Биологи выяснили, что утконос имеет гены птиц, рептилий и млекопитающих одновременно
Ученые из Копенгагенского университета (Дания) завершили секвенирование генома утконоса, уникального животного и эндемика Австралии. Вместе с ехидной он относится к яйцекладущим – обособленной группе млекопитающих, которые откладывают яйца, но в то же время вскармливают детенышей молоком. Изучение генов утконоса, наконец, позволило объяснить эту и многие другие загадки этого крайне необычного существа.
По обновленной теории яйцекладущие, сумчатые и плацентарные млекопитающие имели общего предка 187 млн лет назад, после чего разделились на три ветви, каждая из которых эволюционировала в своем направлении. Утконосу «повезло» занять обособленную нишу в природе древней Австралии, на стыке воды и суши. Поэтому он практически не изменился с тех пор, благодаря чему ученые с удивлением обнаружили в его геноме утраченные у остальных групп гены. А именно, гены птиц и рептилий, при том, что сам утконос – млекопитающее.
У современных птиц есть три гена, которые отвечают за создание питательной белковой массы в яйце, которая служит кормом для будущих птенцов. У человека этих генов нет вовсе, а у утконоса остался только один из них. В то же время, у него есть гены образования казеина, которые хоть и отличаются от коровьих или человеческих, но благодаря им создается почти такое же молоко. Поэтому утконос откладывает яйца, но его детенышам не хватает пищи, и приходится дополнительно кормить их молоком. Однако сосков или их аналога у зверя нет – молоко проступает прямо через кожу.
Другой пример чудес эволюции – десять половых хромосом, 5X и 5Y, замкнутых в кольцо. Для чего такая избыточность, когда человеку хватает одной пары XY, ученые сказать не могут. Еще в геноме утконоса отсутствуют четыре гена, ответственных за формирование зубов, поэтому у него вместо них клюв. А ядовитые шпоры на задних лапах – особенность иммунной системы, которая помогает вырабатывать специальные защитные белки для токсинов. Что интересно, ближайший родич утконоса, ехидна, эту способность давно утратила.
как появился такой необычный зверь?
Откладывает яйца. Потеет молоком. Ядовит. Имеет 10 половых хромосом и клюв. Пожалуй, утконос — одно из самых необычных млекопитающих, живущих на планете Земля. Но как появился сей чудный зверь, в существование которого Европа долго не могла поверить? Когда в 1797 году в Англию попала первая шкура утконоса, ученые решили, что это шутка какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к зверьку, похожему на бобра.
Современные исследователи до сих пор пытаются понять, как утконос, который часто считается самым необычным млекопитающим в мире, стал таким уникальным. И теперь международная группа исследователей из Копенгагенского университета провела уникальное картирование генома утконоса и нашла ответы, которые пролили свет на происхождение некоторых из его необычных особенностей. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
«Полный геном дал нам ответы на вопросы о том, как возникли некоторые из причудливых особенностей утконоса. В то же время расшифровка генома утконоса важна для улучшения нашего понимания того, как развивались другие млекопитающие, в том числе мы, люди. Он является ключом к объяснению того, почему мы и другие плацентарные млекопитающие превратились в животных, которые рожают живых детенышей, а не откладывают яйца», — объясняет профессор Гоцзе Чжан с кафедры биологии Копенгагенского университета.
Утконос вместе с не менее странной ехидной принадлежат к древней группе млекопитающих — однопроходные, которая существовала за миллионы лет до появления любого «современного» млекопитающего. «Действительно, утконос принадлежит к классу млекопитающих. Но генетически это смесь млекопитающих, птиц и рептилий. Он сохранил многие оригинальные черты своих предков, которые, вероятно, способствовали его успешной адаптации к среде, в которой они сейчас живут», — говорит профессор Чжан.
Утконосы живут в неволе до 10 лет. Увы, данных о времени жизни в естественой среде обитания нет.
А живут эти интересные зверьки только в восточной части Австралии и на близлежащем острове Тасмания (как обычно, все необычное обитает только на этом континенте). Жить утконосы предпочитают в речках и пресных водоемах, и благодаря перепончатым лапам умеют как быстро плавать, так и доставать всякую живность из ила.
Откладывает яйца, потеет молоком и не имеет зубов
Одной из самых необычных особенностей утконоса является то, что, хотя он откладывает яйца, как рептилия, у него также есть молочные железы. А вот сосков нет — молоко выделяется на коже как пот, и детеныши его слизывают. Как так получилось?
В ходе нашей собственной эволюции мы, люди, потеряли все три гена, ответственных за производства яичных желтков. С другой стороны, например, те же куры продолжают иметь все три. Новое исследование показывает, что утконосы все еще несут один из этих генов — тот, который кодирует белок вителлогенин, при этом они потеряли два других примерно 130 миллионов лет назад. И именно оставшийся ген позволяет утконосам продолжать откладывать яйца.
Окей, а что насчет молока? Ведь птицы и рептилии отлично обходятся без него. А вот в случае с утконосами все не так просто: у остальных млекопитающих в процессе эволюции ген, кодирующий вителлогенин, был заменен генами, ответственными за производство казеина — белка, который является основным компонентом молока. Новое исследование демонстрирует, что утконос также несет гены, нужные для кодирования казеина, и, таким образом, у него также есть молоко, которое по составу очень похоже на коровье, человека и других млекопитающих.
Как и многие другие «странные» существа, утконосы живут только в Австралии.
«Геном утконоса показывает нам, что производство молока у всех существующих видов млекопитающих развивалось с помощью одного и того же набора генов, полученных от общего предка, который жил более 170 миллионов лет назад — наряду с ранними динозаврами в юрский период», — говорит Гоцзе Чжан.
Еще одна особенность, которая делает утконоса уникальным, заключается в том, что, в отличие от подавляющего большинства остальных млекопитающих, он беззубый. Вернее, в раннем возрасте у них вырастают 8 зубов, однако они быстро стираются и превращаются в две роговые пластинки, которые используются зверьками для размалывания пищи. Исследование показывает, что утконос потерял зубы примерно 120 миллионов лет назад, когда исчезли четыре из восьми генов, ответственных за их развитие.
Единственное животное с 10 половыми хромосомами
Еще одна странность утконоса, исследованная учеными, заключается в том, как определяется их пол. У человека, как и у подавляющего большинства млекопитающих на Земле, есть две хромосомы, определяющие пол: так называемая хромосомная система X и Y, в которой XX — это женщина, а XY — мужчина. Однако утконос отличился и тут: у них аж 10 половых хромосом, XXXXXXXXXX у самки и XYXYXYXYXY у самца.
Теперь, благодаря почти полному картированию генома утконоса на хромосомном уровне, исследователи предполагают, что эти 10 половых хромосом у предков «обычных» млекопитающих имели кольцевую форму, которая позже была разорвана на множество мелких частей с X- и Y-хромосомами. В то же время геном утконоса показывает, что большинство половых хромосом у однопроходных имеют больше общего с курами, чем с людьми. Иными словами, это показывает эволюционную связь между млекопитающими и птицами.
У собак — щенята, у кошек — котята. А у утконосов кто?
Пара интересных фактов об утконосах
Изучая информацию об этом зверьке, трудно не удержаться и не рассказать еще несколько любопытных фактов о них. Во-первых, утконосы являются одними из немногих млекопитающих, использующих электрорецепцию — она позволяет им искать добычу в илистых мутных водоемах. Такие рецепторы, способные улавливать электричество в окружающей среде, находятся у зверька по краям клюва (что очень похоже на расположение «компаса» у многих перелетных птиц).
Во-вторых, утконос ядовит, и очень немногие млекопитающие могут похвастаться тем же. На задних лапах у самцов находятся ядовитые шпоры, которые нужны им во время брачных поединков, однако они могут использоваться и для защиты: их яд вполне способен убить собаку.
Ну и под конец — у утконосов достаточно низкий обмен веществ, что опять же роднит их с рептилиями. Их нормальная температура тела составляет всего 32 градуса по Цельсию. Однако при этом они могут резко повышать метаболизм, что позволяет им часами выживать в ледяной воде.
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru
Яйцеродящие млекопитающие: утконосы, ехидны, проехидны
Яйцеродящий утконос с плавниками и клювом подобен сказочному животному. Он является самым интересным среди всех земных млекопитающих и входит в одну группу с ехиднами и проехиднами
Все млекопитающие, в зависимости от способа рождения на свет детёнышей, делятся на высших, или плацентарных (живородящих), и низших — сумчатых и яйцеродящих (или однопроходных). К яйцеродящим млекопитающим относятся утконос и ехидны, которые являются единственными млекопитающими на нашей планете, которые откладывают яйца, но при этом своих детёнышей выкармливают молоком. Яйцеродящие являются наиболее примитивными среди современных млекопитающих, поэтому они больше всего интересуют исследователей.Утконосы обитают в реках и пресных озёрах Австралии и острова Тасмания. Ехидны являются наземными млекопитающими, которые распространены в разных местностях Австралии и Новой Гвинеи. Учёные выделяют в два вида и восемь подвидов ехидн. Представители 4 подвидов обитают в тропических лесах Новой Гвинеи. Несмотря на наличие иголок, ехидны не родственны с ежами и дикобразами, относящимися к классу плацентарных. К семейству ехидн принадлежат 2 рода — ехидны и проехидны.
Научное обозначение млекопитающих происходит от латинского слова „mamma», что означает „грудь, молочная железа». Молочные железы и шерсть — два главных признака, по которым млекопитающие отличаются от пресмыкающихся, птиц и других животных. Именно благодаря этим признакам в класс млекопитающих были зачислены утконос и ехидны, у которых отсутствуют другие, характерные для высших зверей, особенности. Хотя яйцеродящие млекопитающие вскармливают своё потомство молоком, сосков у них нет — трубчатые молочные железы открываются в специальных местах на коже, откуда детёныши не сосут, а просто слизывают молоко. Однопроходные ещё имеют признаки предков — птиц и пресмыкающихся: у всех этих видов кишечник, мочевыводящие, испражнения и половые пути открываются в клоаку, то есть расширенную часть задней кишки. Отсюда, от одного прохода, и происходит их название. В отличие от них, у высших млекопитающих для выделения продуктов кишечника и мочеполовой системы существуют различные выходы.
Происхождение
У плацентарных и яйцеродящих млекопитающих были общие предки. Исследования показывают, что от главной ветви яйцеродящие отделились около 200 миллионов лет назад. В нынешнем виде они существуют уже примерно 15 миллионов лет. Когда в 1798 г в Лондон была привезена шкура утконоса, учёные решили, что это фальсификат, сшитый из частей шкур различных животных. Невероятно — утиный нос и тело млекопитающего! «Клюв» утконоса подвижен и покрыт кожей. Учёным не сразу удалось определить место животного в биологической системе. Одни сразу отнесли его к млекопитающим, другие же решили включить его в отдельную группу, которая создаёт звено между птицами и млекопитающими. Яйцеродящие млекопитающие, действительно, подобно тому, как птицы и большинство пресмыкающихся откладывают яйца, а их детёныши имеют специальный зуб, которым они разбивают яичную скорлупу. Потом этот зуб исчезает. У яйцеродящих млекопитающих вообще нет зубов, и только у их детёнышей есть по три зуба в клюве, которые с возрастом заменяются роговыми пластинами. Ехидны измельчают пищу с помощью твёрдых роговых выростов у основания языка.
У яйцеродящих млекопитающих конечности растут, как у пресмыкающихся, по бокам тела и в стороны. Из-за других особенностей скелета и мягкой скорлупы яиц однопроходные из всех млекопитающих являются ближайшими к пресмыкающимся.
Интересные факты. Известно ли вам, что…
- Температура тела у яйцеродящих животных ниже, чем у плацентарных и сумчатых. Средняя температура тела ехидны 29,9°С, человека — 36,9°С.
- Ехидны не могут регулировать температуру тела посредством дыхания или потоотделения. Например, в жаркий день для охлаждения организма ехидна выкапывает в земле ямку и прячется в неё.
- Утконоса можно увидеть только в Австралии. Вывоз животного из этой страны запрещён. Однако в 1947 году несколько животных попали в Нью-Йоркский зоопарк, где они прожили в неволе 10 лет.
- Спасаясь от хищников, ехидны очень быстро зарываются в землю, копая сразу четырьмя лапами, или же сворачиваются в колючий клубок.
Яйцеродящие млекопитающие — это уникальные животные, которые заслуживают исключительного внимания исследователей, изучающих эволюционные процессы на нашей планете. Эти животные представляют собой переходное звено между пресмыкающимися и млекопитающими. Совсем недавно учёные обнаружили, что они способны парализовать врага, создавая с помощью клюва электрическое поле.
Нора утконоса
Утконосы живут парами в норах, которые они выкапывают на берегах рек. Нора достигает длины 12 м и имеет выход на берег. Самка приносит под хвостом в нору растения, из которых сооружает гнездо. В период между августом и ноябрём она откладывает 1-2 яйца с мягкой скорлупой и замуровывает вход в нору землёй, чтобы внутри поддерживалась постоянная влажность, необходимая для успешного развития зародышей. Прижав яйца хвостом к животу, самка проводит в таком положении две недели. После окончания срока из яиц появляются слепые и голые детёныши, которые четыре месяца питаются материнским молоком, затем выходят из норы и учатся плавать. В этом возрасте детёныши утконоса уже похожи на взрослых животных.
Сумка ехидны
Беременность ехидны длится от 14 дней до месяца. Самка ехидны откладывает одно или два, реже три яйца и носит их в сумке. Каким образом она помещает яйцо в сумку, до сих пор не совсем понятно. Ехидна не может взять его в лапы. Существует предположение, что она так выгибает своё тело, что откладывает яйцо прямо в сумку. В примитивной сумке происходит дальнейшее развитие зародыша, который питается желтком и через 10 дней выклёвывается из яйца. Детёныш живёт в сумке 6-8 недель. Затем самка до 3-месячного возраста прячет малыша в укрытии и выкармливает молоком.
Утконос (лат. Ornithorhynchus anatinus). Видео (00:01:49)
Длина его тела составляет около 30 см, вместе с хвостом — до 55 см, вес взрослой особи около 2 кг. Как и у многих других видов животных, самцы утконоса заметно крупнее самок. Приземистый, с большим хвостом, чем-то похожим на бобровый, он получил своё красноречивое название благодаря мягкому клюву, покрытому эластичной кожей.
Утконос. Видео (00:50:34)
Ехидна (лат. Tachyglossidae). Видео (00:02:06)
Внешне ехидны напоминают небольшого дикобраза за счёт того, что покрыты иголками и грубой шерстью. Длинна тела ехидны может составлять до 30 см. У ехидны маленький рот и она совершенно не имеет зубов, зато она обладает очень сильными конечностями с большими когтями. С их помощью ехидна отлично копает
Ехидна. Видео (00:01:01)
Нет, это не ёж, хотя он весь в иголках. Этот редкий зверёк — ехидна. На земном шаре он встречается только в Австралии и на островах Новая Гвинея и Тасмания.
Взрослая ехидна величиной с маленькую собачку, длиной 40—60 см. Шубка зверька тёмно-коричневая, с грубыми торчащими волосами. На спине и боках у ехидны торчат крупные иглы. Они у основания жёлтые, в середине несколько темнее, а на кончиках почти чёрные. Хвост ехидны совсем маленький, незаметный, длиной всего 1 см и покрыт пучком небольших игл. Вытянутое, длиной до 5 см, рыльце на конце слегка изогнуто кверху. Снизу заметен небольшой рот. Он так мал, что хватать ртом ехидна не может, она лишь высовывает свой длинный и липкий язык и втягивает его обратно с прилипшей к нему пищей. Обычно это термиты.
Ехидна до чрезвычайности странное животное. Когда приходит пора размножения, а это бывает один раз в год, самочка откладывает одно или (редко) два яйца величиной с крупную горошину. Потом она ложится на спину и длинным рыльцем осторожно катит яйцо по брюху. А к этому времени у неё на животе образуется сумка (потом она пропадает). Вот в эту-то сумку самочка и закатывает яйцо.
Вскоре из яйца вылупляется маленький зверёныш, совсем голый, без единой колючки. Малыш питается очень густым молоком, которое выделяется из десятков мельчайших отверстий молочной железы самки. Детёныш слизывает его длинным и тоненьким языком прямо с поверхности кожи. Растёт он довольно быстро. Уже через 6—8 недель, после того как самочка спрячет яйцо к себе в сумку, малыш выходит из неё. Он уже не помещается там.
Много миллионов лет назад, когда по Земле ходили огромные бронтозавры и другие древние ящеры, появились и первые млекопитающие — тритилодонты. Это были небольшие зверьки величиной со среднего котёнка. Они сохраняли ещё многие особенности пресмыкающихся, например так же, как и пресмыкающиеся или птицы, откладывали яйца. Учёные считают, что ехидна (как и утконос) является дальним потомком первых яйцекладущих млекопитающих.
Ехидна ведёт ночной образ жизни. Днём она спит. Наблюдать за её жизнью в природе практически невозможно.
Живёт ехидна в норах, которые сама роет в зарослях мелких кустарников. Короткие лапы зверька вооружены большими когтями. Зверёк очень ловко умеет скрываться от преследователей, зарываясь в землю. Причём делает это так быстро, что кажется, будто ехидна погружается в воду, а не в землю.
Проехидна. Видео (00:01:33)
Самец проехидны Бруийна по имени Смол прожил в Московском зоопарке 16 лет и умер от хронической болезни.
Он приехал в Московский зоопарк в 1997 году, из Новой Гвинеи. В тот момент ему было около двух лет. Всё это время Смол жил в отдельной комнате и никогда не экспонировался, он слишком нервничал от посетителей.
Похожие материалы:
ящерица, утка, бобер и ядовитый зверь в одном существе
Австралия — это уникальный мир со своей неповторимой фауной, и утконос является одним из ее представителей. Млекопитающее с утиным клювом, плоским как у бобра хвостом, перепонками на лапах, которое откладывает яйца и к тому же обладает ядом, способным убить крупного хищника, — это нечто невероятное. Согласно законам эволюции, утконосы должны были исчезнуть, уступив место более прогрессивным млекопитающим, как и многие их современники. Но благодаря удачному стечению обстоятельств, а именно изолированности континента, они до сих пор живы и мы можем познакомиться с ними поближе.
Австралия, как известно, континент необычных сумчатых млекопитающих. Но среди них есть два вида, которые отличаются даже от своих экзотических собратьев. Это утконос и ехидна — единственные млекопитающие на Земле, которые откладывают яйца.
Утконос на своем эволюционном пути словно замешкался между рептилиями и сумчатыми млекопитающими, раздумывая, кем же быть. В результате получился очень интересный вид животных. Как полагают исследователи, утконосы и родственные им вымершие виды обитали на территории Австралии уже 110 миллионов лет назад. Останки утконосов находят и в Южной Америке, которая некогда составляла с Австралией единый континент и также была населена сумчатыми.
Утконосы ведут скрытый образ жизни и активны в основном по ночам. Их жизнь неразрывно связана с водой, в которой они находят себе пропитание, поэтому обитают они по берегам австралийских рек. Эти звери имеют густой плотный мех и плоский бобриный хвост, покрытый шерстью. Утконос питается разнообразными водными животными и проводит много часов в воде, изучая донные отложения и выуживая там добычу. Интересно, что для поиска добычи утконос использует электрорецепторы, уникальные образования, которые свойственны в основном рыбам и беспозвоночным водным животным. Зубов у них нет, поэтому они набирают добычу в мешки за щеками и перетирают их челюстями на берегу. Утконосы — это одиночные животные, которые не образуют постоянных пар. Каждое животное обитает в собственной норе, которую, как правило, сооружает на берегу водоема.
Весной у утконосов начинается сезон размножения, во время которого самка роет специальную нору для потомства. Будущие матери — виртуозные строители, сооружающие настоящий бункер, которому не страшны хищники или внезапное наводнение. Вход в нору закрывает земляная заслонка. Утконосы-самцы при этом никакого участия ни в постройке, ни в дальнейших заботах о потомстве не принимают.
После спаривания самка утконоса, как все птицы и большинство рептилий, откладывает 2-3 яйца со светлой скорлупой. Так же как и другие яйцекладущие животные, самка высиживает яйца. Спустя 10 дней на свет появляются крошечные (длиной около 2,5 сантиметров) утконосики. Интересно, что выводковой сумки, как у кенгуру или коал, у самки утконоса нет. Детеныши просто лежат на животе и слизывают молоко, пока не достигнут возраста 16-17 недель. После этого они становятся вполне взрослыми и в сопровождении мамы покидают нору для изучения внешнего мира. Утконосы достигают размеров 40-50 сантиметров (вместе с хвостом) и весят около 2 килограммов.
Интересно, что утконосы имеют целых 10 половых хромосом, отвечающих за пол будущего детеныша. И если у человека и большинства млекопитающих их две — ХУ, то у утконоса целых 10. В целом же, как отмечают ученые, механизм развития и определения пола у утконосов больше похож на подобный механизм у рептилий и птиц.
Утконос обладает еще одной интересной особенностью: самцы имеют ядовитые железы. Яд утконоса располагается на задних лапах, в бедренных железах и является грозным оружием. Но используется это вещество в основном против своих же собратьев. Во время брачного периода самцы активно пользуются железами для устранения конкурентов. Но в случае необходимости утконос может защититься ядом и от хищников, таких как варан или собака динго.
Материал является авторским, при копировании ссылка на статью или сайт travelask.ru обязательна
Почему Утконос – млекопитающее? | В чём разница?
Одна из причин физиологической уникальности утконоса связана с его эволюционной историей как однопроходные (яйцекладущие, птицезвери). Однопроходные – это группа из пяти современных млекопитающих, которые откладывают яйца и имеют узкоспециализированные части рта. Они составляют эволюционную ветвь, отдельную от сумчатых (например, кенгуру, коалы и вомбаты) и плацентарных млекопитающих (самый распространенный вид млекопитающих, который включает в себя все, от белок до китов и людей).
Несмотря на общего предка, однопроходные отделились от других млекопитающих около 166 миллионов лет назад, раньше, чем когда сумчатые и плацентарные млекопитающие утвердились в своих собственных эволюционных линиях. Из-за этого однопроходные, такие как утконос, часто демонстрируют черты ранних млекопитающих, которые похожи на физиологию рептилий, и, таким образом, отражают общее эволюционное происхождение всех млекопитающих у рептилий. Эти особенности включают более низкую температуру тела утконоса и отсутствие сосков.
Передняя часть УтконосаНесмотря на его более тесную связь с предками-рептилиями, многие из наиболее интересных особенностей утконоса эволюционировали независимо. Хотя многие проводят связь между ядом утконоса и ядом ядовитых рептилий, токсины, обнаруженные в утконосе, на самом деле являются примером конвергентной эволюции, в ходе которой этот вид развил эту черту как средство адаптации. Ранние натуралисты сравнивали клюв утконоса с клювом утки. Однако, несмотря на сходство основной морфологии, особый и более мягкий клюв утконоса не является следствием генетического родства с птицами. Клюв утконоса сам по себе является удивительным органом: он наполнен электрорецепторами, которые позволяют утконосу перемещаться под водой без зрения.
Заключение
Хотя утконос уникален и несколько странен, он, несомненно, является млекопитающим, очаровавшим ученых с момента его первоначальной идентификации. Принято считать, что утконос был результатом чувства юмора некоего всемогущего создателя, собравшего воедино части случайных животных, чтобы создать организм, который намеренно обманывает людей. Но на самом деле существование утконоса (как только мы сможем преодолеть первоначальный шок при виде одного из них) оказалось гораздо большим, чем грубая шутка, предлагая нам невероятные и ценные сведения об эволюционной истории млекопитающих и природе сам эволюционный процесс.
Какие черты сближают утконоса с птицами. Утконос откладывает яйца? Как размножаются утконосы? Интересные факты об утконосах
1. Верно ли утверждение: «Забота о потомстве приводит к сокращению рождаемости у животных»? Докажите свою точку зрения
Да, верно. Вынашивание детенышей, живорождение, питание молоком, забота о потомстве обеспечивают лучшую сохранность молодняка в разнообразной обстановке
2. Назовите самого маленького и самого крупного представителя класса Млекопитающие
Карликовая белозубка — 4 см
Голубой кит — до 33 см
3. Перечислите специфические черты млекопитающих
Две пары пятипалых конечностей; шейный отдел позвоночника — из 7 позвонков; зубы различаются по строению и выполняемым функциям; есть молочные, потовые, железы; тело покрыто шерстяным покровом; сердце четырехкамерное; развиты кора головного мозга и органы чувств; сердце четырехкамерное
4. Известно, что крокодилы имеют разные по размеру зубы. Но именно зубы млекопитающих называют специализированными. Объясните почему
У крокодилов зубы разные лишь по размеру, а у млекопитающих они различны не только по размерам, но и по выполняемым функциям: есть резцы, клыки, коренные
Отряд Однопроходные
1. Какие признаки сближают яйцекладущих с пресмыкающимися?
Температура тела непостоянная. Размножаются, откладывая яйца. Яйца покрыты ороговевшей скорлупой, напоминающей скорлупу рептилий
2. Прочитайте текст. Какое животное здесь описано?
Обитает в Австралии. Тело его покрыто иглами, клюв трубчатый. Температура тела непостоянная — до 30°С. Размножается яйцами, которые вынашивает в кожистой сумке на брюхе. Острые когти использует для рытья нор
Ответ: ехидна
3. Почему первозвери подлежат охране?
Первозвери — очень редкие животные
Отряд Сумчатые
1. Какая особенность жизненного цикла данной группы млекопитающих нашла отражение в названии этого отряда?
Сумчатые имеют на брюхе особую складку кожи в виде кармана, куда помещаются новорожденные
2. Заполните таблицу, выбрав из предложенных вариантов среды обитания и пищевой рацион для сумчатых млекопитающих, указанных в таблице
Среда обитания:
1. живет на деревьях
2. живет на эвкалиптовых деревьях
3. живет в почве, роет норы
4. живет вблизи ручьев и речек
А. питается мелкой рыбой и водными беспозвоночными
Б. питается насекомыми, личинками, червями
В. питается листьями эвкалипта
Г. питается птицами и грызунами
Д. питается растительной и животной пищей
Отряд Насекомоядные
1. Назовите представителей отряда Насекомоядные, для которых название отряда лишь частично отражает их питательный рацион
Землеройка, крот, выхухоль
2. Назовите самого мелкого и самого крупного представителя отряда
Землеройка крошка — до 4 см
Выхухоль обыкновенная — до 22 см
3. Предположите, какое значение для этой группы животных имеют вытянутая мордочка и хоботок
С их помощью Насекомоядные отлавливают насекомых из их норок и ходов
4. Рассмотрите рис. 129 учебника (с. 161). Назовите, кто из изображенных на рисунке насекомоядных обитает в почве
Отряд Рукокрылые
1. Что общего в способе перемещения у птиц и рукокрылых?
Птицы и рукокрылые способны к длительному машущему полету
2. Назовите два подотряда рукокрылых
1. Крыланы
2. Летучие мыши
3. Какой способ ориентации позволяет рукокрылым активно вести ночной образ жизни?
Летучие мыши способны к эхолокации. В полете они издают звуки высокой частоты (ультразвуки). Отраженные от препятствий звуковые волны улавливаются большими ушными раковинами летучих мышей. По характеру отраженного звука мыши определяют расстояние до объекта
4. Почему мы редко встречаем в природе рукокрылых, хотя они достаточно широко распространены?
Летучие мыши активны в темное время суток
5. Какое значение имеет снижение температуры тела рукокрылых во время сна?
У них снижается обмен веществ и замедляется расход энергии
6. Рассмотрите рисунки. Подпишите под каждым рисунком название отряда и вида, к которому принадлежит данное животное
Отряд Рукокрылые. Вид Рыжая вечерница
Отряд Насекомоядные. Вид Выхухоль
Отряд Однопроходные. Вид Утконос
Отряд Сумчатые. Вид Сумчатый волк
Отряд Насекомоядные. Вид Крот
Утконос — удивительное животное, которое живет только в Австралии, на острове Тасмания. Диковинное чудо относится к млекопитающим, но, в отличие от других зверей, откладывает яйца, как обыкновенная птица. Утконосы относятся к яйцекладущим млекопитающим — редкому виду животных, которые сохранились только на австралийском континенте.
История открытия
Странные существа могут похвалиться необычной историей их открытия. Первое описание утконоса было дано австралийскими первопроходцами в начале 18-го века. Долгое время наука не признавала существование утконосов и считала упоминание о них неумелой шуткой австралийских жителей. Наконец, в конце 18-го века ученые британского университета получили из Австралии посылку с мехом неведомого зверя, похожего на бобра, с лапами, как у выдр, и с носом, как у обыкновенной домашней утки. Такой клюв смотрелся настолько нелепо, что ученые даже выбрили шерсть на морде, посчитав, что австралийские шутники пришили утиный нос к шкуре бобра. Не найдя ни швов, ни следов клея, ученые мужи лишь развели руками. Никто не мог понять, ни где живет, ни как размножается утконос. Только через несколько лет, в 1799 году, британский натуралист Дж. Шоу доказал существование этого чуда и привел первое подробное описание существа, которому позже дали название «утконос». Фото птицезверя можно сделать только в Австралии, ведь это единственный континент, на котором в настоящее время живут эти экзотические животные.
Происхождение
Появление утконосов относится к тем далеким временам, когда не существовало современных материков. Вся суша была объединена в один огромный континент — Гондвану. Именно тогда, 110 млн лет назад, утконосы появились в экосистемах суши, заняв места недавно вымерших динозавров. Мигрируя, утконосы расселились по всей территории материка, а после распада Гондваны остались жить на большом участке экс-континента, который впоследствии был назван Австралией. Благодаря изолированному расположению своей родины, животные сохранили первоначальный вид даже спустя миллионы лет. Различные виды утконосов в свое время населяли просторы всей суши, но до настоящего времени дошел только один вид этих зверей.
Классификация
Четверть века ведущие умы Европы ломали головы, как же классифицировать заморского зверя. Особую сложность вызывало то, что у существа оказалось очень много признаков, которые встречаются и у птиц, и у животных, и у земноводных.
Все запасы жира утконос сберегает в хвосте, а не под шерстью на туловище. Поэтому хвост у зверя солидный, тяжелый, способен не только стабилизировать передвижение утконоса в воде, но и служит отличным средством обороны. Вес животного колеблется в районе полутора-двух килограммов при длине в полметра. Сравните с домашним котом, который при таких же габаритах весит гораздо больше. Сосков у животных нет, хотя молоко они вырабатывают. Температура у птицезверя пониженная, едва достигает 32 градусов Цельсия. Это гораздо ниже, чем и млекопитающих. Помимо всего прочего, у утконосов есть еще одна поражающая в прямом смысле особенность. Эти зверьки могут поражать ядом, что делает их довольно опасными противниками. Как и почти все рептилии, утконос откладывает яйца. Роднит утконосов со змеями и ящерицами и способность вырабатывать яд, и расположение конечностей, как у земноводных. Удивительна походка утконоса. Он передвигается, изгибая свое тело, как рептилия. Ведь лапы у него растут не снизу туловища, как у птиц или у животных. Конечности этой не то птицы, не то зверя расположены по бокам тела, как у ящериц, крокодилов или варанов. Высоко на голове у животного находятся глаза и ушные отверстия. Их можно найти во впадинах, расположенных с каждой стороны головы. Ушные раковины отсутствуют, во время ныряния он закрывает глаза и уши особой кожной складкой.
Брачные игры
Каждый год утконосы впадают в спячку, которая длится 5-10 коротких зимних дней. После этого наступает период спаривания. Как размножается утконос, ученые выяснили сравнительно недавно. Оказывается, как и все основные события в жизни этих зверьков, процесс ухаживания происходит в воде. Самец кусает за хвост самку, которая ему понравилась, после чего зверьки некоторое время кружат в воде вокруг друг друга. Постоянных пар у них нет, дети утконоса остаются только с самочкой, которая сама занимается их выращиванием и воспитанием.
Ожидание детенышей
Через месяц после спаривания утконос роет длинную глубокую нору, наполняя ее охапками мокрых листьев и хвороста. Все необходимое самочка носит, охватывая лапками и подворачивая снизу свой плоский хвост. Когда убежище готово, будущая мама укладывается в гнездо, а вход в нору забрасывает землей. В этой гнездовой камере утконос откладывает яйца. В кладке обычно два, реже три мелких белесых яйца, которые склеены между собой липкой субстанцией. Самочка высиживает яйца 10-14 дней. Это время зверек проводит, свернувшись в клубочек на кладке, скрытой влажными листьями. При этом самочка утконоса может изредка выходить из норы для того, чтобы перекусить, почиститься и смочить шерстку.
Рождение утконосов
Через две недели проживания в кладке появляется маленький утконос. Яйца малыш пробивает яйцевым зубом. После того как детеныш выйдет из скорлупы, этот зуб отпадает. После рождения самочка утконоса перемещает детенышей себе на брюшко. Утконос — млекопитающее, поэтому детенышей самочка вскармливает молоком. Сосков у утконосов нет, молоко из расширенных пор на животе у родительницы стекает по шерсти в особые бороздки, откуда его слизывают детеныши. Мать изредка выходит наружу поохотиться и почиститься, при этом вход в нору закупоривается землей.
До восьми недель детеныши нуждаются в тепле матери и могут замерзнуть, если останутся надолго без присмотра.
На одиннадцатой неделе у маленьких утконосов открываются глаза, через четыре месяца малыши вырастают до 33 см в длину, обрастают шерстью и полностью переходят на взрослый корм. Чуть позже они покидают нору и начинают вести взрослый образ жизни. В возрасте одного года утконос становится взрослой половозрелой особью.
Утконосы в истории
До появления на берегах Австралии первых европейских поселенцев утконосы практически не имели внешних врагов. Но удивительный и ценный мех сделал их объектом промысла белых людей. Шкурки утконосов, черно-бурые снаружи и серые внутри, одно время шли на пошив шуб и шляп для европейских модниц. Да и местные жители не гнушались подстрелить утконоса для своих нужд. В начале двадцатого века сокращение численности этих зверьков приобрело угрожающие масштабы. Натуралисты забили тревогу, и ряды пополнил утконос. Австралия стала создавать специальные заповедники для удивительных зверей. Животных взяли под охрану государства. Проблема осложнялась тем, что места, где обитает утконос, должны быть ограждены от присутствия человека, поскольку это животное пугливое и чуткое. Кроме того, массовое распространение кроликов на этом континенте лишало утконосов привычных мест гнездования — их норы занимали ушастые пришельцы. Поэтому правительству пришлось выделять огромные площади, ограждённые от стороннего вмешательства, для того чтобы сохранить и приумножить популяцию утконосов. Подобные заповедники сыграли решающую роль в сохранении численности этих животных.
Утконосы в неволе
Были предприняты попытки расселить это животное в зоопарках. В 1922 году в Нью-Йоркский зоосад прибыл первый утконос, который прожил в неволе всего 49 дней. Из-за своего стремления к тишине и повышенной пугливости животные так и не освоили зоопарки, в неволе утконос откладывает яйца неохотно, потомство удалось получить всего лишь несколько раз. Не зафиксировано случаев приручения человеком этих экзотических зверьков. Утконосы были и остались дикими и самобытными австралийскими аборигенами.
Утконосы сегодня
Сейчас утконосы не считаются Туристы с удовольствием посещают места, где живет утконос. Фото этого животного путешественники охотно публикуют в своих рассказах об австралийских турне. Изображения птицезверя служат отличительным признаком многих австралийских товаров и фирм-производителей. Наряду с кенгуру утконос стал символом австралийского континента.
2 семейства: утконосовые и ехидновые
Ареал: Австралия, Тасмания, Новая Гвинея
Пища: насекомые, мелкие водные животные
Длина тела: от 30 до 80 см
Подкласс яйцекладущие млекопитающие представлен только одним отрядом — однопроходные. Этот отряд объединяет всего два семейства: утконосовые и ехидновые. Однопроходные — наиболее примитивные из ныне живущих млекопитающих. Они единственные млекопитающие, которые, подобно птицам или рептилиям, размножаются, откладывая яйца. Яйцекладущие вскармливают своих детенышей молоком и потому причислены к классу млекопитающих. У самок ехидн и утконосов нет сосков, и детеныши слизывают молоко, выделяемое трубчатыми молочными железами, прямо с шерсти на брюхе матери.
Удивительные животные
Ехидны и утконосы — самые необычные представители класса млекопитающих . Однопроходными их называют, потому что и кишечник, и мочевой пузырь этих животных открываются в одну специальную полость — клоаку. Туда же выходят и два яйцевода у самок однопроходных. У большинства млекопитающих нет клоаки; эта полость характерна для рептилий. Желудок у яйцекладущих тоже удивительный — он, как птичий зоб, не переваривает пищу, а лишь хранит ее. Пищеварение происходит в кишечнике. У этих странных млекопитающих даже температура тела ниже, чем у других: не поднимаясь выше 36°С, она может опускаться до 25°С в зависимости от окружающей среды, как у рептилий. Ехидны и утконосы безголосые — у них нет голосовых связок, и беззубые — быстроразрушающиеся зубы есть только у молодых утконосов.
Живут ехидны до 30 лет, утконосы — до 10. Обитают они в лесах, степях, поросших кустарником, и даже в горах на высоте до 2500 м.
Происхождение и открытие яйцекладущих
Короткий факт
Утконосы и ехидны — ядоносные млекопитающие. На задних лапах у них имеется костяная шпора, по которой стекает ядовитая жидкость. Этот яд вызывает у большинства животных скорую смерть, а у человека — сильную боль и отек. Среди млекопитающих, кроме утконоса и ехидны, ядоносны только представитель отряда насекомоядных — щелезуб и два вида землероек.
Подобно всем млекопитающим, яйцекладущие ведут свое происхождение от рептилиеподобных предков. Однако они довольно рано отделились от остальных млекопитающих, выбрав свой путь развития и образовав отдельную ветвь в эволюции животных. Таким образом, яйцекладущие не были предками остальных млекопитающих — они развивались параллельно с ними и независимо от них. Утконосы — более древние животные, чем ехидны, которые произошли от них, видоизменились и приспособились к наземному образу жизни.
О существовании яйцекладущих европейцы узнали спустя почти 100 лет после открытия Австралии, в конце XVII в. Когда английскому зоологу Джорджу Шоу привезли шкурку утконоса, он решил, что его просто разыграли, столь непривычен европейцам был вид этого причудливого создания природы. А тот факт, что ехидна и утконос размножаются, откладывая яйца, стал одной из величайших зоологических сенсаций.
Несмотря на то, что ехидна и утконос уже довольно давно известны науке, эти удивительные животные до сих пор преподносят зоологам все новые открытия.
Чудо-зверь, утконос как будто собран из частей разных животных: нос у него, как утиный клюв, плоский хвост лопатой будто взят у бобра, перепончатые лапы похожи на ласты, но снабжены мощными когтями для копания (при копании перепонка подгибается, а при ходьбе — собирается в складки, не мешая свободному передвижению). Но при всей кажущейся несуразности этот зверь отлично приспособлен к тому образу жизни, который ведет, и за миллионы лет почти не изменился.
Утконос по ночам охотится на мелких ракообразных, моллюсков и прочую мелкую водную живность. Отлично нырять и плавать ему помогает хвост-плавник и перепонки на лапах. Глаза, уши и ноздри утконоса в воде плотно закрываются, и свою добычу в темноте под водой он находит с помощью чувствительного «клюва». На этом кожистом «клюве» расположены электрорецепторы, способные улавливать слабые электрические импульсы, испускаемые при движении водными беспозвоночными. Реагируя на эти сигналы, утконос молниеносно отыскивает добычу, набивает защечные мешки, а потом на берегу неторопливо поедает пойманное.
Весь день утконос спит возле водоема в норе, вырытой мощными когтями. Таких нор у утконоса с десяток, и каждая имеет несколько выходов и входов — не лишняя предосторожность. Для выведения потомства самка утконоса готовит специальную нору, выстланную мягкими листьями и травой, — там тепло и влажно.
Беременность длится месяц, и самка откладывает от одного до трех кожистых яиц. Мама-утконос 10 дней высиживает яйца, согревая их своим телом. Новорожденные крошечные утконосики, 2,5 см длиной, еще 4 месяца живут у мамы на брюхе, питаясь молоком. Самка большую часть времени проводит лежа на спине и лишь изредка покидает нору, чтобы подкормиться. Уходя, утконос замуровывает детенышей в гнезде, чтобы никто не потревожил их до ее возвращения. В 5-месячном возрасте повзрослевшие утконосы становятся самостоятельными и покидают материнскую нору.
Утконосов нещадно истребляли из-за ценного меха, но сейчас, к счастью, они взяты под строжайшую охрану, и их численность вновь увеличилась.
Родственница утконоса, совсем на него не похожа. Она, как и утконос, отлично плавает, но делает это только для удовольствия: нырять и добывать пищу под водой она не умеет.
Еще одно важное отличие: у ехидны есть выводковая сумка — карман на брюхе, куда она помещает яйцо. Самка хотя и выращивает детенышей в удобной норе, но может спокойно ее покидать — яйцо или новорожденный детеныш в кармане надежно защищены от превратностей судьбы. В возрасте 50 дней маленькая ехидна уже покидает сумку, но еще около 5 месяцев живет в норе под покровительством заботливой мамаши.
Ехидна живет на земле и питается насекомыми, преимущественно муравьями и термитами. Разгребая термитники сильными лапами с твердыми когтями, она извлекает насекомых длинным и липким языком. Тело ехидны защищено иглами, и в случае опасности она сворачивается в шар, как обычный ёжик, подставляя неприятелю колючую спину.
Свадебная церемония
С мая по сентябрь у ехидны наступает брачный сезон. В это время самка ехидны пользуется особым вниманием самцов. Они выстраиваются в очередь и ходят за ней гуськом. Шествие возглавляет самка, а за ней по старшинству идут женихи — самые юные и неопытные замыкают цепочку. Так, компанией, ехидны проводят целый месяц, вместе ищут пропитание, путешествуют и отдыхают.
Но долго соперники не могут мирно сосуществовать. Демонстрируя свою силу и страсть, они начинают водить вокруг избранницы хоровод, разгребая когтями землю. Самка оказывается в центре круга, образованного глубокой бороздой, а самцы начинают сражаться, выпихивая друг друга из кольцеобразной ямы. Победителю турнира достается благосклонность самки.
Подкласс Первозвери (Prototheria)
Отряд Однопроходные, или Яйцекладущие (Monotremata) (Э. В. Рогачев)
Однопроходные (или яйцекладущие) — наиболее примитивные среди современных млекопитающих, сохранившие ряд архаичных особенностей строения, унаследованных от рептилий (откладка яиц, наличие хорошо развитой коракоидной кости, не соединенной с лопаткой, некоторые детали сочленения костей черепа и др.). Развитие у них так называемых сумчатых костей (небольших косточек таза) также рассматривается как наследие пресмыкающихся.
Присутствием отчетливых коракоидных костей однопроходные отличаются от сумчатых и других млекопитающих, у которых эта косточка стала простым выростом лопатки. Вместе с тем, волосяной покров и млечные железы — это два взаимосвязанных признака, характерные именно для млекопитающих. Однако млечные железы яйцекладущих примитивны и аналогичны по строению потовым железам, в то время как млечные железы сумчатых и высших млекопитающих имеют гроздевидную форму и похожи на сальные железы.
Довольно многочисленные черты сходства однопроходных с птицами — черты скорее адаптивные, чем генетические. Откладка яиц этими животными больше сближает однопроходных с пресмыкающимися, чем с птицами. Однако в яйце желток у однопроходных гораздо менее развит, чем у птиц. Ороговевшая скорлупа яиц состоит из кератина и также напоминает скорлупу яиц рептилий. Напоминают птиц и такие черты строения, как некоторая редукция правого яичника, наличие в пищеварительном тракте карманов, напоминающих зоб птиц, отсутствие внешнего уха. Однако эти черты сходства имеют скорее приспособительный характер и не дают права говорить о каком-то родстве непосредственно однопроходных и птиц.
У взрослых яйцекладущих зубы отсутствуют. В 1888 г. были обнаружены молочные зубы у детеныша утконоса, которые у взрослого животного исчезают; эти зубы разнообразны по строению, как у высших млекопитающих, а два самых крупных зуба на каждой челюсти имеют расположение и вид коренных. По температуре тела однопроходные занимают промежуточное положение между пойкилотермными (пресмыкающимися) и настоящими теплокровными (млекопитающими и птицами). Температура тела у ехидны колеблется около 30°, у утконоса — около 25°. Но это только средние цифры: они меняются в зависимости от температуры внешней среды. Так, температура тела ехидны при изменении температуры среды с +5° до +30° С повышается на 4-6°.
В настоящее время отряд однопроходных имеет 5 живых представителей, относящихся к двум семействам: утконоса и 4 вида ехидн. Все они распространены только в Австралии, на Новой Гвинее и Тасмании (карта 1).
Семейство Утконосы (Ornithorhynchidae)
Единственный представитель семейства — утконос (Ornithorhynchus anatinus) — был открыт в самом конце XVIII в. в иериод колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 г. списке животных этой колонии впервые упоминается утконос как «животное-амфибия из рода кротов… Наиболее любопытное его качество — это то, что оно обладает вместо обычного рта утиным клювом, позволяющим ему питаться в иле, как птицам…». Отмечалось также, что это животное роет себе когтями нору. В 1799 г. Шоу и Ноддер дали ему зоологическое имя. Европейские колонисты называли его «утконос», «уткокрот», «водяной крот». В настоящее время австралийцы называют его «платипус» (рис. 14).
Первое же научное описание утконоса положило начало ожесточенным спорам. Казалось парадоксом, что млекопитающее, покрытое шерстью, может иметь утиный клюв и лапы с перепонками. Первые шкурки утконоса, привезенные в Европу, сочли подделкой, изделием умелых восточных таксидермистов, обманувших доверчивых европейских моряков. Когда это подозрение рассеялось, возник вопрос, к какой группе животных его относить. «Секреты» утконоса продолжали раскрываться: в 1824 г. Меккель обнаружил, что у утконоса есть железы, выделяющие молоко. Подозревали, что этот зверь откладывает яйца, но доказано это было только в 1884 г.
Утконос — зверек с коричневым мехом, длиной около 65 см, включая длину уплощенного хвоста, похожего на хвост бобра. Голова заканчивается знаменитым «утиным клювом», который на самом деле представляет собой просто морду в форме расширенного клюва, покрытую особого рода кожей, богатой нервами. Этот «клюв» утконоса-осязательный орган, служащий также для добывания пищи.
Голова утконоса круглая и гладкая, внешнего уха нет. Передние лапы сильно перепончатые, но перепонка, служащая животному при плавании, складывается, когда утконос ходит по суше или если ему нужны когти для рытья норы. Перепонки на задних лапах развиты гораздо слабее. Основную роль при рытье и плавании играют передние лапы, задние конечности имеют большое значение при передвижении на суше.
В воде утконос проводит обычно около двух часов в сутки. Кормится он дважды: рано утром и в вечерних сумерках. Основную часть времени он проводит в своей норе, на суше.
Утконос питается мелкими водными животными. Он взмучивает клювом ил на дне водоема и ловит насекомых, ракообразных, червей и моллюсков. Под водой он чувствует себя свободно, если, конечно, есть возможность время от времени переводить дыхание на поверхности. Ныряя и роясь в иле, он руководствуется в основном осязанием; уши и глаза у него защищены мехом. На суше утконос, кроме осязания, руководствуется зрением и слухом (рис. 15).
Норы утконоса расположены вне воды, включая и вход, находящийся где-нибудь под нависшим берегом на высоте 1,2-3,6 м над уровнем воды. Только исключительно высокий паводок может затопить вход в такую нору. Обычная нора — это полукруглая пещерка, выкопанная под корнями деревьев, с двумя или несколькими входами.
Каждый год утконос впадает в кратковременную зимнюю спячку, после которой у него наступает период размножения. Самцы и самки встречаются в воде. Самец хватает клювом хвост самки, и некоторое время оба зверька плавают по кругу, после чего происходит спаривание.
Когда самке приходит время нести яйца, она вырывает специальную нору. Сперва роет в склоне берега галерею длиной от 4,5 до 6 м , на глубине примерно 40 см под поверхностью почвы. В конце этой галереи самка вырывает гнездовую камеру. В воде самка отыскивает материал для гнезда, который затем с помощью своего цепкого хвоста приносит в нору. Гнездо она строит из водяных растений, веточек ивы или листьев эвкалипта. Слишком твердый материал будущая мать тщательно измельчает. Затем она забивает вход в коридор одной или несколькими земляными пробками, каждая толщиной 15-20 см ; пробки делает с помощью хвоста, который использует, как каменщик лопатку. Следы этой работы постоянно можно видеть на хвосте самок утконоса, который в верхней своей части бывает облезлым, лишенным волос. Таким образом, самка сама себя закупоривает в темном, недоступном для хищников убежище. Даже человек долго не мог раскрыть секрета ее гнездового убежища. Закончив эту кропотливую и сложную работу, самка откладывает яйца.
Первый раз откладку яиц утконосом наблюдал в 1884 г. Колдуэлл в Квинсленде. После этого ее проследили в заповеднике Хилсвилл в штате Виктория. Яйца эти малы (меньше 2 см в диаметре), округлы, окружены грязно-белой скорлупой, состоящей не из извести, как у птиц, а из мягкого, эластичного роговидного вещества, так что могут легко деформироваться. Обычно в гнезде бывает два яйца, иногда одно, три и даже четыре.
Продолжительность насиживания может меняться. Известный знаток австралийских животных Дэвид Флей выяснил, что инкубация у утконоса не превышает 10 дней, а может продолжаться и всего неделю, при условии, что мать находится в гнезде. Во время насиживания самка лежит, особым образом изогнувшись, и держит яйца у себя на теле.
Млечные железы утконоса, открытые Меккелем в 1824 г., без соска и открываются наружу простыми расширенными порами. Из них молоко стекает по шерсти матери, и его слизывают детеныши. Они быстро растут. Во время их кормления мать тоже усиленно питается; известен случай, когда кормящая самка за ночь съела дождевых червей и ракообразных в количестве, почти равном ее собственному весу.
Детеныши слепы в течение 11 недель, затем у них открываются глаза, но они продолжают оставаться в норе еще целых 6 недель. Эти детеныши, которые питаются только молоком, имеют зубы; по мере роста животного молочные зубы исчезают и сменяются простыми роговыми пластинками. Лишь через 4 месяца молодые утконосы выходят в свою первую краткую экскурсию в воду, где начинают неумело искать пищу. Переход от молочного питания к взрослому идет постепенно. Утконосы хорошо приручаются и доживают в неволе до 10-летнего возраста.
Утконосы встречаются в Квинсленде, Новом Южном Уэльсе, Виктории, некоторых точках Южной Австралии и на Тасмании. В настоящее время они наиболее многочисленны на Тасмании (карта 1).
Утконос мало требователен к составу воды, в которой ищет пищу. Он переносит как холодные и чистые воды горных потоков австралийских Голубых гор, так и теплые и мутные воды рек и озер Квинсленда.
Четвертичные остатки утконоса найдены на юге Квинсленда. Ископаемые утконосы напоминали современных, но были меньше по размерам.
До переселения человека в Австралию враги утконоса были немногочисленны. Изредка на него нападали лишь варан (Varanus varius), питон (Pithon variegatus) и заплывающий в реки тюлень морской леопард . Завезенные колонистами кролики создали для него опасное положение. Рытьем нор кролики повсюду беспокоили утконоса, и во многих районах он исчез, уступив им территорию. Европейские поселенцы стали также преследовать утконоса ради его шкурки. Много зверьков попадало в ловушки, поставленные по берегам рек на кроликов, и в верши рыбаков.
Всюду, где люди уничтожали или беспокоили утконоса, уцелевшие зверьки покидали эти места. Там же, где человек не докучал ему, утконос прекрасно переносил соседство с ним. Чтобы обеспечить существование утконоса, австралийцы создали систему заповедников и «убежищ», среди которых наиболее известны заповедник Хилсвилл в штате Виктория и заповедник Уэст-Бёрли в Квинсленде.
Утконос — легко возбудимое, нервное животное. По Д. Флею, достаточно звука голоса или шагов, какого-нибудь необычного шума или вибрации, чтобы утконос вышел из равновесия на много дней, а то и недель. Поэтому в течение долгого времени не удавалось перевозить утконосов в зоопарки других стран. В 1922 г. первый утконос, которого когда- либо видели в других странах, прибыл в Нью-Йоркский зоосад; здесь он прожил только 49 дней; каждый день в течение часа его показывали публике. Перевозка стала возможной благодаря Г. Барреллу, который изобрел искусственное жилище для утконоса, состоящее из резервуара с водой (водоема), покатого лабиринта, имитирующего нору с резиновой «почвой», и запаса червей для питания зверька. Чтобы показать животное публике, смещали проволочную крышку жилой камеры норы утконоса.
В тот же зоосад в Нью-Йорке дважды завозили утконосов: в 1947 и 1958 гг. Эти перевозки организовал Д. Флей. В 1947 г. три утконоса были перевезены в Нью-Йорк морем; один из них погиб через 6 месяцев, а два других прожили в зоопарке 10 лет. В 1958 г. в Нью-Йорк переправлены самолетом еще три утконоса.
Семейство Ехидны (Tachyglossidae)
Ко второму семейству отряда однопроходных относятся ехидны, покрытые иглами, как дикобразы, но по типу питания напоминающие муравьедов. Размеры этих животных обычно не превышают 40 см . Тело покрыто иглами, длина которых может достигать 6 см . Цвет игл варьирует от белого до черного. Под иглами тело покрыто короткой шерстью бурого цвета. У ехидны тонкая, заостренная морда длиной 5 см , заканчивающаяся узким ртом. Вокруг ушей обычно развиты более длинные пучки шерсти. Хвост почти не выражен, есть лишь нечто вроде выступа сзади, покрытого иглами (табл. 2).
В настоящее время существуют 2 рода ехидн: собственно ехидн (род Tachyglossus), живущих в Австралии, и новогвинейских проехидн (род Proechidna). В роде Tachyglossus различают 2 вида: австралийскую ехидну (Т. aculeatus), один из подвидов которой эндемичен для Новой Гвинеи, и тасманийскую ехидну (Т. se~ tosus), отличающуюся более крупными размерами и густой шерстью, из которой торчат редкие и короткие иглы. Разница в меховом покрове этих животных, вероятно, связана с более холодным и влажным климатом Тасмании.
Ехидна встречается в Австралии, в восточной половине материка и на западной его оконечности, на Тасмании и Новой Гвинее. Тасманийская ехидна встречается на Тасмании и на нескольких островах Бассова пролива.
Открытие ехидны в начале колонизации Нового Южного Уэльса не сразу удостоилось того внимания, которого оно заслуживало. В 1792 г. Шоу и Ноддер описали австралийскую ехидну и назвали ее Echidna aculeata. В том же году был открыт тасманийский вид, описанный Жоффруа как Echidna setosa. Ехидна — чисто наземное животное. Она живет в сухом буше (зарослях кустарников), предпочитая каменистые участки. Нор она не роет. Главная ее защита — иглы. Потревоженная, ехидна сворачивается в шар, как еж. С помощью когтей она может частично зарываться в рыхлую землю; зарывая переднюю часть тела, она подставляет врагу лишь направленные назад иглы. Днем, затаившись в пустотах под корнями, камнями или в дуплах, ехидна отдыхает. Ночью она отправляется на поиски насекомых. В холодное время она остается в своем логове, впадая в не-продолжительную спячку, как наши ежи. Запасы подкожного жира позволяют ей в случае необходимости голодать месяц и больше.
Мозг у ехидны развит более, чем у утконоса. У нее очень тонкий слух, но плохое зрение: она видит лишь самые близкие предметы. Во время своих экскурсий, преимущественно ночных, этот зверек руководствуется главным образом обонянием.
Ехидна питается муравьями, термитами и прочими насекомыми, а иногда и другими мелкими животными (дождевыми червями и т. п.). Она разоряет муравейники, сдвигает камни, толкая их лапами, даже довольно тяжелые, под которыми скрываются черви и насекомые.
Сила мускулов ехидны удивительна для зверька таких небольших размеров. Рассказывают об одном зоологе, который запер на ночь ехидну у себя в доме на кухне. Наутро он был очень удивлен, увидев, что ехидна передвинула в кухне всю мебель.
Найдя насекомое, ехидна выбрасывает свой тонкий, длинный и липкий язык, к которому прилипает добыча.
Зубы у ехидны отсутствуют во всех стадиях ее развития, но на задней части ее языка находятся роговые зубчики, которые трутся о гребенчатое нёбо и перетирают пойманных насекомых. С помощью языка ехидна заглатывает не только насекомых, но и землю и частицы каменистой породы детрит, которые, попадая в желудок, довершают измельчение пищи, вроде того, как это происходит в желудке у птиц.
Как и утконос, ехидна насиживает яйца и кормит детенышей молоком. Единственное яйцо помещается в примитивной сумке, которая образуется к сезону размножения (рис. 16). Как яйцо попадает в сумку, точно до сих пор неизвестно. Г. Баррелл доказал, что ехидна не может сделать это при помощи лап, и выдвинул другую гипотезу: у нее достаточно гибкое тело, чтобы, изогнувшись, самка могла снести яйцо непосредственно в брюшную сумку. Так или иначе, яйцо «высиживается» в этой сумке, где из него вылупляется детеныш. Чтобы выбраться из яйца, детеныш разбивает скорлупу с помощью роговой шишечки на носу.
Затем он засовывает голову в покрытый волосками мешочек, куда открываются млечные железы, и слизывает молочные выделения с волосков этого мешочка. Детеныш находится в сумке довольно долго, пока у него не начнут развиваться иглы. Тогда мать оставляет его в каком-нибудь убежище, но еще некоторое время она навещает его и кормит молоком.
Ехидна хорошо переносит неволю, если у нее есть защита от избытка солнца, от которого она очень страдает. Она с удовольствием пьет молоко, ест яйца и другую пищу, которая может поместиться в ее узком, вытянутом в трубку рте. Ее любимое лакомство-сырые яйца, в скорлупе которых пробито отверстие, куда ехидна может засунуть язык. Некоторые ехидны жили в неволе до 27 лет.
Аборигены, любящие полакомиться жиром ехидны, часто охотились на нее, а в Квинсленде даже специально приучали динго для охоты на ехидн.
Проехидны (род Proechidna) встречаются на Новой Гвинее. От австралийских ехидн они отличаются более длинной и изогнутой мордой («клювом») и высокими трехпалыми конечностями, а также небольшими наружными ушами (рис. 17). В четвертичном периоде известны два ныне вымерших вида ехидн, но в более древних отложениях эта группа неизвестна. Происхождение ехидн так же загадочно, как и происхождение утконоса.
Однопроходные (или яйцекладущие) — наиболее примитивные среди современных млекопитающих, сохранившие ряд архаичных особенностей строения, унаследованных от рептилий (откладка яиц, наличие хорошо развитой коракоидной кости, не соединенной с лопаткой, некоторые детали сочленения костей черепа и др.)- Развитие у них так называемых сумчатых костей (небольших косточек таза) также рассматривается как наследие пресмыкающихся.
Присутствием отчетливых коракоидных костей однопроходные отличаются от сумчатых и других млекопитающих, у которых эта косточка стала простым выростом лопатки. Вместе с тем, волосяной покров и млечные железы — это два взаимосвязанных признака, характерные именно для млекопитающих. Однако млечные железы яйцекладущих примитивны и аналогичны по строению потовым железам, в то время как млечные железы сумчатых и высших млекопитающих имеют гроздевидную форму и похожи на сальные железы.
Довольно многочисленные черты сходства однопроходных с птицами — черты скорее адаптивные, чем генетические. Откладка яиц этими животными больше сближает однопроходных с пресмыкающимися, чем с птицами. Однако в яйце желток у однопроходных гораздо менее развит, чем у птиц. Ороговевшая скорлупа яиц состоит из кератина и также напоминает скорлупу яиц рептилий. Напоминают птиц и такие черты строения, как некоторая редукция правого яичника, наличие в пищеварительном тракте карманов, напоминающих зоб птиц, отсутствие внешнего уха. Однако эти черты сходства имеют скорее приспособительный характер и не дают права говорить о каком-то родстве непосредственно однопроходных и птиц.
По температуре тела однопроходные занимают промежуточное положение между пойкилотермными (пресмыкающимися) и настоящими теплокровными (млекопитающими и птицами). Температура тела у ехидны колеблется около 30°, у утконоса — около 25°. Но это только средние цифры: они меняются в зависимости от температуры внешней среды. Так, температура тела ехидны при изменении температуры среды с +5° до +30° С повышается на 4-6°.
Что любопытно, появление первых динозавров и других архозавров, в своё время, ознаменовалось массовым (но не полным) вымиранием терапсид, высшие формы которых по своей организации были очень близки к однопроходым млекопитающим, и по некоторым предположениям возможно имели молочные железы и шерсть. В настоящее время отряд однопроходных имеет 2 семейства: ехидны и утконосы ; 3 вида.
Животные • Arzamas
Антропология
Почему австралийские звери напоминают инопланетных существ
Автор Сергей Коленов
Со времен Дарвина биологи знают, что самые интересные эксперименты эволюции проходят на островах. А если отрезать от остального мира целый континент, то результаты будут еще более удивительными. Именно это произошло с Австралией, природа которой после 30 миллионов лет изоляции стала напоминать инопланетную. Эволюция здесь шла своим путем: например, многие экологические ниши заняли сумчатые, которые почти исчезли в остальном мире, не выдержав конкуренции с плацентарными млекопитающими. А разнообразие сред обитания позволило появиться многочисленным видам птиц и рептилий. При этом большинство обитателей Австралии — эндемики, то есть встретить их можно только здесь.
Утконос
Утконос. Иллюстрация из книги Джона Гульда «Млекопитающие Австралии». Лондон, 1863 год National Library of AustraliaАвстралия — родина множества причудливых созданий. Однако если выбирать из них самое необычное, то победу наверняка одержит утконос (Ornithorhynchus anatinus) — зверь с утиным клювом, густой шерстью и бобровым хвостом, который живет в воде и откладывает яйца. Первая встреча европейских ученых с этим животным окончилась конфузом. Когда в 1798 году его тушку привезли в Великобританию, многие зоологи решили, что перед ними искусная подделка, и даже попытались найти на ней следы швов, соединяющих утиный клюв с телом бобра. А те, кто все-таки поверил в реальность утконоса, сочли его противоестественной помесью птицы и зверя.
1 / 2
Клюв утконоса. Иллюстрация из тома «Млекопитающие» издания «Трудов Лондонского зоологического общества» за 1848–1860 годы Harvard University, Museum of Comparative Zoology, Ernst Mayr Library
2 / 2
Утконос. Иллюстрация из альбома, посвященного экспедиции Иоганна Христиана фон Шребера, «Млекопитающие в образах природы». Германия, 1774 годHarvard University, Museum of Comparative Zoology, Ernst Mayr Library
Сегодня ученые знают, что утконос вовсе не гибрид, а млекопитающее — правда, очень примитивное. Подобно рептилиям, утконосы откладывают мелкие яйца, покрытые кожистой скорлупой, однако вылупившихся из них детенышей выкармливают молоком, которое вытекает из расширенных пор на брюхе матери. Другая птичья черта утконоса — мягкий клюв, усеянный чувствительными к электричеству клетками. С его помощью зверь находит под водой пищу: червей, раков и других беспозвоночных. А еще у самцов утконосов есть ядовитые шпоры, которые используются в брачных турнирах.
Мальчик с отцом наблюдают, как их собака травит утконоса. 1891 год Wikimedia CommonsВ прошлом австралийцы охотились на утконосов ради их меха. Человеческая активность, например вырубка лесов и загрязнение рек, и сегодня наносит вред популяции этих удивительных зверей, однако нельзя не признать, что отношение к ним изменилось. В наши дни утконосы превратились в один из главных символов Австралии, а также приманку для туристов. Неудивительно, что одним из талисманов летних Олимпийских игр в Сиднее в 2000 году был выбран утконос по имени Сид. Его партнерами стали другие австралийские эндемики: смеющаяся кукабара Олли и ехидна Милли. Ехидны, кстати, приходятся утконосам ближайшими родственниками: оба вида относятся к отряду однопроходных, который не встречается за пределами Австралии и соседней Новой Гвинеи.
Сумчатый волк
Сумчатый волк. Иллюстрация из книги Джона Гульда «Млекопитающие Австралии». Лондон, 1863 год National Library of AustraliaВ 1642 году нидерландский мореплаватель Абель Тасман причалил к берегам острова, который позже получит его имя. Группа, отправленная им на обследование неизвестной земли, вернулась с тревожными новостями: ее члены наткнулись на следы диких зверей с когтями как у тигров. Это была первая встреча европейцев со следами сумчатого волка (Thylacinus cynocephalus) — самого крупного сумчатого хищника, дожившего до современной эпохи. На протяжении последующих столетий белые колонисты будут опасаться этих зверей, ложно обвинять в убийствах скота и нещадно преследовать.
1 / 2
Сумчатый волк напал на утконоса. Иллюстрация из «Cassell’s Natural History». Лондон, 1896 годNorth Carolina State University Library
2 / 2
Сумчатый волк. Иллюстрация из «A Handbook to the Marsupialia and Monotremata» Ричарда Лидеккера. Лондон, 1896 годSmithsonian Libraries
Одного взгляда на изображение сумчатого волка достаточно, чтобы понять, почему европейцы так его невзлюбили. Этот зверь выглядит точь-в-точь как обычный волк, с хищными повадками которого они были хорошо знакомы. Иллюзию портит разве что длинный хвост и желтовато-бурая окраска с поперечными темными полосами на спине и пояснице. Тем не менее сходство сумчатого и настоящего волков — не свидетельство их родства, а всего лишь результат конвергенции (так биологи называют явление, при котором виды, происходящие от разных предков, но приспособившиеся к сходному образу жизни, становятся похожими друг на друга). Заняв нишу быстроногого охотника, сумчатый волк приобрел многие черты, характерные для семейства псовых. В Австралии есть и другие сумчатые двойники плацентарных млекопитающих. Среди них сумчатые кроты, сумчатые муравьеды и даже сумчатые летяги, освоившие планирующий полет.
Последняя известная фотография сумчатого волка, жившего в природных условиях и застреленного фермером Уилфредом Батти за разорение курятника. 1930 год Gowans AuctionsКогда-то сумчатые волки обитали по всей Австралии, но не выдержали конкуренции с динго, завезенными из Юго-Восточной Азии около трех тысяч лет назад, и вымерли повсюду, кроме Тасмании. Однако остров не стал для них безопасным убежищем: в первой половине XX века европейские колонисты полностью истребили этот вид. Последний его представитель, самец по кличке Бенджамин, умер в зоопарке города Хобарт в 1936 году. На сохранившихся архивных кадрах можно увидеть, как он бесцельно бродит по своему вольеру.
Некоторые энтузиасты верят, что сумчатые волки все еще прячутся в густых тасманийских лесах, однако ученые не воспринимают подобные заявления всерьез. К сожалению, этот вид — далеко не единственная жертва европейской колонизации Австралии: по расчетам зоологов, за последние столетия безвозвратно исчезло около 30 видов местных млекопитающих, а многие другие оказались на грани вымирания.
Тасманский дьявол
Тасманский дьявол. Рисунок Джона Гульда. 1863 год Biodiversity Heritage Library / Smithsonian LibrariesПод угрозой оказался и другой житель Тасмании — тасманский дьявол (Sarcophilus harrisii), крупнейший доживший до наших дней сумчатый хищник. До середины 1990-х годов он относительно неплохо уживался с людьми, однако с тех пор популяция вида сократилась более чем на 80 %. Виной всему инфекционный рак, который передается от одной особи к другой при укусах за морду и приводит к смерти всего за год-полтора. Австралийцы прилагают огромные усилия для спасения тасманских дьяволов. В частности, запустили проект по созданию здоровой популяции этих животных в материковой части Австралии, где они вымерли около трех тысяч лет назад. После нескольких лет планирования в марте и сентябре 2020 года 26 дьяволов выпустили на охраняемой территории на востоке континента. В ближайшие годы к ним присоединятся еще 40 особей. Специалисты надеются, что новая популяция дьяволов не только станет страховкой для вымирающих сородичей с Тасмании, но и поможет местной экосистеме справляться с завезенными видами, такими как бродячие кошки и лисы.
Квокка
Квокка. Иллюстрация из книги Джона Гульда «Млекопитающие Австралии». 1863 год Biodiversity Heritage Library / Smithsonian LibrariesКвокка (Setonix brachyurus) — наглядный пример того, как неприязнь белых колонистов к австралийской фауне постепенно сменилась бурной любовью. Первая встреча европейцев с этими маленькими кенгуру состоялась в 1658 году, когда нидерландские моряки заметили на острове Роттнест у побережья Западной Австралии животных, которых они приняли за диких кошек. Сорок лет спустя квокки удостоились более подробного, хотя и очень критичного описания. Путешественник Виллем де Вламинк, побывавший на Роттнесте в 1696 году, сравнил их с огромными крысами и удивился, что столь странные создания вообще существуют в природе. Он же дал острову название, которое в переводе с нидерландского означает «Остров крысиных гнезд».
Квокки — эндемики Юго-Западной Австралии. В прошлом их популяция была довольно многочисленной, но появление европейцев не пошло животным на пользу. Люди преобразовали многие излюбленные места обитания этих мирных травоядных сумчатых в сельхозугодья и, что еще хуже, привезли с собой лис и кошек. Против этих искусных охотников у квокк не было никакой защиты. Неудивительно, что их численность значительно упала и на материке они сохранились лишь в нескольких огороженных заповедниках. Единственные места, где квокки процветают, — это острова Роттнест и Бальд у австралийского побережья, куда завезенные хищники не проникли. К сожалению, с похожими трудностями столкнулись и многие другие аборигенные млекопитающие Австралии, в первую очередь мелкие сумчатые и грызуны. С 2013 года австралийские власти реализуют план по охране квокк, который включает борьбу с завезенными хищниками и сохранение лесов.
Квокка. Иллюстрация из книги Джона Гульда «Млекопитающие Австралии». 1863 год Biodiversity Heritage Library / Smithsonian LibrariesНа протяжении веков о существовании квокк знали лишь немногие зоологи. Однако в середине 2010-х годов эти животные стали настоящими звездами интернета. Все дело во внешности квокк: из-за необычного строения рта кажется, что они все время улыбаются. Так существа, которых когда-то пренебрежительно сравнивали с крысами, превратились в символ радости и позитивного отношения к жизни. А остров Роттнест теперь привлекает многочисленных туристов, которые надеются сделать селфи с квоккой. Это несложно, ведь здесь они совершенно не боятся людей.
Тест: коала или вомбат?
Угадайте австралийское животное по ранним европейским описаниям
Проект подготовлен совместно с Посольством Австралиимикрорубрики
Ежедневные короткие материалы, которые мы выпускали последние три года
АрхивПочему до сих пор существуют странные млекопитающие, откладывающие яйца
Причина, по которой необычные млекопитающие, откладывающие яйца, все еще существуют сегодня, может быть в том, что их предки ушли в воду, как теперь предполагают ученые.
Яйцекладущие млекопитающие — монотремы, включая утконоса и колючих муравьедов — являются эксцентричными родственниками остальных млекопитающих, которые рожают живых детенышей. Помимо откладывания яиц, есть и другие причуды, из-за которых они больше походят на рептилий, чем на наших собратьев. У них походка рептилий с ногами по бокам, а не под телом, например, и один канал для мочи, кала и секса вместо нескольких отверстий.
Эти чудаки часто считаются примитивными «живыми окаменелостями», которые проливают свет на то, как могли выглядеть наши далекие предки.
Вторжение Австралии
Давным-давно монотремы и их близкие родственники были доминирующими млекопитающими во всей Австралии. Сейчас на планете осталось только два вида монотрем — утконосы и четыре вида ехидн, или колючих муравьедов. Как и все млекопитающие, они обладают волосами, молоком, потовыми железами, тремя костями среднего уха и областью мозга, известной как неокортекс.
Монотремы были почти полностью вытеснены, когда их сумчатые кузены с мешочками — современные примеры которых включают кенгуру — вторглись в Австралию от 71 до 54 миллионов лет назад. Сумчатые, по-видимому, имеют ряд преимуществ перед монотремами — их тела кажутся более эффективными в передвижении, а тот факт, что они рожают живое потомство, может обеспечить лучшую заботу о детенышах.
Более того, прежде чем сумчатые достигли Австралии, они мигрировали из Азии в Америку в Антарктиду.Борьба, которую сумчатые предположительно вели со всеми животными на этих континентах во время этого путешествия, могла подготовить их к соревнованиям, «в то время как австралийские млекопитающие [в том числе монотремы], вымершие после прибытия сумчатых, по большей части были изолированы в Австралии на некоторое время. «очень долго», — пояснил исследователь Мэтью Филлипс, биолог-эволюционист из Австралийского национального университета в Канберре.
Все эти преимущества помогают объяснить, почему сумчатые животные победили в Австралии.Тогда загадка состоит в том, почему выжили какие-то монотремы.
Плыви ради этого!
Филлипс и его коллеги предполагают, что утконосы и ехидны жили, потому что их предки искали убежище там, где сумчатые не могли последовать за ними — в воде.
Утконосы — земноводные, а ехидны — муравьеды — наземные. Однако новые генетические данные и сравнения с ископаемыми монотремами предполагают, что ехидны отделились от утконоса только 19-48 миллионов лет назад.Это означает, что у ехидн недавно были полуводные предшественники, и только позже они заселили землю заново. Ряд аспектов биологии ехидны согласуется с предком-амфибией, похожим на утконоса — обтекаемое тело, выступающие назад задние конечности, которые могут действовать как рули, и контуры утиного клюва во время эмбрионального развития.
«Окаменелости, похожие на утконоса, известны, по крайней мере, 61 миллион лет назад. Считалось, что гораздо более короткая летопись окаменелостей ехидн примерно 13 миллионов лет назад была связана только с неоднородным характером летописи окаменелостей», Филлипс сказал.Их новые открытия предполагают, что «отсутствие ранних окаменелостей ехидны на самом деле было связано с тем, что они просто еще не эволюционировали».
Исследователи предполагают, что сумчатые животные не могут позволить себе существенного вторжения в водную среду, потому что, когда они рождаются, им нужно постоянно кормить грудью молоко в течение нескольких недель; новорожденные сумчатые могли утонуть, если бы их матери когда-нибудь рискнули спуститься в воду.
Доказательства соответствуют
Эти находки устраняют очевидное противоречие между данными окаменелостей и данными ДНК, сказал Чжэ-Си Луо, куратор палеонтологии позвоночных в Музее естественной истории Карнеги в Питтсбурге.
Биолог-эволюционист Питер Уодделл из Университета Пердью в Вест-Лафайет, штат Индиана, объяснил, что более раннее исследование, основанное на ранних монотремных окаменелостях, показало, что утконос и ехидна разошлись более 110 миллионов лет назад, в то время как молекулярные данные предполагают гораздо более недавнее расхождение.
«Мэтт Филлипс и его коллеги провели повторную оценку как окаменелостей, так и молекулярных данных и пришли к выводу, что раскол утконоса и ехидны на самом деле произошел сравнительно недавно», — сказал маммолог Робин Бек из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке.«Проще говоря, кости и гены, кажется, рассказывают, по сути, одну и ту же историю, что обнадеживает».
«Еще один интересный аспект этого исследования заключается в том, что оно предполагает, что ехидна произошла от предка, который был очень похож на современного утконоса, несмотря на то, что ехидны и утконосы очень разные анатомически», — добавил Бек. «Эта гипотеза выдвигалась и раньше, но в нынешней статье представлены наиболее убедительные доказательства того, что именно это произошло на самом деле.Не только это, но и документ предполагает, что переход от утконосоподобной формы тела к форме тела, подобной ехидне, по-видимому, произошел на удивление быстро, менее чем за 15-25 миллионов лет. То, что такое серьезное изменение общей морфологии могло произойти так быстро, интригует ».
Открытые вопросы
Намек на то, что ехидны, возможно, эволюционировали после того, как сумчатые попали в Австралию,« противоречит распространенному предположению, что монотремы — это живые ископаемые, просто топчущие воду в воде. эволюционное чутье и ожидание исчезновения перед лицом конкуренции с «высшими» млекопитающими, такими как сумчатые », — добавил Филлипс.
Летопись окаменелостей монотремов остается очень неполной, особенно между 100 и 25 миллионами лет назад, сказал Бек, отметив, что окаменелости, заполняющие этот пробел в 75 миллионов лет, «могут быть найдены в Австралии, Южной Америке или даже в Антарктиде. — это ряд окаменелостей в Австралии, возраст которых составляет от 20 до 25 миллионов лет, и результаты данной статьи предполагают, что ехидны эволюционировали в этот период. Если повезет, будущие экспедиции на эти места обнаружат ископаемых ехидн, которые демонстрируют изменение от от утконоса до ехиднеобразной формы тела.»
Поскольку черта, которую часто считают примитивной, — откладывание яиц — на самом деле могла помочь монотремам выжить до наших дней, будущие исследования могли бы выяснить, справедливо ли то же самое для других их характеристик. Например, их рептилоидные плечи плохи для жизни. бегают быстро, но обеспечивают прочную фиксацию. Это позволяет использовать огромную мускулатуру плеч и рук для быстрого маневрирования утконоса в воде или рытья ехидн, сказал Филлипс. Национальная академия наук.
Почему утконос — млекопитающее?
© Hans and Judy Besage — Mary Evans Picture Library Ltd / age fotostockКогда зоолог XVIII века Джордж Шоу опубликовал первое научное описание утконоса, многие из его современников не поверили, что это животное было настоящим. Сам Шоу изначально полагал, что этот образец был подделкой, состоящей из частей тела разных животных, сшитых вместе, чтобы создать подобие необычного существа. С клювом, перепончатыми лапами и поведением, например откладыванием яиц и выделением яда, которые противоречат нормам любого другого известного млекопитающего, нетрудно увидеть, как утконос ускользнул от признания европейских натуралистов, которые только начали наблюдать и классифицировать уникальная фауна Австралии.Напоминая классическую строчку из комиксов DC, ученые и наблюдатели задались вопросом: это птица? Это самолет? Возможно, переходный вид рептилий, демонстрирующий раннюю физиологию млекопитающих? Утконос, как и Супермен, не относится к вышеперечисленным.
Утконосы — это небольшие пушистые млекопитающие, обитающие в пресных водах Австралии и устьях рек, с отчетливым клювом и широким хвостом, похожим на бобровый. Отнесение утконоса к млекопитающим — той же группе животных, которая включает дельфинов, слонов и людей — не всегда было самоочевидным.Подавляющее большинство млекопитающих рожают своих детенышей живыми; утконос откладывает яйца. Самки млекопитающих кормят своих детенышей молоком через специальные соски или соски; самки-утконосы не имеют сосков и вместо этого просто «потеют» молоком своих детенышей. Утконос также является одним из немногих млекопитающих, вырабатывающих яд.
Одна из причин физиологической уникальности утконоса связана с его эволюционной историей как монотремы. Монотремы — это группа из пяти современных млекопитающих, которые откладывают яйца и имеют узкоспециализированные части рта.Они составляют эволюционную ветвь, отдельную от сумчатых (например, кенгуру, коалы и вомбаты) и плацентарных млекопитающих (наиболее распространенный тип млекопитающих, который включает в себя все, от белок до китов и людей). Несмотря на общего предка, монотремы отделились от других млекопитающих около 166 миллионов лет назад, раньше, чем когда сумчатые и плацентарные млекопитающие утвердились в своих собственных эволюционных линиях. Из-за этого у монотремов, таких как утконос, часто проявляются черты ранних млекопитающих, которые сходны с физиологией рептилий, и, таким образом, отражают общее эволюционное происхождение всех млекопитающих у рептилий.К этим особенностям относятся более низкая температура тела утконоса и отсутствие сосков.
Несмотря на его более тесную связь с предками-рептилиями, многие из наиболее интересных особенностей утконоса эволюционировали независимо. Хотя многие проводят связь между ядом утконоса и ядом ядовитых рептилий, токсины, обнаруженные в утконосе, на самом деле являются примером конвергентной эволюции, в ходе которой этот вид развился сам по себе как средство адаптации. Ранние натуралисты сравнивали клюв утконоса с клювом утки; однако, несмотря на сходство основной морфологии, специализированный и более мягкий клюв утконоса не является следствием генетического родства с птицами.Клюв утконоса — удивительный орган сам по себе: он наполнен электрорецепторами, которые позволяют утконосу перемещаться под водой без зрения.
Хотя утконос уникален и несколько странен, он, несомненно, является млекопитающим, очаровавшим ученых с момента его первоначальной идентификации. Принято считать, что утконос был результатом чувства юмора некоего всемогущего создателя, который собрал воедино части случайных животных, чтобы создать организм, который намеренно обманывает людей.Но на самом деле существование утконоса (как только мы сможем преодолеть первоначальный шок от его встречи) оказалось гораздо большим, чем грубая шутка, предлагая нам невероятные и ценные сведения об эволюционной истории млекопитающих и природе сам эволюционный процесс.
Спросите у ученого
Фоновая музыка Опубликовано в 12:00 20 сентября 2014 г. | Обновлено в 12:02 по восточноевропейскому времени 20 сентября 2014 г.
Оборудование, которое используется для экспериментов в Интегрированном центре электронной инженерии в Инженерном корпусе, сфотографировано во вторник, декабря.14, 2010. Дебора Л. Диттрих, специалист по поддержке исследований, работает в лаборатории. (Фото: ДЖОНАТАН КОЭН / БИНГЕМТОНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ )
ВОПРОС: Как утконосы могут быть млекопитающими, откладывая яйца?
ОТВЕТ: Вы не поверите, но утконосы — не единственные млекопитающие, откладывающие яйца. Млекопитающие, откладывающие яйца, называются монотремами и включают утконосов и ехидн, которые обитают в Австралии. Как и все млекопитающие, монотремы теплокровны, покрыты мехом и выкармливают своих детенышей.
Животные настолько интересны, что не всегда соблюдают правила. Некоторые млекопитающие откладывают яйца; некоторые змеи рожают детенышей. Фактически, птицы — единственный класс позвоночных, которые размножаются исключительно путем откладывания яиц. Утконосы, безусловно, выглядят забавно, с утиными клювами, хвостами, как у бобра, и перепончатыми лапами. Их ноги выступают по бокам, как у рептилий, а не снизу.
Утконосы, ведущие ночной и полуводный образ жизни, населяют небольшие реки и ручьи. Они плавают, гребя передними ногами и управляя задними ногами и хвостом.Используя клюв, очень чувствительных к изменениям электрических полей, они охотятся под водой на червей, насекомых и пресноводных креветок.
Монотремы и некоторые дельфины — единственные известные млекопитающие, которые используют электрические поля для обнаружения добычи. В отличие от утиных клювов, пасть утконоса расположена снизу. Вне воды утконосы отдыхают в норах, которые выкапывают на берегах ручьев.
У самок-утконосов более обширные норы, чем у самцов, потому что именно там они выращивают своих детенышей.Яйца развиваются в организме матери около 28 дней. Затем яйца (1-3) откладываются в нору, и самка обвивается вокруг них, чтобы согреться. Еще через 10 дней из них вылупляются беспомощные младенцы размером с лиму. Матери-утконосы не имеют сосков, вместо этого их молоко поступает из пор кожи и собирается в бороздках на животе. Младенцы скорее сосут молоко, чем сосут. Примерно через четыре месяца малыши готовы выйти из норы и научиться плавать.
Если все это достаточно необычно, у самцов утконоса на задних конечностях есть ядовитые шпоры, называемые лодыжками (очень немногие млекопитающие ядовиты).Яд утконоса достаточно силен, чтобы убить небольшое животное, например собаку. Хотя он недостаточно силен, чтобы убить человека, он вызывает сильную боль, которая может длиться несколько дней или даже месяцев. Считается, что яд используется во время брачного сезона, когда самцы соревнуются за самок. Может быть, когда-нибудь вам посчастливится увидеть утконоса. Просто помните, они не милые!
ВСТРЕЧАЕТ СТУДЕНТ, ЗАДАЮЩИЙ ВОПРОС
Вопрос: Линдси Манчини
Оценка: 7
Школа: Дженни Ф.Средняя школа Снаппа, Центральный школьный округ Юнион-Эндикотт
Учитель: Кимберли Кури
Хобби: Спорт
Карьерные интересы: Учитель, государственный солдат
ВСТРЕЧАЙСЯ С УЧЕНЫМ
77 Ответил: Дебби Диттрих
Должность: Специалист по поддержке исследований, Бингемтонский университет
Департамент: Интегрированный центр электронной инженерии (IEEC)
Область исследования: Анализ разборки электронных пакетов
Интересы / хобби: Доцент кафедры Зоопарк Бингемтона, фотография природы и садоводство
Прочтите или поделитесь этой историей: https: // www.pressconnects.com/story/news/local/2014/09/20/can-platypuses-mammals-lay-eggs/15842839/
Утконос | AMNH
Вдоль своих родных рек в восточной Австралии самка утконоса роет нору возле ручья и наполняет ее мягкими листьями, чтобы откладывать яйца.
Жан-Филипп Варин / Фотоисследователи
Уникальная природа утконоса необычной конструкции начинается еще до рождения и продолжается оттуда.
Утконос — это монотремы — группа, в которой самки производят потомство, откладывая яйца.Роды таким способом крайне необычны для современных млекопитающих, но нормальны для большинства других животных. Практически все остальные позвоночные, включая рептилий, земноводных, рыб и птиц, размножаются откладыванием яиц.
Вдоль участков своих родных рек в восточной Австралии самка утконоса роет нору возле ручья и наполняет ее мягкими листьями, чтобы откладывать яйца. Младенцы утконоса вырезают яйцо, используя острый «яичный зуб» — роговой шип на носу, сделанный из кератина, того же материала, что и ногти, который позже отваливается.
Интересные факты
- Самка утконоса обычно откладывает только два яйца за раз и редко покидает логово на берегу ручья, выкармливая детенышей. Уходя, она затыкает отверстие логова грязью.
- Утконос — одно из немногих млекопитающих, откладывающих яйца. Еще один монотрем? Ехидны — обычно называемые колючими муравьедами.
- Клюв утконоса может ощущать крошечные электрические токи, производимые телами мелких животных, помогая ему охотиться в мутной воде.
Как и все млекопитающие, монотремные матери производят молоко для своих детенышей. Но в отличие от всех других млекопитающих, у монотрем, таких как утконос, нет сосков. Их молоко вытекает из протоков молочных желез и собирается в бороздках на их коже, где грудные младенцы ласкают его или высасывают из пучков шерсти.
Почему некоторые млекопитающие откладывают яйца? Объясняет исследование странного утконоса
Большинство людей , вероятно, очень мало думают об утконосе — если вообще думают.
Но это странное австралийское млекопитающее с перепончатыми лапами и бобровым хвостом на самом деле является сокровищницей генетической информации.
Утконос ( Ornithorhynchus anatinus ) — часть уникальной группы млекопитающих, известной как монотремы. В эту группу также входят ехидны (вспомните Наклза из Sonic the Hedgehog , но настоящих). Это единственная группа млекопитающих, откладывающих яйца. Таким образом, монотремы — главный кандидат для изучения эволюции млекопитающих.
Исследование, опубликованное в среду в журнале Nature , впервые дает полный обзор генома утконоса, раскрывая новую информацию об эволюции этой странной группы млекопитающих и понимание происхождения человеческой ДНК.
Ехидна гуляет по прибрежной пустыне в Виктории, Австралия. Ехидна вместе с утконосом составляют уникальную группу млекопитающих, известных как монотремы. GettyНеобходимая предыстория — Тремя основными группами млекопитающих являются: монотремы, эвтерианы и сумчатые.
Самую большую группу составляют эвтерианы, в которые входят животные, выкармливающие своих детенышей в материнской плаценте (соответственно, инфракласс иногда называют «плацентой»).Люди попадают в эту категорию.
Сумчатых и эвтерианских млекопитающих часто относят к подклассу, известному как терианские млекопитающие, но монотремы настолько отличаются от других млекопитающих, что заслуживают отдельной отдельной категории.
Однородные включают только два животных, которые выживают сегодня: утконос и ехидна.
Утконос — полуводные существа, а ехидна — наземные обитатели. У обоих есть одна общая черта, присущая монотремам: откладывание яиц .
Что было обнаружено — Новое исследование впервые предоставляет полную карту хромосом генома утконоса вместе с менее полной картой генома ехидны.
Ученые использовали генетические данные, чтобы проанализировать все, от пищевых привычек утконоса до его режима плавания. Например, ученые обнаружили, что у утконоса на водной основе гораздо меньше «обонятельных» или обонятельных генов по сравнению с наземной ехидной.
Эти генетические данные подтверждают полуводный образ жизни утконоса, который закрывает носовую полость и глаза, когда находится в воде, вместо этого полагаясь на другие органы чувств, такие как электрические стимулы, для обнаружения добычи.
Но, учитывая уникальную репродуктивную стратегию монотрема, исследователи сосредоточились именно на ее уникальных половых хромосомах.У монотрема 10 половых хромосом : пять Х-хромосом и пять Y-хромосом. Между тем у людей две половые хромосомы.
В ходе своего анализа исследователи обнаружили сходство между утконосом и птицами, но не столько между утконосом и человеком.
Утконос в Австралии. GettyGuojie Zhang, автор-корреспондент исследования и профессор кафедры биологии Копенгагенского университета, говорит Inverse, «Последовав секвенирование генома, мы обнаружили, что эти 10 половых хромосом не имеют гомологов с хромосомами. Х / Y-хромосомы у человека, но они больше похожи на ZW-хромосому птиц в структуре геномного секвенирования.»
Сложные половые хромосомы в монотремах демонстрируют необычные взаимодействия во время и после мейоза, который является типом деления клеток.
» Во время процесса мейоза гомологичные области пары хромосом могут соответствовать друг другу. Следовательно, половые хромосомы утконоса могут образовывать кольцевую структуру во время процесса мейоза », — говорит Чжан.
Эта кольцевая структура, возможно, является наиболее интригующим открытием исследования. Этот тип хромосомного кольца был обнаружен у растений, , но никогда раньше в области животных , что делает его революционным открытием.
В исследовании также сравнивались гены утконоса с генами других животных — от тасманских дьяволов до людей — для построения картины хромосомы древних млекопитающих, также известной как кариотип.
Изображение из исследования, показывающее генетические кластеры разных типов животных.
Используя эти виды, они смогли понять, чем гены утконоса отличаются от их древних предшественников млекопитающих, и как современные утконосы стали обладать пятью различными Х-хромосомами. Они также смогли проследить последнего существующего общего предка человека и утконоса от 163 до 191 миллиона лет назад .
Но что еще круче: изучив хромосомы утконоса, ученые смогли лучше понять происхождение нашей собственной человеческой ДНК.
В исследовании говорится, что ученые «подтвердили, что Х-хромосома у человека образовалась в результате слияния оригинальной терианской Х-хромосомы с аутосомной областью после расхождения с сумчатыми».
Почему это важно — Без полной карты хромосом животного трудно полностью понять его эволюцию.Вот почему геномный анализ этой небольшой, малоизученной группы млекопитающих так важен для научного сообщества.
Согласно исследованию, карта, составленная для утконоса и ехидны, «позволяет нам сделать вывод о геномных изменениях, которые произошли у предков монотремов и других млекопитающих».
Другими словами: глядя на ДНК утконоса, мы можем узнать больше о генетических изменениях, произошедших у древних млекопитающих, что помогает нам лучше понять эволюцию современных животных .
Например, исследование показало, что «семейства генов, связанные с иммунным ответом и ростом волос, были значительно расширены у предков млекопитающих, возможно, способствуя эволюции иммунной адаптации и шерсти, соответственно, у млекопитающих».
Исследование особенно расширяет наши представления о репродуктивных процессах млекопитающих. Одноножки служат интересной точкой перехода между яйцекладущими рептилиями и живородящими животными , такими как люди, у которых внутри тела растет эмбрион.
В исследовании говорится:
«Монотремы дают ключ к пониманию того, как живородство развилось у млекопитающих».
Например, исследование показало, что утконос содержит меньше копий белка, вырабатывающего яйца, называемого вителлогенином, чем рептилии, а это означает, что они не так зависимы от этих белков при откладывании яиц. Но существование этого гена может объяснить, почему утконос откладывает яйца .
«Например, у птиц есть три копии гена вителлогенина.В то время как у других терианских млекопитающих (например, у человека) у нас нет гена вителлогенина, — говорит Чжан. — Но у монотремы все еще есть одна копия гена вителлогенина, [который] поддерживает ту же функцию у птиц. Это может объяснить, почему они все еще могут производить яйца ».
« Наши результаты будут очень интересны для тех людей, которые хотели бы исследовать репродуктивные системы у монотрем, а также организацию половых хромосом в процессе мейоза », — добавляет Чжан.
Изображение мейоза.Ученые обнаружили, что половые хромосомы утконоса во время мейоза взаимодействуют необычно. GettyЧто дальше — Как признают исследователи, мы еще многого не знаем об этих откладывающих яйца млекопитающих.
«К сожалению, остается загадкой, почему у них так много половых хромосом», — говорит Чжан.
Но, предоставляя такой ясный генетический состав монотрем, это исследование делает новый захватывающий шаг вперед в мире исследований млекопитающих.
«Имея полный высококачественный геном в масштабе хромосом, мы можем позволить нам исследовать функции некодирующего геномного секвенирования, которые важны для эволюции всех млекопитающих», — говорит Чжан.
Резюме: Яйценосные млекопитающие (монотремы) являются единственной сохранившейся группой млекопитающих, отличной от териан (сумчатых и моллюсков), и дают ключевую информацию об эволюции млекопитающих. Здесь мы генерируем и анализируем эталонные геномы утконоса (Ornithorhynchus anatinus) и ехидны (Tachyglossus aculeatus), которые представляют собой две единственные существующие монотремные линии.Почти полная сборка генома утконоса закрепила почти весь геном на хромосомах, заметно улучшив целостность генома и аннотацию генов. Вместе с нашей последовательностью ехидны геномы двух видов позволяют нам обнаруживать наследственные и специфичные для клонов геномные изменения, которые формируют как монотремную эволюцию, так и эволюцию млекопитающих. Мы предоставляем доказательства того, что комплекс монотремных половых хромосом произошел от предковой конфигурации кольца хромосом. Формированию такого уникального хромосомного комплекса, возможно, способствовали необычно обширные взаимодействия между мульти-X и мульти-Y хромосомами, которые являются общими для аутосомных гомологов у людей.Дальнейший сравнительный геномный анализ выявил заметные различия между монотремами и терианами в генах гаптоглобина, генах лактации и генах хемосенсорных рецепторов запаха и вкуса, которые лежат в основе экологической адаптации монотрем.
Геномные анализы показывают, почему утконос откладывает яйца и пьет молоко
В животном мире есть несколько довольно причудливых персонажей, но, возможно, «Top of the WTFs » должен быть утконосом с клювом.Как полуводные млекопитающие, откладывающие яйца, потеющее молоко и светящиеся в темноте (оказывается, они не единственные), легко представить, почему некоторые ранние натуралисты сомневались в подлинности ранних образцов, которые, без сомнения, выглядели так, будто кто-то просто приклеил клюв к таксидермическому бобру. Они являются членами монотрем, где к ним присоединяется еще одно из самых необычных существ Австралии: ехидна. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature, было направлено на выявление корня впечатляюще причудливого набора характеристик этих животных путем картирования их геномов.
Такое исследование имеет большую академическую ценность, поскольку, погрузившись в геном, возможно, самого странного млекопитающего на Земле, мы можем увидеть, что произошло эволюционно, говоря о причудливых картах тела утконоса ( Ornithorhynchus anatinus ) и ехидны ( Tachyglossus aculeatus ). «Вместе с нашей последовательностью ехидны геномы двух видов позволяют нам обнаруживать наследственные и специфичные для клонов геномные изменения, которые формируют как монотремную эволюцию, так и эволюцию млекопитающих», — пишут исследователи в статье.
Гены вителлогенина являются жизненно важным компонентом для животных, производящих яичные желтки, таких как цыплята, современные животные, у которых выжили все три гена. Люди потеряли все эти гены, поэтому эмбрионы не получают сладкого желтка во время их развития (извините, детки). Геном утконоса показывает, что они сохранили один из этих трех генов, а два других остались незамеченными около 130 миллионов лет назад. Наблюдательные доказательства этого выживающего гена видны в их яйцекладке.Однако, в отличие от яиц рептилий и птиц, яйца утконоса не зависят от белков желтка, потому что … * проверяет заметки * они ПОТРЯЮТ МОЛОКО.
Производство молока — это характерная черта млекопитающих, и это объясняется нашими геномами, которые показывают, что трио вителлогенина по производству яиц было заменено генами казеина. Эти белки производят казеин, который является основным компонентом молока млекопитающих и, как полагают, впервые появился у общего предка около 170 миллионов лет назад. Утконос также имеет гены казеина, что объясняет, почему их молоко очень похоже на коровье и человеческое.Однако чем они сильно отличаются от нас, так это их доставкой. В отличие от людей, у них нет сосков, поэтому их детеныши глотают потное молоко с участков кожи матери.
Пожалуй, самым ошеломляющим из всех было открытие, что у утконоса 10 половых хромосом: пять Y и пять X. Это, конечно, миры отдельно от всех других млекопитающих на Земле, чей пол определяется с помощью XX для женщины и XY для мужчины, скажем. авторы исследования.
Ехидны входят в состав монотрем наряду с утконосом.Юкка Янтунен / Shutterstock.comПочти полные геномы на хромосомном уровне, полученные в результате нового исследования, означают, что исследователи теперь могут предположить, что 10 половых хромосом монотрем когда-то были организованы в кольцевую форму, которая позже распалась на множество маленьких частей X и Y хромосомы. Картирование генома также показывает, что большинство половых хромосом монотремы больше похожи на хромосомы кур, чем людей, демонстрируя эволюционную связь между млекопитающими и птицами.
«Полный геном дал нам ответы на вопрос о том, как появились некоторые из причудливых особенностей утконоса», — сказал профессор Гоцзе Чжан из Департамента биологии в сообщении об исследовании.«В то же время расшифровка генома утконоса важна для улучшения нашего понимания того, как развивались другие млекопитающие, включая нас, людей. В нем содержится ключ к пониманию того, почему мы и другие млекопитающие-эвтерии превратились в животных, которые рождают живых детенышей, а не откладывают яйца ».
Почему утконос потеет от молока и такой странный
Поделиться
Статья
Вы можете поделиться этой статьей с указанием авторства 4.0 Международная лицензия.
Картирование полного генома причудливого утконоса показывает, как он стал тем, что многие считают самым странным млекопитающим в мире.
Австралийский утконос, похожий на бобра, демонстрирует ряд причудливых характеристик: он откладывает яйца вместо того, чтобы рожать живых детенышей; потеет с молоком; имеет ядовитые шпоры; и это единственное животное, имеющее 10 половых хромосом. Он сбивал ученых с толку с тех пор, как европейцы впервые наткнулись на него в 1700-х годах.
«Полный геном дал нам ответы на вопрос о том, как появились некоторые причудливые особенности утконоса. В то же время расшифровка генома утконоса важна для улучшения нашего понимания того, как эволюционировали другие млекопитающие, в том числе мы, люди », — говорит Гоцзе Чжан, профессор кафедры биологии Копенгагенского университета.
«Это ключ к объяснению того, почему мы и другие млекопитающие Eutheria эволюционировали, чтобы стать животными, которые рождают живых детенышей, а не откладывают яйца.”
Утконос откладывает яйца и кормит своих детенышей
Утконос принадлежит к древней группе млекопитающих — монотремам, которая существовала за миллионы лет до появления любого современного млекопитающего.
«Действительно, утконос принадлежит к классу млекопитающих. Но генетически это смесь млекопитающих, птиц и рептилий. Он сохранил многие оригинальные черты своих предков, которые, вероятно, способствовали его успешной адаптации к среде, в которой они живут », — говорит Чжан.
Одной из самых необычных характеристик утконоса является то, что, хотя он откладывает яйца, у него также есть молочные железы, которые используются для кормления своих младенцев не через соски, а из молока, которое он потеет своим телом.
В ходе нашей собственной эволюции люди утратили все три так называемых гена вителлогенина, каждый из которых важен для производства яичных желтков. С другой стороны, цыплята продолжают есть все три.
Новое исследование, опубликованное в Nature , демонстрирует, что утконосы все еще несут один из этих трех генов вителлогенина, несмотря на то, что они потеряли два других примерно 130 миллионов лет назад, что позволяет им продолжать откладывать яйца.Утконос не так зависит от образования белков желтка, как птицы и рептилии, поскольку он производит молоко для своих детенышей.
У всех других млекопитающих гены казеина заменили гены вителлогенина. Гены казеина отвечают за нашу способность производить казеиновый белок, основной компонент молока млекопитающих. Новое исследование демонстрирует, что утконос также несет гены казеина и что его молоко по составу похоже на человеческое, коровье и другие млекопитающие.
«Он сообщает нам, что производство молока у всех существующих видов млекопитающих развивалось с помощью одного и того же набора генов, унаследованных от общего предка, который жил более 170 миллионов лет назад — наряду с ранними динозаврами в юрский период», — говорит Чжан.
Вместо зубов у утконоса есть две роговые пластины, которые они используют, чтобы размять пищу. Картирование генома показывает, что утконос потерял зубы примерно 120 миллионов лет назад, когда исчезли четыре из восьми генов, ответственных за развитие зубов.
10 половых хромосом
Монотремы имеют 10 половых хромосом с пятью Y и пятью X-хромосомами. Это сопоставимо с людьми — и любым другим млекопитающим на Земле — которые имеют две хромосомные системы, X и Y, в которых XX — женщина, а XY — мужчина.
Исследователи теперь могут предположить, что эти 10 половых хромосом у предков монотрем были организованы в кольцевую форму, которая позже была разорвана на множество мелких частей X- и Y-хромосом.
Картирование генома показывает, что большинство однополых хромосом имеют больше общего с цыплятами, чем с людьми. Это также показывает эволюционную связь между млекопитающими и птицами.
Источник: Копенгагенский университет
.