Утконосый первозверь

Утконос — крайне странное животное. Он откладывает яйца, обладает ядовитыми шпорами, улавливает электрические сигналы и полностью лишен зубов, но зато у него есть клюв. Поскольку увидеть утконоса в природе не так-то просто, мы собрали галерею фотографий этих необычных животных.

Когда в самом конце XVIII века шкурку утконоса впервые привезли в Англию, ученые сначала подумали, что это что-то вроде бобра с пришитым к нему утиным клювом. В то время подобные химерные поделки во множестве делали азиатские таксидермисты (самый известный пример — русалка с Фиджи). Убедившись в конце концов, что животное все-таки настоящее, зоологи еще четверть века не могли решить, к кому его отнести: к млекопитающим, птицам или вообще к отдельному классу животных. Замешательство британских ученых вполне понятно: утконос — хоть и млекопитающее, но млекопитающее очень странное.

Во-первых, утконос, в отличие от нормальных млекопитающих, откладывает яйца. Эти яйца похожи на яйца птиц и рептилий количеством желтка и типом дробления зиготы (что связано как раз с количеством желтка). Однако, в отличие от птичьих яиц, яйца утконоса проводят больше времени внутри самки, чем снаружи: внутри — почти месяц, а снаружи — около 10 дней. Когда яйца оказываются снаружи, самка «высиживает» их, свернувшись клубочком вокруг кладки. Все это происходит в гнезде, которое самка строит из тростника и листьев в глубине длинной выводковой норы. Вылупляясь из яйца, маленькие утконосы помогают себе яйцевым зубом — небольшим роговым бугорком на клюве. Такие зубы есть также у птиц и рептилий: они нужны для пробивания скорлупы яйца и вскоре после вылупления отваливаются.

Во-вторых, у утконоса есть клюв. Такого клюва нет больше ни у кого из млекопитающих, однако на клюв птиц он тоже совсем не похож. Клюв утконоса мягкий, покрыт эластичной кожей и натянут на костные дуги, образованные сверху предчелюстной костью (у большинства млекопитающих это мелкая косточка, на которой находятся резцы), а снизу — нижней челюстью. Клюв представляет собой орган электрорецепции: он улавливает электрические сигналы, образующиеся при сокращении мышц водных животных. Электрорецепция развита у амфибий и рыб, однако среди млекопитающих ею обладает только гвианский дельфин, который, как и утконос, живет в мутной воде. Электрорецепторы есть также у ближайших родственников утконоса — ехидн, однако они, судя по всему, особо ею не пользуются. Утконос же использует свой электрорецепторный клюв для охоты, плавая в воде и помахивая им из стороны в сторону в поисках добычи. Ни зрением, ни слухом, ни обонянием он при этом не пользуется: глаза и ушные отверстия у него находятся по бокам головы в специальных желобках, которые смыкаются при нырянии, так же как и клапаны ноздрей. Ест утконос мелких водных животных: рачков, червей и личинок. При этом зубов у него тоже нет: единственные зубы в его жизни (всего по несколько штук на каждой челюсти) стираются через несколько месяцев после рождения. Вместо них на челюстях вырастают жесткие роговые пластины, которыми утконос и перетирает пищу.

Кроме того, утконос ядовит. Впрочем, в этом он уже не столь уникален: среди млекопитающих есть еще несколько ядовитых видов — некоторые землеройки, щелезубы и толстые лори. Яд у утконоса выделяют роговые шпоры на задних лапах, в которые выходят протоки ядовитых бедренных желез. Эти шпоры в молодом возрасте есть у обоих полов, но у самок скоро отпадают (то же самое, кстати, происходит и со шпорами ехидн). У самцов же яд вырабатывается в период размножения, и они пинаются шпорами во время брачных поединков. Основу яда утконоса составляют белки, похожие на дефензины — пептиды иммунной системы млекопитающих, предназначенные для уничтожения бактерий и вирусов. Помимо них, яд содержит еще много действующих веществ, которые в сочетании вызывают у укушенного внутрисосудистое свертывание крови, протеолизис и гемолиз, расслабление мышц и аллергические реакции.

Также, как выяснилось недавно, яд утконоса содержит глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1). Этот гормон, вырабатывающийся в кишечнике и стимулирующий выработку инсулина, есть у всех млекопитающих и обычно после попадания в кровоток разрушается в течение нескольких минут. Но не у утконоса! У утконоса (и ехидны) GLP-1 живет гораздо дольше, и поэтому, как надеются ученые, в будущем его можно будет использовать для лечения диабета 2 типа, при котором обычный GLP-1 «не успевает» стимулировать синтез инсулина.

Яд утконоса может убить небольшое животное вроде собаки, но для человека не смертелен. Однако он вызывает сильнейший отек и мучительную боль, которая развивается в гипералгезию — аномально высокую чувствительность к боли. Гипералгезия может сохраняться в течение нескольких месяцев. В некоторых случаях она не поддается действию обезболивающих препаратов, даже морфина, и для облегчения боли помогает только блокада периферических нервов в месте укуса. Противоядия тоже пока не существует. Поэтому самый верный способ защиты от яда утконоса — остерегаться этого животного. Если же близкое взаимодействие с утконосом неизбежно, его рекомендуется поднимать за хвост: такой совет опубликовала австралийская клиника после того, как утконос ужалил американского ученого, пытавшегося его изучать, сразу обеими своими шпорами.

Еще одна необычная особенность утконоса заключается в том, что у него 10 половых хромосом вместо обычных для млекопитающих двух: XXXXXXXXXX у самки и XYXYXYXYXY у самца. Все эти хромосомы связаны в комплекс, который в мейозе ведет себя как единое целое, поэтому у самцов образуются сперматозоиды двух типов: с цепочками XXXXX и с цепочками YYYYY. Гена SRY, который у большинства млекопитающих находится на Y-хромосоме и определяет развитие организма по мужскому типу, у утконоса тоже нет: эту функцию выполняет другой ген, AMH.

Список странностей утконоса можно продолжать еще долго. Например, у утконоса есть молочные железы (ведь он все-таки — млекопитающее, а не птица), но нет сосков. Поэтому новорожденные утконосы просто слизывают молоко с живота матери, куда оно вытекает через расширенные кожные поры. Когда утконос идет по суше, конечности его расположены по бокам тела, как у рептилий, а не под телом, как у остальных млекопитающих. При таком положении конечностей (оно называется парасагиттальным) животное как бы непрерывно отжимается, тратя на это массу сил. Поэтому неудивительно, что утконос большую часть времени проводит в воде, а оказавшись на суше, предпочитает спать в своей норе. Кроме того, у утконоса очень низкий обмен веществ по сравнению с другими млекопитающими: нормальная температура его тела — всего 32 градуса (при этом он теплокровный и успешно поддерживает температуру тела даже в холодной воде). Наконец, утконос толстеет (и худеет) хвостом: именно там у него, как и у сумчатого тасманийского дьявола, откладываются запасы жира.

Неудивительно, что животных с таким количеством странностей, а также их не менее причудливых родственников — ехидн — ученым пришлось поместить в отдельный отряд млекопитающих: яйцекладущие, или однопроходные (второе название связано с тем, что кишечник, выделительная и половая системы у них открываются в единую клоаку). Это единственный отряд инфракласса клоачные, а клоачные — единственный инфракласс подкласса первозвери (Prototheria). Первозверям противопоставляются звери (Theria) — второй подкласс млекопитающих, к которому относятся сумчатые и плацентарные, то есть все млекопитающие, не откладывающие яиц. Первозвери — это самая ранняя ветвь млекопитающих: они отделились от сумчатых и плацентарных около 166 миллионов лет назад, а возраст древнейшего ископаемого однопроходного, стероподона (Steropodon galmani), найденного в Австралии, составляет 110 миллионов лет. В Австралию однопроходные попали из Южной Америки, когда оба этих континента входили в состав Гондваны.

Сегодня утконосы живут в небольших реках и прудах Восточной Австралии и Тасмании. До начала XX века на них охотились ради меха, но потом для их охраны создали систему заповедников, и теперь утконосы чувствуют себя относительно хорошо — хотя из-за загрязнения воды и разрушения местообитаний их ареал становится все более фрагментированным. Утконосы ведут ночной образ жизни и большую часть времени проводят либо в воде, либо во сне, поэтому увидеть их в природе совсем не просто. Зато можно посмотреть их фотографии.

Софья Долотовская