Это что такое утконос ну и как это произошло
Расшифрован геном утконоса: 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).
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.
Утконос
| Царство: | Животные |
| Тип: | Хордовые |
| Класс: | Млекопитающие |
| Инфракласс: | Клоачные |
| Отряд: | Однопроходные |
| Семейство: | Утконосовые |
| Род: | Утконосы |
| Вид: | Утконос |
Утконо́с (лат. Ornithorhynchus anatinus ) — водоплавающее млекопитающее отряда однопроходных, обитающее в Австралии. Это единственный современный представитель семейства утконосовых (Ornithorhynchidae); вместе с ехиднами образует отряд однопроходных (Monotremata) — животных, по ряду признаков близких к рептилиям. Это уникальное животное является одним из символов Австралии; оно изображено на реверсе австралийской монеты в 20 центов.
Содержание
История изучения
Утконос был открыт в XVIII в. во время колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 г. списке животных этой колонии упоминается «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».
Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 г. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сперва шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось Джорджу Шоу, изучившему посылку и пришедшему к выводу, что это не подделка (для этого Шоу даже надрезал шкуру в поисках стежков). Возник вопрос, к какой группе животных отнести утконоса. Уже после того, как он получил своё научное название, в Англию были доставлены первые зверьки, и выяснилось, что у самки утконоса нет видимых молочных желез, зато это животное, подобно птицам, имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока в 1824 г. немецкий биолог Меккель не обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 г.
Внешний вид
Длина тела утконоса 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, похож на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как у тасманского дьявола, откладываются запасы жира. Мех у него густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе. Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм, шириной 50 мм. Клюв не жёсткий как у птиц, а мягкий, покрытый эластичной голой кожей, которая натянута на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Ротовая полость расширена в защечные мешки, в которых во время кормёжки запасается пища. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрецию с мускусным запахом. У молодых утконосов имеется 8 зубов, однако они непрочные и быстро стираются, сменяясь ороговевшими пластинками.
Лапы у утконоса пятипалые, приспособленные как для плавания, так и для рытья земли. Плавательная перепонка на передних лапах выдаётся перед пальцами, но может подгибаться таким образом, что когти оказываются выставленными наружу, превращая плавательную конечность в копательную. Перепонки на задних лапах развиты намного слабее; для плавания утконос использует не задние лапы, как другие полуводные звери, а передние. Задние лапы в воде выступают в роли руля, а хвост служит стабилизатором. Походка утконоса на суше больше напоминает походку рептилии — ноги он ставит по бокам тела.
Носовые отверстия у него открываются на верхней стороне клюва. Ушных раковин нет. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются, так что под водой у него не действуют ни зрение, ни слух, ни обоняние. Однако кожа клюва богата нервными окончаниями, и это обеспечивает утконосу не только высокоразвитое осязание, но и способность к электролокации. Электрорецепторы клюва могут обнаруживать слабые электрические поля, которые возникают, например, при сокращении мускулатуры ракообразных, что помогает утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону.
Системы органов
Особенности органов чувств
Особенности метаболизма
У утконоса примечательно низкий обмен веществ по сравнению с другими млекопитающими; нормальная температура его тела — всего 32 °C. Однако при этом он прекрасно умеет регулировать температуру тела. Так, находясь в воде при 5 °C, утконос может в течение нескольких часов поддерживать нормальную температуру тела за счёт увеличения уровня метаболизма более чем в 3 раза.
Яд утконоса
Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих (наряду с некоторыми землеройками и щелезубами, обладающими токсичной слюной).
У других яйцекладущих — ехидн — на задних лапах также имеются зачаточные шпоры, однако они не развиты и не ядовиты.
Репродуктивная система
Репродуктивная система самца утконоса обычна для млекопитающих, за исключением того, что тестикулы у него находятся внутри тела, возле почек, а также присутствует раздвоенный (многоголовчатый) пенис, обычный у большинства примитивных млекопитающих отряда однопроходных (утконос, ехидна) и отряда сумчатых (опоссум, коала и другие).
Репродуктивная система самки отличается от таковой у плацентарных животных. Её парные яичники похожи на яичники птицы или рептилии; функционирует только левый, правый недоразвит и не производит яиц.
Определение пола
Образ жизни и питание
Утконос — скрытное ночное полуводное животное, населяющее берега небольших рек и стоячих водоёмов Восточной Австралии на обширном ареале от холодных плато Тасмании и Австралийских Альп до дождевых лесов прибрежного Квинсленда. На севере его ареал доходит до полуострова Кейп-Йорк (Куктаун). О распространении утконоса внутри материка известно меньше. Видимо, он полностью исчез в Южной Австралии (кроме о. Кенгуру) и на большей части бассейна рек Муррей-Дарлинг. Причиной этому, вероятно, стало загрязнение вод, к которому утконос очень чувствителен. Он предпочитает температуру воды 25—29,9 °C; в солоноватой воде не встречается.
Обитает утконос по берегам водоёмов. Убежищем ему служит короткая прямая нора (длиной до 10 м), с двумя входами и внутренней камерой. Один вход подводный, другой расположен в 1,2—3,6 м над уровнем воды, под корнями деревьев или в зарослях.
Утконос превосходно плавает и ныряет, оставаясь под водой до 5 минут. В воде он проводит до 10 часов в сутки, поскольку в день ему требуется съедать количество пищи, составляющее до четверти его собственного веса. Активен утконос ночью и в сумерках. Питается мелкими водными животными, взбаламучивая клювом ил на дне водоёма и ловя поднявшуюся живность. Наблюдали, как утконос, кормясь, переворачивает камни когтями или с помощью клюва. Поедает он ракообразных, червей, личинок насекомых; реже головастиков, моллюсков и водную растительность. Набрав пищу в защечные мешки, утконос поднимается на поверхность и, лежа на воде, перетирает её роговыми челюстями.
В природе враги утконоса немногочисленны. Изредка на него нападают варан, питон и заплывающий в реки морской леопард.
Размножение
Каждый год утконосы впадают в 5—10-дневную зимнюю спячку, после которой у них наступает период размножения. Продолжается он с августа по ноябрь. Спаривание происходит в воде. Самец кусает самку за хвост, и некоторое время зверьки плавают по кругу, после чего происходит спаривание (помимо этого, зафиксировано ещё 4 варианта ритуала ухаживания). Самец покрывает нескольких самок; постоянных пар утконосы не образуют.
После спаривания самка роет выводковую нору. В отличие от обычной норы она длиннее и заканчивается гнездовой камерой. Внутри строится гнездо из стеблей и листьев; материал самка носит, прижав хвостом к животу. Затем она закупоривает коридор одной или несколькими земляными пробками толщиной 15—20 см, чтобы защитить нору от хищников и паводка. Пробки самка делает с помощью хвоста, который использует, как каменщик мастерок. Гнездо внутри всегда бывает влажным, что предохраняет яйца от высыхания. Самец не принимает участия в постройке норы и выращивании молодняка.
Через 2 недели после спаривания самка откладывает 1—3 (обычно 2) яйца. Яйца утконоса похожи на яйца рептилий — они округлые, маленькие (11 мм в диаметре) и покрыты грязно-белой кожистой скорлупой. После кладки яйца слипаются между собой клейкой субстанцией, которая покрывает их снаружи. Инкубация продолжается до 10 дней; во время насиживания самка редко покидает нору и обычно лежит, свернувшись вокруг яиц.
Детёныши утконоса рождаются голыми и слепыми, длиной примерно 2,5 см. Самка, лежа на спине, перемещает их к себе на брюхо. Выводковой сумки у неё нет. Мать вскармливает детёнышей молоком, которое выступает через расширенные поры на её животе. Молоко стекает по шерсти матери, скапливаясь в особых бороздках, и детёныши его слизывают. Мать покидает потомство только на краткое время, чтобы покормиться и высушить шкуру; уходя, она закупоривает вход почвой. Глаза у детёнышей открываются на 11 неделе. Молочное вскармливание продолжается до 4 месяца; в 17 недель детёныши начинают выходить из норы на охоту. Половой зрелости молодые утконосы достигают в возрасте 1 года.
Продолжительность жизни утконосов в природе неизвестна; в неволе они живут в среднем 10 лет.
Статус популяции и охрана
Утконосы ранее служили объектом промысла из-за ценного меха, однако в начале XX в. охота на них была запрещена. В настоящее время их популяция считается сравнительно стабильной, хотя из-за загрязнения воды и деградации среды обитания ареал утконоса становится все более мозаичным. Определенный ущерб ему нанесли и завезённые колонистами кролики, которые, роя норы, беспокоили утконосов, заставляя их покидать обжитые места.
Австралийцы создали специальную систему заповедников и «убежищ» (sanctuary), где утконосы могут чувствовать себя в безопасности. Среди них наиболее известны заповедник Хилсвилл в штате Виктория и Уэст-Бёрли в Квинсленде. Утконос — легко возбудимое, пугливое животное, поэтому в течение долгого времени не удавалось вывозить утконосов в зоопарки других стран. Впервые утконос был успешно вывезен за границу в 1922 г., в Нью-Йоркский зоосад, но прожил он там только 49 дней. Попытки разводить утконосов в неволе увенчались успехом всего несколько раз.
Эволюция утконоса
Однопроходные являются выжившими представителями одной из самых ранних ветвей млекопитающих. Возраст древнейшего однопроходного, обнаруженного в Австралии, — 110 млн лет (Steropodon). Это был небольшой, похожий на грызуна зверёк, который вел ночной образ жизни и, скорее всего, не откладывал яиц, а рожал сильно недоразвитых детёнышей. Окаменелый зуб другого ископаемого утконоса (Obdurodon), найденный в 1991 г. в Патагонии (Аргентина), указывает, что, скорее всего, предки утконоса попали в Австралию из Южной Америки, когда эти континенты входили в суперконтинент Гондвана. Ближайшие предки современного утконоса появились около 4,5 млн лет назад, тогда как самый ранний ископаемый образец собственно Ornithorhynchus anatinus датируется плейстоценом. Ископаемые утконосы напоминали современных, но были меньше по размерам.
В мае 2008 года было объявлено, что расшифрован геном утконоса.
Утконосы в культуре
Утконосы являются героями нескольких мультсериалов, например Финес и Ферб и Тасманский дьявол.
Утконосы
| Царство: | Животные |
| Тип: | Хордовые |
| Класс: | Млекопитающие |
| Инфракласс: | Клоачные |
| Отряд: | Однопроходные |
| Семейство: | Утконосовые |
| Род: | Утконосы |
| Вид: | Утконос |
Утконо́с (лат. Ornithorhynchus anatinus ) — водоплавающее млекопитающее отряда однопроходных, проживающее в Австралии. Это единственный современный представитель семейства утконосовых (Ornithorhynchidae); вместе с ехиднами образует отряд однопроходных (Monotremata) — животных, по ряду признаков близких к рептилиям. Это уникальное животное является одним из символов Австралии; оно изображено на реверсе австралийской монеты в 20 центов.
Содержание
История изучения
Утконос был открыт в XVIII в. во время колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 г. списке животных этой колонии упоминается «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».
Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 г. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сперва шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось Джорджу Шоу, изучившему посылку и пришедшему к выводу, что это не подделка. Возник вопрос, к какой группе животных отнести утконоса. Уже после того, как он получил своё научное название, в Англию были доставлены первые зверьки и выяснилось, что у самки утконоса нет видимых молочных желез, зато это животное, подобно птицам, имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока в 1824 г. немецкий биолог Меккель не обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливают детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 г.
Внешний вид
Длина тела утконоса 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, похож на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как у тасманского дьявола, откладываются запасы жира. Мех у него густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе. Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм, шириной 50 мм. Клюв не жёсткий, как у птиц, а мягкий, покрытый эластичной голой кожей, которая натянута на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Ротовая полость расширена в защечные мешки, в которых во время кормёжки запасается пища. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрет с мускусным запахом. У молодых утконосов имеется 8 зубов, однако они непрочные и быстро стираются, сменяясь ороговевшими пластинками.
Лапы у утконоса пятипалые, приспособленные как для плавания, так и для рытья земли. Плавательная перепонка на передних лапах выдаётся перед пальцами, но может подгибаться таким образом, что когти оказываются выставленными наружу, превращая плавательную конечность в копательную. Перепонки на задних лапах развиты намного слабее; для плавания утконос использует не задние лапы, как другие полуводные звери, а передние. Задние лапы в воде выступают в роли руля, а хвост служит стабилизатором. Походка утконоса на суше больше напоминает походку рептилии — ноги он ставит по бокам тела.
Носовые отверстия у него открываются на верхней стороне клюва. Ушных раковин нет. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются, так что под водой у него не действуют ни зрение, ни слух, ни обоняние. Однако кожа клюва богата нервными окончаниями, и это обеспечивает утконосу не только высокоразвитое осязание, но и способность к электролокации. Электрорецепторы клюва могут обнаруживать слабые электрические поля, которые возникают, например, при сокращении мускулатуры ракообразных, что помогает утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону.
Особенности метаболизма
У утконоса примечательно низкий метаболизм по сравнению с другими млекопитающими; нормальная температура его тела — всего 32 °C. Однако при этом он прекрасно умеет регулировать температуру тела. Так, находясь в воде при 5 °C, утконос может в течение нескольких часов поддерживать нормальную температуру тела за счёт увеличения уровня метаболизма более чем в 3 раза.
Яд утконоса
Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих (наряду с некоторыми землеройками и щелезубами, обладающими токсичной слюной).
У других яйцекладущих — ехидн — на задних лапах также имеются зачаточные шпоры, однако они не развиты и не ядовиты.
Репродуктивная система
Репродуктивная система самца утконоса обычна для млекопитающих, за исключением того, что тестикулы у него находятся внутри тела, возле почек, а также присутствует раздвоенный (многоголовчатый) пенис, обычный у большинства примитивных млекопитающих отряда однопроходных (утконос, ехидна) и отряда сумчатых (опоссум, коала и другие).
Репродуктивная система самки отличается от таковой у плацентарных животных. Её парные яичники похожи на яичники птицы или рептилии; функционирует только левый, правый недоразвит и не производит яиц.
Образ жизни и питание
Утконос — скрытное ночное полуводное животное, населяющее берега небольших рек и стоячих водоёмов Восточной Австралии на обширном ареале от холодных плато Тасмании и Австралийских Альп до тропических дождевых лесов прибрежного Квинсленда. На севере его ареал доходит до полуострова Кейп-Йорк (Куктаун). О распространении утконоса внутри материка известно меньше. Видимо, он полностью исчез в Южной Австралии (кроме о. Кенгуру) и на большей части бассейна рек Муррей-Дарлинг. Причиной этому, вероятно, стало загрязнение вод, к которому утконос очень чувствителен. Он предпочитает температуру воды 25—29,9°С; в солоноватой воде не встречается.
Обитает утконос по берегам водоёмов. Убежищем ему служит короткая прямая нора (длиной до 10 м), с двумя входами и внутренней камерой. Один вход подводный, другой расположен в 1,2— 3,6 м над уровнем воды, под корнями деревьев или в зарослях.
Утконос превосходно плавает и ныряет, оставаясь под водой до 5 минут. В воде он проводит до 10 часов в сутки, поскольку в день ему требуется съедать количество пищи, составляющее до четверти его собственного веса. Активен утконос ночью и в сумерках. Питается мелкими водными животными, взбаламучивая клювом ил на дне водоёма и ловя поднявшуюся живность. Наблюдали, как утконос, кормясь, переворачивает камни когтями или с помощью клюва. Поедает он ракообразных, червей, личинок насекомых; реже головастиков, моллюсков и водную растительность. Набрав пищу в защечные мешки, утконос поднимается на поверхность и, лежа на воде, перетирает её роговыми челюстями.
В природе враги утконоса немногочисленны. Изредка на него нападают варан, питон и заплывающий в реки морской леопард.
Размножение
Каждый год утконосы впадают в 5—10-дневную зимнюю спячку, после которой у них наступает период размножения. Продолжается он с августа по ноябрь. Спаривание происходит в воде. Самец кусает самку за хвост, и некоторое время зверьки плавают по кругу, после чего происходит спаривание (помимо этого, зафиксировано еще 4 варианта ритуала ухаживания). Самец покрывает нескольких самок; постоянных пар утконосы не образуют.
После спаривания самка роет выводковую нору. В отличие от обычной норы она длинная, до 20 м, и заканчивается гнездовой камерой. Внутри строится гнездо из стеблей и листьев; материал самка носит, прижав хвостом к животу. Затем она закупоривает коридор одной или несколькими земляными пробками толщиной 15—20 см, чтобы защитить нору от хищников и паводка. Пробки самка делает с помощью хвоста, который использует, как каменщик лопатку. Гнездо внутри всегда бывает влажным, что предохраняет яйца от высыхания. Самец не принимает участия в постройке норы и выращивании молодняка.
Через 2 недели после спаривания самка откладывает 1—3 (обычно 2) яйца. Яйца утконоса похожи на яйца рептилий — они округлые, маленькие (11 мм в диаметре) и покрыты грязно-белой кожистой скорлупой. После откладки яйца слипаются между собой при помощи клейкой субстанции, которая покрывает их снаружи. Инкубация продолжается до 10 дней; во время насиживания самка редко покидает нору и обычно лежит, свернувшись вокруг яиц.
Детёныши утконоса рождаются голыми и слепыми, длиной примерно 2,5 см. Самка, лежа на спине, перемещает их к себе на брюхо. Выводковой сумки у неё нет. Мать вскармливает детёнышей молоком, которое выступает через расширенные поры на её животе. Молоко стекает по шерсти матери, скапливаясь в особых бороздках, и детёныши его слизывают. Мать покидает потомство только на краткое время, чтобы покормиться и высушить шкуру; уходя, она закупоривает вход почвой. Глаза у детёнышей открываются на 11 неделе. Молочное вскармливание продолжается до 4 месяца; в 17 недель детёныши начинают выходить из норы на охоту. Половой зрелости молодые утконосы достигают в возрасте 1 года.
Продолжительность жизни утконосов в природе неизвестна; в неволе они живут в среднем 10 лет.
Статус популяции и охрана
Утконосы ранее служили объектом промысла из-за ценного меха, однако в начале XX в. охота на них была запрещена. В настоящее время их популяция считается сравнительно стабильной, хотя из-за загрязнения воды и деградации среды обитания ареал утконоса становится все более мозаичным. Определенный ущерб ему нанесли и завезённые колонистами кролики, которые, роя норы, беспокоили утконосов, заставляя их покидать обжитые места.
Австралийцы создали специальную систему заповедников и «убежищ» (sanctuary), где утконосы могут чувствовать себя в безопасности. Среди них наиболее известны заповедник Хилсвилл в штате Виктория и Уэст-Бёрли в Квинсленде. Утконос — легко возбудимое, пугливое животное, поэтому в течение долгого времени не удавалось вывозить утконосов в зоопарки других стран. Впервые утконос был успешно вывезен за границу в 1922 г., в Нью-Йоркский зоосад, но прожил он там только 49 дней. Попытки разводить утконосов в неволе увенчались успехом всего несколько раз.
Эволюция утконоса
Однопроходные являются выжившими представителями одной из самых ранних ветвей млекопитающих. Возраст древнейшего однопроходного, обнаруженного в Австралии, — 110 млн лет (Steropodon). Это был небольшой, похожий на грызуна зверёк, который вел ночной образ жизни и, скорее всего, не откладывал яиц, а рожал сильно недоразвитых детёнышей. Окаменелый зуб другого ископаемого утконоса (Obdurodon), найденный в 1991 г. в Патагонии (Аргентина), указывает, что, скорее всего, предки утконоса попали в Австралию из Южной Америки, когда эти континенты входили в суперконтинент Гондвана. Ближайшие предки современного утконоса появились около 4,5 млн лет назад, тогда как самый ранний ископаемый образец собственно Ornithorhynchus anatinus датируется плейстоценом. Ископаемые утконосы напоминали современных, но были меньше по размерам.
В 2004 г. учёные из Австралийского национального университета в Канберре обнаружили, что утконос имеет 10 половых хромосом, а не две (XY), как большинство млекопитающих. Соответственно, комбинация XXXXXXXXXX дает самку, а XYXYXYXYXY — самца. Выяснилось, что когда у самца утконоса вырабатывается сперма, получаются половые клетки, имеющие цепочки XXXXX и YYYYY. Когда сперма XXXXX оплодотворяет яйцеклетку, рождаются утконосы женского пола, сперма YYYYY — утконосы мужского пола. Кроме того, оказалось, что по генетическому составу часть этих хромосом близка к половым хромосомам млекопитающих, а часть — птиц. Так, хромосома утконоса X1 имеет 11 генов, которые обнаруживаются во всех X-хромосомах млекопитающих, а хромосома X5 имеет ген, который называется DMRT1 и встречается в Z-хромосоме у птиц, являясь ключевым полообразующим геном птиц. Это открытие, в частности, связывает предков млекопитающих и птиц воедино. В мае 2008 года было объявлено, что расшифрован геном утконоса.