L'ornithorynque (Ornithorhynchus anatinus), également connu sous le nom d'ornithorynque à bec de canard, est un mammifère ovipare semi-aquatique indigène de l'est de l'Australie, englobant la Tasmanie. Il constitue la seule espèce existante au sein de sa famille, Ornithorhynchidae, et du genre Ornithorhynchus, malgré la présence de plusieurs espèces apparentées dans les archives paléontologiques. Aux côtés des quatre espèces d'échidnés, c'est l'une des cinq espèces monotrèmes existantes, qui sont des mammifères caractérisés par l'oviparité plutôt que par la reproduction vivipare. Semblable à d'autres monotrèmes, l'ornithorynque possède des capacités d'électrolocalisation, utilisant ce sens pour localiser des proies aquatiques lorsque ses yeux, ses oreilles et ses narines sont scellés. Il fait notamment partie des rares espèces de mammifères venimeux, les ornithorynques mâles possédant un éperon sur chaque membre postérieur capable de délivrer un venin très puissant et douloureux.
L'ornithorynque (Ornithorhynchus anatinus), parfois appelé ornithorynque à bec de canard, est un mammifère semi-aquatique pondeur endémique de l'est de l'Australie, y compris la Tasmanie. L'ornithorynque est le seul représentant vivant de sa famille des Ornithorhynchidae et du genre Ornithorhynchus, bien qu'un certain nombre d'espèces apparentées apparaissent dans les archives fossiles. Avec les quatre espèces d'échidnés, c'est l'une des cinq espèces existantes de monotrèmes, des mammifères qui pondent des œufs au lieu de donner naissance à des petits vivants. Comme les autres monotrèmes, l'ornithorynque possède un sens d'électrolocalisation, qu'il utilise pour détecter ses proies dans l'eau lorsque ses yeux, ses oreilles et ses narines sont fermés. C'est l'une des rares espèces de mammifères venimeux, car l'ornithorynque mâle possède un éperon sur chaque patte postérieure qui délivre un venin extrêmement douloureux.
La morphologie distinctive de cet ovipare, à bec de canard et à queue de castor, a d'abord laissé les naturalistes européens perplexes. En 1799, les premiers examinateurs scientifiques d’un spécimen d’ornithorynque conservé ont conclu qu’il s’agissait d’une fabrication assemblée à partir de parties de plusieurs animaux. Les caractéristiques singulières de l'ornithorynque le rendent important pour la recherche en biologie évolutive et en font un symbole reconnaissable et emblématique de l'Australie. De plus, il revêt une importance culturelle pour diverses communautés autochtones, qui le chassaient historiquement pour leur subsistance, et a été représenté sur les timbres et la monnaie nationaux.
Historiquement, l'ornithorynque était ciblé pour sa fourrure ; cependant, elle bénéficie d'une protection juridique dans tous ses États d'origine depuis 1912. Les initiatives d'élevage en captivité ont connu un succès limité et l'espèce reste sensible à des menaces telles que la pollution, les prises accessoires et le changement climatique. L'UICN le désigne actuellement comme une espèce quasi menacée ; néanmoins, un rapport de novembre 2020 plaidait pour sa reclassification comme espèce menacée en vertu de la Loi EPBC fédérale, citant la destruction de l'habitat et le déclin de la population dans tous les États.
Taxonomie et nomenclature
Les communautés autochtones australiennes ont historiquement utilisé diverses appellations pour l'ornithorynque, reflétant la multiplicité des langues et dialectes aborigènes. Ceux-ci incluent : boondaburra, mallingong, tambreet, watjarang (des régions de Yass, Murrumbidgee et Tumut) ; tohunbuck (de la région de Goomburra, Darling Downs) ; dulaiwarrung ou dulai warrung (langue Woiwurrung, Wurundjeri, Victoria) ; djanbang (Bundjalung, Queensland) ; djumulung (langue Yuin, Yuin, Nouvelle-Galles du Sud) ; maluŋgaŋ (langue Ngunnawal, Ngunnawal, Territoire de la capitale australienne) ; biladurang, wamul, dyiimalung, oornie, dungidany (langue Wiradjuri, Wiradjuri, Victoria, Nouvelle-Galles du Sud) ; et oonah, entre autres. En Palawa kani, une langue tasmanienne reconstituée, le terme désigné est larila.
La première rencontre européenne avec l'ornithorynque a eu lieu en 1798, lorsque le capitaine John Hunter, deuxième gouverneur de la Nouvelle-Galles du Sud, a envoyé une peau et un croquis en Grande-Bretagne. Les scientifiques britanniques ont d'abord soupçonné que les caractéristiques du spécimen étaient une fabrication. George Shaw, qui a publié la description inaugurale de l'animal dans le Naturalist's Miscellany en 1799, a exprimé un profond scepticisme quant à son authenticité. Parallèlement, Robert Knox a émis l'hypothèse que son arrivée en Angleterre via l'océan Indien suggérait qu'il pourrait s'agir d'un artefact construit par des marins chinois. L'hypothèse dominante était qu'un bec de canard avait été artificiellement attaché au corps d'une créature ressemblant à un castor. Shaw a même utilisé des ciseaux pour inspecter les sutures.
Le terme vernaculaire « ornithorynque » signifie « pied plat », provenant du mot grec platúpous (πλατύπους), qui combine la platús (πλατύς 'large, large, plat') et poús (πούς 'pied'). Shaw a initialement désigné l'espèce avec le binôme linnéen Platypus anatinus lors de sa description ; cependant, il a été rapidement établi que l'épithète du genre Platypus était déjà occupée par un genre de coléoptère. Par la suite, Johann Blumenbach l'a décrit indépendamment comme Ornithorhynchus paradoxus en 1800, en utilisant un spécimen fourni par Sir Joseph Banks. Adhérant aux principes de priorité nomenclaturale, l'espèce a ensuite été officiellement reconnue comme Ornithorhynchus anatinus.
Plusieurs dictionnaires reconnaissent les « ornithorynques » ou la forme singulière « ornithorynque » comme pluriels acceptables. Si « ornithorynque » est parfois employé au pluriel, il constitue une construction pseudo-latine ; étymologiquement, sur la base de ses origines grecques, la forme plurielle correcte serait « platypodes ». Les premiers colons européens faisaient référence à l'animal en utilisant divers noms descriptifs, notamment « taupe d'eau », « bec de canard » et « taupe de canard ». L'espèce est aussi parfois spécifiquement identifiée comme « l'ornithorynque à bec de canard ». Aucune nomenclature officielle n'existe pour la progéniture des ornithorynques ; cependant, « ornithorynque » et « puggle » sont des termes utilisés de manière informelle.
Le nom scientifique Ornithorhynchus anatinus se traduit littéralement par « museau d'oiseau ressemblant à un canard », avec son nom de genre provenant de la racine grecque ornith- (όρνιθ ornith ou ὄρνις órnīs 'oiseau') et le terme rhúnkhos (ῥύγχος 'museau', 'bec'). L'épithète d'espèce est dérivée du terme latin anatinus (« ressemblant à un canard ») de anas « canard ». En tant que seul représentant existant, l'ornithorynque constitue un taxon monotypique au sein de sa famille, les Ornithorhynchidae.
Description
L'ornithorynque possède un petit corps profilé, principalement recouvert d'une fourrure brune courte et dense. Ce pelage emprisonne efficacement une couche d’air isolante, maintenant la thermorégulation de l’animal tant sur le plan aquatique que terrestre. Son manteau de fourrure imperméable comprend des poils de garde aplatis et un sous-poil curviligne. Classé parmi les mammifères les plus densément poilus, il n'est surpassé que par les loutres. De plus, l’ornithorynque présente une biofluorescence, émettant une luminescence cyan et verte sous la lumière ultraviolette. Cette caractéristique peut fournir un camouflage dans des environnements faiblement éclairés, en particulier contre les prédateurs sensibles aux UV. Le bec distinctif en forme de canard est composé d'un museau allongé et d'une mâchoire inférieure, tous deux enveloppés d'un tégument mou. Les narines sont situées à proximité de l'apex dorsal du museau, tandis que les yeux et les oreilles sont positionnés immédiatement derrière le museau dans une rainure qui se ferme lorsqu'elle est immergée. L'animal possède des poches sur les joues, utilisées pour le stockage de la nourriture. La queue large et aplatie de l'ornithorynque, bien que velue plutôt qu'écailleuse comme celle d'un castor, sert de réserve de graisse et fonctionne comme un gouvernail pendant la locomotion aquatique. Ses pattes sont courtes et présentent une posture tentaculaire. Une sangle prononcée caractérise les avant-pieds. Lors de la déambulation terrestre, les pieds sont repliés de manière à marcher avec les articulations, protégeant ainsi la sangle.
L'ornithorynque possède un interclavicule dans sa ceinture scapulaire, une caractéristique partagée avec les reptiles. Comme chez de nombreux autres vertébrés aquatiques et semi-aquatiques, ses os présentent une ostéosclérose, une condition qui améliore la densité osseuse pour atténuer la flottabilité. Les ornithorynques adultes sont édentés et utilisent plutôt des coussinets fortement kératinisés pour la mastication. Les ornithorynques juvéniles possèdent une prémolaire et deux molaires sur chaque maxillaire, ainsi que trois molaires sur les dentaires. Les premières dents jugales supérieures et les troisièmes inférieures présentent une seule cuspide majeure, tandis que les dents restantes en présentent deux. La dentition tombe généralement en même temps qu'ils quittent le terrier natal.
Les ornithorynques mâles adultes mesurent en moyenne 50 cm (20 po) de longueur et 1 700 g (3,7 lb) de poids, tandis que les femelles sont plus petites, mesurant en moyenne 43 cm (17 po) et 900 g (2,0 lb), respectivement. L'espèce adhère à la règle de Bergmann, présentant une taille accrue chez les individus trouvés plus au sud, attribuable aux climats plus froids ; cependant, des variations localisées existent. L'ornithorynque maintient une température corporelle moyenne d'environ 32 °C (90 °F), ce qui est nettement inférieur aux 37 °C (99 °F) caractéristiques des mammifères placentaires. Les enquêtes indiquent que cette température plus basse représente une adaptation progressive aux pressions environnementales sévères parmi les rares espèces de monotrèmes survivantes, plutôt qu'un trait omniprésent des monotrèmes ancestraux.
L'ornithorynque possède un cloaque, un orifice singulier servant à la fois des fonctions de reproduction et d'excrétion. Les ornithorynques mâles sont caractérisés par des épines péniennes et un gland asymétrique, le côté gauche étant plus proéminent. Les femelles possèdent deux ovaires, bien que l'ovaire droit ne soit pas fonctionnel et que les mamelles mammaires soient absentes.
Sens
Les monotrèmes représentent le seul ordre de mammifères, à l'exception du dauphin de Guyane, connu pour présenter une électroréception. Pendant la recherche de nourriture, l'ornithorynque utilise l'électrolocalisation, car ses yeux, ses oreilles et ses narines sont scellés sous l'eau. En sondant le lit des cours d'eau avec son bec, les électrorécepteurs de l'ornithorynque peuvent détecter d'infimes courants électriques produits par les contractions musculaires de ses proies. Des études expérimentales ont démontré que l'ornithorynque réagit même à une « crevette artificielle » lorsqu'un faible courant électrique est appliqué.
L'ornithorynque possède environ 40 000 électrorécepteurs, systématiquement disposés en rangées longitudinales sur la peau de son bec, tandis que les mécanorécepteurs, responsables de la sensation tactile, sont uniformément dispersés dans tout le bec. La région électrosensorielle du cortex cérébral est colocalisée dans la zone somatosensorielle tactile. Certains neurones corticaux reçoivent des entrées convergentes d'électrorécepteurs et de mécanorécepteurs, ce qui implique que l'ornithorynque perçoit les champs électriques comme des stimuli tactiles. Ces récepteurs basés sur le bec exercent une influence dominante sur la carte somatotopique du cerveau de l'ornithorynque, analogue à la proéminence des mains humaines dans l'homoncule de Penfield. L'ornithorynque est capable de discerner la direction d'une source électrique, potentiellement grâce à des comparaisons différentielles de l'intensité du signal à travers son réseau d'électrorécepteurs, une capacité augmentée par ses mouvements caractéristiques de tête d'un côté à l'autre pendant la recherche de nourriture. De plus, l'animal pourrait déterminer la distance des proies mobiles en analysant la disparité temporelle entre les perceptions de pression électrique et mécanique. Le recours à l'électrolocalisation pour la chasse dans des environnements aquatiques troubles parmi les monotrèmes peut être en corrélation avec leur perte évolutive de dents. L'Obdurodon, aujourd'hui disparu, présentait également une électroréception ; cependant, contrairement à l'ornithorynque contemporain, il poursuivait ses proies en eau libre.
Les structures oculaires de l'ornithorynque présentent des caractéristiques primitives également observées chez les poissons-poumons et les amphibiens, notamment le cartilage scléral, les doubles cônes et les gouttelettes lipidiques. Malgré leur petite taille et leur fermeture sous l'eau, plusieurs caractéristiques anatomiques des yeux de l'ornithorynque suggèrent une dépendance historique à la vision de ses ancêtres. Conformément à d'autres mammifères aquatiques, l'œil de l'ornithorynque présente une cornée aplatie et un cristallin englobant, la surface lenticulaire postérieure présentant une inclinaison prononcée. Une concentration temporelle de cellules ganglionnaires rétiniennes, cruciale pour la vision binoculaire, implique un rôle rudimentaire dans la prédation, bien que l'acuité visuelle réelle soit insuffisante pour des activités prédatrices efficaces. Cette acuité restreinte s'accompagne d'un faible grossissement cortical, d'un noyau géniculé latéral minuscule et d'un tectum optique proéminent, indiquant que le mésencéphale visuel a une plus grande importance fonctionnelle que le cortex visuel, un modèle observé chez certaines espèces de rongeurs. Ces caractéristiques suggèrent collectivement que l'ornithorynque s'est adapté à une existence aquatique et nocturne, favorisant le développement de son système électrosensoriel au détriment de son système visuel. Cette trajectoire évolutive contraste avec le nombre limité d'électrorécepteurs trouvés chez l'échidné à bec court, habitant des environnements arides, tandis que l'échidné à long bec, résidant dans des habitats plus humides, présente un état intermédiaire entre ces deux monotrèmes.
L'appareil auditif de l'ornithorynque est spécifiquement adapté pour l'audition en milieu terrestre. Comme tous les mammifères européens, il possède trois osselets de l'oreille moyenne ; cependant, sa cochlée, bien que dépourvue de spirales, est qualifiée de « bien organisée ». La cochlée contient des rangées distinctes de cellules ciliées internes et externes. Semblables aux mammifères placentaires, les cellules ciliées externes de l’ornithorynque sont spécialisées dans la perception auditive à haute fréquence, ce qui implique qu’il s’agit d’une ancienne caractéristique des mammifères. Néanmoins, il présente également un plus grand nombre de rangées de cellules ciliées internes. Les systèmes olfactifs de l'ornithorynque et de l'échidné ont subi une évolution indépendante à partir d'un ancêtre possédant une olfaction moins sophistiquée. Le bulbe olfactif principal de l'ornithorynque n'a pas la stratification complexe observée dans l'échidné, et son cortex piriforme et ses lamelles sont comparativement plus simples. Les monotrèmes diffèrent des mammifères placentaires dans la disposition de leurs cellules mitrales, qui sont dispersées dans toute la couche plexiforme externe du bulbe olfactif au lieu de former une monocouche compacte.
Venin
Bien que les ornithorynques mâles et femelles naissent avec des éperons postérieurs de la cheville, seuls les mâles conservent ces structures jusqu'à l'âge adulte. Des éperons analogues sont présents dans de nombreux groupes de mammifères archaïques, ce qui suggère que cette caractéristique représente un trait de mammifère ancien et répandu. Les éperons du mâle sont capables d'injecter du venin, suffisamment puissant pour provoquer une douleur intense chez l'homme. Suite à une envenimation, le membre affecté développe un œdème (gonflement dû à une accumulation de liquide), qui peut évoluer vers une hyperalgésie atroce (une sensibilité intensifiée à la douleur) persistant pendant plusieurs mois.
Le venin comprend principalement des protéines de type défensine (DLP), synthétisées par le système immunitaire, certains composants étant spécifiques à l'espèce. Ce venin est généré dans les glandes alvéolaires en forme de rein situées dans la cuisse de chaque membre postérieur et reliées à l'éperon. Les éperons venimeux des ornithorynques mâles servent d'armement lors des conflits intraspécifiques avec d'autres mâles, se produisant généralement pendant la saison de reproduction.
Distribution et habitat
L'ornithorynque est indigène dans les systèmes d'eau douce de l'est de l'Australie, s'étendant du Queensland à la Tasmanie, englobant l'île King mais excluant le groupe Furneaux. Auparavant, l'espèce était considérée comme disparue du continent sud-australien, la dernière observation enregistrée ayant eu lieu à Renmark en 1975. Des efforts de reproduction en captivité d'ornithorynques ont été menés avec succès au sanctuaire de Warrawong en 1990-1991. Suite à la réouverture du sanctuaire précédemment abandonné en octobre 2020, un ornithorynque nicheur a été documenté dans son habitat naturel. On estime qu'une population, introduite sur l'île Kangourou dans les années 1920, comprend 150 individus dans la région de Rocky River, dans le parc national de Flinders Chase. La saison des feux de brousse australiens 2019-2020 a entraîné de nombreux incendies sur toute l'île, affectant gravement sa faune. Néanmoins, les équipes de rétablissement du ministère sud-africain de l'environnement et de l'eau ont entrepris des efforts de restauration de l'habitat, conduisant à de multiples observations d'ornithorynques en avril 2020. La population d'ornithorynques a considérablement diminué dans le bassin Murray-Darling, potentiellement attribuable à des pratiques de gestion de l'eau inadéquates. Les ornithorynques habitent divers environnements d'eau douce, tels que les rivières, les ruisseaux, les lacs et les bassins ressemblant à des lagons. Leurs habitats terrestres environnants vont des forêts tropicales humides aux régions alpines plus froides.
Écologie et comportement
En tant qu'espèce semi-aquatique, l'ornithorynque a besoin d'un habitat d'eau douce permanent. Sa locomotion de nage est distinctive parmi les mammifères, caractérisée par des mouvements alternés de ses pattes avant pour la propulsion, les pattes arrière et la queue palmées servant de mécanismes de direction. L'espèce est capable de maintenir sa température corporelle relativement basse même lorsqu'elle se nourrit dans des eaux froides inférieures à 5 °C (41 °F). Une étude a indiqué que les plongées duraient en moyenne trente-cinq secondes, suivies d'intervalles de remontée à la surface d'une durée moyenne de treize secondes. Principalement nocturne, l'ornithorynque présente également une activité au crépuscule en été et pendant la journée en hiver. Un ornithorynque individuel peut passer la moitié de sa journée dans des milieux aquatiques avant de se retirer dans son terrier creusé dans les berges des rivières. Ces terriers vont des sites de repos rudimentaires aux chambres de nidification et de reproduction complexes. L'aire de répartition d'un individu peut s'étendre jusqu'à 7 km (4,3 mi), le domaine vital d'un mâle chevauchant généralement celui de trois à quatre femelles. Les ornithorynques ne sont généralement pas très vocaux ; cependant, on a observé qu'ils grognent lorsqu'ils sont dérangés et émettent des grincements lorsqu'ils ressentent de la douleur.
L'ornithorynque est une espèce carnivore qui se nourrit en sondant le substrat des milieux aquatiques. Son régime alimentaire comprend des larves d'insectes, des vers annélides, des crevettes, des écrevisses, des bivalves, des têtards et des œufs de poisson. Les produits alimentaires sont temporairement stockés dans ses poches pour une consommation ultérieure. Les ornithorynques captifs ont montré une durée de vie allant jusqu'à trente ans, tandis que des individus sauvages ont été recapturés à l'âge de vingt-quatre ans. Les prédateurs de l'ornithorynque comprennent la morue de Murray, les anguilles, les serpents tapis, les goannas, les aigles, les crocodiles et les renards. Les parasites et les virus contribuent également à leur mortalité, même si les ornithorynques démontrent une tolérance notable à ces agents. À l’extérieur, les ornithorynques peuvent héberger des puces, des acariens et des tiques, les tiques étant plus répandues chez les individus plus jeunes. L'espèce de tique Ixodes ornithorhynchi parasite couramment l'ornithorynque. En interne, les ornithorynques peuvent abriter des protozoaires, des trématodes et des nématodes. Le champignon Mucor amphibiorum a été identifié chez l'ornithorynque de Tasmanie, provoquant la mucormycose, une maladie caractérisée par des lésions cutanées et des ulcères sur tout le corps.
Reproduction
Les ornithorynques présentent des schémas de reproduction saisonniers, les populations du sud se reproduisant généralement plus tard dans l'année que leurs homologues du nord ; par exemple, ceux de la Nouvelle-Galles du Sud s'accouplent en automne et en hiver. La recherche a identifié des individus d'ornithorynques résidents et transitoires, suggérant un système d'accouplement polygyne. On considère généralement que les femelles atteignent la maturité sexuelle à l’âge de deux ans et continuent de se reproduire au-delà de neuf ans. Pendant la copulation, le mâle s'approche de la femelle par derrière, saisissant sa queue avec son bec, puis positionne sa propre queue sous la sienne sur le côté avant de lui saisir le cou ou l'épaule. La femelle se retire ensuite dans un terrier de nidification ou de reproduction bordé d'herbe, qui peut s'étendre jusqu'à 30 m (98 pi) de longueur, pour déposer des œufs et élever sa progéniture. Les premiers naturalistes européens doutaient initialement que les ornithorynques femelles pondent des œufs ; cependant, cela fut définitivement confirmé par William Hay Caldwell en 1884.
La plupart des zygotes de mammifères subissent un clivage holoblastique, entraînant la formation de plusieurs cellules filles divisibles. En revanche, les monotrèmes, y compris l'ornithorynque, ainsi que les reptiles et les oiseaux, présentent un clivage méroblastique, où l'ovule ne se divise pas complètement. Les cellules périphériques du jaune maintiennent la continuité avec le cytoplasme de l'œuf, facilitant l'échange de déchets et de nutriments entre le jaune, l'embryon et l'œuf via le cytoplasme. En règle générale, la femelle dépose deux petits œufs coriaces, chacun d'environ 17 mm (21⁄32 po) de longueur. Ces œufs se développent in utero pendant environ vingt-huit jours, suivis d'une période d'incubation externe de dix jours. La femelle s'enroule autour des œufs en incubation tandis que l'embryon poursuit son développement. Les ornithorynques nouvellement éclos sont très vulnérables ; étant aveugles et glabres, ils se nourrissent du lait maternel, plus dense que celui des mammifères placentaires et qui leur fournit tous les éléments nécessaires à leur croissance et à leur développement. Faute de mamelles, le lait est sécrété par les pores de la peau, à partir desquels les petits le consomment directement de sa fourrure. La progéniture est nourrie par le lait pendant environ quatre mois ; une petite proportion de jeunes sont sevrés après avoir quitté le terrier, généralement dans les cinq jours. Les jeunes éclos possèdent également un sac vitellin résiduel, qui se résorbe en quatre jours.
Pendant les phases d'incubation et de sevrage, la mère quitte d'abord le terrier pour de brèves excursions de recherche de nourriture. Elle crée plusieurs minces mottes de terre sur toute la longueur du terrier ; les traverser à son retour expulse l'eau de sa fourrure, maintenant ainsi la sécheresse du terrier. La femelle réduit le temps passé avec sa progéniture après cinq semaines, les petits sortant du terrier vers l'âge de quatre mois. À ce stade, ils sont entièrement poilus et peuvent atteindre environ 67 % du poids d'un adulte et 80 % de sa longueur. Les mâles juvéniles se dispersent généralement sur de plus grandes distances que les femelles. La pleine croissance est atteinte vers l'âge de deux ans.
Histoire évolutive
Dans des publications distinctes datant de 1934, 1947 et 1951, William King Gregory a proposé une théorie suggérant une divergence antérieure entre les mammifères placentaires et les marsupiaux, suivie d'une ramification évolutive ultérieure séparant les monotrèmes et les marsupiaux. Des recherches ultérieures et des découvertes paléontologiques ont indiqué que cette hypothèse est inexacte. Les monotrèmes contemporains représentent la lignée survivante d'une divergence précoce au sein de l'arbre phylogénétique des mammifères, avec un événement de ramification ultérieur qui aurait donné naissance aux groupes marsupiaux et placentaires. Les analyses de l'horloge moléculaire et les méthodologies de datation des fossiles indiquent que l'ornithorynque a divergé des échidnés il y a environ 19 à 48 millions d'années.
Les preuves fossiles les plus anciennes de l'ornithorynque moderne datent d'il y a environ 100 000 ans, au cours de la période quaternaire, bien qu'un os de membre attribué à Ornithorhynchus ait été identifié dans des strates de l'époque pliocène. Les genres monotrèmes éteints de la période du Crétacé, en particulier Teinolophos, Steropodon et Kollikodon, sont considérés comme des formes basales de l'ornithorynque et des échidnés. Les restes fossilisés de Steropodon, découverts en Nouvelle-Galles du Sud, sont constitués d'une mâchoire inférieure opalisée comportant trois molaires (contrairement à l'ornithorynque adulte contemporain, qui est édenté). Initialement, on supposait que ces molaires étaient tribosphéniques, une caractéristique qui aurait soutenu une variante de la théorie de Gregory ; cependant, des recherches ultérieures indiquent que malgré la possession de trois cuspides, leur évolution s'est déroulée via un processus distinct. La mâchoire fossilisée du Teinolophos est allongée mais, contrairement à celle de l'ornithorynque (et des échidnés) modernes, elle ne comporte pas de bec.
En 2024, des spécimens fossiles d'ornithorynques du début du Crétacé supérieur (Cénomanien) ont été découverts dans les mêmes strates géologiques que le Steropodon. Ces découvertes comprenaient le Opalios basal et le Dharragarra, plus avancé sur le plan de l'évolution. Ce dernier est potentiellement le membre identifié le plus ancien de la famille des ornithorynques Ornithorhynchidae, se distinguant par sa rétention de la formule dentaire caractéristique des parents des ornithorynques du Cénozoïque. D'autres fossiles apparentés, Monotrematum et Patagorhynchus, ont été identifiés en Argentine, datant respectivement du Crétacé supérieur (Maastrichtien) et du Paléocène moyen. Leur présence suggère que certains monotrèmes ont migré avec succès de l'Australie vers l'Amérique du Sud lorsque les continents ont été reliés via l'Antarctique. Ces spécimens argentins sont également considérés comme des membres potentiels de la famille des Ornithorhynchidae. Le fossile connu le plus proche de l'ornithorynque moderne est Obdurodon, qui a habité l'Australie de la fin de l'Oligocène au Miocène. Ce genre ressemblait beaucoup aux ornithorynques contemporains, à l'exception notable de la possession de dents molaires. Une dent fossilisée appartenant à l'ornithorynque colossal Obdurodon tharalkooschild a été datée d'il y a 5 à 15 millions d'années. Sur la base de ces preuves dentaires, on estime que l'animal a atteint une longueur de 1,3 mètre, ce qui en fait le plus grand ornithorynque connu à ce jour.
La perte évolutive des dents chez l'ornithorynque moderne a historiquement présenté une énigme importante, d'autant plus qu'une rangée distincte de dents molaires inférieures a persisté dans sa lignée pendant plus de 95 millions d'années. Même son plus proche parent fossile, Obdurodon, qui présente par ailleurs de fortes similitudes morphologiques avec l'ornithorynque, a conservé cette caractéristique dentaire. Cependant, des recherches contemporaines suggèrent que cette réduction dentaire était un phénomène géologique récent, survenu il y a environ 2,5 millions d'années à l'époque Plio-Pléistocène. Cette période coïncide avec la colonisation de l'Australie par le rakali, un rongeur semi-aquatique important, venu de Nouvelle-Guinée. L'ornithorynque, qui consommait auparavant une gamme diversifiée de proies à corps dur et mou, a été confronté à une pression concurrentielle importante de la part des rakali pour des sources de nourriture à corps dur comme les écrevisses et les moules. On suppose que cette compétition interspécifique a conduit à la sélection pour la perte de dents chez l'ornithorynque, conduisant à leur remplacement par des coussinets cornés, facilitant ainsi la spécialisation dans les proies au corps plus mou, une niche dans laquelle le rakali n'était pas en compétition.
Génome
En raison de sa divergence évolutive précoce avec les mammifères thériens et du nombre limité d'espèces monotrèmes existantes, l'ornithorynque constitue un sujet d'enquête fréquent en biologie évolutive. En 2004, des chercheurs de l'Université nationale australienne ont fait la découverte importante que l'ornithorynque possède dix chromosomes sexuels, un contraste frappant avec les deux (XY) que l'on trouve généralement chez la plupart des autres mammifères. Ces dix chromosomes sont organisés en cinq paires distinctes, les mâles présentant une configuration X1Y§23§X§45§Y§67§X§89§Y§1011§X§1213§Y§1415§X§1617§Y§1819§ et les femelles ayant cinq XX paires. Notamment, l’un des chromosomes X de l’ornithorynque partage une homologie considérable avec le chromosome Z aviaire. Le génome de l’ornithorynque intègre également des gènes reptiliens et mammifères pertinents à la fécondation des œufs. Bien que l'ornithorynque ne possède pas le gène SRY des mammifères, qui détermine le sexe chez de nombreuses espèces, une étude a identifié le gène AMH sur le chromosome Y le plus ancien comme mécanisme de détermination du sexe. Une ébauche préliminaire de la séquence du génome de l'ornithorynque a été publiée dans Nature en mai 2008, révélant une mosaïque d'éléments génétiques reptiliens et mammifères, aux côtés de deux gènes précédemment observés exclusivement chez les vertébrés non mammifères. Des analyses génomiques comparatives indiquent que plus de 80 % des gènes de l'ornithorynque sont présents chez d'autres amniotes. Une séquence génomique plus complète et plus complète a ensuite été publiée en 2021, en même temps que le génome de l'échidné à bec court.
Conservation
En 2016, l'Union internationale pour la conservation de la nature a classé l'ornithorynque comme « quasi menacé », citant un déclin moyen estimé de sa population d'environ trente pour cent depuis la colonisation européenne. Cependant, certains biologistes ont exprimé leur crainte que les chiffres de référence de 2016 puissent être inexacts, suggérant une réduction potentielle de la population pouvant atteindre cinquante pour cent. Historiquement, l'espèce était chassée pour sa fourrure jusqu'au début du 20e siècle. Malgré l'obtention de protections juridiques, d'abord à Victoria en 1890, puis dans toute l'Australie en 1912, les ornithorynques continuent de périr dans les filets de pêche intérieurs. L'utilisation par les pêcheurs récréatifs de « pièges d'opéra » pour attraper des yabbies est interdite dans l'ACT, en Australie-Méridionale, en Tasmanie et à Victoria, et restreinte en Nouvelle-Galles du Sud et dans le Queensland, principalement parce que ces pièges noient par inadvertance des espèces non ciblées, y compris les ornithorynques. L'Australie du Sud a désigné l'ornithorynque comme étant en voie de disparition en vertu de la Loi sur les parcs nationaux et la faune sauvage de 1972. Une recommandation a été émise en novembre 2020 pour classer l’ornithorynque comme espèce vulnérable dans tous les États australiens. En janvier 2021, Victoria a officiellement adopté cette désignation d'espèce vulnérable en vertu de sa Loi de 1988 sur la garantie de la flore et de la faune. Notamment, l'ornithorynque n'est actuellement pas protégé en vertu de la Loi EPBC fédérale.
La population d'ornithorynques continue de faire face aux impacts néfastes de la dégradation de son habitat, principalement dus à la construction de barrages, à la pollution, au développement urbain et au ruissellement associé. De plus, les sécheresses prolongées et l’augmentation de la demande humaine en eau constituent des menaces importantes. En janvier 2020, des chercheurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud ont publié des résultats indiquant que l'ornithorynque est vulnérable à l'extinction, attribuant ce risque à des facteurs tels que l'extraction d'eau, le défrichement, le changement climatique et la prolifération d'espèces envahissantes. L'étude prévoyait que, compte tenu des menaces dominantes, l'abondance de l'ornithorynque pourrait diminuer de 47 à 66 % et l'occupation de la métapopulation de 22 à 32 % sur une période de cinquante ans, conduisant potentiellement à « l'extinction des populations locales sur environ 40 % de l'aire de répartition ». En outre, en utilisant les projections du changement climatique jusqu’en 2070, les chercheurs ont estimé que la réduction de l’habitat due à la sécheresse pourrait entraîner une diminution de 51 à 73 % de l’abondance et une réduction de 36 à 56 % de l’occupation des métapopulations après au moins cinquante ans. Ces projections suggèrent collectivement que l'espèce serait admissible à une classification « vulnérable ». Les auteurs de l'étude ont souligné l'impératif d'initiatives nationales globales de conservation pour sauvegarder les habitats sains des ornithorynques, en plaidant pour des efforts d'enquête accrus, une surveillance des tendances, des pratiques améliorées de gestion des rivières et une atténuation proactive des menaces.
Un rapport publié en novembre 2020 par des scientifiques de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, soutenu par une subvention de recherche de l'Australian Conservation Foundation en collaboration avec le World Wildlife Fund Australia et la Humane Society International Australia, a révélé une réduction de 22 % de l'habitat des ornithorynques à travers l'Australie au cours des trois décennies précédentes. Ce rapport plaidait en faveur de la désignation de l'ornithorynque comme espèce menacée en vertu de la Loi EPBC, soulignant particulièrement des déclins significatifs dans le bassin Murray-Darling et dans toute la Nouvelle-Galles du Sud.
Sanctuaires de conservation et élevage en captivité
Les interventions humaines réussies dans l'élevage et la reproduction des ornithorynques ont été historiquement limitées. Une réalisation importante a eu lieu au sanctuaire de Healesville à Victoria, où David Fleay a facilité une reproduction réussie en 1943. D'autres succès de reproduction à Healesville ont été enregistrés en 1998 et 2000, en utilisant un réservoir de cours d'eau spécialisé, avec une reproduction régulière, y compris des jumeaux, entre 2008 et 2012. Le sanctuaire de Warrawong a également signalé une reproduction réussie d'ornithorynques au cours de 1990 à 1991. En 2003, le zoo de Taronga à Sydney a réussi à élever des jumeaux, et l'institution a ensuite élevé d'autres ornithorynques pour les relâcher dans la nature en Nouvelle-Galles du Sud. Depuis 2019, les seuls ornithorynques détenus en captivité en dehors de l'Australie résident au San Diego Zoo Safari Park en Californie, aux États-Unis. Auparavant, le zoo du Bronx avait reçu trois ornithorynques – deux femelles et un mâle – en 1947 ; une femme, nommée Penelope, a connu une fausse proto-grossesse.
Interactions homme-ornithorynque
Utilisation historique et contemporaine
Historiquement, les aborigènes d'Australie chassaient les ornithorynques, appréciant particulièrement leur queue grasse et nutritive. Après la colonisation européenne, les ornithorynques ont été chassés pour leur fourrure de la fin du XIXe siècle jusqu'en 1912, date à laquelle des interdictions légales ont été promulguées. Les chercheurs européens ont également capturé et tué des ornithorynques ou extrait leurs œufs, motivés à la fois par la recherche de connaissances scientifiques et par le désir de prestige et d’avantage compétitif parmi leurs pairs internationaux. Pendant la Seconde Guerre mondiale, malgré une interdiction d'exportation en vigueur, l'Australie a présenté des ornithorynques vivants comme cadeaux diplomatiques aux pays alliés, dans le but de favoriser une aide militaire accrue. Notamment, l'un de ces ornithorynques, destiné à Winston Churchill, a péri à cause de négligence pendant le transport.
Représentations culturelles
L'ornithorynque figure en bonne place dans les récits du temps du rêve des aborigènes australiens, certaines traditions présentant l'animal comme un hybride d'un canard et d'un rat d'eau. Un récit particulier de la région supérieure de la rivière Darling décrit un gros rat d'eau, Biggoon, qui a enlevé un canard qui s'était éloigné de son troupeau. En s'échappant, le canard revint et pondit deux œufs, d'où éclos les premiers ornithorynques. Ces ornithorynques naissants furent ensuite exilés dans les montagnes. Un autre récit de la même région raconte une compétition entre les principaux groupes d'animaux – terrestres, aquatiques et aviaires – chacun se disputant l'ornithorynque pour rejoindre ses rangs. Cependant, l'ornithorynque a finalement choisi de ne s'affilier à aucun groupe, affirmant son identité unique et exprimant le désir d'entretenir des relations amicales avec tous.
De plus, l'ornithorynque sert de totem à certaines communautés autochtones, représentant « un objet naturel, une plante ou un animal hérité par les membres d'un clan ou d'une famille comme leur emblème spirituel ». Cet animal revêt une importance particulière pour le peuple Wadi Wadi résidant le long de la rivière Murray. Compte tenu de sa profonde importance culturelle et de son lien intrinsèque avec leurs terres ancestrales, les peuples autochtones protègent et conservent activement l’ornithorynque. Au-delà des contextes autochtones, l'ornithorynque symbolise fréquemment l'identité nationale de l'Australie, son image apparaissant sur des timbres, des billets de banque et comme mascotte pour les Jeux olympiques d'été de 2000 à Sydney.
- Henry Burrell
- Faune d'Australie
Citations
- Bibliographie de la Bibliothèque du patrimoine de la biodiversité sur Ornithorhynchus anatinus
- Afficher le génome de l'ornithorynque dans Ensembl
- PBS Nature "Le gardien de l'ornithorynque"