Životopis

Ptakopysk podivný a jeho příbuzenstvo

    Ptakořitní jsou velmi starobylou skupinou savců. Mísí se u nich znaky savců a plazů. Jak již napovídá latinský název ( Monotremata ), mají jeden společný vývod pro močovody, střevo a pohlavní orgány – kloaku. Výstižněji by se měli česky jmenovat „plazořitní“. S plazy mají společné i to, že se rozmnožují malými vejci s kožovitou skořápkou. Za pozornost ještě stojí krkavčí kost, volná krční žebra, relativně jednoduchý mozek a odlišná stavba oka. Obě pohlaví mají vakové kosti. Vak se vyvíjí pouze u samic ježur a to jen v době, kdy mají mládě.
    Jako hlavní znaky savců u ptakořitných můžeme uvést čtyřdílné srdce a bezjaderné krvinky, dále srst s podsadou a pesíky, svalnatou bránici, tři sluchové kůstky, sedm krčních obratlů, druhotný čelistní kloub. Zpočátku se vědci dohadovali, zda zařadit „hříčku přírody“ mezi plazy či savce. Později se zjistilo, že ptakopysk udržuje stálou teplotu těla 31-32 stupňů Celsia při teplotě vzduchu 0,5 – 25 stupňů, je tudíž teplokrevným savcem a kvalitní kožešina jej důkladně chrání proti přílišným ztrátám energie. Nelze vynechat ani  potní a mazové žlázy, z nichž se vyvinuly i jednoduché žlázy mléčné. Embryonální vývoj ptakořitních probíhá bez placenty. Spodní čelist je tvořena jedinou kostí dentale. Kromě toho se jejich ledviny stavbou svých buněk podobají ledvinám plazů, ačkoliv mají stejnou výkonnost jako ledviny ostatních savců. Rovněž stavba srdce je podobná plazům. Krev okysličená je od neokysličené sice oddělena chlopní, ale tato chlopeň není tvořena blánou jako u savců, nýbrž plochým svalem, podobně jako u krokodýlů. Největší rozdíl je však v počtu chromozomů uvnitř jejich buněk. Zatímco vačnatci mají 18 až 20 chromozomů, vejcorodí jich mají 64.
    Nápadným znakem tělíčka je plochý zobák, připomínající vzdáleně zobák kachní. S ptačím zobákem má však pramálo společného, neboť jej tvoří měkká, mimořádně citlivá tkáň. Útvar na ptakopyskově hlavě, který částečně připomíná kachní zobák má zcela odlišnou stavbu i vývoj. Ptáci mají zobák tvrdý a pevný, zatímco u ptakopyska je tvořen dvěma tenkými a ohebnými kůstkami, mezi kterými je napnutá měkká a pružná kůže s nozdrami na jeho konci. Je mimořádně citlivý na slabé změny elektrického pole, čehož zvíře využívá při sledování a vyhledávání kořisti na dně řek či jezer. Čelisti spojuje s mozkem téměř milión nervových vláken, což je srovnatelné s počtem zrakových vláken lidského oka. S pomocí elektrocitlivého smyslu je ptakopysk schopen registrovat pohyb drobných vodních živočichů. Ptakopysk totiž pod vodou zavírá oči i uši a orientuje se pouze čichem, kývaje zobákem v intervalu dvou až tří vteřin ze strany na stranu, díky tomu vytváří elektrické pole nepatrné intenzity, které mu pomáhá mapovat prostředí na dně.
Podobný, ale jednodušší orgán mají i ježury.
    Samci mají pod kořenem ocasu patnáct milimetrů dlouhou ostruhu s poměrně silným jedem, který sice není nebezpečný člověku, způsobuje však silně bolestivé otoky. Vyvinula se jako obranný nástroj proti případným predátorům, dnes slouží spíše při soupeření mezi samci, při hájení teritoria a namlouvání samic.
 V roce 1817 sir Jamieson píše, jak se jeho průvodce zranil a několik dnů nemohl pohnout s oteklou rukou. Škrábl se o ostruhu na ptakopyskově zadní noze. Ta je velká asi patnáct milimetrů a dostává jed ze žlázy, skryté ve stehně.  Jamiesonův ptakopysk byl bezpochyby sameček, samice totiž jedovým orgánem vybaveny nejsou. Proč, to se neví.
    Ptakopysk žije pouze na Australském kontinentu, ačkoliv fosílie jeho prapředků byly nalezeny i v Argentině, což potvrzuje pravděpodobnou existenci spojeného kontinentu – Pangea (asi před šedesáti miliony let), kdy k sobě oba světadíly těsně přiléhaly. Nejstarší nálezy se omezují na období pleistocénu (2 mil. až 10 tis. let).
Jejich znaky ukazují, že by mělo jít o velmi starou skupinu savců, která se vyvíjela samostatně.
Můžeme jej najít v Tasmanii, Viktorii, Novém jižním Walesu a Queenslandu. Obývá různé lokality v okolí mírně tekoucích potůčků, řek i jezer. Zvířata jsou místo od místa odlišná, ptakopysci tasmánští dorůstají například v průměru větší velikosti než jejich blízcí příbuzní z Queenslandu, nicméně vědci podle lokalit poddruhy nerozlišují.
    Počet žijících ptakopysků se dosud nepodařilo přesně určit, neboť jejich vysledování je velice obtížné a místa výskytu řídká.Aby přežil, musí ptakopysk denně zkonzumovat poměrně značné množství potravy rovnající se 15 – 30 procentům jeho vlastní váhy. Živí se převážně červy, sladkovodními mušlemi, kraby i drobným vodním hmyzem, nepohrdne ani žabími či rybími vajíčky. Rostlinná strava tvoří pouze nepatrný podíl jeho stravy, neboť neposkytuje dostatečnou energii potřebnou k ptakopyskovu velice aktivními životu.
Loví pod vodou, převážně v noci, pomocí receptorů umístěných na plochém zobáku a potravu střádá podobně jako někteří hlodavci v lícních torbách.
Ačkoliv je přizpůsoben životu ve vodě, pohybuje se často i po souši a hustou vegetací.
Mládě má zuby, které v dospělosti ztrácí.
O zimním spánku není nic známo.
    Reprodukční schopnost nabývají samcii zhruba ve dvou letech věku, kdy dosahují délky asi 50 cm a váhy mezi 1,2 – 2,6 kg, samice jsou menší (kolem 43 cm). Ptakopysčí samice snáší během pozdní zimy či začátkem léta několik blanitých vajec (obvykle dva až tři kusy), dlouhých 15-18 milimetrů. Vejce se na první pohled podobají kožovitým zárodkům hadů a ještěrů. Samice vejcorodých mají dva velké vaječníky. U ježur jsou oba funkční, u ptakopyska je funkční pouze levý, podobně jako u ptáků. Pravý vejcovod je zakrnělý. Rozdíl ve vejcovodech mezi vejcorodými a ptáky je pouze v tom, že vejcovod vejcorodých není rozdělen oproti ptákům na funkčně odlišné úseky, v nichž jsou vylučovány různé vrstvy vaječného obalu. Ve vaječníku se vejcorodým vyvíjí velké vejce, které je bohaté na žloutek. Toto vajíčko je oplodněno v ústí vejcovodu, váží jen 0,02 gramu a měří 3,5 až 4 mm. Ihned po oplodnění se obalí dvěma vrstvami bílku, zatímco zárodek již roste. Při postupném sestupu vejcovodem do dělohy potom přijímá vajíčko ze zvláštních žláz výživné látky, čímž přibývá na objemu. V okamžiku, kdy se dostane do dělohy, začne se na něm vylučovat nejprve kožovitá, později mineralizovaná skořápka. Svoji velikost zvětší až šestkrát a při snesení váží již 0,12 gramu a měří až 17 mm. Doba od oplodnění po snesení, během níž probíhá v placentě výživa vajíčka děložními výměšky, trvá maximálně 30 dnů. Samice ježur snášejí vajíčko přímo do vaku, který se jim vytvoří na břišní straně a jehož otvor je obrácen ke kloace. Ptakopysk má sice zakrnělé vakové kosti, ale patrně přizpůsobením se vodnímu prostředí ztratil schopnost vak vytvořit, a snáší vejce do podzemního hnízda vystlaného suchou trávou a listím. Matka vejce zahřívá 10-11 dní, během této doby neopouští bezpečí nory, neloví. Čerstvě narozené mládě je velké 1,5 cm. Vylíhnutá mláďata se živí mateřským mlékem, které sají ze zduřelých výběžků kůže, neboť samice nemá prsní bradavky. Jako zajímavost lze uvést, že dodnes není s určitostí vysvětleno, jakým způsobem a ze kterých žláz se mléčné žlázy savců vyvinuly. Dnešní plazi totiž mají jen velmi málo potních žláz. Je však možné, že v dávné minulosti byl počet potních žláz u předků savcovitých plazů vyšší, protože kůže přímých předků plazů – obojživelníků – je na žlázy s vnější sekrecí velmi bohatá. Samec o mláďata nepečuje. Ptakopysk se ve volné přírodě dožívá věku 16 let, nejstarší pozorovaný jedinec přežil o rok déle. V zajetí se však nepodařilo chovat ptakopyska déle než 6 let, obvykle hyne mnohem dříve.
    Ptakopysk je vzduch dýchající savec, který tráví 17 hodin denně ve své podzemní noře. Samotáři používají pouze jednoduché, třebaže několik desítek metrů dlouhé chodby, samice s mláďaty pak hloubí složitý labyrint s vchodem nad úrovní nejvyšší vody, aby v případě povodně uchránily mláďata před utonutím. Dospělý ptakopysk navíc obývá více typů nor, které střídá se zřejmou pravidelností několika týdnů.
     Dalo by se říci, že predátoři, kteří by ptakopysky přímo ohrožovali, vyhynuli už před spoustou let. Dnes jim hrozí nebezpečí spíše nepřímé, od vodních krys či velkých ptáků. Nejobávanějším predátorem je tedy pro krtky s kachním zobákem člověk. Tvor, jež se dokázal přizpůsobovat změnám prostředí po milióny let, nemůže vzdorovat chemickému znečištění ani ztrátě teritoria.
    Ptakopysk patří mezi nejpřísněji chráněné tvory na zemi. Počátkem 20. století byl díky kvalitní kožešině střílen nájemnými lovci. Dnes je odchyt zvířat důsledně kontrolován a pouze několik málo zoologických zahrad se může pyšnit chovem ptakopyska v zajetí.
Genom ptakopyska
    Server AKADEMON.CZ uveřejnil velmi zajímavou informaci o dekódování genomu ptakopyska. Autor doc. Jaroslav Petr a chefredacteur serveru AKADEMON RNDr. Ondřej Dvořák CSc byli tak laskavi a dovolili uveřejnění citace z tohoto článku.
Po plazech mu zůstal jeden ze tří genů pro tvorbu vaječného žloutku. Má však už všechny geny pro mléčné bílkoviny. Geny pro bílkoviny mléka se v genomu ptakopyska nacházejí podobně jako u savců v sousedství genů pro sklovinu zubů, z kterých zřejmě také vznikly.
Samostatnou kapitolou je určení pohlaví ptakopyska. Australská genetička Jenny Gravesová už před několika lety zjistila, že ptakopysk má pohlavní chromozomy X a Y podobně jako ostatní savci. Na rozdíl od savců, kteří vystačí s jedním párem pohlavních chromozomů, však určuje pohlaví ptakopysků pět párů pohlavních chromozomů X1 až X5 a Y1 až Y5. Původně se Jenny Gravesová domnívala, že určení pohlaví ptakopyska kopíruje savčí model, kde samce určuje kombinace různých pohlavních chromozomů X a Y, zatímco samice vlastní jen chromozomy X. To ale neplatí a určení pohlaví ptakopyska se mnohem více podobá ptačímu systému. Ptáci mají pohlavní chromozomy Z a W, přičemž samec vlastní pár Z chromozomů a samice má dva různé pohlavní chromozomy – Z a W. Samčí chromozom Z nese u ptáků gen DMRT1, který patří do tzv. DM rodiny. Tato genová rodina se podílí na určení samčího pohlaví u všech obratlovců. Ptakopysk nese na chromozomu X5 gen, jenž jakoby z oka vypadl ptačímu genu DMRT1. Podle Jenny Gravesové tím podobnost ptačího Z a ptakopysčího X5 chromozom nekončí. Chromozom X5 ptakopyska se vnitřní strukturou silně podobá ptačímu Z chromozomu a jeho gen DMRT1 zřejmě hraje klíčovou roli v určení pohlaví ptakopysků.
Ptakopysk se podobá plazům a ptákům i tím, že nemá imprintované geny. Genový imprinting se vyvinul u savců a krytosemenných rostlin a představuje výjimku z Mendelových zákonů. U dvou až tří stovek savčích genů není jedno, od kterého rodiče je zdědíme. Jeden rodič předává potomkovi gen vždy inaktivní a druhý naopak předává tentýž gen v aktivním stavu. Výskyt dvou aktivních nebo naopak inaktivních forem genu má pro savce obvykle velmi vážné (nejednou fatální) následky. Imprintované geny se u savců nacházejí v sousedství tzv. repetitivních sekvencí, kde se dědičná informace „zasekla“ podobně jako poškozená vinylová gramodeska a opakují se tu mnohokrát jednotlivé genetické motivy. Ptakopysk má dědičnou informaci tvořenou (podobně jako savci) zhruba z půlky repetitivními sekvencemi. Ty však „nezdobí“ geny, jež u ostatních savců podléhají imprintingu.
Další podivuhodnou analogií mezi ptakopyskem a plazy je jedová žláza a její toxický sekret. Plazi mají jedové žlázy většinou v tlamě. Toxiny vládnou i plazi donedávna považovaní za zcela nejedovaté. Ptakopysk má jedovou žlázu ve zvláštní ostruze na zadní končetině. Její toxin se vyvinul z obranných bílkovin defenzinů, jež chrání organismus před bakteriální infekcí. Je zajímavé, že plazí jedy mají stejný původ. V tomto případě jde ale zřejmě o souhru náhod. Ptakopysk použil defenzivy k evoluci jedu nezávisle na plazech. Velké překvapení připravil ptakopysk genetikům, kteří studovali jeho geny pro receptory tzv. vomeronasálního orgánu. Plazi používají tento orgán k „ochutnávání“ molekul přítomných ve v jejich okolí. Hadi nabírají vzorek rozeklaným jazykem a tím pak doručují molekuly do vomeronasálního orgánu na horním patře tlamy. Savci mají vomeronasální orgán u báze nosní přepážky a slouží jim k vnímání feromonů. Zatímco savci mají jen pár stovek genů pro receptory vomeronaasálního orgánu, ptakopysk jich vlastní více než tisícovku. Zřejmě je používá pro „ochutnávání“ vody, v které si po většinu dne hledá potravu.
Hlavní rozdíly mezi ptakopyskem a ostatními savci neleží podle všeho ve strukturních genech, ale v jejich regulačních sekvencích. Zjednodušeně řečeno, ptakopysk dělá s podobnými geny úplně jiné věci než vačnatci nebo placentálové. Proto bude další výzkum DNA ptakopyska i nadále vzrušující záležitostí.
Monotremata – Ptakořitní – Monotremes (4 druhy ve 2 čeledích)      
Čeleď:  ptakopyskovití ( Ornithorhynchidae )  – Platypuse (syn. Duck-billed Platypus)
   Ornithorhynchus anatinus  (Shaw, 1799) –  ptakopysk (syn. p. podivný, p. hnědý) – Platypus, Duck-Billed Platypus (syn.  O. paradoxus, Platypus anatinus )

Čeleď:   ježurovití ( Tachyglossidae  , syn.  Echidnidae  ) – Echidnas (syn. Spiny Anteaters)
 Zaglossus bruijni  (Peters & Doria, 1876) –  paježura Bruijnova (syn. p. novoguinejská, p. australská) (syn.  Z. bartoni, Tachyglossus bruijni, Z. bartoni  = p. Bartonova, Z. bubuensis ) – ang. Long-beaked Echidna, New Guinea Echidna
 Zaglossus attenboroughi  Flannery & Groves, 1998-  paježura Attenboroughova
 Tachyglossus aculeatus  (Shaw, 1792) –  ježura australská (syn. j. krátkonosá, j. tasmánská)(syn.  T. setosus, Echidna aculeata, Myrmecophaga aculeata ) – Short-beaked Echidna, Australian Echidna


Vtipy o ptakopyscích jsou také vzácné:

Strýc z Austrálie vyprávěl, že prý u nich jsou některé ohrožené druhy  zvířat velmi přísně chráněné. Napr. koala, tučnák, ptakopysk…  … To si takhle jednou pytlák uloví ptakopyska a peče si ho nad  ohněm. No ale chytnou ho přitom policajti a tak jde před soud. U  soudu dostane velikou pokutu s tím, že příště by šel do vězení. No a  když se všichni rozcházejí, soudce k němu přijde a povídá: „Řeknete  mi člověče, jen tak mezi čtyřma očima, jak vlastně takovej ptakopysk  chutná? Mě by to hrozně zajímalo.“
„Ale pane soudce, nic moc. Něco  mezi koalou a tučnákem…“

Proč mají ptakopyskové ploché nohy?
Aby mohli dobře zadupávat hořící buš.
A proč mají sloni ploché nohy?
Aby mohli dobře zadupávat hořící ptakopysky.


A básně o ptakopyscích jsou ještě vzácnější. Zde je roztomilé dílko Jirky T.:

Dárek pod stromeček

Chovám párek ptakopysků,
pro radost, ne kvůli zisku,
každý má svou vlastní misku,
bydlí v noře v říčním písku.

V zobáku mi trepky nosí,
bych nemusel chodit bosý,
klidně je nech žužlat prst
a pohlaď si jejich srst.

Jak kotě se rádi mazlí,
na zloděje bývávaj zlí.
V zadních nožkách – říkám předem,
on má drápek s prudkým jedem.

Ona ráno vejce snese,
čistotní jsou, nebojte se,
kromě toho denně čeká,
až nadojím číšku mléka.

Nepřátelé zvířat tvrdí,
že ptakopysk trochu smrdí,
stačí litřík živých květů,
nepoznáš že mazlík je tu.

Napůl bobr, trochu pták,
žerou hlavně bramborák.
potom žízeň zaženou
jednou plzní chlazenou.

Velmi lehce všechno zvládaj,
mám rád, když mi drbou záda,
vaří, žehlí, e-majlujou,
celou chodbu vymalujou.

Krásně zpívaj, maj hlas Gotta,
tykaj všem a lehce koktaj,
přední tlapkou jointa smotaj,
nekecaj mi do života.

Ke štěstí jsi mnohem blíže,
když máš doma tohle žvíže.
Každého si lehce získá,
k Vánocům chtěj ptakopyska!