Утконос

Утконос — это яйцекладущее млекопитающее из отряда однопроходных (Monotremata), единственный современный представитель семейства утконосовых (Ornithorhynchidae) и рода утконосов (Ornithorhynchus). Утконос является одним из немногих видов ядовитых млекопитающих, а также одним из самых узнаваемых эндемиков Австралии, сочетающим в своём облике черты птицы (клюв), рептилии (яйцекладка, ядовитые шпоры) и млекопитающего (шерсть, вскармливание детёнышей молоком).

История открытия и систематика

Первое научное описание утконоса было сделано в 1799 году британским зоологом Джорджем Шоу, который первоначально принял присланный ему экземпляр за искусную подделку. Из-за необычного внешнего вида — кожистого клюва, напоминающего утиный, и перепончатых лап — учёные долго спорили о классификации животного. В 1800 году немецкий анатом Иоганн Блюменбах предложил название Ornithorhynchus paradoxus, подчеркнув парадоксальность существа. Окончательное название Ornithorhynchus anatinus (лат. «птиценосый уткообразный») закрепилось в 1802 году.

Долгое время утконоса относили то к грызунам, то к водоплавающим птицам, то к примитивным рептилиям. Только в 1824 году немецкий анатом Иоганн Меккель-младший обнаружил у самок утконоса молочные железы, что окончательно подтвердило принадлежность вида к классу млекопитающих. Однако способность откладывать яйца, доказанная в 1884 году британским зоологом Уильямом Колдуэллом, заставила выделить утконоса и ехидну в отдельный подкласс — первозвери, или яйцекладущие млекопитающие.

Эволюционное положение

Утконос принадлежит к древней ветви млекопитающих, отделившейся от основной линии сумчатых и плацентарных около 166–200 миллионов лет назад. Ископаемые остатки однопроходных известны с раннего мелового периода (около 120 млн лет назад). Современные утконосы сохранили ряд примитивных черт: клоаку (единое отверстие для выделительной, половой и пищеварительной систем), яйцекладку, неполное разделение желудочков сердца, а также наличие ядовитых желёз у самцов. Геном утконоса, секвенированный в 2008 году, показал, что он содержит гены, общие для рептилий, птиц и млекопитающих, что делает его уникальным объектом для изучения эволюции.

Внешний вид и анатомия

Утконос — животное средних размеров. Длина тела взрослой особи составляет 30–45 см, хвоста — 10–15 см. Масса колеблется от 0,5 до 2,5 кг, причём самцы примерно на треть крупнее самок. Тело коренастое, приземистое, покрыто густым, коротким, водоотталкивающим мехом. Окраска спины — тёмно-бурая или рыжевато-коричневая, брюхо — сероватое или серебристо-белое.

Клюв

Самый узнаваемый орган — клюв, который на самом деле является мягким, кожистым выростом, покрытым эластичной кожей, натянутой на костные дуги. Он не имеет твёрдого рогового покрытия, как у птиц, и постоянно влажный. Клюв утконоса — высокочувствительный электрорецепторный орган. В его коже расположены тысячи электрорецепторов и механорецепторов, позволяющих улавливать электрические поля, создаваемые мышечными сокращениями добычи, и малейшие движения воды. Это единственное млекопитающее, обладающее развитой электрорецепцией.

Конечности и хвост

Лапы пятипалые, с хорошо развитыми перепонками. При плавании передние лапы гребут, а задние и хвост выполняют рулевую функцию. На суше перепонка на передних лапах подгибается, обнажая когти, что позволяет животному рыть норы. Задние лапы у самцов несут подвижные роговые шпоры длиной до 1,5 см, соединённые с ядовитой железой. Хвост широкий, плоский, покрытый редкой шерстью. В хвосте откладываются жировые запасы, которые используются в период размножения или при недостатке пищи.

Зубная система

У взрослых утконосов зубы отсутствуют. Вместо них в клюве расположены роговые пластинки, которые стираются и заменяются в течение жизни. У молодых особей имеются три небольших коренных зуба, которые выпадают к моменту выхода из норы. Измельчение пищи происходит с помощью роговых валиков и гравия, который утконосы заглатывают намеренно.

Ядовитый аппарат

Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих. Яд вырабатывается парной крючковидной железой, расположенной в брюшной полости, и по протокам поступает в шпоры на задних лапах самцов. Ядовитый секрет представляет собой сложную смесь из более чем 80 белков и пептидов, включая дефензиноподобные вещества (DLP), которые вызывают сильную боль, отёк и воспаление. Для человека укус шпорой не смертелен, но крайне болезнен и может вызывать тошноту, рвоту и длительную гиперестезию (повышенную чувствительность) в месте поражения, длящуюся от нескольких дней до нескольких месяцев. У самок ядовитые шпоры развиваются только в молодом возрасте, но затем атрофируются. Основная функция яда — внутривидовая конкуренция в период размножения, а также защита от хищников.

Распространение и среда обитания

Утконос — эндемик восточной части Австралии и острова Тасмания. Встречается от штата Квинсленд до южной Австралии, включая остров Кенгуру (куда был интродуцирован). Обитает исключительно вблизи пресных водоёмов: рек, озёр, ручьёв с медленным течением и илистыми или песчаными берегами. Утконос ведёт полуводный образ жизни, большую часть времени проводя в воде, но для отдыха и размножения использует норы, которые роет в береговых обрывах на высоте до 1–2 метров над уровнем воды.

Образ жизни и поведение

Утконос — сумеречное и ночное животное. День проводит в норе, выходя на кормёжку в сумерках и ранним утром. Активность может проявляться и в пасмурную погоду. В зимний период (июнь–август в Южном полушарии) утконосы впадают в кратковременную спячку, особенно в горных районах.

Питание

Утконос — хищник. Основу рациона составляют донные беспозвоночные: личинки насекомых (ручейников, подёнок, стрекоз), ракообразные (пресноводные креветки), черви, мелкие моллюски и головастики. За сутки утконос способен съедать количество пищи, равное 20–30% собственного веса. Охотится, погружаясь в воду на 30–60 секунд (максимум до 5 минут), при этом глаза, уши и ноздри закрываются специальными клапанами. Под водой утконос ориентируется исключительно с помощью электрорецепции и осязания клюва, совершая быстрые боковые движения головой. Захваченную добычу он складывает в защёчные мешки и перетирает на поверхности.

Размножение

Брачный сезон приходится на июль–октябрь (австралийская весна). После спаривания самка выкапывает глубокую (до 10–20 метров) выводковую нору, которую затыкает земляными пробками для защиты от хищников. Гнездовая камера выстилается влажными листьями, стеблями и травой, которые самка приносит, прижав хвостом к животу. Через 21–28 дней после спаривания самка откладывает 1–3 (чаще 2) яйца. Яйца утконоса мелкие (около 1,5 см в диаметре), с мягкой, кожистой скорлупой, как у рептилий. Самка сворачивается вокруг кладки, согревая её теплом своего тела.

Выкармливание потомства

Инкубация длится 10–12 дней. Детёныши вылупляются слепыми, безволосыми, длиной около 2,5 см. У них имеется «яйцевой зуб» (карункул), которым они пробивают скорлупу. Самка не имеет сосков — молоко выделяется через поры на коже живота, и детёныши слизывают его с шерсти матери. Молоко утконоса содержит уникальные антибактериальные белки, защищающие потомство от инфекций в условиях влажной норы. Вскармливание продолжается 3–4 месяца. В возрасте около 5 месяцев молодые утконосы становятся самостоятельными и покидают нору. Половой зрелости достигают к 2 годам.

Угрозы и охрана

Утконос не находится под непосредственной угрозой исчезновения, однако его численность сокращается из-за ряда антропогенных факторов. Основные угрозы:

• Разрушение среды обитания: осушение болот, вырубка лесов вдоль рек, строительство плотин и дамб.
• Загрязнение водоёмов: пестициды, тяжёлые металлы, промышленные стоки.
• Хищники: завезённые человеком лисы, собаки, кошки, а также крупные змеи и вараны.
• Болезни: грибковая инфекция Mucor amphibiorum, вызывающая язвы на коже, и бактериальная инфекция, поражающая клюв.

Вид занесён в Международную Красную книгу как «вызывающий наименьшие опасения» (Least Concern), но в отдельных штатах Австралии (например, в Южной Австралии) считается уязвимым. Утконос охраняется национальным законодательством Австралии, охота на него полностью запрещена. Содержание в неволе крайне сложно из-за специфических требований к питанию и среде обитания, поэтому в зоопарках мира утконосы встречаются редко (в основном в Австралии).

Интересные факты

• Утконос — одно из немногих млекопитающих, у которых самцы имеют ядовитые органы.
• Утконос способен задерживать дыхание под водой до 5 минут, но обычно ныряет на 30–40 секунд.
• Температура тела утконоса составляет около 32 °C, что ниже, чем у большинства плацентарных млекопитающих (36–38 °C).
• Утконос не имеет желудка в привычном понимании — пищевод переходит непосредственно в кишечник. Это связано с особенностями пищеварения, при котором пища перетирается роговыми пластинами и гравием.
• Символ утконоса используется в австралийской культуре: он изображён на монете в 20 австралийских центов, а также является талисманом многих спортивных команд и мероприятий.
• В 1939 году британский зоолог Э. Дж. Хилл назвал утконоса «живым ископаемым», подчеркнув его древнее происхождение и сохранение примитивных черт.

Источники

• Грант, Т. (2007). Утконос: уникальное млекопитающее. Сидней: UNSW Press.
• Гриффитс, М. (1978). Биология однопроходных. Нью-Йорк: Academic Press.
• Кемп, Т. С. (2005). Происхождение и эволюция млекопитающих. Оксфорд: Oxford University Press.
• Мур, Д. У. (2010). Электрорецепция утконоса. Журнал экспериментальной биологии, 213(1), 1–8.
• Красная книга Международного союза охраны природы (IUCN). Ornithorhynchus anatinus.