鴨嘴獸(學名:Ornithorhynchus anatinus),是現(xiàn)存僅有的五種產(chǎn)卵哺乳動物之一,也是鴨嘴獸科唯一的物種,因其吻部似鴨而得名。鴨嘴獸的祖先可以追溯到發(fā)現(xiàn)于1.12億年前澳大利亞新南威爾士州閃電嶺白堊紀地層中的硬齒鴨嘴獸屬(Steropodontide),新生代鴨嘴獸類中較為著名的是已滅絕的久齒鴨嘴獸(Obdurodon),而現(xiàn)代鴨嘴獸種群可以追溯到約0.7-0.8 百萬年前。鴨嘴獸已成為澳大利亞的特有種,分布于昆士蘭州東部,新南威爾士州,維多利亞州東部、中部和西南部,以及整個塔斯馬尼亞州,棲息環(huán)境主要為淡水溪流、湖泊和潟湖。
鴨嘴獸全身覆有致密、防水、絕緣的皮毛;嘴質地柔軟;體型為流線型,四肢短而粗,具蹼和硬甲;尾扁平寬大,形似海貍尾;雌雄體型大小不同,幼年鴨嘴獸有未發(fā)育的、不成形的、無根的臼齒,這些臼齒在幼獸離開筑巢洞穴后約一個月脫落,成年體鴨嘴獸無齒。鴨嘴獸能適應多種環(huán)境,在溪流和湖泊的岸邊筑巢而居;喜獨居,會把毒液當作武器在繁殖期用以維護自己的領地;晨昏性動物,晝伏夜出,每日睡眠時間約14小時;主要在水底覓食蠕蟲、昆蟲幼蟲、淡水蝦及螯蝦等無脊椎動物。鴨嘴獸營“一夫多妻制”,繁殖期為6月-10月,一窩產(chǎn)卵1-3顆,哺乳期為3-4個月。人工養(yǎng)殖的鴨嘴獸壽命為17歲,野外壽命為11年,一般四歲達到性成熟。
鴨嘴獸是水質和水生棲息地良好的指標,在澳大利亞文化中占有重要地位,具有較高的文化價值,常出現(xiàn)在神話故事、歌曲、詩歌中或郵票上,在澳元20分硬幣背面也有其形象。2000年悉尼奧運會上,將鴨嘴獸等三種動物作為奧運會吉祥物,意在表明悉尼舉辦的奧運會將是“保護環(huán)境的友好運動會”。鴨嘴獸面臨的主要威脅是:棲息地退化、氣候變化、大壩建設、農業(yè)灌溉、環(huán)境污染、天敵捕食、漁網(wǎng)陷阱等。其種群數(shù)量約在3萬-30萬之間。2014年,鴨嘴獸被列入《世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄》(ver 3.1)中,評估等級為近危(NT)。
起源演化
早白堊世晚期,澳大利亞的單孔類已經(jīng)有了一定的分異,可以推測單孔類應該起源于更早的地質時期,最早的單孔類化石是發(fā)現(xiàn)于1.12億年前澳大利亞新南威爾士州閃電嶺白堊紀地層中的硬齒鴨嘴獸屬(Steropodontide)化石,新生代鴨嘴獸類化石中最為著名的是已經(jīng)滅絕的久齒鴨嘴獸(Obdurodon),發(fā)現(xiàn)于澳大利亞晚漸新世至中新世地層中,久齒鴨嘴獸與現(xiàn)生鴨嘴獸的最顯著的區(qū)別在于:成年久齒鴨嘴獸仍保留臼齒,而現(xiàn)生鴨嘴獸成年后就會失去全部牙齒。鴨嘴獸科動物在形態(tài)上發(fā)生了進化:中新世以前的成年體鴨嘴獸頭部健壯、有牙齒,而中新世以后牙齒消失。此外,鴨嘴獸類中耳的3塊聽小骨是獨立起源的。
鴨嘴獸類的環(huán)境適應能力差,呈現(xiàn)持續(xù)的地理和分類衰退現(xiàn)象:在過去的6000萬年內從巴塔哥尼亞消失;在過去的1500萬年內從澳大利亞大陸的大部分地區(qū)消失,現(xiàn)僅存于澳大利亞東海岸;在過去的6300萬年里發(fā)現(xiàn)的五個鴨嘴獸科物種中如今只有一個存活。現(xiàn)代鴨嘴獸種群的出現(xiàn)至少可以追溯到~0.7-0.8 百萬年前,存在兩個不同的進化群體,一個來自澳大利亞大陸,另一個來自塔斯馬尼亞和國王島。這兩個進化群體的分裂發(fā)生在鴨嘴獸殖民塔斯馬尼亞之前的澳大利亞大陸。此外,現(xiàn)代鴨嘴獸存在四個發(fā)育分支:新南威爾士州維多利亞、昆士蘭州中部、昆士蘭州北部和塔斯馬尼亞。
形態(tài)特征
體型
雄性鴨嘴獸身長為40-63厘米,尾長為10.5-15.2厘米,喙長為4.9-7.0厘米,體重為0.8-3千克;雌性鴨嘴獸身長為37-55厘米,尾長為8.5-13.0厘米,喙長為4.5-5.9厘米,體重為0.6-1.7千克。從北到南,鴨嘴獸的身體大小呈現(xiàn)階梯式的增長,其中塔斯馬尼亞州種群表現(xiàn)出較大的體型和體重。雄性鴨嘴獸的體型和體重普遍大于雌性鴨嘴獸。
頭部
鴨嘴獸的顱骨非常有特色:上頜骨和前頜骨是兩對細長的骨骼,支撐著上頜骨的軟組織,一對細長的齒骨支撐著下部的喙。幼年鴨嘴獸有未發(fā)育的、不成形的、無根的臼齒,這些臼齒在幼獸離開筑巢洞穴后約一個月脫落,成年體鴨嘴獸無齒,有角質化牙齦板。
鴨嘴獸的喙形似鴨喙,但質地柔軟可彎曲,由可分泌粘液的表皮覆蓋,表皮由角質化組織組成,包裹著血管真皮,血管真皮圍繞著中心骨骼。喙的頂部分布著鴨嘴獸的兩個鼻孔,鴨嘴獸的眼睛和耳孔位于頭部兩側開口單一的凹槽中。耳孔緊跟眼睛之后,眼小,無外耳,鼻孔、耳孔和雙眼都長有皮褶,皮褶可以緊閉。
軀干
鴨嘴獸具有流線型的身材,它的體型修長,四肢粗短;前后腳皆生五指,腳底皆裸露;前腳具有較為發(fā)達的蹼和寬大的指甲,是劃水的主要結構;后腳具有蹼和鋒利的爪子;它的尾巴扁平寬大可用于劃水也可有效儲存脂肪。鴨嘴獸的尾巴是其主要的脂肪儲存器官,含有大約40%的體脂。尾毛相較于體毛粗糙而稀少,與海貍的尾巴較為相似。
鴨嘴獸屬單孔目,生有一個泄殖腔,用于產(chǎn)卵和排泄。雄性兩條后肢的踝部有長約1-5厘米的刺,刺附有毒腺,可噴射毒液,其毒力可致犬類死亡,也能引起人類局部劇烈疼痛。在交配時期,其毒液產(chǎn)量增大,可用于與其它雄性鴨嘴獸競爭。幼年雌性鴨嘴獸有刺鞘,無毒腺,刺包括無毛的髓質和致密的保護性外層,在其出生一年內消失,雌性鞘層的退化是由髓質退化開始的,隨后髓質向內塌陷,最終保護性外層脫落。
被毛
鴨嘴獸周身覆蓋有柔軟、致密、防水的皮毛和一層鍋鏟狀的護毛,這些被毛能在其潛水時保存一層隔熱的空氣層,防止熱量損失,使鴨嘴獸在寒冷的水流中維持恒溫,還有益于為裸露的肢體提供熱交換,其皮毛背部顏色主要呈現(xiàn)中棕色到深棕色,腹面是淡褐色到銀灰色。鴨嘴獸的皮毛在可見光下呈均勻的棕色,在紫外線下呈綠色或青色。鴨嘴獸是罕見的能發(fā)射熒光的哺乳動物。
分布棲息
分布范圍
鴨嘴獸棲息在澳大利亞東部從庫克敦到塔斯馬尼亞州的許多淡水溪流、湖泊和瀉湖中,包括昆士蘭州、新南威爾士州、維多利亞州東部、中部和西南部、南澳大利亞州和塔斯馬尼亞州;并于1928、1941和1946年被引入袋鼠島。在昆士蘭州的北部和中部,鴨嘴獸出現(xiàn)在大分水嶺東部的河流系統(tǒng)中;而在昆士蘭州南部,該物種分布于大分水嶺的西部;在新南威爾士州,鴨嘴獸居住在主要西部河流的山地和斜坡地區(qū),以及山脈以東地區(qū);在維多利亞州,山脈大致呈東西走向,鴨嘴獸分布于大分水嶺的北部。該物種沒有出現(xiàn)在昆士蘭北部或中部的分水嶺以西,也沒有出現(xiàn)在卡彭塔利亞灣,或艾爾湖流域的分水嶺。鴨嘴獸的分布在棲息地的選擇和對廣泛的溫度范圍的適應性方面都顯示出顯著的靈活性:該物種能夠棲息于在昆士蘭炎熱的熱帶雨林和新南威爾士州的白雪覆蓋的山區(qū)。現(xiàn)代的鴨嘴獸是澳大利亞大陸東部塔斯馬尼亞州和鄰近的國王島特有的動物,還有少量的引進種群在南澳大利亞袋鼠島繁衍生息。
棲息環(huán)境
鴨嘴獸能適應多種環(huán)境,從原始環(huán)境到退化環(huán)境,從寒冷的塔斯馬尼亞州高地和澳大利亞阿爾卑斯山脈的高海拔地區(qū)的永久性淡水溪流和淺水湖泊到昆士蘭州海岸熱帶雨林的小溪和河流,溫帶、熱帶、陸地、淡水都有它們生活的蹤跡。它們偏愛于生活在大河邊、小溪邊、池塘邊、湖泊邊,河流、溪流和湖泊的深度通常小于5米。它們喜歡陡峭的河岸,有樹根,懸垂的植物,蘆葦和原木的地方,它們依賴于相對不受干擾的河岸來建造休息和筑巢洞穴,洞穴距離溪流邊緣不到0.5米,偏愛在河岸邊的桉屬、臺灣相思和楊屬的樹根下或植物叢中挖掘地洞,河岸植被可防止水土流失,增強土壤穩(wěn)定性,還具有隱蔽性。沼澤或河流岸邊的濕潤土質具有松軟易挖掘、黏性適中的特性,在此類區(qū)域建造的洞穴不易坍[tān]塌。河岸邊的植被還起到影響水溫,提供有機化合物,構成食物網(wǎng)的作用。此外,鴨嘴獸的棲息地中礫石的比例明顯較低,而坡面顆粒和極細顆粒的比例較高,裸土較多。在鴨嘴獸的所有的洞穴中,39%的植被是當?shù)氐谋镜刂参镂锓N,29%為外來植物物種,32%為非植物材料,包括巖石、原木、有機物和人工結構。鴨嘴獸的棲息地與近流森林覆蓋率呈正相關,與年空氣溫度和城市雨水徑流呈負相關。
生活習性
覓食行為
鴨嘴獸的主要食物來源是小型底棲動物和大型水生無脊椎動物,如蠕蟲、昆蟲幼蟲、淡水蝦、螯蝦及青口貝等無脊椎動物,也食用膜翅目、蜉蝣[yóu]類、蜻蜓類和鱗翅目等昆蟲,此外,還可能捕食蝌蚪、小青蛙、魚以及它們的卵。
鴨嘴獸是水底覓食者,每次潛水可達30秒,鴨嘴獸用其巨大的蹼狀前肢交替劃水,以0.7-3.6km/h的速度游泳。鴨嘴獸在水里游泳時,會緊閉眼睛、耳孔、鼻孔,潛入水底,緊貼水底游動。因此鴨嘴獸的嗅覺在覓食中不太重要,鴨嘴獸善于依靠電流捕食。鴨嘴獸的基因組中發(fā)現(xiàn)了犁鼻系統(tǒng)的遺傳表征,即位于鴨嘴獸喙部和額部皮膚上的毛孔中有特殊的感覺結構,被鴨嘴獸用于導航和接受由大型無脊椎動物獵物物種產(chǎn)生的弱電場,以達到水下探測以定位獵物的目的。鴨嘴獸覓食時會避開水流湍急地區(qū),相對較淺的水域是它們覓食的最佳地點,水深一般小于5米,理想情況下是1-2米。這被認為是一種節(jié)省體能的方法,能夠增加鴨嘴獸的覓食效率,而且相對平靜的淺水水域也會存在更多的無脊椎動物。鴨嘴獸每天在水中花費長達16個小時的時間進行覓食活動,需要消耗大量的能量,鴨嘴獸的覓食活動通常由多次短距離連續(xù)潛水組成,中間會有短時間浮出水面,以便咀嚼食物。與其它哺乳動物相比,鴨嘴獸有較高的血紅蛋白水平,適應于其長期的潛水活動。鴨嘴獸沒有嚴格的飲食偏好,所以鴨嘴獸偏向于棲息在營養(yǎng)資源豐富的地方而不是具有獵物多樣性的地方。成年鴨嘴獸的上頜和下頜角質研磨墊外側有一對頰囊取代了幼牙,可用來儲存在水下收集的獵物,以備返回水面時進行咀嚼,咀嚼過程中,大型無脊椎動物和甲殼亞門外骨骼的甲殼質部分被噴出,產(chǎn)生一種缺乏可識別結構的細顆粒物質。鴨嘴獸的食量很大,每天所消耗的食物可達自身體重的20%。
家域行為
鴨嘴獸喜獨居,尤其雄性。雄性鴨嘴獸的活動范圍約3千米,雌性鴨嘴獸的活動范圍是1千米,若雄性鴨嘴獸領地重疊,它們會改變覓食時間,以避開對方。每只鴨嘴獸使用的洞穴的平均數(shù)量為9-13個,一個個體使用的最遠的兩個洞穴之間的平均最大距離為1.0-1.4千米,每個洞穴之間的平均距離是160.3±24.3米;一個個體使用的最近的洞穴相距7.3米。鴨嘴獸家域范圍的大小因地區(qū)而異,從0.37-7.0千米不等。在溪流中覓食的鴨嘴獸通常比在池塘中覓食的鴨嘴獸有較大的家域。
鴨嘴獸能產(chǎn)生毒液,毒液由足腺分泌,通過后肢上的毒距排出體外。雌雄鴨嘴獸在出生時腳踝上都生有毒距,但只有雄性鴨嘴獸能分泌毒液。雄性鴨嘴獸的毒液量會在繁殖季節(jié)上升,因此推測鴨嘴獸會把毒液當作一種進攻性武器用以在繁殖期維護自己的領地。
節(jié)律行為
鴨嘴獸是晨昏性動物,喜晝伏夜出。進食結束則回到河岸邊的洞穴中休息,每日睡眠時間約14小時。鴨嘴獸日間覓食的時間隨季節(jié)的變化而變化。鴨嘴獸的活動模式遵循由光引起的晝夜節(jié)律,主要在夜間活動而白天休息。鴨嘴獸的體溫維持在接近32°C,環(huán)境溫度耐受性為0-30°C,盡管皮膚上有汗腺,但鴨嘴獸不能承受超過30°C的環(huán)境溫度,所以在黃昏和夜間入水覓食而白天在洞穴休憩可能是鴨嘴獸的避暑策略。鴨嘴獸偶爾也會在冬季或哺乳期時于白天外出覓食。鴨嘴獸在冬末春初最活躍,在仲夏最不活躍,其活動高峰與繁殖季節(jié)、配偶搜尋和哺育幼獸的時期相吻合。
穴居行為
鴨嘴獸的洞穴可以作為住所也可以用于產(chǎn)卵和孵化。這些洞穴被分為兩種類型:第一種是用于休息的洞穴,此類洞穴結構簡單,主要用于白天睡覺和遮蔽,只有1-3米長,入口通常位于水下;第二種為筑巢洞穴,此類洞穴結構復雜,由雌性鴨嘴獸在繁殖季節(jié)筑造并使用,主要用來產(chǎn)卵和撫養(yǎng)幼崽,洞穴長3-15米,有一個或多個位于水線以上的入口。鴨嘴獸以三種頻率使用多個洞穴:頻繁、適度或單次使用。它們大部分時間都在頻繁使用的洞穴中度過,而大部分的洞穴是一次性使用的。對于生活在定期變化的棲息地的動物來說,定期更換洞穴是一種有利的行為:可以幫助鴨嘴獸減少寄生蟲侵擾,也可以幫助野生鴨嘴獸躲避捕食者。
生長繁殖
求偶交配
鴨嘴獸營“一夫多妻制”,交配時期普遍集中在6月到10月之間,鴨嘴獸的交配行為是季節(jié)性的,并隨著種群的變化而變化。交配行為多發(fā)生在隱秘的水體環(huán)境中,故關于鴨嘴獸的許多交配模式的細節(jié)不為人知,雄獸不參與撫育后代,交配行為結束后便回歸獨棲生活。
大部分的交配互動由雄性鴨嘴獸發(fā)起,但交配是否成功完全依賴于雌獸的意愿。交配初期,雄性和雌性鴨嘴獸在游過對方時進行接觸,雄性用喙抓住雌性的尾巴,如果雌性不愿意,將利用木頭或其它障礙物當做掩體來逃避,直到雄性放開它的尾巴。然而,如果它愿意,它會留在雄性身邊,若雄性不慎放開了它的尾巴,它會讓雄性再次抓住它的尾巴,然后,雄性將身體蜷縮在雌性身邊并將尾巴放到雌性尾巴的一側,然后雄性向前移動并用喙咬住雌性肩膀上的毛發(fā),完成交配。
筑巢產(chǎn)卵
鴨嘴獸是季節(jié)性繁殖者,一般在冬末早春開始繁殖,一般四歲開始繁殖。雌獸發(fā)育有一對卵巢,只有左側的卵巢有產(chǎn)卵功能,一次產(chǎn)1-3顆卵,卵觸感如革質,卵的直徑約11毫米。產(chǎn)卵前,雌性鴨嘴獸會建造一個深而復雜的巢穴,洞穴有多個開口,長約5米,洞口有回填的泥土,巢室內有潮濕的植被,主要由草,葉子和樹皮構成,是一個類似鳥巢的土丘,洞穴為卵的孵化和幼崽的發(fā)育提供了安全和適宜的環(huán)境。巢房內的筑巢材料的結構變化:第49-69天,大量材料被編織成一個球形的巢穴結構,從巢頂關閉。在第69天,巢穴從頂部打開,腔室被材料填滿一半。在第89天,腔室只有四分之一被材料填滿,仍然形成一個開放的巢穴。在第106天,巢穴的草料持續(xù)減少。第108天,巢穴基本結構消失。直到第111天,巢室中只剩極少量材料。
孵化哺育
鴨嘴獸的卵在子宮發(fā)育28天,在體外孵化10天,通常于春天進行孵化。孵卵的任務完全由雌性鴨嘴獸承擔,孵化時,雌性鴨嘴獸蜷縮身體,用尾巴將卵緊緊壓在胸腹之間。初生幼獸身長約2.5厘米,裸露無毛,眼未睜開,幼獸出殼后雌獸便開始分泌乳汁,雌獸無乳房、乳頭,有乳腺,成束的乳腺位于腹部,向上開口形成小孔。哺育時,雌獸仰臥,幼獸趴俯在母腹之上吸吮母親皮毛上的褶皺來獲取乳汁,哺乳期為3-4個月,之后,雌獸短時外出覓食,經(jīng)過五周后,雌獸外出覓食時間逐漸增長,幼獸于夏末時期爬出洞穴自行覓食,隨后雌獸毀壞繁殖巢穴。
哺乳期前期的雌性和非哺乳期的雌性能量消耗一致,哺乳期雌性動物在最后兩個月中的消耗量急劇增加。消耗的食物量從第一個月占該雌性動物體重的14.4%,增加到第四個月的36.4%。這比同一時期的非哺乳期雌性動物消耗的食物量高18.4%。哺乳期的雌性還改變了獵取的獵物類型:在哺乳期的第三個月,雌性消耗的小龍蝦肉增加了,而黃粉蟲和蠅蛹在第三和第四個月增加。籠養(yǎng)狀態(tài)下,鴨嘴獸能活到17歲,野外也有11年后被重捕的記錄。
物種保護
種群現(xiàn)狀
自20世紀50年代以來,新南威爾士州各地區(qū)的鴨嘴獸種群都出現(xiàn)數(shù)量下降的情況,但整體分布沒有明顯變化;2006年調查顯示:雖然大多地方都顯示其種群數(shù)量有下降,但總體數(shù)量沒有急劇下降。其中維多利亞州的鴨嘴獸數(shù)量出現(xiàn)了大幅度下降的情況。20世紀90年代末,棲息于威默拉河(Wimmera river)及其支流的鴨嘴獸只有不到200只,2007年,鴨嘴獸數(shù)量下降到小于30只。2001年至2010年,在維多利亞州中部的Coliban河的重復調查中,捕獲頻率下降了五倍。而在大墨爾本地區(qū),許多亞種數(shù)量已經(jīng)嚴重收縮。
保護級別
2014年,鴨嘴獸被《世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄》評估為近危(NT)物種。
威脅因素
鴨嘴獸主要受到棲息地退化、氣候變化、大壩建設、農業(yè)灌溉、環(huán)境污染、天敵捕食、漁網(wǎng)陷阱等因素威脅種群數(shù)量。大陸上對鴨嘴獸的主要威脅是溪流和河流流量的減少,這是因為氣候變化引起連續(xù)的干旱、溪流調節(jié)以及農業(yè)、家庭和工業(yè)用水的需求量極大的緣故;而且在城市溪流中,鴨嘴獸的生存可能受到不良水質的影響(例如富營養(yǎng)化)、重金屬沉積物的污染以及塑料、橡膠和金屬垃圾的纏繞或攝入等不良因素的影響。然而鴨嘴獸,特別是幼年鴨嘴獸,會受到天敵:狐屬、狗、蛇、野貓、大鰻魚、鱷魚、巨蜥屬、猛禽等的捕殺,人類為了獲得皮毛獵殺鴨嘴獸,鴨嘴獸也可能意外淹死在捕魚和甲殼亞門的網(wǎng)和陷阱中。
保護措施
1912年,澳大利亞所有州通過的一項保護鴨嘴獸不被獵殺的法律結束了人類對鴨嘴獸的捕殺活動。為了保護鴨嘴獸的棲息地,新南威爾士州和維多利亞州頒布了禁止過量捕魚活動的法規(guī)。為了增加鴨嘴獸的數(shù)量,澳大利亞政府在維多利亞州的一條受火災影響而導致鴨嘴獸滅絕的河流中實施鴨嘴獸種群人為引入計劃。1946年,新南威爾士州的首席秘書承諾對那些被抓到的販運鴨嘴獸皮的人采取更嚴格的行動。
相關文化
鴨嘴獸在澳大利亞文化中占有重要地位,常出現(xiàn)在神話故事、歌曲、詩歌中或郵票上,在澳元20分硬幣背面也有其形象。2000年悉尼奧運會上,將鴨嘴獸、笑翠鳥Ollie、針鼴猬Millie三種動物作為奧運會吉祥物,意在表明悉尼舉辦的奧運會將是“保護環(huán)境的友好運動會”。澳大利亞人為悉尼奧運會吉祥物鴨嘴獸取名為悉德(syd),并且賦予悉德的性格是幽默、意志堅強、充滿動力和熱情,特點是力量型領袖,強壯結實,能發(fā)揮十足沖勁,身軀是靈敏矯健,凡事“全力以赴、做到最好”,同時它也表現(xiàn)了澳大利亞和澳大利亞人民的精神與活力。
參考資料 >
Ornithorhynchus anatinus (Shaw, 1799).GBIF.2023-06-02
Ornithorhynchus anatinus (Shaw, 1799).COL.2024-08-07
Platypus Ornithorhynchus anatinus.IUCN.2023-06-02
鴨嘴獸.中國大百科全書.2023-06-02
Ornithorhynchus anatinus duck-billed platypus.ADW.2023-06-02
單孔目.中國大百科全書.2023-06-18
久齒鴨嘴獸.中國大百科全書.2023-06-18
【#和寧漲知識#邀你一起來答題】.新浪微博.2025-04-16