Утконо́с () — водоплавающее млекопитающее отряда однопроходных, обитающее в Австралии. Это единственный современный представитель семейства утконосовых (Ornithorhynchidae); вместе с ехидновыми образует отряд однопроходных (Monotremata) — млекопитающих, по ряду признаков напоминающих рептилий и цинодонтов.
Утконосы способны вырабатывать яд, что является крайне редкой чертой у млекопитающих, а также откладывают яйца.
Это уникальное по своим особенностям млекопитающее является одним из символов Австралии; оно изображено на реверсе австралийской монеты в 20 центов.
Название Зоологическое имя этому животному дал в 1799 году Джордж Шоу: Platypus anatinus, от «широкий, плоский», «лапа», «утиный». В 1800 году Иоганн-Фридрих Блуменбах, во избежание омонимии с родом жуков-короедов Platypus, изменил родовое название на Ornithorhynchus — от «птица», «клюв»πλατύπους , Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseusπλατύς , A Greek-English Lexicon, on Perseusπούς , A Greek-English Lexicon, on Perseus.
Аборигены Австралии знали утконоса под многими именами, включая mallangong, boondaburra и tambreet. Ранние европейские переселенцы называли его «утконос» (duckbill), «уткокрот» (duckmole) и «водяной крот» (watermole). В настоящее время в английском языке используется название platypus. В русском языке закрепилось название «утконос».
История изучения
Утконос был открыт в XVIII веке во время колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 году списке животных этой колонии упоминается «Животное-амфибия из рода кротов. Наиболее любопытное его качество заключается в том, что оно обладает вместо обычного рта утиным клювом, позволяющим ему питаться в иле, как птицам».
Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 году. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сначала шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста-фальсификатора, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось английскому натуралисту, зоологу Джорджу Шоу: он тщательно изучил шкуру (даже надрезав её в поисках стежков) и пришёл 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 желёз, зато это животное, подобно птицам, имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока в 1824 году немецкий биолог Меккель 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 году натуралистом Уильямом Колдуэллом.
Физические черты
Внешний вид
Длина тела утконоса — 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело утконоса — приземистое, коротконогое; хвост — уплощённый, похожий на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как и у тасманийского дьявола, откладываются запасы жира. Мех у него густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе.
Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм, шириной 50 мм. Клюв не жёсткий, как у птиц, а мягкий, покрытый эластичной голой кожей, которая натянута на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Ротовая полость расширена в защёчные мешки, в которых во время кормёжки запасается пища. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрет с мускусным запахом. У молодых утконосов имеется 8 зубов, однако они непрочные и быстро стираются, сменяясь ороговевшими пластинками.
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; для плавания утконос использует не задние лапы, как другие полуводные звери, а передние. Задние лапы в воде выступают в качестве руля, а хвост служит стабилизатором. Походка утконоса на суше больше напоминает походку пресмыкающегося — ноги он ставит по бокам тела.
Носовые отверстия у него открываются на верхней стороне клюва. Ушные раковины отсутствуют. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются так, что под водой у него не действуют ни зрение, ни слух, ни обоняние. Кожа клюва, однако, богата нервными окончаниями, что обеспечивает утконосу не только высокоразвитое осязание, но и способность к электролокации. Электрорецепторы клюва могут обнаруживать слабые электрические поля, которые возникают, например, при сокращении мускулатуры ракообразных, что помогает утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону.
Системы органов
Коэффициент энцефализации (EQ), то есть соотношение размеров мозга и размеров тела, у утконоса — 0,74 (против 0,97 у ехидны).
Особенности органов чувств Утконос — единственное млекопитающее, имеющее развитую электрорецепцию. Электрорецепторы обнаружены также у ехидныPettigrew, J. D. 1999. Electroreception in monotremes. The Journal of Experimental Biology 202, 1447—1454., но использование ею электрорецепции вряд ли имеет большое значение при поиске добычи.
Особенности метаболизма У утконоса низкий обмен веществ по сравнению с другими млекопитающими; нормальная температура его тела — всего 32 °C. Тем не менее он при этом умеет регулировать температуру тела. Так, находясь в воде при 5 °C, утконос может в течение нескольких часов поддерживать нормальную температуру тела за счёт увеличения уровня метаболизма более чем в 3 раза.
Выделение яда
Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих (наряду с некоторыми землеройками и щелезубами, а также толстыми лори — единственным родом известных ядовитых приматов), обладающих токсичной слюной.
У молодых утконосов обоих полов на задних лапах находятся зачатки роговых шпор. У самок к годовалому возрасту они отпадают, а у самцов продолжают расти, достигая ко времени полового созревания 1,2—1,5 см в длину. Каждая шпора связана протоком с бедренной железой, которая во время брачного сезона вырабатывает сложную смесь 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 в течение многих дней или даже месяцев.
У других яйцекладущих — ехидн — на задних лапах также имеются зачаточные шпоры, однако они не развиты и не ядовиты.
Репродуктивная система Репродуктивная система самца утконоса обычна для млекопитающих, за исключением того, что тестикулы у него находятся внутри тела, возле почек (низкая температура тела не препятствует сперматогенезу), а также присутствует раздвоенный (многоголовчатый) пенис, обычный у большинства примитивных млекопитающих отряда однопроходных (утконос, ехидна) и отряда сумчатых (опоссум, коала и другие).
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.
Определение пола В 2004 году учёные из Австралийского национального университета в Канберре обнаружили, что утконос имеет 10 половых хромосом, а не две (XY), как большинство млекопитающих. Соответственно, сочетание XXXXXXXXXX даёт самку, а XYXYXYXYXY — самца. Все половые хромосомы связаны в единый комплекс, который ведёт себя в мейозе как единое целое, поэтому у самцов образуются сперматозоиды, имеющие цепочки XXXXX и YYYYY. Когда сперматозоид XXXXX оплодотворяет яйцеклетку, рождаются утконосы женского пола, если сперматозоид YYYYY — утконосы мужского пола. Хотя хромосома утконоса X1 имеет 11 генов, которые обнаруживаются во всех X-хромосомах млекопитающих, а хромосома X5 имеет ген, который называется DMRT1 и встречается в Z-хромосоме у птиц, являясь ключевым полообразующим геном птиц, в целом геномные исследования показали, что пять половых X-хромосом утконоса гомологичны Z-хромосоме птиц.
У утконоса не обнаружен ген SRY (ключевой ген определения пола у млекопитающих). У него наблюдается неполная дозовая компенсация, описанная также у птиц. Видимо, механизм определения пола утконоса сходен с таковым у его яйцекладущих предков.
Образ жизни и питание
Утконос — скрытное ночное полуводное животное, населяющее Восточную Австралию на обширном ареале от холодных плато Тасмании и Австралийских Альп до дождевых лесов прибрежного Квинсленда. На севере область его обитания доходит до полуострова Кейп-Йорк (Куктаун). О распространении утконоса внутри материка известно меньше. Видимо, он полностью исчез в Южной Австралии (кроме о. Кенгуру) и на большей части бассейна рек Муррей-Дарлинг. Причиной этому, вероятно, стало загрязнение вод, к которому утконос очень чувствителен. Он предпочитает температуру воды 25—29,9 °C; в солёной воде не встречается.
Обитает утконос по берегам небольших рек и стоячих водоёмов. Убежищем ему служит прямая нора (длиной до 10 м), с двумя входами и внутренней камерой. Один вход — подводный, другой расположен в 1,2—3,6 м над уровнем воды, под корнями деревьев или в зарослях.
Утконос превосходно плавает и ныряет, оставаясь под водой до 5 минут. Питается мелкими водными животными, взбаламучивая клювом ил на дне водоёма и ловя поднявшуюся живность. Наблюдали, как утконос, кормясь, переворачивает камни когтями или с помощью клюва. Он поедает ракообразных, червей, личинок насекомых; реже головастиков, моллюсков и водную растительность. Набрав пищу в защёчные мешки, утконос поднимается на поверхность и, лёжа на воде, перетирает её роговыми челюстями. Он проводит до 10 часов в сутки в воде, поскольку в день ему требуется съедать количество пищи, составляющее до четверти его собственного веса. Утконос активен в сумерках и ночью.
В природе враги утконоса немногочисленны. Изредка на него нападают варан, питон и заплывающий в реки морской леопард. Размножение
Каждый год утконосы впадают в 5—10-дневную зимнюю спячку, после которой у них наступает время для размножения. Продолжается он с августа по ноябрь. Спаривание утконосов происходит в воде. Самец кусает самку за хвост, и некоторое время зверьки плавают по кругу, после чего происходит спаривание (помимо этого, отмечено ещё 4 возможных ритуала ухаживания). Самец покрывает нескольких самок; постоянных пар утконосы не образуют.
После спаривания самка роет выводковую нору. В отличие от обычной норы она длиннее и заканчивается гнездовой камерой. Внутри строится гнездо из стеблей и листьев; материал самка носит, прижав хвостом к животу. Затем она закупоривает коридор одной или несколькими земляными пробками толщиной 15—20 см, чтобы защитить нору от хищников и паводка. Пробки самка делает с помощью хвоста, который использует, как каменщик мастерок. Гнездо внутри всегда бывает влажным, что предохраняет яйца от высыхания. Самец не принимает участия в постройке норы и выращивании молодняка.
Через 2 недели после спаривания самка откладывает 1—3 (обычно 2) яйца. Яйца утконоса похожи на яйца рептилий — они округлые, маленькие (11 мм в диаметре) и покрыты грязно-белой кожистой скорлупой. После кладки яйца слипаются между собой клейкой субстанцией, которая покрывает их снаружи. Инкубация продолжается до 10 дней; во время насиживания самка редко покидает нору и обычно лежит, свернувшись вокруг яиц.