Как сделать утконоса
Обновлено: 02.07.2024
Утконос подбрасывает вопросы учёным со времени его открытия — а известен европейцам он с XVIII века. Некоторые вопросы оставались без ответа до самого последнего времени. Теперь же в деле изучения утконоса сделан важный шаг — впервые международная группа исследователей, возглавляемая биологами Копенгагенского университета, провела генетическое картирование полного генома утконоса.
Материалы исследования опубликованы в Nature .
Утконос принадлежит к древней группе однопроходных (монотрем), появившейся на древе эволюции за миллионы лет до возникновения любой другой группы ныне существующих млекопитающих. Филогеномная реконструкция показывает, что монотремы разошлись с териями (собственно зверями, т.е. плацентарными и сумчатыми млекопитающими) 187 миллионов лет назад, а эволюционные пути утконоса и ехидны пошли в разные стороны около 55 миллионов лет назад.
Утконос необычен тем, что откладывает яйца, но вскармливает детёнышей молоком. К тому же самки утконосов не имеют сосков, а выделяют молоко из потовых желез.
Мы (и собственно люди, и в целом плацентарные) в ходе эволюции потеряли все три гена гликолипопротеина вителлогенина, каждый из которых важен для формирования яичного желтка. У птиц все три гена сохранились. Утконосы, как показало исследование, сохранили один из трёх генов вителлогенина, а два других потеряли примерно 130 миллионов лет назад. Утконос продолжает откладывать яйца благодаря этому единственному оставшемуся гену. Вероятно, ему не нужны некоторые белки желтка, необходимые птицам и рептилиям, так как утконосы научились производить молоко для своих детёнышей.
У всех других млекопитающих гены вителлогенина заменены генами казеина, которые отвечают за нашу способность производить казеиновый белок, основной компонент молока млекопитающих. Исследование профессора Чжана и его команды показывает, что утконосы также несут в себе гены казеина — их молоко похоже на молоко коров, людей и других млекопитающих.
Ещё одна особенность утконоса — отсутствие зубов. Так было не всегда — предки его были зубастыми.
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, комбинация 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.
Генетический анализ позволяет предположить, что 10 половых хромосом у предков однопроходных были организованы в кольцевую форму, которая позже оказалась разбита на множество мелких кусочков X и Y хромосом.
Поскольку нынешний анализ генома утконоса — полнее и точнее всех предыдущих, он позволил уточнить приблизительное время расхождения различных групп животных на филогенетическом древе. Так, по подсчётам авторов работы, последний общий предок человека и мыши жил 85—94 млн лет назад, человека и опоссума — 150—167 млн лет назад, человека и утконоса — 163—191 млн лет назад, человека и курицы — 297—326 млн лет назад.
Как говорилось в одном известном фильме, у Бога определенно есть чувство юмора. Достаточно взглянуть на утконоса. Это забавное создание словно сделано из трех разных представителей фауны — птицы, рептилии и млекопитающего.
Зоологам в свое время пришлось изрядно поломать голову, чтобы понять, что за чудо-юдо перед ними. Разбирательство длилось чуть ли не столетие. Но и сегодня утконос продолжает преподносить сюрпризы.
Утконос мирно жил в Австралии с незапамятных времен: как показали палеонтологические исследования, ископаемые утконосы мало чем отличались от современных — разве что были чуть меньше.
Аборигены, которым, видно, мех зверьков не пришелся по нраву, им не докучали, а естественных врагов у утконосов было не слишком много — вараны, питоны да изредка заплывавшие в реки морские леопарды.
Все изменилось, когда на Зеленом континенте объявились колонисты. Прыткие европейцы, едва обнаружив утконоса — а это случилось в самом конце XVIII века, — тут же взялись его изучать. И их можно понять: выглядит утконос, прямо скажем,вызывающе — утиный клюв, хвост, как у бобра, мех, как у крота, и лапы с перепонками!
Недаром первое чучело этого зверя,привезенное в Англию в 1797 году, сочли подделкой — умелой работой восточных таксидермистов. А когда подтвердилось, что такое чудо-юдо в природе все же имеет место быть, разгорелись нешуточные научные споры: к какой группе животных его отнести?
Поначалу аборигена Австралии охарактеризовали как животное-амфибию из рода кротов. Но утиный клюв не позволил ученым примириться с этим определением. Тогда, ввиду того что шкура утконоса покрыта шерстью, порешили отнести его к классу млекопитающих, или зверей.
Но тут в Англию — специально для нужд исследователей — прислали двух заспиртованных зверушек. И известный в те времена анатом Эдвард Хом обнаружил у утконоса клоаку — общее выводное отверстие мочеполовых органов и кишечника. Здорово! Но только у млекопитающих нет клоаки.
Этот орган отличает птиц и пресмыкающихся. Что же получается? Посередине зверь, спереди птица, а внутри — рептилия?
Дальше — больше. В 1824 году немецкий биолог Меккель обнаружил, что у самок утконоса имеются молочные железы. Правда, без сосков. Оказалось, что молоко выделяется наружу расширенными порами, а детеныши его слизывают прямо с шерсти.
Выходит, утконос все же млекопитающее? В этой роли австралийский абориген выступал вплоть до 2 сентября 1884 года. В тот день в Монреале проходило собрание Британской научной ассоциации. И вот в разгар заседания президиуму вручили телеграмму — прямо из Австралии.
Телеграфировал некий Колдуэлл, член ассоциации. И телеграфировал он о том, что своими глазами увидел, как утконос. откладывает яйца. Известие вновь совершило переворот в стане зоологов. Какое вероломство со стороны зверя! Поначалу признанные натуралисты даже отказывались в это верить. Но, увы, пришлось примириться с действительностью.
Казалось бы, все, для одного животного сюрпризов больше чем достаточно! Но утконос не привык быстро сдаваться и продемонстрировал ученым еще одно свое дарование, а именно — ядовитость! Выяснилось, что у самцов утконосов на задних ногах находятся роговые шпоры. Каждая из них связана с бедренной железой, которая во время брачного периода вырабатывает яд.
Что же касается человека, то для него укол утконоса не смертелен, но довольно болезнен.
Причем болевые ощущения могут сохраняться много дней или даже месяцев, а на месте укола развивается обширный отек.
Во всеоружии взаимоисключающих знаний ученые вновь взялись определять судьбу утконоса.
Они вынуждены были признать, что имеют питающим и яйцекладущим.
Иными словами, живым свидетельством той эпохи, когда его дальние предки уже оделись в шерсть и стали кормить отпрысков молоком, но не расстались еще до конца с чертами своих прародителей — пресмыкающихся: продолжали нести яйца.
В конце концов специально для утконоса и его родственницы ехидны в зоологической классификации был создан специальный отряд — однопроходных животных, по ряду признаков близких к рептилиям.
На том и кончились ученые баталии. Но не сюрпризы.
В октябре 2004 года Фрэнк Грютцнер и Дженни Грэйвс обнаружили, что утконос имеет десять половых хромосом, тогда как у других млекопитающих их всего две. Как известно, у людей пол определяется сочетанием двух хромосом: женской — X и мужской — Y.
Комбинация XX обеспечивает появление на свет девочки, aXY— мальчика. Но у утконоса все не как у людей. Самка рождается при комбинации ХХХХХХХХХХ, а самец — при комбинации XYXYXYXYXY.
Зачем природе понадобилось создавать такую сложную систему? Пока не ясно. Но ученые надеются получить ответ на этот вопрос, полностью расшифровав геном утконоса — этого эволюционного недоразумения.
Черновая расшифровка уже сделана в январе 2009 года. Ученые полагают, что информация, содержащаяся в ДНК этого животного, несет в себе уникальную ценность для фундаментального понимания истории эволюции млекопитающих. Так что получается, что утконос — это наше все!
Утконосы представляют водоплавающих млекопитающих, обитающих на территории Австралии. Относятся утконосы к отряду однопроходных и считаются на сегодняшний день единственными современными животными, входящими в семейство утконосовых.
Утконос: описание
Взрослые особи вырастают в длину до 40 см максимально, при этом животное имеет увесистый хвост, весом почти 2 килограмма и длиной больше 40 сантиметров. Самцы, как правило, крупнее самок. Поскольку у водоплавающего короткие ноги, то тело достаточно низко расположено по отношению к земле. Хвост имеет уплощение, поскольку с помощью хвоста утконос прекрасно себя чувствует в толще воды, используя его в качестве весла и руля, при этом хвост похож на хвост бобра. Он покрыт шерстью и, кроме всего прочего, в нем скапливаются запасы жира. Тело утконоса покрыто мягкой, но густой шерстью, при этом его окрас более темный в области спины и более светлый в области живота.
Интересно знать! У этих млекопитающих сравнительно низкая скорость обмена веществ, при этом температура их тела составляет всего 32 градуса. Несмотря на это, животное легко регулирует температуру своего тела за счет повышения метаболизма в своем организме.
Голова у утконоса округлой формы, при этом лицевая часть несколько вытянутая и переходит в мягкий клюв, который имеет плоскую форму. Клюв состоит из эластичной кожи, которая буквально натянутая на двух тонких косточках дугообразной формы. Его длина составляет 6 с половиной сантиметров, при ширине порядка 5 см. Ротовая полость сформирована так, что животное имеет защечные мешки, где водоплавающее может запасать еду. У самцов имеется особая железа, которая выделяет специфический секрет с характерным мускусным запахом. Она располагается в нижней части или у основания клюва. У молодых особей в ротовой полости располагается восемь быстро истирающихся зубов, которые затем превращаются в ороговевшие пластины. Лапы утконосов вооружены пятью пальцами, которые помогают животному комфортно себя чувствовать в толще воды, а также рыть прибрежный грунт. Кроме этого, на передних конечностях располагаются плавательные перепонки. Они расположены перед пальцами и могут прятаться, обнажая достаточно острые и мощные когти. Перепонки на задних конечностях не настолько развиты, как на передних. Поэтому задние конечности больше используются млекопитающим в качестве руля. Передвигаясь по суше, походка утконоса больше напоминает походку некоторых видов рептилий.
На клюве, ближе к передней его части, располагаются носовые отверстия. Строение головы утконоса такое, что у него нет ушных раковин, при этом глаза и слуховые отверстия располагаются в специальных углублениях, которые находятся по бокам головы. Когда утконос находится под водой, то все отверстия у него закрыты, и животное не может пользоваться ни зрением, ни обонянием, ни слухом. Все эти функции берет на себя нос, кожа которого имеет огромное количество нервных окончаний. Поэтому свою добычу утконос обнаруживает под водой за счет уникальных функций носа.
Среда обитания утконоса
До 1922 года утконосов можно было встретить только на их родине, на востоке Австралии. Ареал обитания этих уникальных животных распространяется на большие территории, начиная от Тасмании, а также Австралийских Альп и заканчивая окраинами Квинсленда. Утконосы стараются вести скрытный образ жизни, населяя при этом береговые линии небольших рек, а также природные водоемы со стоячей водой.
Интересный момент! Самыми близкими родственниками утконосов являются ехидна и проехидна, которые также представляют отряд однопроходных или яйцекладущих, при этом некоторые признаки указывают на их сходство с рептилиями.
Утконосы прекрасно себя чувствуют в воде, температура которой находится на уровне 25-29 градусов плюс, при этом солоноватая вода не является для них комфортной. Живет утконос в норе, простой конструкции, но длинной, величиной до 10 метров. Конструкция норы такая, что в нее допустимо попасть с двух точек. Внутренняя часть норы, а точнее место для отдыха, благоустроенная. Следует отметить, что один вход в нору находится под водой, а другой вход может располагаться под корневой системой деревьев или в густых зарослях растительности, но на суше.
Чем питается утконос
Поскольку утконосы являются водоплавающими млекопитающими, то они прекрасно плавают, оставаясь под водой до 5 минут, а также ныряют на значительную глубину. В воде утконос может находиться до 3-х суток, постоянно ныряя за объектами пропитания и выныривая на поверхность. Утконос съедает до 25 процентов пищи, по сравнению с собственным весом животного. Наибольшую активность утконосы проявляют в сумеречные и ночные периоды суток. Основу рациона питания этих животных составляет мелкая пища, в виде водных животных. Они попадают в ротовую полость водоплавающего в результате активных действий млекопитающего своим носом в донном грунте. Кроме этого, в рационе питания присутствуют различные ракообразные, черви, личинки насекомых, головастики, моллюски, а также различная водная растительность. Набрав объекты пропитания в защечные мешки, животное выныривает на поверхность и начинает перетирать пищу с помощью роговых челюстей.
Размножение утконоса
Как правило, утконосы ежегодно впадают в спячку, которая может длиться до 10 дней. Именно после подобного отдыха у взрослых особей начинается активный процесс размножения. Это происходит с августа и по ноябрь месяц. Как правило, животные спариваются в воде. Процесс размножения сопровождается примитивными брачными играми. Самец приближается к самке и старается несильно укусить ее за область хвоста. После этого самец и самка некоторое время плавают по кругу и только после этого они приступают к спариванию. Эти животные не формируют устойчивых пар, поэтому самец может оплодотворить не одну самку. Как правило, находясь в неволе, утконосы не размножаются.
Высиживание яиц
После оплодотворения, самка начинает рыть совсем другую, более длинную нору, со специальной камерой внутри. Гнездо формируется со стеблей различной растительности и травы. Чтобы в нору не смогли проникнуть хищники, а также большая вода, самка перекрывает вход норы с помощью земляных пробок. Толщина перекрытия составляет около 20 см, но не больше. Самка формирует такую пробку с помощью своего хвоста, которым она владеет, как мастерком.
Важно знать! Наличие определенного уровня влажности в гнезде позволяет животному сохранить яйца, защитив их от пересыхания. Самка начинает откладывать яйца через пару недель после оплодотворения.
В основном самка откладывает два яйца, при этом наибольшее количество яиц может быть не больше 3-х. Яйца у утконоса округлой формы и напоминают яйца рептилий. Величина яиц составляет не больше сантиметра, при этом они покрытые кожистой скорлупой грязно-белого оттенка. Яйца соединены между собой клейким веществом, которое покрывает яйца снаружи. Яйца развиваются в течение десяти дней, при этом самка во время их высиживания практически не покидает гнездо.
Потомство утконоса
Где-то через полторы недели на свет появляются голые и слепые детеныши утконоса. Величина этих малышей составляет всего 2-3 см. Чтобы освободиться от скорлупы, детеныши пробивают оболочку яйца специальным зубом, который затем просто отваливается. После появления на свет самка переворачивается и ложится на спину, помещая свое потомство себе на брюхо. Детеныши кормятся молоком матери, которое появляется в сильно расширенных порах, расположенных на животе самки.
Молоко, появляясь в этих порах, стекает по волоскам и скапливается в специальных углублениях. Малыши находят его и слизывают. Только через 3 месяца они становятся зрячими, но самка продолжает кормить их молоком еще месяц. В возрасте 4-х месяцев потомство начинает покидать нору и приспосабливается к самостоятельной добыче пропитания. В возрасте 12 месяцев утконосы готовы к размножению. Находясь в неволе, эти животные живут на больше 10 лет.
Природные враги утконосов
У утконосов не так много врагов, хотя вараны, питоны и заплывающие в реки морские леопарды, достаточно легко справляются с утконосами. Вообще-то, утконосы считаются ядовитыми млекопитающими, поскольку они вооружены ядовитыми шпорами, расположенными на задних конечностях.
Интересно знать! Чтобы поймать утконоса, привлекались собаки, которые легко ловили этих млекопитающих, как в воде, так и на суше. К сожалению, многие из них погибали от действия яда, когда утконосы защищались, используя свои ядовитые шпоры.
После достижения возраста половой зрелости, самки утрачивают подобное оружие защиты, а самцы, наоборот, становятся более опасными, так как шпоры увеличиваются в размерах. Самцы их используют, как в брачный период, устраивая поединки, так и защищаясь от естественных врагов. Для человека этот яд не представляет большой опасности, но может вызвать аллергические реакции.
В заключение
На нашей Планете огромное множество просто уникальных созданий живой природы, которые нуждаются в защите человека. К великому сожалению, человек не всегда с пониманием относится к различным представителям флоры и фауны, лишая их природных мест обитания из-за своей бурной жизнедеятельности. Особенно это актуально в последнее время, поскольку человек огромными темпами вырубает лесные насаждения, из-за чего мелеют реки и другие водоемы, которые служат пристанищем для многих представителей живой природы и утконосы не являются исключением.
Утконосы одни из самых удивительных и интересных существ на планете. Они будто слеплены из разных частей животных, и при этом не похожи ни на одного, известного науке зверя. В Австралии утконос является одной из достопримечательностей страны, и с его изображением даже выпускают монету, номиналом в 20 центов.
Краткий экскурс в историю утконосов
Эти необычные создания стали настоящим открытием среди ученых, и породили в научной среде ожесточенные споры. На протяжении десятков лет натуралисты изучали утконосов, но до сих пор не сумели раскрыть всех их загадок.
Эволюционный путь утконоса
Отряд однопроходных, к которым принадлежат утконосы, являют собой первую ветвь млекопитающих животных. Так что эти существа имеют очень древнее происхождение, и начали формироваться, как отдельный вид еще в юрском периоде, являясь современникам динозавров.
Утконосы очень древний вид животных, и их предки обитали на земле вместе с последними динозаврами
Родоначальник утконосов отделился от представителей сумчатых и плацентарных приблизительно 145 миллионов лет назад. Но понадобилось еще несколько десятков миллионов лет эволюции, прежде чем их предполагаемый предок приобрел черты нынешних утконосов. По приблизительным оценкам экспертов, возраст найденных в Австралии окаменелых останков древнейшего однопроходного, насчитывает 110 миллионов лет.
Ископаемый зверек, положивший начало линии утконосов, был наполовину рептилией, наполовину грызуном, вел ночной образ жизни, и рожал живых, но недоразвитых детенышей. На каком из эволюционных этапов у предков утконосых созданий сформировалась способность к откладыванию яиц, неизвестно. Но уже 4,5 миллиона лет назад на землях Австралии и Южной Америки, входивших в состав древнего суперконтинента Гондвана, обитало животное, строение тела которого практически полностью идентично с анатомическими особенностями современных утконосов.
В 1984 году в австралийском штате Квинсленд было сделано сенсационное открытие, которое может полностью опровергнуть предыдущую историю эволюции утконосов. Палеонтологи обнаружили кости гигантских утконосых животных, живших в Австралии примерно 15 миллионов лет назад. От нынешних утконосов они отличались только более крупными размерами, и наличием коренных зубов, дающими основание предполагать, что в их рацион кроме беспозвоночных входили рыбы и черепахи. Ученые пока не сумели определить, являются ли они прямыми предками или просто ближайшими родственниками современных утконосых зверьков, но некоторые зоологи уже считают, что эволюционный путь этих созданий был гораздо сложнее, и дальнейшее изучение находки готовит научной среде еще немало сюрпризов.
Головная боль зоологов
Утконосы ведут настолько скрытный образ жизни, что европейцы, впервые высадившиеся у берегов Австралии в 17 веке, познакомились с этими удивительными существами только спустя 2 столетия. Одному из колонистов во время ловли рыбы, попалось на глаза странное водоплавающее животное. Естественно, человек решил изучить невиданного доселе зверя самым примитивным и доступным способом – поразив его стрелой.
Внешний вид утконоса привел в замешательство величайших ученых
Через 2 года странный экспонат попал в руки английскому натуралисту Джорджу Шоу. Он занялся его детальным изучением, и сначала даже надрезал шкурку, выискивая стежки, ведь также не мог поверить, что она подлинная. Но чем больше господин Шоу исследовал необычный экземпляр, тем больше рассеивались его сомнения. И наконец британец сделал ошеломляющее заявление: зверек с телом бобра, перепончатыми лапами и утиным клювом существует!
Конечно, это возобновило жаркие дебаты среди ученых, некоторые даже посчитали Джорджа Шоу сумасшедшим. Но вскоре из Австралии прибыл новый подарок, в виде двух заспиртованных тел утконосов, и зоологам пришлось признать, что такие диковинные животные являются реальностью, а не чьей-то злой шуткой. А четырехлапые обитатели Зеленого континента готовили натуралистам все новые сюрпризы. И ученым понадобилось более сотни лет, прежде чем они смогли поверить в существование животного, которое внешне похоже на млекопитающего, но при этом откладывает яйца, да еще выкармливает малышей молоком, сочащимся из внутренних молочных желез.
Современная история утконосов
Признание людьми не принесло утконосам счастья. Скорее наоборот – чуть не стало причиной их исчезновения. Ведь густой пушистый мех зверьков сделал их объектом охоты, и бесконтрольный промысел привел к катастрофическому уменьшению их численности. Только в начале 20 века охота на утконосов была запрещена, и натуралисты Австралии начали разрабатывать специальную систему из убежищ и заповедных зон, где животные могли спокойно жить и размножаться. На данный момент утконосы находятся в относительной безопасности, но возрождение их популяции происходит медленными темпами, что связано с сокращением и загрязнением их естественной среды обитания.
Внешний вид и физиологические особенности утконоса
Это зверек относится к классу водоплавающих млекопитающих животных, и является единственным подвидом семейства утконосовых. Вместе с другим уникальным обитателем Австралии – ехидной, утконос входит в отряд однопроходных, которых относят к промежуточному типу между рептилиями и млекопитающими.
Утконосы обладают уникальным и неповторимым внешним видом
Утконосы небольшие, приземистые зверьки, с длиной тела от 25 до 40 см, и весом не более 2 кг. У них короткие пятипалые лапки с когтями, которые предназначены и для плавания, и для рытья земли. На передних лапах утконоса есть перепонки, но при необходимости зверек может заворачивать их внутрь, выставляя наружу когти, с помощью которых он и роет свою нору. Плавательные перепонки есть и на задних конечностях, но они развиты слабо, и в воде животное использует их в качестве руля.
Мех у этих созданий короткий, но плотный и густой, с темно-коричневым переливчатым окрасом. Широкий, покрытый мехом хвост утконоса похож на бобровый, и достигает длины 10-15 см. Это одна из самых важных частей тела, ведь хвост выполняет роль баланса при заплыве, и служит своеобразной лопаткой при рытье норы. А самки с помощью своего хвоста обустраивают гнездышко для выращивания детенышей. Хвост утконоса имеет еще одно предназначение: в нем скапливается жировой запас, благодаря которому зверек может пережить недельную голодовку.
Но самой примечательной частью тела утконоса является его голова, точнее, его замечательный клюв. Своей формой клюв животного похож на утиный, он такой же широкий и плоский. Но в отличие от ороговевших и твердых клювов птиц, уникальный нос зверька гибкий и мягкий, так как обтянут эластичной кожей.
Именно клюв утконоса содержит множество нервных окончаний, и наделен электрорецепцией – способностью улавливать магнитное биополе других живых существ. Для обитателя австралийских водоемов это очень важное умение, ведь погружаясь на глубину, его глазные и слуховые проходы полностью скрываются в специальных желобках, и он охотиться, полагаясь на свое обоняние и носовой эхолокатор.
Еще одна удивительная особенность утконосов заключается в том, что они ядовитые. На задних лапках зверька есть острые шпоры, в которые поступает яд из специальной железы на бедре. Кстати, ядовитая шпора есть только у неполовозрелых особей и у самцов, самки лишены такого защитного оружия.
Зоологи затрудняются с ответом, какова продолжительность жизни утконоса в дикой природе. По приблизительным оценкам они живут 10-12 лет.
Читайте также: