоса определили как принадлежащую Zaglossus robustus - вымершему виду длинноклювой ехидны (Griffiths и др., 1991).
 
История изучения
 
Утконос был открыт в XVIII в. в период колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 г. списке животных этой колонии упоминается «животное-амфибия из рода кротов… Наиболее любопытное его качество это то, что оно обладает вместо обычного рта утиным клювом, позволяющим ему питаться в иле, как птицам». Отмечалось также, что это живот­ное роет себе когтями нору.
 
Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 г. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сперва шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось Д. Шоу, пришедшему к выводу, что это не подделка. Возник вопрос, к какой группе животных отнести утконоса. Уже после того, как он получил своё научное название, в Англию были доставлены первые зверьки, и выяснилось, что у самки утконоса нет видимых молочных желез, зато это животное имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока Меккель в 1824 г. не обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 г.
 
Утконос - легко возбудимое, нервное животное. По Д. Флею, достаточно зву­ка голоса, шагов, какого-нибудь нео­бычного шума или вибрации, чтобы утко­нос вышел из равновесия на много дней, а то и недель. Поэтому в точение долгого времени перевозить утконосов в зоопарки других стран не удавалось. В 1922 г. первый утконос, которого когда-либо видели в других странах, прибыл в Нью-Йоркский зоосад; здесь он прожил только 49 дней; каждый день в течение ча­са его показывали публике. Перевозка стала возможной благодаря Г. Бар­реллу, который изобрел искусственное жилище, состоящее из резер­вуара с водой (водоёма), покатого лаби­ринта, имитирующего нору с резиновой «почвой» и запаса червей для питания зверька. Чтобы показать животное пуб­лике, смещали проволочную крышку жи­лой камеры норы утконоса.
 
Литература
 
Рогачёва Э. Отряд Однопроходные (Жизнь Животных, т.6). 1971
Belov K., Hellman L. Immunoglobulin genetics of Ornithorhynchus anatinus (platypus) and Tachyglossus aculeatus (short-beaked echidna). 2003
Kenyon K. A. Platypus (Ornithorhynchus anatinus). 1988
Kielan-Jaworowska Z., Cifelli R. L., Luo Z. Mammals from the Age of Dinosaurs. 2004
Musser A. M. Diversitya nd relationships of living and extinct Monotremes. 1999
Musser A. M. Review of the Monotreme fossil record and comparison of palaeontological and molecular data. 2010
Pettigrew J. D. Electroreception in monotremes. 1999
Strahan R. Мammals of Australia. 1996
Tsujii, T., Inoue S., Takamiya H., Liszczynsky H.R., Naora H., Seno S. Morphology of the kidney of the platypus (Ornithorhynchus anatinus: Monotremata). 1992
Warren C. Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution. 2008