Dziobak: Ssak znoszący jaja, który łamie wszelkie zasady

Fakty o dziobaku potrafią zawrócić w głowie. To ssak znoszący jaja z dziobem kaczki, ciałem wydry, ogonem bobra, jadem w pięcie, bez żołądka, bez zębów, z czujnikami elektrycznymi w pysku, dziesięcioma chromosomami płci i futrem świecącym zielono w świetle ultrafioletowym. Gdy pierwszy wysuszony okaz dotarł do Wielkiej Brytanii pod koniec lat 90. XVIII wieku, przyrodnicy pociągali za dziób w poszukiwaniu szwów — przekonani, że ktoś przyszył kaczkę do bobra i próbuje im sprzedać falsyfikat.

Kluczowe fakty

• Jeden z zaledwie pięciu żyjących stekowców — ssaków znoszących jaja — obok czterech gatunków kolczatek, żyjących wyłącznie w Australii i Nowej Gwinei.
• Poluje niewidomo. Dziobak zamyka oczy, uszy i nozdrza pod wodą i kieruje się wyłącznie elektroreceptorami w dziobie, które wychwytują słabe pola elektryczne wywołane skurczami mięśni ofiary.
• Samce są jadowite. Wydrążona ostroga na każdej tylnej kostce podaje jad, który trafił do szpitala niejednego dorosłego człowieka, ale nikogo jeszcze nie zabił.
• Ich futro biofluoryzuje. W świetle UV świeci niebieskawozielono — właściwość potwierdzona dopiero w 2020 roku.
• Mają dziesięć chromosomów płci (5X, 5Y), więcej niż jakikolwiek inny znany ssak — relikt po przodku kręgowców, którego ptaki, gady i ssaki z czasem przepisały na różne sposoby.

W skrócie: Dziobak (Ornithorhynchus anatinus) to mały, półwodny ssak rodem ze wschodniej Australii i Tasmanii, a niemal każde wyobrażenie o tym, czym jest ssak, przy nim zaczyna się chwiać. Znosi jaja, jest jadowity, wyczuwa prąd elektryczny, świeci w ciemności i jest obecnie klasyfikowany przez IUCN jako Bliski Zagrożeniu.

Jak naprawdę wygląda dziobak

Ciało wielkości przedramienia. Ogon płaski i wiosłowaty — bardziej bobrzy niż rybi. Dziób miękki i gumowaty — mięsisty narząd zmysłów, a nie twardy element, w dotyku bardziej podobny do skóry delfina niż dzioba kaczki. Całe zwierzę waży od około 1 do 2,4 kilograma (ok. 2 do 5 funtów), przy czym samce są wyraźnie większe od samic.

Teraz futro. Dwie warstwy — puchowa podszewka dla izolacji i dłuższe, wodoodporne włosy okrywowe na wierzchu — które zatrzymują cienką warstwę powietrza przy skórze. Gdy dziobak nurkuje, porusza się w miniaturowym skafandrze powietrznym. Dlatego po wynurzeniu strząsa z siebie wodę jak labrador, zamiast wychodzić przemoczony jak pływak.

Stopy mają błony pławne, ale tylko przednia para pełni rolę wioseł. Błona składa się wstecz, gdy zwierzę chodzi po lądzie lub kopie nory, odsłaniając mocne pazury pod spodem. To sprytny kawałek inżynierii — i właśnie dlatego dziobaki wyglądają tak niezdarnie poza wodą. Wyewoluowały dla rzeki, nie dla brzegu.

Szósty zmysł w dziobie

Tu jest fragment, przy którym biolodzy zatrzymują się bez słowa. Dziobaki polują przy zamkniętych oczach, uszach i nozdrzach. Nie są im potrzebne. Dziób naszpikowany jest około 40 000 elektroreceptorami i 60 000 mechanoreceptorami, ułożonymi w rzędy na jego powierzchni. Każde drgnięcie mięśnia krewetki, każdy skurcz larwy owada wiercącej się w mule daje mikroskopijny sygnał elektryczny — a dziobak odczytuje go jak brajl.

To jeden z zaledwie kilku takich przypadków wśród ssaków. Rekiny go mają. Delfin gujański posiada jego zalążek. Wśród lądowych ssaków to właściwie wyłącznie stekowce i niemal nic więcej. Badacze z Australijskiego Muzeum opisują to jako „szósty zmysł” — nie jako metaforę, lecz jako określenie taksonomiczne — to prawdziwa, odrębna modalność zmysłowa ze 100-milionową historią, którą dopiero zaczynamy w pełni rozwikływać.

Okazuje się, że właśnie dlatego dziób jest tak miękki. Musi być nasycony zakończeniami nerwowymi, a nie opancerzony keratyną. W dłoni dziób dziobaka bardziej przypomina mokry portfel niż dziób ptaka.

{IMAGE_2}

Ssak znoszący jaja — i genom jak żaden inny

Linia oddzielająca stekowce od pozostałych ssaków jest starożytna. Około 187 milionów lat temu, według aktualnych szacunków genomicznych, linia prowadząca do dziobakóW i kolczatek odgałęziła się od linii, z której powstały wszystkie inne ssaki z futrem — kangury, psy, wieloryby, my. Nigdy nie porzuciły jaja.

Samice dziobaka znoszą od jednego do trzech małych, skórzastych jaj wielkości winogron w norze, wysiadują je, owijając ogon wokół nich, a jaja wykluwają się po około dziesięciu dniach. Młode — tak, naprawdę zwane puggles — rodzą się ślepe i wielkości fasoli. Matka nie ma sutków. Poci mleko przez wyspecjalizowane łaty skóry na brzuchu, a puggles zlizują je z jej futra. Warto się nad tym zatrzymać na chwilę. Linia ssaków, która wynalazła karmienie mlekiem, wciąż jeszcze nie zdążyła wymyślić sutka.

W 2021 roku zespół kierowany przez Yang Zhou z Uniwersytetu Kopenhaskiego opublikował pierwsze genomy dziobaka i kolczatki na poziomie chromosomów w czasopiśmie Nature, a osobliwość się pogłębiła. Dziobaki mają dziesięć chromosomów płci — pięć X i pięć Y — które podczas podziału komórki układają się w łańcuch. Większość ssaków radzi sobie z dwoma. Zespół z Kopenhagi odkrył, że niektóre z chromosomów płci dziobaka dzielą geny z chromosomami płci ptaków i gadów, co sugeruje, że system dziobaka jest żywym muzeum przodka kręgowców, którego ptaki, gady i ssaki zmodyfikowały na różne sposoby. To nie dziobak stał się dziwniejszy. To reszta z nas.

Jadowita ostroga — i co robi człowiekowi

Dorosłe samce dziobaka mają wydrążoną ostrogę piętową o długości około 15 milimetrów na każdej tylnej kostce, zasilaną przez gruczoł udowy, który pęcznieje jadem w sezonie rozrodczym. To jeden z bardzo niewielu systemów jadowych wśród ssaków na świecie.

Jad nie jest przeznaczony dla ludzi i nie odnotowano żadnych śmierci człowieka. Ból ma jednak złą sławę wśród australijskich weterynarzy dzikich zwierząt. Ofiary opisują agonię, której standardowe środki przeciwbólowe — w tym morfina — podobno nie są w stanie w pełni uśmierzyć; trwa ona od dni do tygodni, a niekiedy następują po niej miesiące zwiększonej wrażliwości na ból ukłutej kończyny. Australijskie Muzeum i badacze jadów publikujący w czasopiśmie Toxicon skatalogowali mieszaninę peptydów podobnych do defensyn w jadzie dziobaka — kilka z nich jest unikalna dla tego gatunku; niektóre są teraz badane jako punkt wyjścia do nowych leków wpływających na szlaki bólowe u ludzi.

Samice rodzą się z zawiązkami ostróg, ale tracą je w pierwszym roku życia. Nikt nie wie dokładnie dlaczego — choć najczęściej cytowana hipoteza głosi, że ostroga wyewoluowała jako broń w walce samiec–samiec w sezonie godowym, a samice po prostu nie potrzebują walczyć z innymi samicami w ten sposób.

Odkrycie świecenia w ciemności

Pod koniec 2020 roku biolog Paula Spaeth Anich i jej współpracownicy z Northland College w Wisconsin skierowali światło ultrafioletowe na okazy dziobaka wypożyczone z Field Museum w Chicago i z University of Nebraska State Museum — powodowani przeczuciem. Matowe brązowe futro rozświetliło się niebieskawozielono, z maksimum emisji około 500 nanometrów. Opublikowali odkrycie w czasopiśmie Mammalia. Był to pierwszy zapis biofluorescencji u jakiegokolwiek stekowca.

I nadal nie wiemy dlaczego.

Uczciwa odpowiedź jest jednocześnie ciekawą odpowiedzią. Wiodące hipotezy — drapieżniki widzące w UV, przed którymi dziobak mógłby się ukrywać, sygnalizacja partnerska w słabym świetle świtu i zmierzchu, albo po prostu chemiczna osobliwość białkowej chemii futra — są wciąż testowane. Kolejne badania z 2022 i 2023 roku wykazały podobną poświatę UV u skokańców, wombatów i kilku oposów, co sugeruje, że biofluorescencja może być powszechna wśród nocnych i zmierzchowych ssaków; po prostu nie zadaliśmy sobie trudu, by skierować na nie latarkę UV. W opinii autora tego artykułu to najbardziej fascynująca — choć cicha — rzecz w biologii dziobaka w tej chwili: zwierzę badane od 250 lat wciąż ujawnia cechy unikalne na świecie, odkrywane w muzealnej szufladzie.

Ile dziobakóW pozostało?

Uczciwa odpowiedź: nie wiemy dokładnie. Nigdy nie przeprowadzono ogólnokontynentalnego spisu dziobakóW. Szacunki Inicjatywy Ochrony Dziobaka Uniwersytetu Nowej Południowej Walii wskazują, że dzika populacja liczy gdzieś między około 30 000 a 300 000 osobnikóW — zakres wystarczająco szeroki, by pokazać, jak duża niepewność pozostaje. Czerwona Lista IUCN klasyfikuje gatunek jako Bliski Zagrożeniu od 2016 roku. Australia nie sklasyfikowała go jeszcze jako zagrożonego na poziomie krajowym, choć kilka stanów zaostrzyło klasyfikację w ostatnich latach, a Wiktoria podniosła go do statusu Narażonego w 2021 roku.

Zagrożenia nie są tajemnicą. Poważne susze (Susza Milenium i suche lata 2017–2019 wysuszyły rzeki dziobakóW w całej południowej Australii), pożary buszu w sezonie 2019–2020 zwanym „Czarnym Latem”, budowa tam fragmentujących populacje rzeczne, nielegalne połowy — te zamknięte siatkowate pułapki na raki słodkowodne w kształcie opery topią dziobaki tuzinami każdego roku — oraz rzeki płynące coraz cieplej i coraz niżej pod wpływem zmian klimatu. Gdzie idą rzeki, idą dziobaki. Nie mogą daleko wędrować lądem, by znaleźć nową.

Dziobak kontra kolczatka: krótkie porównanie

Jedynymi żyjącymi kuzynami dziobaka są cztery gatunki kolczatek. Oba są stekowcami; niemal wszystko inne je różni.

Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego stekowce traktowane są jako osobny rząd ssaków — ta tabela jest odpowiedzią.

Dziobak — często zadawane pytania

P: Czy dziobak jest niebezpieczny dla ludzi?

O: Jedynie dorosłe samce dziobaka mogą użądlić, używając jadowitej ostrogi na każdej tylnej kostce, i tylko wówczas, gdy są trzymane w rękach lub przypadkowo nadeptane. Jad nie jest śmiertelny dla ludzi — nie odnotowano żadnych zgonów — ale ból jest silny i długotrwały, a standardowe środki przeciwbólowe (w tym morfina) są podobno tylko częściowo skuteczne. Każde spotkanie z dziobakiem traktuj jak sytuację: patrz, ale nie dotykaj.

P: Dlaczego dziobak jest ssakiem, skoro znosi jaja?

O: Ponieważ definicja „ssaka” opiera się na mleku i futrze, a nie na rodzeniu żywych młodych. Dziobaki produkują mleko dla swoich młodych (wydzielane przez skórę, ponieważ nie mają sutków) i mają pełne okrycie włosowe — obie te cechy są podstawowymi cechami ssaków. Należą do małej, starożytnej grupy ssaków zwanych stekowcami, która odgałęziła się, zanim żyworodność wyewoluowała w pozostałej części linii ssaków.

P: Gdzie żyją dziobaki?

O: Wyłącznie w rzekach i strumieniach słodkowodnych wzdłuż wschodniej Australii, od północnego Queensland przez Nową Południową Walię i Wiktorię, oraz w Tasmanii. Nie spotyka się ich nigdzie indziej na wolności. Populacje w niewoli żyją w Healesville Sanctuary i kilku innych australijskich placówkach; niezawodna hodowla w ogrodach zoologicznych poza Australią nigdy się nie powiodła.

P: Czy dziobaki są zagrożone?

O: Czerwona Lista IUCN klasyfikuje dziobaka jako Bliski Zagrożeniu, z malejącymi trendami populacyjnymi z powodu suszy, fragmentacji rzek, utraty siedlisk i tonięcia w nielegalnych sieciach rybackich. Szacunki dla dzikich populacji wahają się od około 30 000 do 300 000 osobnikóW — szeroki zakres odzwierciedla, jak słabo zbadany jest wciąż ten gatunek, a nie rzeczywistą stabilność.

Źródła

• Zhou, Y. i in. (2021). Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution. Nature.
• Anich, P. S. i in. (2020). Biofluorescence in the platypus (Ornithorhynchus anatinus). Mammalia.
• Australijskie Muzeum — profil gatunkowy dziobaka.
• WWF Australia — strony poświęcone ochronie dziobaka.
• Czerwona Lista IUCN — Ornithorhynchus anatinus, ocena Bliski Zagrożeniu.
• Inicjatywa Ochrony Dziobaka Uniwersytetu Nowej Południowej Walii — Bino, Kingsford i in., badania populacyjne.

Badany przez dwa i pół stulecia, a wciąż nas zaskakuje — dziobak jest cichym przypomnieniem, że zasady, które piszemy dla przyrody, są tylko rusztowaniem, a przyroda wciąż znajduje w nim luki. Dbajcie o rzeki. Żyje w nich najdziwniejszy ssak na Ziemi.

Ilustracje zostały wygenerowane przez sztuczną inteligencję. Artykuł zweryfikowany pod względem faktów i zredagowany przez człowieka. Nasze standardy redakcyjne.