УТКОНОС: ЭВОЛЮЦИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СРЕДА ОБИТАНИЯ, РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2024

Утконос (Ornithorhynchus anatinus) является млекопитающим , которое принадлежит к семейству утконосового. Этот вид имеет особенность общих характеристик и органических функций с рептилиями и млекопитающими.

Таким образом, самки имеют матку и производят молоко, но не имеют груди и размножаются яйцами, как рептилии. С другой стороны, у самцов есть железы, вырабатывающие яд, который вводится, когда они вонзают свои шпоры в другое животное.

Утконос. Источник: Стефан Крафт

Это токсичное вещество происходит из генома предков рептилий. Следовательно, это образец сходящейся эволюции между монотремой и рептилией.

Утконос - животное, обитающее в Австралии. Поскольку это полуводное животное, его тело адаптировано к этому образу жизни. У него обтекаемое тело и плоский широкий хвост, которым он управляет во время плавания.

Имеет водонепроницаемое покрытие коричневого цвета с темными или красноватыми тонами, которое обеспечивает отличную теплоизоляцию. Что касается ног, они перепончатые, и он использует их, чтобы двигаться в воде.

Клюв широкий и плоский, как у утки. Он покрыт кожей, которая содержит электромеханические рецепторы, которые он использует для обнаружения своей добычи.

Геном

В 2004 году группа исследователей обнаружила, что у утконоса десять половых хромосом, что намного больше, чем у большинства других млекопитающих, у которых их две. Эти хромосомы образуют пять уникальных пар XY у мужчин и XX у женщин.

В дополнение к этому открытию специалисты отмечают, что одна из Х-хромосом гомологична Z-хромосоме птицы. Это потому, что у них один и тот же ген DMRT1. Точно так же у него есть гены млекопитающих и рептилий, которые связаны с оплодотворением яйцеклетки.

У Ornithorhynchus anatinus отсутствует ген SRY, который отвечает за определение пола в группе млекопитающих. Однако у него есть ген AMH, расположенный на одной из Y-хромосом.

После этих исследований в 2008 году в последовательности генома были идентифицированы гены, типичные для млекопитающих и рептилий, а также наличие двух генов, присутствующих только у амфибий, птиц и рыб.

Иммунитет

Хотя иммунные системы утконоса и млекопитающих имеют схожие органы, существуют заметные различия в семействе генов, связанных с антимикробной функцией. Таким образом, Ornithorhynchus anatinus имеет примерно 214 генов естественных иммунных рецепторов, что намного больше, чем у людей, крыс и опоссумов.

В геномах опоссума и утконоса есть генетические расширения в гене кателицидима, пептида, который способствует защите организма от микробов. Напротив, у грызунов и приматов есть только один такой микробный ген.

Яд

Автор: Эстер Инбар, доступно по адресу http://commons.wikimedia.org/wiki/User:ST.

У самцов на щиколотках задних конечностей имеются шпоры, которые соединяются с бедренными железами, расположенными на бедрах. У самок они присутствуют до одного года жизни.

В голеностопных железах вырабатывается яд, состоящий из некоторых соединений типа белков и 19 пептидов.

Они разделены на три группы: препараты с ростом нервов, натрийуретики типа C и аналоги дефенсина, которые относятся к тем, которые составляют яд рептилий.

Согласно исследованиям, железа выделяет токсичное вещество только во время брачного сезона. Это подтверждает гипотезу о том, что он используется утконосом во время размножения, когда он конкурирует с другими самцами за пары.

Если яд попадает в небольшое животное, это может вызвать его смерть. Последствия этого для человека не смертельны, но очень болезненны.

Вокруг раны возникает отек, который постепенно распространяется на участки рядом с травмой. Боль может перерасти в гипералгезию, которая может сохраняться в течение нескольких месяцев.

эволюция

Существующие ископаемые свидетельства показывают, что утконос связан с животными, которые жили в меловом периоде. Однако есть две гипотезы, которые пытаются объяснить его эволюцию в отношении сумчатых и плацентарных.

Первый из них предполагает, что между 135 и 65 миллионами лет назад сумчатые и одноплодные отделились от плаценты, таким образом, развившись по-разному. Позже монотремы разошлись, образовав свою группу.

Сторонники этой теории основываются, в том числе, на том, что зародыши обеих групп в какой-то момент своего развития заключены в своеобразную капсулу.

Последующие исследования и открытие новых окаменелостей предполагают другой подход. Вторая гипотеза утверждает, что в начале мелового периода монотремы составляли свою собственную эволюционную ветвь, происходящую от млекопитающих.

Точно так же более позднее ответвление дало начало группе плацентарных и сумчатых.

Монотремы существовали в Австралии в мезозойскую эру, в то время, когда она еще была частью суперконтинента Гондвана. Ископаемые останки показывают, что до прорыва Гондваны было только одно расселение в Южную Америку.

-Испытания окаменелостей

Steropodon galmani

Это один из самых старых предков утконоса, возраст которого составляет 110 миллионов лет. Первоначально он был расположен в семействе Ornithorhynchidae, но молекулярные и стоматологические исследования показывают, что у него есть собственное семейство Steropodontidae.

Окаменелости, соответствующие обломку челюсти и трем коренным зубам, были найдены в Новом Южном Уэльсе. Принимая во внимание размер коренных зубов, специалисты делают вывод, что это было крупное животное.

Monotrematum sudamericanum

Останки этого вида были найдены в провинции Чубут, в аргентинской Патагонии. Он принадлежит к вымершему роду Monotrematum, который населял Южную Америку в нижнем палеоцене, 61 миллион лет назад. Находка состоит из зуба в верхней челюсти и двух зубов в нижней челюсти.

Обдуродон таралкоошильд

Ископаемый материал, единственный коренной зуб, был найден в Квинсленде, Австралия. Предполагается, что этот вид жил в среднем миоцене. Из-за износа зубов он, вероятно, был хищником и использовал свои зубы для дробления твердых панцирей.

По сравнению с его высотой, он, вероятно, более чем в два раза больше современного утконоса, поэтому должен был быть около 1,3 метра.

В Австралии были найдены другие ископаемые останки предков утконоса. Среди них Obduron insignis и Obduron dicksoni.

Они существовали примерно 15-25 миллионов лет назад. Вероятно, они сохранили зубы до зрелого возраста, что отличается от утконоса, у которого зубы отсутствуют.

характеристики

Питер Шойнис

Размер

Корпус обтекаемый и плоский. Самки мельче самцов. Они весят от 1 до 2,4 кг и имеют размер от 45 до 60 сантиметров без учета хвоста. По сравнению с самками они имеют вес от 0,7 до 1,6 килограмма, а их тело составляет от 39 до 55 сантиметров.

Мех

И тело, и хвост покрыты коричневым мехом, который образует плотный водонепроницаемый защитный слой. Защитные волоски длинные и сохраняют кожу сухой даже после того, как животное часами находится в воде.

Ноги

Утконос - перепончатое животное. Перепонка на передних конечностях больше, чем на задних, поэтому превышает длину пальцев. Таким образом, у вас будет большая поверхность для плавания и ныряния.

При ходьбе по земле перепонка откидывается назад, обнажая сильные когти . Их походка похожа на походку рептилий, конечности расположены по бокам тела.

Хвостик

Хвост имеет лопатообразную форму и действует как стабилизатор во время плавания, а задние конечности действуют как тормоз и руль направления. В нем накапливается жир, который он может использовать, когда доступность добычи уменьшается или зимой.

остов

Скелет утконоса. Мельбурнский музей. Wikimedia Commons

У этого вида, как и у остальных млекопитающих, 7 шейных позвонков. Костные структуры, составляющие тазовую клетку, как у мужчин, так и у женщин, имеют надлобковые кости. Эта характеристика также присутствует у сумчатых.

Плечевая кость широкая и короткая, с большой площадью поверхности для прикрепления сильных мышц передних конечностей. Что касается плечевого пояса, то у него есть несколько дополнительных костей, в которые входит межключица. У других млекопитающих этой особенности нет.

Как и у других полуводных и водных позвоночных, в костях наблюдается увеличение плотности костной коры, известное как остеосклероз.

Зубы

На ювенильной стадии у Ornithorhynchus anatinus по три зуба на каждой челюсти, которые он теряет перед тем, как покинуть нору, хотя это может произойти и через несколько дней после этого.

Таким образом, на взрослой стадии у этого вида отсутствуют настоящие зубы. Вместо них у вас ороговевшие подушечки.

Вершина горы

У утконоса широкий, уплощенный, лопатообразный клюв, как у утки. Однако они отличаются тем, что Ornithorhynchus anatinus покрыт узкоспециализированной кожей.

В верхней части находятся ноздри, которые закрываются, когда животное ныряет в воду.

Дыхательная система

Легкие утконоса состоят из двух долей справа и одной слева. Что касается диафрагмы, то она хорошо развита, находится у основания грудной полости.

Что касается гематологических характеристик, кровь обладает высокой способностью переносить кислород. Это может быть органическая реакция на гиперкапнию и гипоксию, которые возникают во время ныряния и во время длительного пребывания этого животного в норе.

С другой стороны, температура тела Ornithorhynchus anatinus составляет 32 ° C. Чтобы поддерживать его, организм повышает скорость метаболизма. Таким образом, даже если животное длительное время кормит воду при температуре 0 ° C, его температура остается близкой к нормальной.

Однако на гомеотерму также влияет теплоизоляция, продукт снижения проводимости эпителиальной ткани в условиях низкой температуры окружающей среды.

Еще один фактор, способствующий терморегуляции, - это то, что животное живет в норе. В этом вы можете защитить себя от экстремальных температур окружающей среды как зимой, так и летом.

Сердечно-сосудистая система

Кровеносная система Ornithorhynchus anatinus имеет замкнутый двойной паттерн кровообращения. Сердце имеет характеристики, аналогичные характеристикам млекопитающих, за исключением наличия коронарной вены, которой нет у других представителей этого класса.

Что касается тазовой области, то она представляет собой группу артериальных и венозных сосудов, снабжающих хвост и мышцы задних конечностей. Этот сосудистый комплекс существует не в области подмышек передних конечностей, а в сопутствующих венах.

Нервная система и органы чувств

Мозг большой, без мозолистого тела, соединяющего правое и левое полушария. Однако гиппокамп и передняя комиссура сообщают две половины, которые составляют конечный мозг.

Что касается обонятельной луковицы, то она сильно развита, но в ней отсутствуют митральные клетки, которые есть у млекопитающих.

Точно так же у утконоса есть органы Якобсона, расположенные в полости рта. Вероятно, они связаны со вкусом пищи, которую вводят во рту.

Хотя обоняние на охоте не используется, из-за того, что при плавании ноздри закрываются, это чувство важно во время ухаживания и в период лактации.

Глаз имеет сферическую форму и имеет диаметр примерно 6 миллиметров. Его внутреннее строение похоже на структуру млекопитающих, но наличие двойных колбочек и склерального хряща придает ему некоторые характеристики, типичные для рептилий.

Расположение глаз внутри бороздок, где также расположены слуховые отверстия, и по обе стороны от головы предполагает, что зрение Ornithorhynchus anatinus вряд ли будет стереоскопическим.

Опасность исчезновения

Популяция утконоса уменьшилась, поэтому МСОП отнес этот вид к группе животных, находящихся на грани исчезновения.

-Угрозы

До начала 20 века на Ornithorhynchus anatinus активно охотились ради его шкуры, которая продавалась на национальном и международном уровнях.

В настоящее время основной угрозой является сокращение речных течений и потоков из-за сильных засух, поразивших Австралию.

Кроме того, на утконоса влияет регулирование течения рек и добыча воды для бытовых, сельскохозяйственных и промышленных целей.

Изменение климата

Изменения климата, результат разрушения озонового слоя, парникового эффекта и глобального потепления, влияют не только на баланс биомов. Они также могут нанести прямой ущерб населению.

Например, крупные наводнения, связанные с тропическими циклонами, увеличили смертность утконоса.

Фрагментация среды обитания

Неправильная практика землепользования в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и городском развитии привела к осаждению водотоков и эрозии берегов рек.

Что касается городских водотоков, этот вид может пострадать из-за низкого качества воды и загрязнения, вызванного отложениями из различных материалов. Кроме того, животное может проглатывать пластиковые отходы или остатки мусора, обнаруженные в водоемах.

Случайные смерти

Во время плавания утконос может запутаться в ловушках для ракообразных и рыболовных сетях, в результате чего утонет.

болезни

Немногое количество болезней, которыми естественно поражает этот вид. Однако на Тасмании популяции утконосов, которые там живут, поражены грибковым патогеном Mucor amphibiorum.

Заболевание, которое он вызывает, известное как мукормикоз, вызывает язвенные поражения различных частей тела, таких как хвост, ноги и спина. Когда болезнь прогрессирует, появляются вторичные инфекции, вызывающие гибель животного.

-Сохраняющие действия

Сохранение утконоса включает его правовую защиту во всех штатах, где он обитает в естественных условиях, и в тех, где он был завезен.

Что касается контроля и запрещения рыболовной деятельности, в Виктории и Новом Южном Уэльсе существуют законы, регулирующие ее. Однако в отношении использования ловушек и рыболовных сетей установленные правила применяются неэффективно.

Одним из приоритетных направлений исследований этого вида является изучение фрагментированных популяций. Таким образом, можно подробно узнать о распространении и различных аспектах, которые характеризуют это млекопитающее и влияют на него.

Утконосов водят в специальных аквариумах, чтобы их сохранить. К ним относятся зоопарк Таронга, австралийский парк рептилий в Новом Южном Уэльсе. В Квинсленде есть заповедник коал одинокой сосны и Центр дикой природы Дэвида Фли.

таксономия

- Животное царство.

- Подцарство Bilateria.

- Тип хордовых.

- Subfilum позвоночных.

- Суперкласс Tetrapoda.

- Класс млекопитающих.

- Заказать Монотремата.

- Семейство Ornithorhynchidae.

- Род Ornithorhynchus.

- вид Ornithorhynchus anatinus.

Среда обитания и распространение

Ornithorhynchus anatinus - эндемичное млекопитающее Австралии, обитающее в регионах с пресными водоемами, такими как ручьи и реки. Таким образом, он находится к востоку от Квинсленда и в Новом Южном Уэльсе.

Кроме того, он распространен в центральной, восточной и юго-западной Виктории, на острове Кинг и по всему региону Тасмания.

В настоящее время он вымер в Южной Австралии, за исключением интродуцированных популяций к западу от острова Кенгуру. Нет никаких свидетельств того, что утконос естественным образом обитает в Западной Австралии, несмотря на различные попытки завезти их в эту местность.

Точно так же он не расположен в бассейне Мюррей-Дарлинг, географической области на юго-востоке Австралии. Это может быть связано с низким качеством воды - продуктом горения и вырубки леса.

В прибрежных речных системах распространение утконоса непредсказуемо. В одних бассейнах он постоянно присутствует, а в других, например, в реке Бега, его нет.

Точно так же он может отсутствовать в реках, которые не загрязнены и обитают в деградированном Марибирнонге.

-Естественная среда

Утконос живет между земной и водной средами, но большую часть своего времени проводит в воде. Таким образом, его среда обитания включает реки, пруды, ручьи и пресноводные озера.

В них есть берега земли, где изобилуют корни растений, что позволяет им строить нору. У них есть входное отверстие, расположенное на 30 сантиметрах над уровнем воды.

Ornithorhynchus anatinus обычно плавает в ручьях глубиной 5 метров со скалами у поверхности. Однако изредка его можно встретить в реках глубиной до 1000 метров и в солоноватых частях устьев.

Кроме того, он мог жить во влажных лесах, пресноводных водно-болотных угодьях и в прибрежных зонах, прилегающих к ним.

В некоторых случаях он укрывается в каменистых расщелинах или в корнях растений, которые находятся недалеко от ручья. Точно так же он может отдыхать в растительности с низкой плотностью.

Для питания он делает это нечетко при быстром или медленном течении. Однако он отдает предпочтение тем областям с толстым дном. Остальное время проводит в норе, на берегу реки.

характеристики

Есть несколько элементов, которые обычно присутствуют в разных местах обитания утконоса. Некоторые из них - наличие корней, ветвей, стволов и субстрата из булыжника или гравия. Это может гарантировать изобилие микробеспозвоночных животных, которые составляют их основной источник пищи.

Температура воды обычно не является ограничивающим фактором, как ширина и глубина ручья. Ornithorhynchus anatinus обитает как в холодных водах Тасмании при температуре 0 ° C, так и в водах Куктауна, где он плавает при температуре 31 ° C.

Размножение и жизненный цикл

Утконос - млекопитающее, откладывающее яйца. Они похожи на рептилий тем, что в процессе развития делится только часть.

Их половая зрелость наступает в два года, хотя иногда самка не спаривается до четырех лет. Оба пола обычно ведут половую жизнь до 9 лет.

У этого вида есть клоака, которая состоит из отверстия, в котором встречаются мочеполовая система и пищеварительный тракт. Этой особенности нет ни у одного другого млекопитающего. Анатомически у самки отсутствуют грудь и влагалище. У него два яичника, но функционирует только левый.

ухаживание

Ухаживание обычно происходит в воде и начинается, когда самец и самка плавают или ныряют вместе, касаясь друг друга. Затем самец пытается клювом схватить самку за хвост. Если самка хочет его отвергнуть, она спасается плаванием.

Напротив, если она хочет совокупиться, она остается рядом с самцом и позволяет ему снова схватить ее за хвост. После этого они плавают кругами и совокупляются. Поскольку у утконоса система спаривания полигинного типа, один самец может спариваться с несколькими самками.

Спаривание

После спаривания самка обычно начинает строить нору, отличную от той, в которой она жила. Это глубже, до 20 метров в длину.

Также в новом убежище есть своеобразные заглушки, которые могут блокировать проникновение хищников или воды в случае наводнения в реке. Другая их функция может быть связана с регулированием температуры и влажности.

Самка кладет под хвост свежие влажные листья и уносит их в нору. Там он кладет их на землю и в конец норы.

Таким образом, он делает процесс инкубации более комфортным и подготавливает пространство для вылупления яиц. Кроме того, он создает влажную среду, предотвращая высыхание яиц.

Инкубация

Развитие яиц происходит в матке и длится около 28 дней. Самка Ornithorhynchus anatinus обычно откладывает от одного до трех маленьких, мягких и гибких яиц, очень похожих на яйца рептилий.

В течение 10 дней самка насиживает их, прижимая к животу, для чего использует свой хвост. Когда вылупляются детеныши, мать начинает вырабатывать молоко, которое новорожденные впитывают из кожи, расположенной вокруг молочных желез.

Молодой

Самец в выращивании молодняка не участвует. Скорее, самка проводит большую часть своего времени в норе со своими детенышами. Он бросает своих птенцов только на корм.

Новорожденные слепы и имеют рудиментарные зубы, которые они теряют при выходе из приюта, чтобы самостоятельно кормиться. Их кормили грудью до четырех месяцев, после чего они выходили из норы.

питающий

Утконос - хищное животное. Питается в основном ночью, когда охотится на различных донных беспозвоночных, особенно на личинок насекомых. Он также потребляет пресноводных креветок, кольчатых червей и раков, которых ловит во время плавания или извлекает их клювом из постели.

Кроме того, ловите жуков-плавунцов, головастиков, улиток и пресноводных мидий. Иногда они могут ловить моль и цикад, которые находятся на поверхности воды.

Этот вид должен потреблять 20% веса в день. Из-за этого он тратит в среднем 12 часов на поиски еды.

Находясь в воде, они своим плоским хвостом ударяют по корням, веткам и стволам, находящимся в воде. Таким образом они могут охотиться на пресноводных ракообразных и личинок насекомых. Они также могли захватить их, используя чувство электролокации.

Животные, на которых он охотился, хранятся в защечных мешочках. Таким образом он переносит их на поверхность и проглатывает.

Пищеварительная система

У утконоса нет зубов, а вместо них есть кератиновые подушечки. Они выполняют функцию жевания пищи.

Что касается пищеварительного тракта, то он короткий и имеет небольшой, тонкостенный желудок. В нем отсутствуют желудочные железы, поэтому не происходит пептического переваривания. Однако в двенадцатиперстной кишке есть железы Бруннера.

Тонкая кишка тонкая, без ворсинок, но с многочисленными складками на поверхности. Что касается толстой кишки, то она тоже короткая и имеет уменьшенную слепую кишку.

Поведение

У утконоса есть ночные и сумеречные привычки, а днем ​​они укрываются в своей норе.

На характер активности влияет несколько факторов. Некоторые из них - среда обитания, температура окружающей среды, доступность пищевых ресурсов и присутствие человека в районе вашего проживания.

Хотя Ornithorhynchus anatinus - одиночное животное, оно может собираться и делить территорию с другими представителями своего вида в пределах одного водоема.

Смещения

Во время плавания на поверхности воды можно увидеть три небольших горба, соответствующих голове, спине и хвосту. Он движется плавными движениями и при нырянии выгибает спину в момент погружения животного.

Чтобы продвигать свое тело во время плавания, выполняйте попеременные гребные движения, которые выполняете передними ногами. Задние конечности вместе с широким хвостом служат для направления движения.

Когда утконос движется по быстрой воде, он достигает скорости одного метра в секунду. Однако, если он съел, он замедляется и движется со скоростью 0,4 метра в секунду.

Ornithorhynchus anatinus не обладает адаптацией организма, чтобы эффективно ходить по суше. Их конечности маленькие, тяжелые и расположены далеко от тела.

Таким образом, при движении ваше тело находится очень близко к субстрату, и если вы замедляете движение, брюшная область соприкасается с землей.

Кроме того, выход из воды подразумевает расход энергии, намного превышающий 30%, который потребляется наземным млекопитающим аналогичных размеров.

Электролокация

У этого вида есть чувство электрорецепции, благодаря которому они могут определять местонахождение своей жертвы, обнаруживая магнитное поле, которое они генерируют, когда сокращают свои мышцы.

Погружаясь в воду в поисках пищи, животное закрывает глаза, ноздри и уши. Из-за этого его основным органом для поиска добычи является клюв. Вот почему он использует его, чтобы копать на дне реки в поисках креветок, моллюсков и других беспозвоночных.

Электрорецепторы расположены в коже клюва, на каудальных линиях лица, а механорецепторы равномерно по всей структуре.

В коре головного мозга электросенсорная зона находится в тактильной соматосенсорной области, по этой причине некоторые корковые клетки получают стимулы как от механорецепторов, так и от электрорецепторов. Это может указывать на тесную связь между электрическими и тактильными раздражителями.

Корковое слияние тактильных и электросенсорных входов создает механизм, который определяет расстояние, на котором находится жертва.

Ссылки

1. ИТИС (2019). Ornithorhynchus anatinus. Восстановлено с is.gov.
2. Википедия (2019). Утконос. Восстановлено с en.wikipwdia.org
3. Войнарски Дж., Бербидж А.А. (2016). Ornithorhynchus anatinus. Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП, 2016 г. Источник: iucnredlist.org.
4. Р. Грант (2019). Ornithorhynchidae. Фауна Австралии. Получено с сайта environment.gov.au.
5. Энн Мари Мюссер (2019). Утконос. Британская энциклопедия. Получено с britannica.com
6. Аня Дивлян (2019). Утконос. Получено с сайта australianmuseum.net.au.
7. А. Таггарт, Г. Шиммин (1998). Размножение, стратегии спаривания и конкуренция сперматозоидов у сумчатых и одноплодных. Наука прямая. Получено с sciencedirect.com
8. Майкл Милионе, Элейн Хардинг (2009). Среда обитания утконоса (Ornithorhynchus anatinus) на измененном водосборе австралийских влажных тропиков, северо-восток Квинсленда. Получено с сайта publish.csiro.au.
9. Глаз, Э. (2008). Ornithorhynchus anatinus. Разнообразие животных. Получено с animaldiversity.org