خلد الماء (Ornithorhynchus anatinus)، المعروف أيضًا باسم خلد الماء ذو منقار البط، هو حيوان ثديي شبه مائي بيوض يعيش في شرق أستراليا، بما في ذلك تسمانيا. وهو يشكل النوع الوحيد الموجود ضمن فصيلته Ornithorhynchidae، وجنس Ornithorhynchus، على الرغم من وجود العديد من الأنواع ذات الصلة في سجل الحفريات. إلى جانب أنواع إيكيدنا الأربعة، فهو واحد من خمسة أنواع أحادية المسلك موجودة، وهي ثدييات تتميز بالبيوض بدلاً من التكاثر الولودي. على غرار أحاديات المسلك الأخرى، يمتلك خلد الماء قدرات تحديد الموقع الكهربائي، حيث يستخدم هذا الحاسة لتحديد موقع الفريسة المائية عندما تكون عيونها وأذنيها وفتحتي أنفها مغلقة. ومن الجدير بالذكر أنه من بين أنواع الثدييات السامة النادرة، حيث يمتلك ذكور خلد الماء نتوءًا على كل طرف خلفي قادر على إيصال سم قوي ومؤلم للغاية.
خلد الماء (Ornithorhynchus anatinus)، ويشار إليه أحيانًا باسم خلد الماء ذو منقار البط، وهو حيوان ثديي شبه مائي واضع للبيض ومستوطن في شرق أستراليا، بما في ذلك تسمانيا. خلد الماء هو الممثل الحي الوحيد لعائلته Ornithorhynchidae وجنس Ornithorhynchus، على الرغم من ظهور عدد من الأنواع ذات الصلة في السجل الأحفوري. إلى جانب الأنواع الأربعة من إيكيدنا، فهو واحد من الأنواع الخمسة الموجودة من أحاديات المسلك، وهي ثدييات تضع البيض بدلاً من ولادة صغار حية. مثل غيره من أحاديات المسلك، يتمتع خلد الماء بإحساس تحديد الموقع الكهربائي، والذي يستخدمه لاكتشاف الفريسة في الماء بينما تكون عينيه وأذنيه وفتحتي أنفه مغلقة. إنه أحد الأنواع القليلة من الثدييات السامة، حيث أن ذكر خلد الماء لديه نتوء في كل قدم خلفية يصدر سمًا مؤلمًا للغاية.
إن الشكل المميز لهذا الحيوان الثديي بيوض ومنقار البط وذيل القندس قد حير علماء الطبيعة الأوروبيين في البداية. في عام 1799، خلص الفاحصون العلميون الأوائل لعينة خلد الماء المحفوظة إلى أنها كانت ملفقة، تم تجميعها من أجزاء من حيوانات متعددة. إن الخصائص الفريدة لخلد الماء تجعله مهمًا لأبحاث علم الأحياء التطوري وتثبته كرمز مميز ورمزي لأستراليا. علاوة على ذلك، فهو يحمل أهمية ثقافية لمختلف مجتمعات السكان الأصليين، الذين كانوا يصطادونه تاريخيًا للحصول على لقمة العيش، وقد تم تصويره على الطوابع والعملات الوطنية.
تاريخيًا، تم استهداف خلد الماء بسبب فرائه؛ ومع ذلك، فقد تم منحه الحماية القانونية في جميع ولاياته الأصلية منذ عام 1912. وقد حققت مبادرات التربية في الأسر نجاحًا محدودًا، ولا يزال هذا النوع عرضة للتهديدات مثل التلوث، والصيد العرضي، وتغير المناخ. يصنفها الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN) حاليًا على أنها من الأنواع القريبة من التهديد؛ ومع ذلك، دعا تقرير صدر في نوفمبر 2020 إلى إعادة تصنيفه كأنواع مهددة بالانقراض بموجب قانون EPBC الفيدرالي، مشيرًا إلى تدمير الموائل وانخفاض عدد السكان في جميع الولايات.
التصنيف والتسميات
لقد استخدمت المجتمعات الأسترالية الأصلية تاريخيًا تسميات متنوعة لخلد الماء، مما يعكس تعدد لغات ولهجات السكان الأصليين. وتشمل هذه المناطق: boondaburra، وmallingong، وtambreet، وwatjarang (من مناطق ياس، ومورومبيجي، وتوموت)؛ tohunbuck (من منطقة جومبورا، دارلينج داونز)؛ dulaiwarrung أو dulai warrung (لغة Woiwurrung، Wurundjeri، فيكتوريا)؛ دجانبانج (بوندجالونج، كوينزلاند)؛ djumulung (لغة يوين، يوين، نيو ساوث ويلز)؛ maluŋgaŋ (لغة نجوناوال، نجوناوال، إقليم العاصمة الأسترالية)؛ biladurang، wamul، dyiimalung، oornie، dungidany (لغة Wiradjuri، Wiradjuri، فيكتوريا، نيو ساوث ويلز)؛ وأونا، من بين آخرين. في بالاوا كاني، وهي لغة تسمانية أعيد بناؤها، المصطلح المحدد هو لاريلا.
حدثت المواجهة الأوروبية الأولى مع خلد الماء في عام 1798، عندما أرسل الكابتن جون هانتر، الحاكم الثاني لولاية نيو ساوث ويلز، فراءً ورسمًا تخطيطيًا إلى بريطانيا العظمى. اشتبه العلماء البريطانيون في البداية في أن خصائص العينة كانت ملفقة. أعرب جورج شو، الذي نشر الوصف الافتتاحي للحيوان في منوعات علماء الطبيعة في عام 1799، عن شكوكه العميقة بشأن صحته. في الوقت نفسه، افترض روبرت نوكس أن وصولها إلى إنجلترا عبر المحيط الهندي يشير إلى أنها ربما كانت قطعة أثرية بناها البحارة الصينيون. وكانت الفرضية السائدة هي أن منقار البطة تم ربطه بشكل مصطنع بجسم مخلوق يشبه القندس. حتى أن شو استخدم مقصًا لفحص الغرز.
يشير المصطلح العامي "خلد الماء" إلى "القدم المسطحة"، وهو مشتق من الكلمة اليونانية platúpous (πlectατύπους)، والتي تجمع بين platús (πlectατύς 'عريضة وواسعة ومسطحة') وpoús (πούς 'قدم'). قام شو في البداية بتسمية الأنواع ذات الحدين اللينيين خلد الماء الأنتيني أثناء وصفه؛ ومع ذلك، فقد تم التأكد على الفور من أن لقب الجنس خلد الماء كان مشغولًا بالفعل بجنس خنفساء. وفي وقت لاحق، وصفه يوهان بلومينباخ بشكل مستقل بأنه Ornithorhynchus paradoxus في عام 1800، وذلك باستخدام عينة قدمها السير جوزيف بانكس. ومع الالتزام بمبادئ الأولوية التسمية، تم الاعتراف رسميًا بهذا النوع لاحقًا باسم Ornithorhynchus anatinus.
تتعرف القواميس المتعددة على "خلد الماء" أو صيغة المفرد "خلد الماء" كصيغة جمع مقبولة. في حين يتم استخدام "platypi" أحيانًا كصيغة جمع، إلا أنها تشكل بناءًا لاتينيًا زائفًا؛ من الناحية الاشتقاقية، واستنادًا إلى أصولها اليونانية، فإن صيغة الجمع الصحيحة ستكون "خُلد الأرجل". أشار المستعمرون الأوروبيون الأوائل إلى الحيوان باستخدام أسماء وصفية مختلفة، بما في ذلك "الخلد المائي" و"منقار البط" و"خلد البط". يتم أيضًا تحديد هذا النوع أحيانًا على وجه التحديد باسم "خلد الماء ذو منقار البط". لا توجد تسميات رسمية لنسل خلد الماء؛ ومع ذلك، يتم استخدام "خلد الماء" و"puggle" بشكل غير رسمي.
يُترجم الاسم العلمي Ornithorhynchus anatinus حرفيًا إلى "خطم طائر يشبه البط"، حيث ينشأ اسم جنسه من الجذر اليوناني ornith- (όρνιθ ornith أو ὄρνις órnīs 'طائر') والمصطلح rhúnkhos (ῥύγχος 'خطم،' 'منقار'). صفة النوع مشتقة من المصطلح اللاتيني anatinus ("يشبه البطة") من الكلمة anas "البطة". بصفته الممثل الوحيد الموجود، يشكل خلد الماء مصنفًا أحادي النمط ضمن عائلته، Ornithorhynchidae.
الوصف
يمتلك خلد الماء جسمًا صغيرًا انسيابيًا، ويغطيه في الغالب فراء بني قصير وكثيف. يحبس هذا الغطاء طبقة عازلة من الهواء بشكل فعال، مما يحافظ على التنظيم الحراري للحيوان سواء في الماء أو على الأرض. يتكون معطف الفرو المقاوم للماء من شعيرات حماية مسطحة وفرو سفلي منحني الخطوط. يُصنف من بين الثدييات الأكثر كثافة بالفراء، ولا يفوقه سوى ثعالب الماء. علاوة على ذلك، يُظهر خلد الماء تألقًا حيويًا، وينبعث منه تألق سماوي وأخضر تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. قد توفر هذه الخاصية تمويهًا في البيئات ذات الإضاءة الخافتة، خاصة ضد الحيوانات المفترسة الحساسة للأشعة فوق البنفسجية. يتكون المنقار المميز الذي يشبه البطة من خطم ممدود وفك سفلي، وكلاهما مغلف بطبقة ناعمة. تقع فتحات الأنف بالقرب من القمة الظهرية للخطم، في حين يتم وضع العينين والأذنين مباشرة خلف الخطم داخل أخدود يغلق عند غمره بالمياه. يمتلك الحيوان أكياسًا على الخد تستخدم لتخزين الطعام. ذيل خلد الماء العريض المسطح، على الرغم من كونه مكسوًا بالفرو وليس متقشرًا مثل ذيل القندس، يعمل كاحتياطي للدهون ويعمل كدفة أثناء الحركة المائية. أرجلها قصيرة وتظهر وضعية مترامية الأطراف. حزام واضح يميز القدم الأمامية. أثناء التمشي على الأرض، يتم ثني القدمين بطريقة المشي المفصلي، وبالتالي حماية الحزام.
يمتلك خلد الماء ترقوة داخل حزام كتفه، وهي خاصية مشتركة مع الزواحف. كما هو الحال مع العديد من الفقاريات المائية وشبه المائية الأخرى، تظهر عظامها تصلب العظام، وهي حالة تعزز كثافة العظام للتخفيف من الطفو. خلد الماء البالغ عديم الأسنان، وبدلاً من ذلك يستخدم منصات شديدة الكيراتين للمضغ. يمتلك خلد الماء الصغير ضاحكًا واحدًا واثنين من الأضراس في كل فك علوي، إلى جانب ثلاثة أضراس على الأسنان. تتميز أسنان الخد العلوية والثالثة السفلية بوجود نتوء رئيسي واحد، في حين تحتوي الأسنان المتبقية على اثنتين. عادةً ما يتم التخلص من الأسنان بالتزامن مع خروجهم من جحر الولادة.
يبلغ متوسط طول خلد الماء الذكور البالغين 50 سم (20 بوصة) ووزن 1700 جرام (3.7 رطل)، بينما تكون الإناث أصغر حجمًا، حيث يبلغ متوسطها 43 سم (17 بوصة) و900 جرام (2.0 رطل) على التوالي. تلتزم هذه الأنواع بقاعدة بيرجمان، حيث تظهر حجمًا متزايدًا في الأفراد الموجودة في الجنوب، ويُعزى ذلك إلى المناخات الباردة. ومع ذلك، توجد اختلافات محلية. يحافظ خلد الماء على متوسط درجة حرارة الجسم حوالي 32 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت)، وهي أقل بشكل ملحوظ من 37 درجة مئوية (99 درجة فهرنهايت) المميزة للثدييات المشيمية. تشير التحقيقات إلى أن درجة الحرارة المنخفضة هذه تمثل تكيفًا تدريجيًا مع الضغوط البيئية الشديدة بين الأنواع الوحيدة المتبقية من الأنواع أحادية المسلك، بدلاً من سمة موجودة في كل مكان لأحادية المسلك الأسلاف.
يمتلك خلد الماء مذرقًا، وهي فتحة فريدة تخدم كلاً من الوظائف الإنجابية والإخراجية. يتميز خلد الماء الذكري بوجود أشواك في القضيب وحشفة قضيب غير متماثلة، مع كون الجانب الأيسر أكثر بروزًا. تمتلك الإناث مبيضين، على الرغم من أن المبيض الأيمن لا يعمل، ولا توجد حلمات ثديية.
الحواس
تمثل أحاديات المسلك النظام الوحيد من الثدييات، باستثناء دولفين غيانا، المعروف بإظهار الاستقبال الكهربائي. أثناء البحث عن الطعام، يستخدم خلد الماء تحديد الموقع الكهربائي، حيث يتم إغلاق عينيه وأذنيه وفتحتي أنفه تحت الماء. من خلال فحص قاع المجرى بمنقاره، يمكن للمستقبلات الكهربائية لخلد الماء اكتشاف التيارات الكهربائية الدقيقة التي تنتجها الانقباضات العضلية لفريسته. وقد أثبتت الدراسات التجريبية أن خلد الماء يستجيب حتى لـ "الجمبري الاصطناعي" عند تطبيق تيار كهربائي منخفض.
يمتلك خلد الماء ما يقرب من 40.000 مستقبل كهربائي، مرتبة بشكل منتظم في صفوف طولية عبر جلد منقاره، في حين أن المستقبلات الميكانيكية، المسؤولة عن الإحساس اللمسي، منتشرة بشكل موحد في جميع أنحاء المنقار. تقع المنطقة الحسية الكهربائية للقشرة الدماغية في موقع مشترك داخل المنطقة الحسية الجسدية اللمسية. تتلقى بعض الخلايا العصبية القشرية مدخلات متقاربة من كل من المستقبلات الكهربائية والمستقبلات الميكانيكية، مما يعني أن خلد الماء يرى المجالات الكهربائية كمحفزات لمسية. تمارس هذه المستقبلات المعتمدة على المنقار تأثيرًا مهيمنًا على الخريطة الجسدية لدماغ خلد الماء، وهو ما يشبه بروز الأيدي البشرية في قزم بنفيلد. خلد الماء قادر على تمييز اتجاه المصدر الكهربائي، ربما من خلال مقارنات قوة الإشارة التفاضلية عبر مجموعة المستقبلات الكهربائية الخاصة به، وهي قدرة معززة بحركات رأسه المميزة جنبًا إلى جنب أثناء البحث عن الطعام. علاوة على ذلك، قد يتأكد الحيوان من مسافة الفريسة المتنقلة من خلال تحليل التباين الزمني بين إدراك الضغط الكهربائي والميكانيكي. قد يرتبط الاعتماد على تحديد الموقع الكهربائي للصيد في البيئات المائية العكرة بين أحاديات المسلك بفقدان الأسنان التطوري. أظهر Obdurodon المنقرض أيضًا استقبالًا كهربائيًا؛ ومع ذلك، وعلى النقيض من خلد الماء المعاصر، فقد طارد فريسته في المياه المفتوحة.
تظهر الهياكل العينية لخلد الماء خصائص بدائية لوحظت أيضًا في الأسماك الرئوية والبرمائيات، بما في ذلك الغضاريف الصلبة والمخاريط المزدوجة وقطرات الدهون. على الرغم من صغر حجمها وانغلاقها تحت الماء، فإن العديد من السمات التشريحية لعيون خلد الماء تشير إلى اعتماد أسلافها تاريخيًا على الرؤية. تماشيًا مع الثدييات المائية الأخرى، تتميز عين خلد الماء بقرنية مسطحة وعدسة محيطة، مع سطح عدسي خلفي يُظهر ميلًا واضحًا. إن التركيز الزمني للخلايا العقدية في شبكية العين، وهو أمر بالغ الأهمية للرؤية الثنائية، يدل على دور بدائي في الافتراس، على الرغم من أن حدة البصر الفعلية غير كافية للأنشطة المفترسة الفعالة. يتوازى هذا الحدة المقيدة مع التكبير القشري المنخفض، والنواة الركبية الجانبية الضئيلة، والسقف البصري البارز، مما يشير إلى أن الدماغ المتوسط البصري يحمل أهمية وظيفية أكبر من القشرة البصرية، وهو نمط لوحظ في بعض أنواع القوارض. تشير هذه الخصائص مجتمعة إلى أن خلد الماء قد خضع للتكيف مع الوجود المائي والليلي، مما عزز تطور نظامه الحسي الكهربائي على حساب نظامه البصري. يتناقض هذا المسار التطوري مع العدد المحدود من المستقبلات الكهربائية الموجودة في إيكيدنا قصير المنقار، الذي يسكن البيئات القاحلة، في حين أن إيكيدنا طويل المنقار، الذي يقيم في بيئات أكثر رطوبة، يُظهر حالة متوسطة بين هذين المسلكين الأحاديين.
تم تكييف الجهاز السمعي لخلد الماء خصيصًا للسمع في البيئات الأرضية. مثل جميع الثدييات الأوروبية، تمتلك ثلاث عظيمات الأذن الوسطى؛ ومع ذلك، فإن قوقعة الأذن، على الرغم من افتقارها إلى الحلزونات، توصف بأنها "منظمة بشكل جيد". تحتوي القوقعة على صفوف متميزة من الخلايا الشعرية الداخلية والخارجية. على غرار الثدييات المشيمية، فإن خلايا الشعر الخارجية لخلد الماء متخصصة في الإدراك السمعي عالي التردد، مما يعني أن هذه سمة ثديية قديمة. ومع ذلك، فإنه يعرض أيضًا عددًا أكبر من صفوف الخلايا الشعرية الداخلية. خضعت الأنظمة الشمية لخلد الماء والإيكيدنا لتطور مستقل من سلف يمتلك حاسة شم أقل تطورًا. تفتقر البصلة الشمية الرئيسية لخلد الماء إلى الطبقات المعقدة التي لوحظت في إيكيدنا، كما أن قشرتها الكمثرية وصفائحها أبسط نسبيًا. تختلف أحاديات المسلك عن الثدييات المشيمية في ترتيب خلاياها التاجية، والتي تنتشر في جميع أنحاء الطبقة الضفيرة الخارجية للبصلة الشمية بدلاً من تشكيل طبقة أحادية مدمجة.
السم
على الرغم من أن خلد الماء من الذكور والإناث يولدون بمهماز خلفي في الكاحل، إلا أن الذكور فقط هم الذين يحتفظون بهذه الهياكل حتى مرحلة البلوغ. توجد نتوءات مماثلة في العديد من مجموعات الثدييات القديمة، مما يشير إلى أن هذه الميزة تمثل سمة ثديية قديمة وواسعة الانتشار. مهماز الذكر قادر على حقن السم، وهو قوي بما يكفي لإحداث ألم شديد لدى البشر. بعد التسمم، يصاب الطرف المصاب بالوذمة (تورم بسبب تراكم السوائل)، والتي يمكن أن تتطور إلى فرط التألم المؤلم (حساسية شديدة للألم) تستمر لعدة أشهر.
يتكون السم في المقام الأول من بروتينات تشبه الديفينسين (DLPs)، يتم تصنيعها بواسطة الجهاز المناعي، مع كون بعض المكونات خاصة بالأنواع. يتم إنشاء هذا السم داخل الغدد السنخية على شكل الكلى الموجودة في فخذ كل طرف خلفي ومتصلة بالمهماز. تعمل المهمازات السامة لذكور خلد الماء كسلاح أثناء الصراعات الداخلية مع الذكور الآخرين، والتي تحدث عادةً خلال موسم التكاثر.
التوزيع والسكن
خلد الماء هو حيوان أصلي لأنظمة المياه العذبة في شرق أستراليا، ويمتد من كوينزلاند إلى تسمانيا، ويشمل جزيرة كينغ ولكن باستثناء مجموعة فورنو. في السابق، كان هذا النوع يعتبر منقرضًا من البر الرئيسي لجنوب أستراليا، مع ملاحظة مسجلة نهائية حدثت في رينمارك في عام 1975. وقد أجريت جهود تكاثر خلد الماء في الأسر بنجاح في محمية واراونج خلال الفترة 1990-1991. بعد إعادة فتح المحمية المهجورة سابقًا في أكتوبر 2020، تم توثيق تعشيش خلد الماء في بيئته الطبيعية. يُقدر عدد السكان الذين تم إدخالهم إلى جزيرة الكنغر في عشرينيات القرن الماضي بـ 150 فردًا داخل منطقة نهر روكي في منتزه فليندرز تشيس الوطني. أدى موسم حرائق الغابات الأسترالية 2019-2020 إلى حرائق واسعة النطاق في جميع أنحاء الجزيرة، مما أثر بشدة على الحياة البرية فيها. ومع ذلك، بذلت فرق الإنعاش من وزارة البيئة والمياه في جنوب أفريقيا جهودًا لاستعادة الموائل، مما أدى إلى ظهور العديد من خلد الماء بحلول أبريل 2020. وقد انخفض عدد خلد الماء بشكل كبير في حوض موراي-دارلنج، وهو ما قد يعزى إلى عدم كفاية ممارسات إدارة المياه. يسكن خلد الماء في بيئات المياه العذبة المتنوعة، مثل الأنهار والجداول والبحيرات والمسابح الشبيهة بالبحيرات الشاطئية. تتراوح الموائل الأرضية المحيطة بها من الغابات المطيرة الاستوائية إلى مناطق جبال الألب الأكثر برودة.
البيئة والسلوك
باعتباره نوعًا شبه مائي، يحتاج خلد الماء إلى موطن دائم للمياه العذبة. تعتبر حركته في السباحة مميزة بين الثدييات، وتتميز بضربات متناوبة لأقدامها الأمامية للدفع، حيث تعمل الأقدام الخلفية المكففة والذيل كآليات توجيه. هذا النوع قادر على الحفاظ على درجة حرارة جسمه منخفضة نسبيًا حتى عند البحث عن الطعام في المياه الباردة التي تقل درجة حرارتها عن 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت). أشارت إحدى الدراسات إلى أن مدة الغطس تبلغ في المتوسط خمسة وثلاثين ثانية، تليها فترات غطس على السطح يبلغ متوسطها ثلاث عشرة ثانية. في المقام الأول ليلاً، يُظهر خلد الماء أيضًا نشاطًا عند الغسق في الصيف وأثناء ساعات النهار في الشتاء. قد يقضي خلد الماء الفردي نصف يومه في البيئات المائية قبل أن يتراجع إلى جحره، الذي يتم حفره في ضفاف النهر. تتراوح هذه الجحور من مواقع الراحة البدائية إلى غرف التعشيش والتكاثر المعقدة. يمكن أن يمتد نطاق الفرد حتى 7 كيلومترات (4.3 ميل)، وعادةً ما يتداخل نطاق منزل الذكر مع نطاق ثلاث إلى أربع إناث. خلد الماء ليس صوتًا عاليًا بشكل عام؛ ومع ذلك، فقد لوحظ أنها تذمر عند إزعاجها وتصدر صريرًا عند الشعور بالألم.
خلد الماء هو من الأنواع آكلة اللحوم التي تتغذى عن طريق فحص الركيزة في البيئات المائية. يتكون نظامها الغذائي من يرقات الحشرات والديدان الحلقية والروبيان وجراد البحر وذوات الصدفتين والضفادع الصغيرة وبيض السمك. يتم تخزين المواد الغذائية مؤقتًا في أكياس الخد الخاصة بها للاستهلاك اللاحق. أظهرت خلد الماء الأسيرة عمرًا يصل إلى ثلاثين عامًا، بينما تم القبض على الأفراد البرية في سن الرابعة والعشرين. تشمل الحيوانات المفترسة لخلد الماء سمك موراي، وثعابين البحر، وثعابين السجاد، والجوانا، والنسور، والتماسيح، والثعالب. تساهم الطفيليات والفيروسات أيضًا في موتها، على الرغم من أن خلد الماء يُظهر تحملًا ملحوظًا لهذه العوامل. خارجيًا، يمكن لخلد الماء أن يستضيف البراغيث والعث والقراد، مع كون القراد أكثر انتشارًا لدى الأفراد الأصغر سنًا. عادةً ما تتطفل أنواع القراد Ixodes ornithorhynchi على خلد الماء. داخليًا، قد يؤوي خلد الماء الأوالي، والديدان المثقوبة، والديدان الخيطية. تم التعرف على الفطريات Mucor amphibiorum في خلد الماء في تسمانيا، مما يتسبب في الإصابة بالفطار المخاطي، وهو مرض يتميز بآفات جلدية وتقرحات في جميع أنحاء الجسم.
التكاثر
يظهر خلد الماء أنماط تكاثر موسمية، حيث تتكاثر المجموعات الجنوبية عادة في وقت لاحق من العام مقارنة بنظيراتها الشمالية؛ على سبيل المثال، تتزاوج تلك الموجودة في نيو ساوث ويلز خلال فصلي الخريف والشتاء. حددت الأبحاث كلا من أفراد خلد الماء المقيم والعابر، مما يشير إلى وجود نظام تزاوج متعدد الزوجات. تعتبر الإناث بشكل عام تصل إلى مرحلة النضج الجنسي في عمر عامين وتستمر في التكاثر بعد تسع سنوات. أثناء الجماع، يقترب الذكر من الأنثى من الخلف، ويمسك ذيلها بمنقاره، ثم يضع ذيله تحت ذيلها من الجانب قبل أن يمسك رقبتها أو كتفها. تنسحب الأنثى بعد ذلك إلى جحر التعشيش أو التكاثر المبطن بالعشب، والذي يمكن أن يمتد حتى 30 مترًا (98 قدمًا) في الطول، لوضع البيض وتربية نسلها. شكك علماء الطبيعة الأوروبيون الأوائل في البداية في أن أنثى خلد الماء تضع البيض؛ ومع ذلك، تم تأكيد ذلك بشكل نهائي من قبل ويليام هاي كالدويل في عام 1884.
تخضع معظم اللاقحات في الثدييات للانقسام الشامل، مما يؤدي إلى تكوين خلايا ابنة متعددة قابلة للقسمة. في المقابل، تظهر أحاديات المسلك، بما في ذلك خلد الماء، وكذلك الزواحف والطيور، انقسامًا ميروبلاستيكيًا، حيث لا تنقسم البويضة بشكل كامل. تحافظ الخلايا المحيطية للصفار على الاستمرارية مع السيتوبلازم في البيضة، مما يسهل تبادل النفايات والمواد المغذية بين الصفار والجنين والبيضة عبر السيتوبلازم. عادةً ما تضع الأنثى بيضتين صغيرتين مصنوعتين من الجلد، يبلغ طول كل منهما حوالي 17 ملم (21⁄32 بوصة). تتطور هذه البويضات في الرحم لمدة ثمانية وعشرين يومًا تقريبًا، تليها فترة حضانة خارجية مدتها عشرة أيام. تلتف الأنثى حول البيض الحاضن بينما يخضع الجنين لمزيد من التطور. خلد الماء حديث الفقس ضعيف للغاية؛ نظرًا لكونها عمياء وعديمة الشعر، فإنها تتغذى على حليب الأم، وهو أكثر كثافة من حليب الثدييات المشيمية ويزودها بجميع المكونات اللازمة لنموها وتطورها. نظرًا لعدم وجود حلمات، يتم إفراز الحليب من خلال مسام الجلد، حيث يستهلكه الصغار مباشرة من فرائها. يتم الحفاظ على النسل بالحليب لمدة أربعة أشهر تقريبًا. يتم فطام نسبة صغيرة من الصغار بعد الخروج من الجحر، عادةً في غضون خمسة أيام. تمتلك الصغار أيضًا كيس صفار متبقي، والذي يمتص خلال أربعة أيام.
خلال مرحلتي الحضانة والفطام، تغادر الأم الجحر في البداية للقيام برحلات قصيرة للبحث عن الطعام. تقوم بإنشاء عدة سدادات تربة رفيعة على طول الجحر. يؤدي عبورها عند عودتها إلى طرد الماء من فرائها، وبالتالي الحفاظ على جفاف الجحر. تقلل الأنثى الوقت الذي تقضيه مع نسلها بعد خمسة أسابيع، حيث يخرج الصغار من الجحر عند عمر أربعة أشهر تقريبًا. في هذه المرحلة، يتم فرشهم بالكامل وقد يصل وزنهم إلى حوالي 67% من وزن الشخص البالغ و80% من طوله. عادةً ما يتفرق الذكور الأحداث على مسافات أكبر من الإناث. ويتحقق النمو الكامل عند عمر عامين تقريبًا.
تاريخ التطور
في منشورات متميزة امتدت في الأعوام 1934، و1947، و1951، اقترح ويليام كينج جريجوري نظرية تقترح وجود اختلاف مبكر بين الثدييات المشيمية والجرابيات، يليه تفرع تطوري لاحق يفصل بين أحاديات المسلك والجرابيات. أشارت الأبحاث اللاحقة ونتائج علم الحفريات إلى أن هذه الفرضية غير دقيقة. تمثل أحاديات المسلك المعاصرة السلالة الباقية من الاختلاف المبكر داخل شجرة النشوء والتطور في الثدييات، مع حدث تفرع لاحق يُعتقد أنه أدى إلى ظهور المجموعات الجرابيية والمشيمية. تشير تحليلات الساعة الجزيئية ومنهجيات تأريخ الحفريات إلى أن خلد الماء انحرف عن قنافذ النمل منذ حوالي 19 إلى 48 مليون سنة.
يرجع أقدم دليل أحفوري لخلد الماء الحديث إلى ما يقرب من 100000 عام مضت، خلال العصر الرباعي، على الرغم من أنه تم التعرف على عظمة طرف منسوبة إلى Ornithorhynchus في طبقات العصر البليوسيني. تعتبر الأجناس أحادية المسلك المنقرضة من العصر الطباشيري، وتحديدًا تينولوفوس، وستيروبودون، وكوليكودون، بمثابة أشكال قاعدية لكل من خلد الماء وإيكيدناس. تتكون بقايا ستيروبودون المتحجرة، التي تم اكتشافها في نيو ساوث ويلز، من عظم فك سفلي متحجر يضم ثلاثة أضراس (على عكس خلد الماء المعاصر البالغ، وهو عديم الأسنان). في البداية، تم افتراض أن هذه الأضراس المولية هي تريبوسفينيك، وهي خاصية من شأنها أن تدعم البديل من نظرية غريغوري؛ ومع ذلك، تشير الأبحاث اللاحقة إلى أنه على الرغم من امتلاكها لثلاث شرفات، إلا أن تطورها قد تم عبر عملية متميزة. الفك المتحجر لـ Teinolophos ممدود، لكن، على عكس فك خلد الماء (وقنفد البحر) الحديث، لا يحتوي على منقار.
في عام 2024، تم اكتشاف عينات أحفورية تعود إلى أواخر العصر الطباشيري (العصر السينوماني) لأقارب خلد الماء الأوائل من نفس الطبقات الجيولوجية مثل ستيروبودون. وشملت هذه الاكتشافات نبات Opalios الأساسي وDharragarra الأكثر تقدمًا من الناحية التطورية. من المحتمل أن يكون الأخير هو أقدم عضو تم التعرف عليه في عائلة خلد الماء Ornithorhynchidae، ويتميز باحتفاظه بصيغة الأسنان المميزة لأقارب خلد الماء في حقبة الحياة الحديثة. تم التعرف على أقارب أحفوريين إضافيين، Monotrematum وPatagorhynchus، في الأرجنتين، ويعود تاريخهما إلى العصر الطباشيري الأخير (الماسترخي) ومنتصف العصر الباليوسيني، على التوالي. ويشير وجودها إلى أن بعض الكائنات الأحادية قد هاجرت بنجاح من أستراليا إلى أمريكا الجنوبية عندما كانت القارات متصلة عبر القارة القطبية الجنوبية. تعتبر هذه العينات الأرجنتينية أيضًا أعضاء محتملين في عائلة Ornithorhynchidae. أقرب حفرية معروفة لخلد الماء الحديث هي أوبدورودون، التي سكنت أستراليا من أواخر عصر الأوليجوسين إلى العصر الميوسيني. هذا الجنس يشبه إلى حد كبير خلد الماء المعاصر، مع استثناء ملحوظ لامتلاك أضراس. تم تأريخ سن متحجر ينتمي إلى خلد الماء الضخم Obdurodon tharalkooschild إلى ما بين 5 إلى 15 مليون سنة مضت. بناءً على هذه الأدلة السنية، يُقدر أن الحيوان قد وصل إلى طول 1.3 متر، مما يجعله أكبر خلد الماء معروف حتى الآن.
لقد مثّل فقدان الأسنان التطوري في خلد الماء الحديث لغزًا كبيرًا تاريخيًا، لا سيما بالنظر إلى أن صف الأسنان المولية السفلية المتميز استمر في سلالته لأكثر من 95 مليون سنة. وحتى أقرب أحفورياته، أوبدورودون، والتي تُظهر تشابهًا شكليًا قويًا مع خلد الماء، احتفظت بهذه الميزة السنية. ومع ذلك، تشير الأبحاث المعاصرة إلى أن هذا الانخفاض في الأسنان كان ظاهرة جيولوجية حديثة، حدثت منذ حوالي 2.5 مليون سنة خلال عصر البليو-البليستوسين. تتزامن هذه الفترة مع استعمار أستراليا من قبل الراكالي، وهو قوارض شبه مائية كبيرة، من غينيا الجديدة. واجه خلد الماء، الذي كان يستهلك في السابق مجموعة متنوعة من الفرائس الصلبة واللينة، ضغوطًا تنافسية كبيرة من الراكالي على مصادر الغذاء ذات الأجسام الصلبة مثل جراد البحر وبلح البحر. يُفترض أن هذه المنافسة بين الأنواع هي التي أدت إلى اختيار فقدان الأسنان في خلد الماء، مما أدى إلى استبدالها بحشوات قرنية، وبالتالي تسهيل التخصص في الفرائس ذات الأجسام اللينة، وهو مكان لم يتنافس فيه الراكالي.
الجينوم
نظرًا لانحرافه التطوري المبكر عن الثدييات الثرية والعدد المحدود من الأنواع أحادية المسلك الموجودة، فإن خلد الماء يعتبر موضوعًا متكررًا للبحث في علم الأحياء التطوري. في عام 2004، توصل الباحثون في الجامعة الوطنية الأسترالية إلى اكتشاف مهم وهو أن خلد الماء يمتلك عشرة كروموسومات جنسية، وهو تناقض صارخ مع الاثنين (XY) الموجودين عادة في معظم الثدييات الأخرى. يتم تنظيم هذه الكروموسومات العشرة في خمسة أزواج متميزة، حيث يظهر الذكور X1Y§23§X§45§Y§67§X§89§Y§1011§X§1213§Y§1415§X§1617§Y§1819§ التكوين والإناث لديها خمسة أزواج XX. ومن الجدير بالذكر أن أحد كروموسومات X لخلد الماء يشترك في تماثل كبير مع كروموسوم Z الطيور. يشتمل جينوم خلد الماء أيضًا على جينات الزواحف والثدييات ذات الصلة بتخصيب البيض. على الرغم من أن خلد الماء يفتقر إلى جين SRY الخاص بالثدييات، والذي يحدد الجنس في العديد من الأنواع، فقد حددت دراسة جين AMH الموجود على أقدم كروموسوم Y كآلية لتحديد الجنس. نُشرت مسودة أولية لتسلسل جينوم خلد الماء في مجلة Nature في مايو 2008، وكشفت عن فسيفساء من العناصر الوراثية للزواحف والثدييات، إلى جانب جينين تمت ملاحظتهما سابقًا بشكل حصري في الفقاريات غير الثديية. تشير التحليلات الجينومية المقارنة إلى أن أكثر من 80% من جينات خلد الماء موجودة في حيوانات السلى الأخرى. تم نشر تسلسل جينوم أكثر شمولاً واكتمالًا في وقت لاحق في عام 2021، بالتزامن مع جينوم النضناض قصير المنقار.
الحفظ
في عام 2016، صنف الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة خلد الماء على أنه "شبه مهدد"، مشيرًا إلى متوسط انخفاض سكاني يقدر بحوالي ثلاثين بالمائة منذ الاستعمار الأوروبي. ومع ذلك، أعرب بعض علماء الأحياء عن مخاوفهم من أن الأرقام الأساسية لعام 2016 قد تكون غير دقيقة، مما يشير إلى احتمال انخفاض عدد السكان بنسبة تصل إلى خمسين بالمائة. تاريخيًا، تم اصطياد هذا النوع من أجل فرائه حتى أوائل القرن العشرين. على الرغم من حصولها على الحماية القانونية، في البداية في فيكتوريا عام 1890 ثم في جميع أنحاء أستراليا بحلول عام 1912، إلا أن خلد الماء لا يزال يموت في شباك الصيد الداخلية. يُحظر استخدام الصيادين الترفيهي "لمصائد دار الأوبرا" لصيد اليابي في إقليم العاصمة الأسترالية وجنوب أستراليا وتسمانيا وفيكتوريا، كما أنه مقيد في نيو ساوث ويلز وكوينزلاند، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى أن هذه المصائد تغرق عن غير قصد الأنواع غير المستهدفة، بما في ذلك خلد الماء. صنفت جنوب أستراليا خلد الماء على أنه مهدد بالانقراض بموجب قانون المتنزهات الوطنية والحياة البرية لعام 1972. صدرت توصية في نوفمبر 2020 لتصنيف خلد الماء على أنه من الأنواع المعرضة للخطر في جميع الولايات الأسترالية. بحلول يناير 2021، اعتمدت فيكتوريا رسميًا تصنيف الأنواع المعرضة للخطر بموجب قانون ضمان النباتات والحيوانات لعام 1988. والجدير بالذكر أن خلد الماء غير محمي حاليًا بموجب قانون EPBC الفيدرالي.
لا يزال سكان خلد الماء يواجهون تأثيرات ضارة نتيجة تدهور الموائل، والتي تنجم في المقام الأول عن بناء السدود، والتلوث، والتنمية الحضرية، وما يرتبط بذلك من جريان المياه. بالإضافة إلى ذلك، تشكل فترات الجفاف الطويلة وتزايد الطلب البشري على المياه تهديدات كبيرة. في يناير 2020، نشر باحثون في جامعة نيو ساوث ويلز نتائج تشير إلى أن خلد الماء معرض للانقراض، وأرجعوا هذا الخطر إلى عوامل مثل استخراج المياه، وتطهير الأراضي، وتغير المناخ، وانتشار الأنواع الغازية. توقعت الدراسة أنه في ظل التهديدات السائدة، يمكن أن تنخفض وفرة خلد الماء بنسبة 47-66% وإشغال الكائنات الحية بنسبة 22-32% على مدى فترة خمسين عامًا، مما قد يؤدي إلى "انقراض السكان المحليين عبر حوالي 40% من النطاق". علاوة على ذلك، وباستخدام توقعات تغير المناخ الممتدة حتى عام 2070، قدر الباحثون أن انخفاض الموائل بسبب الجفاف يمكن أن يؤدي إلى انخفاض بنسبة 51-73% في الوفرة وانخفاض بنسبة 36-56% في إشغال السكان بعد خمسين عامًا على الأقل. تشير هذه التوقعات مجتمعة إلى أن هذا النوع سيكون مؤهلاً لتصنيف "ضعيف". أكد مؤلفو الدراسة على ضرورة مبادرات الحفظ الوطنية الشاملة لحماية موائل خلد الماء الصحية، والدعوة إلى تعزيز جهود المسح، ومراقبة الاتجاهات، وتحسين ممارسات إدارة الأنهار، والتخفيف الاستباقي من التهديدات.
كشف تقرير نشره علماء جامعة نيو ساوث ويلز في نوفمبر 2020، بدعم من منحة بحثية من مؤسسة الحفظ الأسترالية بالتعاون مع الصندوق العالمي للحياة البرية في أستراليا وجمعية الرفق بالحيوان الدولية في أستراليا، عن انخفاض بنسبة 22% في موطن خلد الماء في جميع أنحاء أستراليا على مدى العقود الثلاثة السابقة. دعا هذا التقرير إلى تصنيف خلد الماء باعتباره أحد الأنواع المهددة بالانقراض بموجب قانون EPBC، مع تسليط الضوء بشكل خاص على الانخفاضات الكبيرة داخل حوض موراي-دارلينج وفي جميع أنحاء نيو ساوث ويلز.
محميات الحفظ والتكاثر في الأسر
كان التدخل البشري الناجح في تربية وتربية خلد الماء محدودًا تاريخيًا. حدث إنجاز كبير في محمية هيلزفيل في فيكتوريا، حيث قام ديفيد فلي بتسهيل التكاثر الناجح في عام 1943. وتم تسجيل نجاحات أخرى في التكاثر في هيلزفيل في عامي 1998 و2000، باستخدام خزان تيار متخصص، مع تكاثر منتظم، بما في ذلك التوائم، يحدث بين عامي 2008 و2012. كما أبلغت محمية واراونج عن نجاح تكاثر خلد الماء خلال الفترة 1990-1991. في عام 2003، نجحت حديقة حيوان تارونجا في سيدني في تربية التوائم، وبعد ذلك قامت المؤسسة بتربية خلد الماء إضافية لإطلاقها في البرية في نيو ساوث ويلز. اعتبارًا من عام 2019، أصبح خلد الماء الوحيد المحتجز خارج أستراليا يقيم في حديقة حيوان سان دييغو سفاري بارك في كاليفورنيا، الولايات المتحدة. في السابق، استقبلت حديقة حيوان برونكس ثلاثة خلد الماء - إناثان وذكر واحد - في عام 1947؛ عانت إحدى الإناث، تدعى بينيلوب، من حمل أولي كاذب.
تفاعلات الإنسان مع خلد الماء
الاستخدام التاريخي والمعاصر
من الناحية التاريخية، كان السكان الأصليون الأستراليون يصطادون خلد الماء، لا سيما تقديرًا لذيولهم الدهنية والمغذية. بعد الاستعمار الأوروبي، تم اصطياد خلد الماء للحصول على فرائه من أواخر القرن التاسع عشر حتى عام 1912، عندما تم سن الحظر القانوني. كما اصطاد الباحثون الأوروبيون خلد الماء وقتلوه أو استخرجوا بيضه، مدفوعين بالسعي وراء المعرفة العلمية والرغبة في المكانة والميزة التنافسية بين أقرانهم الدوليين. خلال الحرب العالمية الثانية، وعلى الرغم من حظر التصدير الحالي، قدمت أستراليا خلد الماء الحية كهدايا دبلوماسية للدول المتحالفة، بهدف تعزيز المساعدات العسكرية المتزايدة. والجدير بالذكر أن أحد هذه خلد الماء، المخصص لنستون تشرشل، لقي حتفه بسبب الإهمال أثناء النقل.
التمثيلات الثقافية
يظهر خلد الماء بشكل بارز في روايات زمن الأحلام للسكان الأصليين الأستراليين، حيث تفترض بعض التقاليد أن الحيوان عبارة عن هجين من البط وفأر الماء. تصف رواية معينة من منطقة نهر دارلينج العليا فأر الماء الكبير، بيغون، الذي اختطف بطة ضلت من قطيعها. بعد هروبها، عادت البطة ووضعت بيضتين، ففقست منهما أول خلد الماء. تم بعد ذلك نفي خلد الماء الوليد إلى الجبال. تروي قصة أخرى من نفس المنطقة منافسة بين مجموعات الحيوانات الأولية - البرية والمائية والطيور - حيث يتنافس كل منها على خلد الماء للانضمام إلى صفوفه. ومع ذلك، اختار خلد الماء في النهاية عدم الانضمام إلى أي مجموعة واحدة، مؤكدًا هويته الفريدة ومعبرًا عن رغبته في الحفاظ على علاقات ودية مع الجميع.
علاوة على ذلك، يعد خلد الماء بمثابة طوطم لبعض مجتمعات السكان الأصليين، حيث يمثل "كائنًا طبيعيًا أو نباتًا أو حيوانًا يرثه أفراد عشيرة أو عائلة كرمز روحي لهم". يحمل هذا الحيوان أهمية خاصة لشعب وادي الوادي المقيمين على طول نهر موراي. نظرًا لأهميته الثقافية العميقة وارتباطه الجوهري بأراضي أجدادهم، تعمل الشعوب الأصلية بنشاط على حماية خلد الماء والحفاظ عليه. وبعيدًا عن سياقات السكان الأصليين، كان خلد الماء يرمز في كثير من الأحيان إلى الهوية الوطنية لأستراليا، حيث تظهر صورته على الطوابع والعملة وكتميمة لدورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 2000 في سيدني.
- هنري بوريل
- حيوانات أستراليا
الاقتباسات
- قائمة مراجع مكتبة تراث التنوع البيولوجي لـ Ornithorhynchus anatinus
- عرض جينوم خلد الماء في Ensembl
- PBS Nature "حارس خلد الماء"