Приветствую Вас Гость | RSS

Век млекопитающих - Age of Mammals

Понедельник, 28.09.2020, 11:30


Строение и функции

Внешний облик


    Плывущий утконос (Ornithorhynchus anatinus).

Размеры тела утконоса относительно небольшие. В них проявляется половой диморфизм. Общая длина взрослых самцов составляет 45-63 (в среднем 50) см, самок — 37-55 (в среднем 43) см. При этом на клюв приходится соответственно 4,9-7 (в среднем 5,8) см и 4,5-5,9 (в среднем 5,2) см, на хвост — 10,5-15,2 (в среднем 12,5) см и 8,5-13 (в среднем 11,2) см. Вес самцов составляет 0,8-3 (в среднем 1,8) кг, самок — 0,6-1,8 (в среднем 1,1) кг. Как правило, самцы на 15-20 % длиннее и на 60-90 % тяжелее самок. Средний размер варьирует от одной популяции к другой, но в целом увеличиваются в направлении с севера на юг. В итоге тасманийские самки в 2, а самцы в 3 раза тяжелее тех, что живут на севере Квинсленда. Вес взрослой особи из материковой Австралии обычно составляет 0,5-2 кг, для Тасмании же средней показатель (и диапазон) составляет 2,3 кг (1,4-3 кг) для 42 взрослых самцов и 1,34 кг (1,05-1,75 кг) для 29 самок. Также наблюдаются различия, не связанные с широтным распространением. Например, особи из западных рек Нового Южного Уэльса в среднем крупнее, чем из восточных. Вероятно, помимо климатических особенностей эта картина обусловлена другими внешними факторами — например, прессингом со стороны хищников и степенью присутствия человека. Вес животного меняется в зависимости от сезона.

    Схема строения тела утконоса (Ornithorhynchus anatinus).

Весь облик животного говорит о приспособленности к полуводному образу жизни. Спереди череп и нижняя челюсть сильно вытянуты и расширены, образуя широкий плоский клюв. Он не жесткий, как у птиц, а мягкий и эластичный, покрытый голой кожей с большим количеством пор. Последняя состоит из толстого кератинизированного эпидермиса и богатой сосудами дермы. Кожа как бы «натянута» на основу из тонких и гибких дугообразных косточек, проходящих по периферии надклювья и подклювья, и лежащих между ними хрящевых пластинок. Верхняя часть клюва существенно шире и длиннее нижней и перекрывает ее. Маленькие овальные ноздри находятся наверху у концевой 1/3 верхней поверхности клюва близко друг к другу. Они слегка приподняты и снабжены замыкающими кожными клапанами. Расположение ноздрей позволяет дышать воздухом, тогда как почти все тело погружено в воду. От основания клюва вверх и вниз отходят назад мягкие кожистые щитки, прикрывающие переднюю часть головы почти до самых глаз и подбородок. Они имеют своеобразную форму, нижний щиток по ширине превосходит верхний. Клюв и щитки сверху черного, темно-серого или сине-серого цвета, снизу — бледно-розовые, желтые или черные, нередко пятнистые. В кожных порах на всей поверхности клюва и щитков залегают многочисленные рецепторы, помогающие ориентироваться и находить добычу под водой. 


    Передняя часть тела утконоса (Ornithorhynchus anatinus).

Позади клюва голова небольшая, круглая и гладкая. Высоко на ней расположены маленькие черные глаза, а вблизи их внешних углов — ушные отверстия; ушные раковины полностью отсутствуют. Глаз и ушное отверстие с каждой стороны находятся в общем желобке. При нырянии этот желобок плотно замыкается кожно-мышечными складками, расположенными по его верхнему и нижнему края. 

 
    Строение клюва утконоса (Ornithorhynchus anatinus), сверху и снизу (по Grant, 2007).

Короткая шея плавно переходит в удлиненное и приземистое, несколько уплощенное в спинно-брюшном направлении туловище. Наивысшая точка тела находится в области поясницы. Конечности короткие и крепкие, расставленные в стороны. Передняя их пара заметно короче задней и при активном плавании может двигаться по широкой круговой траектории. Голени в это время вывернуты назад, хотя при передвижении по суше они занимают обычное положение. Все лапы широкие, без выраженных подошвенных подушечек и с 5 пальцами. Кисть по массивности превосходит стопу. Пальцы кисти с II-го по IV-й примерно равны по длине и больше, чем I-й и V-й. На стопе II-й - IV-й пальцы наиболее длинные, V-й уступает им в длине, а I-й самый короткий. Все пальцы вооружены длинными, слегка уплощенными когтями. На кисти они почти прямые, тогда как на стопе имеют выраженный изгиб. 


    Кисть утконоса (Ornithorhynchus anatinus) с расправленной перепонкой.

Пальцы связаны друг с другом сплошной плавательной перепонкой. На передней лапе перепонка очень большая, в расправленном состоянии простирается далеко за пределы кончиков когтей и бордюром окружает их. Но расположена она не между пальцами, а прикреплена к внутренней стороне пясти («ладони»). В воде перепонка передней лапы расправлена наподобие веера, а на суше подгибается спереди назад под ладонь так, что когти оказываются выставленными наружу; таким образом, плавательная конечность превращается в ходильную и копательную. На задней лапе перепонка развита гораздо в меньшей степени и до когтей не доходит. Передние конечности осуществляют поступательные движения при плавании и играют главную роль во время копания. Задние конечности под водой используются как рули и для торможения, имеют большое значение при передвижении на суше, служат упором при рытье и применяются в уходе за мехом. 


    Стопа утконоса (Ornithorhynchus anatinus).

Хвост широкий, сжатый дорсо-вентрально и закругленный на конце, поддерживаемый уплощенными поперечными отростками позвонков. Он напоминает хвост бобра (Castor fiber), в то же время отличаясь от него как по форме, так и по назначению. Бобровый хвост шире, сильнее уплощен и покрыт кожистыми чешуйками. При продвижении сквозь водную толщу он является основным движителем. С другой стороны, утконос во время плавания использует свой хвост только в качестве стабилизатора, загребая перепончатыми передними лапами. Также в хвосте содержится большое количество количество жировой ткани, которая служит энергетическим резервом и выполняет теплоизолирующую функцию.

Кожа и ее покровы

Тело утконоса, кроме кожистого клюва с щитками, кистей и большей части ступней, покрыто коротким (около 1 см в длину), мягким и очень густым мехом. Мех по своеей плотности (600-900 волосков на 1 кв. мм) уступает лишь таковому калана (Enhydra lutris). Он состоит из остевых и пуховых волос, растущих пучками и образующих группы. В каждом пучке насчитывается 12-20 пуховых волос, а в каждой группе — 4-5 пучков пуховых волос, располагающихся по бокам и позади остевого. Длинные остевые волоски тонкие у корней и расширяются по направлению к сплюснутым листообразным кончикам. Они направлены назад, находясь под углом по отношению к окружающим их более коротким и тонким пуховым волоскам, прилегающим непосредственно к коже. На верхней поверхности тела волосы сравнительно жесткие, особенно на хвосте, где они к тому же реже размещены и лишены подшерстка. На горле, груди и брюхе волосы гораздо тоньше и шелковистее, а образуемый ими покров — плотнее. Снизу хвоста волосы особенно редкие и со временем могут полностью стираться.


    Структура шерстного покрова утконоса (Ornithorhynchus anatinus) на брюхе (слева), спине (в центре) и верхней поверхности хвоста (справа) (по Grant, 2007).

Окрас шерсти варьирует от темно-янтарного до черновато-коричневого на спине, рыжевато-коричневый по бокам (особенно у молодых животных, мех которых вообще светлее) и от серовато-белого до желтовато-коричневого на нижней стороне тела. Нередко присутствуют светло-коричневые подпалины на подбородке, у основания конечностей, на задней части брюха и у клоаки. Под каждым глазом имеется небольшое белое или желтоватое пятно. Для волосяного покрова характерен серебристо-белый отлив. Молодые особи отличаются от взрослых тонкими серебристыми волосами на нижней стороне хвоста и над самыми лапами.

При нырянии длинные и упругие остевые волоски придают телу обтекаемую форму и сохраняют неизменной структуру меха, а прилегающий к коже густой подшерсток и пространство между ним и кончиками остевых волос задерживает большое количество пузырьков воздуха. Благодаря этому кожа утконоса остается сухой и удерживает тепло даже при нахождении в воде. Которая близка к замерзанию. Мышцы, поднимающие волосы, отсутствуют. По-видимому, относительно короткий шерстный покров является воплощением компромисса между требованиями, которые выдвигаются терморегуляцией и передвижением.


    Утконос (Ornithorhynchus anatinus) у водной поверхности.

В толще кожи в большом числе расположены сальные и трубчатые, слабо извитые потовые железы 2 типов — эккриновые и апокриновые. Оба типа потовых желез имеются на всех частях тела, включая клюв; особенно многочисленны они на краях лобного щитка. Внизу у основания клюва у взрослого самца находится специфическая железа, продуцирующая маслянистый секрет с характерным рыбным запахом. Кроме того, у представителей обоих полов имеется хорошо развитая запаховая железа в области грудины. Выводковой сумки у самки нет, что может быть связано с полуводным образом жизни. Кожа прикрепляется к толстому слою подкожной мускулатуры. За исключением хвоста, выраженный слой подкожной жировой клетчатки отсутствует. Подобно многим водным и полуводным позвоночным, для утконоса характерно увеличение плотности костной ткани, что обеспечивает дополнительный балласт при нырянии.