L'ornitorinco (Ornithorhynchus anatinus), noto anche come ornitorinco dal becco d'anatra, è un mammifero semiacquatico oviparo originario dell'Australia orientale, che comprende la Tasmania. Costituisce l'unica specie esistente all'interno della sua famiglia, Ornithorhynchidae, e del genere Ornithorhynchus, nonostante la presenza di diverse specie correlate nella documentazione paleontologica. Insieme alle quattro specie di echidna, è una delle cinque specie monotreme esistenti, che sono mammiferi caratterizzati da oviparità piuttosto che da riproduzione vivipara. Similmente ad altri monotremi, l'ornitorinco possiede capacità di elettrolocalizzazione, utilizzando questo senso per localizzare la preda acquatica quando i suoi occhi, le orecchie e le narici sono sigillati. In particolare, è una delle rare specie di mammiferi velenosi, con gli ornitorinchi maschi che possiedono uno sperone su ciascun arto posteriore in grado di rilasciare un veleno estremamente potente e doloroso.
L'ornitorinco (Ornithorhynchus anatinus), a volte indicato come ornitorinco, è un mammifero semiacquatico che depone uova endemico dell'Australia orientale, inclusa la Tasmania. L'ornitorinco è l'unico rappresentante vivente della sua famiglia Ornithorhynchidae e del genere Ornithorhynchus, sebbene nella documentazione fossile compaiano numerose specie correlate. Insieme alle quattro specie di echidna, è una delle cinque specie esistenti di monotremi, mammiferi che depongono le uova invece di dare alla luce piccoli vivi. Come altri monotremi, l'ornitorinco ha il senso dell'elettrolocalizzazione, che usa per individuare la preda nell'acqua mentre ha gli occhi, le orecchie e le narici chiusi. È una delle poche specie di mammiferi velenosi, poiché il maschio dell'ornitorinco ha uno sperone su ciascuna zampa posteriore che rilascia un veleno estremamente doloroso.
La morfologia distintiva di questo mammifero oviparo, dal becco d'anatra e dalla coda di castoro inizialmente lasciò perplessi i naturalisti europei. Nel 1799, i primi esaminatori scientifici di un esemplare di ornitorinco conservato conclusero che si trattava di una fabbricazione, assemblata da parti di più animali. Le singolari caratteristiche dell'ornitorinco lo rendono significativo per la ricerca sulla biologia evoluzionistica e lo stabiliscono come un simbolo riconoscibile ed emblematico dell'Australia. Inoltre, riveste un'importanza culturale per varie comunità aborigene, che storicamente lo cacciavano per il proprio sostentamento, ed è stato raffigurato su francobolli e valute nazionali.
Storicamente, l'ornitorinco veniva preso di mira per la sua pelliccia; tuttavia, le è stata concessa protezione legale in tutti i suoi stati nativi dal 1912. Le iniziative di allevamento in cattività hanno ottenuto un successo limitato e la specie rimane suscettibile a minacce come l’inquinamento, le catture accessorie e il cambiamento climatico. La IUCN attualmente la designa come una specie quasi minacciata; tuttavia, un rapporto del novembre 2020 ne sosteneva la riclassificazione come specie minacciata ai sensi dell'EPBC Act federale, citando la distruzione dell'habitat e il declino della popolazione in tutti gli stati.
Tassonomia e nomenclatura
Le comunità indigene australiane hanno storicamente utilizzato diversi appellativi per l'ornitorinco, riflettendo la molteplicità delle lingue e dei dialetti aborigeni. Questi includono: boondaburra, mallingong, tambreet, watjarang (dalle regioni di Yass, Murrumbidgee e Tumut); tohunbuck (dalla regione di Goomburra, Darling Downs); dulaiwarrung o dulai warrung (lingua Woiwurrung, Wurundjeri, Victoria); djanbang (Bundjalung, Queensland); djumulung (lingua Yuin, Yuin, Nuovo Galles del Sud); maluŋgaŋ (lingua Ngunnawal, Ngunnawal, territorio della capitale australiana); biladurang, wamul, dyiimalung, oornie, dungidany (lingua Wiradjuri, Wiradjuri, Victoria, Nuovo Galles del Sud); e oonah, tra gli altri. In Palawa kani, una lingua della Tasmania ricostruita, il termine designato è larila.
Il primo incontro europeo con l'ornitorinco avvenne nel 1798, quando il capitano John Hunter, il secondo governatore del Nuovo Galles del Sud, inviò una pelle e un disegno in Gran Bretagna. Gli scienziati britannici inizialmente sospettavano che le caratteristiche dell'esemplare fossero un'invenzione. George Shaw, che pubblicò la descrizione inaugurale dell'animale nella Naturalist's Miscellany nel 1799, espresse profondo scetticismo riguardo alla sua autenticità. Allo stesso tempo, Robert Knox teorizzò che il suo arrivo in Inghilterra attraverso l'Oceano Indiano suggerisse che potesse trattarsi di un artefatto costruito da marinai cinesi. L'ipotesi prevalente era che il becco di un'anatra fosse stato attaccato artificialmente al corpo di una creatura simile al castoro. Shaw utilizzava anche le forbici per controllare le suture.
Il termine volgare "ornitorinco" significa "piede piatto", e deriva dalla parola greca platúpous (πλατύπους), che combina platús (πλατύς 'ampio, largo, piatto') e poús (πούς 'piede'). Shaw inizialmente designò la specie con il binomio linneano Platypus anatinus durante la sua descrizione; tuttavia fu subito accertato che l'epiteto del genere Ornitorinco era già occupato da un genere di coleottero. Successivamente, Johann Blumenbach lo descrisse indipendentemente come Ornithorhynchus paradoxus nel 1800, utilizzando un esemplare fornito da Sir Joseph Banks. Aderendo ai principi di priorità nomenclaturale, la specie fu successivamente formalmente riconosciuta come Ornithorhynchus anatinus.
Molti dizionari riconoscono "ornitorinco" o la forma singolare "ornitorinco" come plurali accettabili. Sebbene "platypi" sia talvolta impiegato come plurale, costituisce una costruzione pseudo-latina; etimologicamente, in base alle sue origini greche, la forma plurale corretta sarebbe "ornitorinco". I primi coloni europei si riferivano all'animale usando vari nomi descrittivi, tra cui "talpa d'acqua", "becco d'anatra" e "talpa d'anatra". La specie è talvolta specificatamente identificata anche come "ornitorinco dal becco d'anatra". Non esiste una nomenclatura ufficiale per la prole di ornitorinco; tuttavia, "platypup" e "puggle" sono termini utilizzati in modo informale.
Il nome scientifico Ornithorhynchus anatinus si traduce letteralmente in "muso di uccello simile a un'anatra", con il nome del suo genere che deriva dalla radice greca ornith- (όρνιθ ornith o ὄρνις órnīs 'uccello') e il termine rhúnkhos (ῥύγχος 'muso', 'becco'). L'epiteto specifico deriva dal termine latino anatinus ("anatra") da anas 'anatra.' Essendo l'unico rappresentante esistente, l'ornitorinco costituisce un taxon monotipico all'interno della sua famiglia, Ornithorhynchidae.
Descrizione
L'ornitorinco possiede un corpo piccolo e affusolato, prevalentemente ricoperto da una pelliccia corta, densa e marrone. Questo pelo intrappola efficacemente uno strato d'aria isolante, mantenendo la termoregolazione dell'animale sia a livello acquatico che terrestre. La sua pelliccia impermeabile comprende peli di guardia appiattiti e sottopelo curvilineo. Classificato tra i mammiferi dal pelo più denso, è superato solo dalle lontre. Inoltre, l'ornitorinco mostra biofluorescenza, emettendo luminescenza ciano e verde sotto la luce ultravioletta. Questa caratteristica può fornire mimetizzazione in ambienti scarsamente illuminati, in particolare contro i predatori sensibili ai raggi UV. Il caratteristico becco a forma di anatra è composto da un muso allungato e da una mascella inferiore, entrambi avvolti da un morbido tegumento. Le narici sono situate prossimalmente all'apice dorsale del muso, mentre gli occhi e le orecchie sono posizionati immediatamente posteriormente al muso all'interno di un solco che sigilla quando è immerso. L'animale possiede delle tasche guanciali, utilizzate per la conservazione del cibo. La coda ampia e appiattita dell'ornitorinco, sebbene pelosa anziché squamosa come quella del castoro, funge da riserva di grasso e funziona come timone durante la locomozione acquatica. Le sue gambe sono corte e mostrano una postura tentacolare. Una tessitura pronunciata caratterizza gli anteriori. Durante la deambulazione terrestre, i piedi sono piegati come se camminassero sulle nocche, salvaguardando così la tessitura.
L'ornitorinco possiede un'interclavicola all'interno del cingolo scapolare, una caratteristica condivisa con i rettili. Coerentemente con numerosi altri vertebrati acquatici e semi-acquatici, le sue ossa presentano osteosclerosi, una condizione che aumenta la densità ossea per mitigare la galleggiabilità. Gli ornitorinchi adulti sono edentuli e utilizzano invece cuscinetti fortemente cheratinizzati per la masticazione. Gli ornitorinchi giovani possiedono un premolare e due molari su ciascuna mascella, insieme a tre molari sui dentari. Il primo dente superiore e il terzo inferiore presentano un'unica cuspide maggiore, mentre i restanti denti ne presentano due. La dentatura viene generalmente persa contemporaneamente alla partenza dalla tana natale.
Gli ornitorinchi maschi adulti hanno una lunghezza media di 50 cm (20 pollici) e un peso di 1.700 g (3,7 libbre), mentre le femmine sono più piccole, con una media di 43 cm (17 pollici) e 900 g (2,0 libbre), rispettivamente. La specie aderisce alla regola di Bergmann, mostrando dimensioni maggiori negli individui che si trovano più a sud, attribuibili a climi più freddi; tuttavia, esistono variazioni localizzate. L'ornitorinco mantiene una temperatura corporea media di circa 32 ° C (90 ° F), che è notevolmente inferiore ai 37 ° C (99 ° F) caratteristici dei mammiferi placentari. Le indagini indicano che questa temperatura più bassa rappresenta un adattamento graduale alle severe pressioni ambientali tra le limitate specie di monotremi sopravvissute, piuttosto che un tratto onnipresente dei monotremi ancestrali.
L'ornitorinco possiede una cloaca, un singolare orifizio che serve sia funzioni riproduttive che escretorie. Gli ornitorinchi maschi sono caratterizzati da spine del pene e un glande asimmetrico, con il lato sinistro più prominente. Le femmine possiedono due ovaie, sebbene l'ovaia destra non sia funzionante e i capezzoli mammari siano assenti.
Sensi
I monotremi rappresentano l'unico ordine di mammiferi, ad eccezione del delfino della Guyana, noto per esibire l'elettrorecezione. Durante il foraggiamento, l'ornitorinco utilizza l'elettrolocazione, poiché i suoi occhi, le orecchie e le narici sono sigillati sott'acqua. Sondando il letto dei corsi d'acqua con il becco, gli elettrorecettori dell'ornitorinco possono rilevare minuscole correnti elettriche prodotte dalle contrazioni muscolari della sua preda. Studi sperimentali hanno dimostrato che l'ornitorinco risponde anche a un "gamberetto artificiale" quando viene applicata una bassa corrente elettrica.
L'ornitorinco possiede circa 40.000 elettrorecettori, sistematicamente disposti in file longitudinali sulla pelle del becco, mentre i meccanorecettori, responsabili della sensazione tattile, sono uniformemente dispersi su tutto il becco. La regione elettrosensoriale della corteccia cerebrale è localizzata all'interno dell'area somatosensoriale tattile. Alcuni neuroni corticali ricevono input convergenti sia dagli elettrorecettori che dai meccanocettori, il che implica che l'ornitorinco percepisce i campi elettrici come stimoli tattili. Questi recettori basati sul becco esercitano un'influenza dominante sulla mappa somatotopica del cervello dell'ornitorinco, analogamente alla prominenza delle mani umane nell'omuncolo di Penfield. L'ornitorinco è in grado di discernere la direzione di una fonte elettrica, potenzialmente attraverso confronti differenziali di intensità del segnale attraverso la sua schiera di elettrorecettori, una capacità aumentata dai suoi caratteristici movimenti laterali della testa durante il foraggiamento. Inoltre, l'animale potrebbe accertare la distanza della preda mobile analizzando la disparità temporale tra le percezioni della pressione elettrica e meccanica. La dipendenza dall'elettrolocalizzazione per la caccia in ambienti acquatici torbidi tra i monotremi può essere correlata alla loro perdita evolutiva dei denti. Anche l'Obdurodon estinto mostrava elettroricezione; tuttavia, a differenza dell'ornitorinco contemporaneo, inseguiva la preda in acque libere.
Le strutture oculari dell'ornitorinco mostrano caratteristiche primitive osservate anche nei dipnoi e negli anfibi, tra cui la cartilagine sclerale, i doppi coni e le goccioline lipidiche. Nonostante le loro piccole dimensioni e la chiusura sott'acqua, diverse caratteristiche anatomiche degli occhi dell'ornitorinco suggeriscono una dipendenza storica dalla vista da parte dei suoi antenati. Coerentemente con altri mammiferi acquatici, l'occhio dell'ornitorinco presenta una cornea appiattita e un cristallino avvolgente, con la superficie lenticolare posteriore che mostra un'inclinazione pronunciata. Una concentrazione temporale di cellule gangliari della retina, cruciale per la visione binoculare, implica un ruolo rudimentale nella predazione, sebbene l'acuità visiva effettiva sia inadeguata per attività predatorie efficaci. Questa acuità limitata è accompagnata da un basso ingrandimento corticale, da un minuscolo nucleo genicolato laterale e da un tetto ottico prominente, indicando che il mesencefalo visivo ha un significato funzionale maggiore rispetto alla corteccia visiva, un modello osservato in alcune specie di roditori. Queste caratteristiche suggeriscono collettivamente che l'ornitorinco si sia adattato all'esistenza acquatica e notturna, favorendo lo sviluppo del suo sistema elettrosensoriale a scapito del suo sistema visivo. Questa traiettoria evolutiva contrasta con il numero limitato di elettrorecettori presenti nell'echidna dal becco corto, che abita ambienti aridi, mentre l'echidna dal becco lungo, che risiede in habitat più umidi, mostra uno stato intermedio tra questi due monotremi.
L'apparato uditivo dell'ornitorinco è specificamente adattato per l'udito in ambienti terrestri. Come tutti i mammiferi europei possiede tre ossicini dell'orecchio medio; tuttavia, la sua coclea, pur priva di spirali, si caratterizza come "ben organizzata". La coclea contiene file distinte di cellule ciliate interne ed esterne. Similmente ai mammiferi placentari, le cellule ciliate esterne dell'ornitorinco sono specializzate per la percezione uditiva ad alta frequenza, il che implica che questa è un'antica caratteristica dei mammiferi. Tuttavia, presenta anche un numero maggiore di file di cellule ciliate interne. I sistemi olfattivi dell'ornitorinco e dell'echidna hanno subito un'evoluzione indipendente da un antenato che possiede un olfatto meno sofisticato. Il bulbo olfattivo principale dell'ornitorinco è privo dell'intricata stratificazione osservata nell'echidna, e sia la corteccia piriforme che le lamelle sono relativamente più semplici. I monotremi divergono dai mammiferi placentari nella disposizione delle loro cellule mitraliche, che sono disperse in tutto lo strato plessiforme esterno del bulbo olfattivo invece di formare un monostrato compatto.
Venom
Sebbene sia gli ornitorinchi maschi che quelli femminili nascano con speroni posteriori della caviglia, solo i maschi mantengono queste strutture fino all'età adulta. Speroni analoghi sono presenti in numerosi gruppi di mammiferi arcaici, suggerendo che questa caratteristica rappresenta un tratto antico e diffuso dei mammiferi. Gli speroni del maschio sono in grado di iniettare veleno, abbastanza potente da indurre un forte dolore negli esseri umani. In seguito all'avvelenamento, l'arto colpito sviluppa edema (gonfiore dovuto all'accumulo di liquidi), che può progredire fino a un'iperalgesia lancinante (un'intensificata sensibilità al dolore) che persiste per diversi mesi.
Il veleno comprende principalmente proteine simili alla defensina (DLP), sintetizzate dal sistema immunitario, con alcuni componenti specie-specifici. Questo veleno viene generato all'interno delle ghiandole alveolari a forma di rene situate nella coscia di ciascun arto posteriore e collegate allo sperone. Gli speroni velenosi degli ornitorinchi maschi funzionano come armamenti durante i conflitti intraspecifici con altri maschi, che si verificano tipicamente durante la stagione riproduttiva.
Distribuzione e Habitat
L'ornitorinco è originario dei sistemi di acqua dolce dell'Australia orientale, che si estende dal Queensland alla Tasmania, comprendendo King Island ma escludendo il Gruppo Furneaux. In precedenza, la specie era considerata estirpata dalla terraferma dell'Australia meridionale, con l'ultima osservazione registrata avvenuta a Renmark nel 1975. Gli sforzi di riproduzione in cattività per gli ornitorinchi furono condotti con successo al Santuario di Warrawong durante il 1990-1991. In seguito alla riapertura del Santuario precedentemente abbandonato nell'ottobre 2020, è stato documentato un ornitorinco nidificante nel suo habitat naturale. Si stima che una popolazione, introdotta a Kangaroo Island negli anni '20, comprenda 150 individui nella regione di Rocky River nel Parco nazionale di Flinders Chase. La stagione degli incendi boschivi australiani 2019-2020 ha provocato estesi incendi in tutta l'isola, colpendo gravemente la sua fauna selvatica. Tuttavia, le squadre di recupero del Dipartimento per l'ambiente e l'acqua della SA hanno intrapreso sforzi di ripristino dell'habitat, portando a numerosi avvistamenti di ornitorinchi entro aprile 2020. La popolazione di ornitorinchi è notevolmente diminuita nel bacino di Murray-Darling, potenzialmente attribuibile a pratiche inadeguate di gestione dell'acqua. Gli ornitorinchi abitano diversi ambienti d'acqua dolce, come fiumi, ruscelli, laghi e piscine simili a lagune. I loro habitat terrestri circostanti vanno dalle foreste pluviali tropicali alle regioni alpine più fredde.
Ecologia e comportamento
Essendo una specie semiacquatica, l'ornitorinco necessita di un habitat permanente di acqua dolce. La sua locomozione natatoria è caratteristica tra i mammiferi, caratterizzata da colpi alternati delle zampe anteriori per la propulsione, con le zampe posteriori palmate e la coda che fungono da meccanismi di sterzo. La specie è in grado di mantenere la sua temperatura corporea relativamente bassa anche quando si nutre in acque fredde inferiori a 5 ° C (41 ° F). Uno studio ha indicato che le immersioni duravano in media trentacinque secondi, seguite da intervalli di emersione in media di tredici secondi. Principalmente notturno, l'ornitorinco mostra attività anche al tramonto in estate e durante le ore diurne in inverno. Un singolo ornitorinco può trascorrere metà della sua giornata in ambienti acquatici prima di ritirarsi nella sua tana, che viene scavata nelle rive del fiume. Queste tane vanno da rudimentali siti di riposo a intricate camere di nidificazione e riproduzione. Il raggio d'azione di un individuo può estendersi fino a 7 km (4,3 miglia), con il raggio d'azione di un maschio che tipicamente si sovrappone a quello di tre o quattro femmine. Gli ornitorinchi generalmente non sono molto vocali; tuttavia, è stato osservato che ringhiano quando vengono disturbati ed emettono squittii quando provano dolore.
L'ornitorinco è una specie carnivora che si nutre sondando il substrato degli ambienti acquatici. La sua dieta comprende larve di insetti, vermi anellidi, gamberetti, gamberi, bivalvi, girini e uova di pesce. Gli alimenti vengono temporaneamente conservati nelle tasche delle guance per il successivo consumo. Gli ornitorinchi in cattività hanno mostrato una durata di vita fino a trenta anni, mentre gli individui selvatici sono stati riconquistati a ventiquattro anni di età. I predatori dell'ornitorinco includono il merluzzo di Murray, le anguille, i serpenti tappeto, i goanna, le aquile, i coccodrilli e le volpi. Anche parassiti e virus contribuiscono alla loro mortalità, sebbene gli ornitorinchi dimostrino una notevole tolleranza a questi agenti. Esternamente, gli ornitorinchi possono ospitare pulci, acari e zecche, con una maggiore prevalenza di zecche negli individui più giovani. La specie di zecca Ixodes ornithorhynchi comunemente parassita l'ornitorinco. Internamente, gli ornitorinchi possono ospitare protozoi, trematodi e nematodi. Il fungo Mucor anphibiorum è stato identificato negli ornitorinchi della Tasmania e causa mucormicosi, una malattia caratterizzata da lesioni cutanee e ulcere in tutto il corpo.
Riproduzione
Gli ornitorinchi mostrano modelli riproduttivi stagionali, con le popolazioni meridionali che tipicamente si riproducono più tardi nel corso dell'anno rispetto alle loro controparti settentrionali; per esempio, quelli del Nuovo Galles del Sud si accoppiano durante l'autunno e l'inverno. La ricerca ha identificato individui di ornitorinco sia residenti che transitori, suggerendo un sistema di accoppiamento poliginoso. Si ritiene generalmente che le femmine raggiungano la maturità sessuale a due anni di età e continuino a riprodursi oltre i nove anni. Durante l'accoppiamento, il maschio si avvicina alla femmina da dietro, afferrandole la coda con il becco, quindi posiziona la propria coda sotto quella di lato prima di afferrarle il collo o la spalla. La femmina si ritira quindi in una tana di nidificazione o di riproduzione rivestita di erba, che può estendersi fino a 30 m (98 piedi) di lunghezza, per depositare le uova e allevare la sua prole. I primi naturalisti europei inizialmente dubitavano che le femmine di ornitorinco deponessero le uova; tuttavia, ciò fu definitivamente confermato da William Hay Caldwell nel 1884.
La maggior parte degli zigoti dei mammiferi subisce la scissione oloblastica, con conseguente formazione di più cellule figlie divisibili. Al contrario, i monotremi, compreso l'ornitorinco, così come i rettili e gli uccelli, mostrano una scissione meroblastica, dove l'ovulo non si divide completamente. Le cellule periferiche del tuorlo mantengono la continuità con il citoplasma dell'uovo, facilitando lo scambio di prodotti di scarto e sostanze nutritive tra il tuorlo, l'embrione e l'uovo attraverso il citoplasma. In genere, la femmina deposita due uova piccole e coriacee, ciascuna lunga circa 17 mm (21⁄32 pollici). Queste uova si sviluppano nell'utero per circa ventotto giorni, seguiti da un periodo di dieci giorni di incubazione esterna. La femmina si avvolge attorno alle uova in incubazione mentre l'embrione subisce un ulteriore sviluppo. Gli ornitorinchi appena nati sono altamente vulnerabili; essendo ciechi e glabri, si nutrono del latte materno, che è più denso di quello dei mammiferi placentari e fornisce tutti i componenti necessari alla loro crescita e al loro sviluppo. In mancanza di capezzoli, il latte viene secreto attraverso i pori della pelle, dai quali i piccoli lo consumano direttamente dalla pelliccia. La prole viene sostenuta dal latte per circa quattro mesi; una piccola percentuale di piccoli viene svezzata dopo essere uscita dalla tana, tipicamente entro cinque giorni. I piccoli nati possiedono anche un sacco vitellino residuo, che si riassorbe entro quattro giorni.
Durante le fasi di incubazione e svezzamento, la madre lascia inizialmente la tana per brevi escursioni di foraggiamento. Crea diversi tappi di terreno sottili lungo la lunghezza della tana; attraversandoli al suo ritorno espelle l'acqua dalla sua pelliccia, mantenendo così l'asciutto della tana. La femmina riduce il tempo trascorso con la prole dopo cinque settimane, con i piccoli che emergono dalla tana a circa quattro mesi di età. In questa fase sono completamente ricoperti di pelo e possono raggiungere circa il 67% del peso e l'80% della lunghezza di un adulto. I maschi giovani tipicamente si disperdono su distanze maggiori rispetto alle femmine. La crescita completa viene raggiunta a circa due anni di età.
Storia evolutiva
In distinte pubblicazioni risalenti al 1934, 1947 e 1951, William King Gregory propose una teoria che suggeriva una precedente divergenza tra mammiferi placentati e marsupiali, seguita da una successiva ramificazione evolutiva che separava monotremi e marsupiali. Ricerche successive e scoperte paleontologiche hanno indicato che questa ipotesi è imprecisa. I monotremi contemporanei rappresentano il lignaggio sopravvissuto a una divergenza precoce all'interno dell'albero filogenetico dei mammiferi, con un evento di ramificazione successivo che si ritiene abbia dato origine ai gruppi marsupiale e placentare. Sia le analisi dell'orologio molecolare che le metodologie di datazione dei fossili indicano che l'ornitorinco si è differenziato dagli echidna circa 19-48 milioni di anni fa.
Le prove fossili più antiche del moderno ornitorinco risalgono a circa 100.000 anni fa, nel periodo Quaternario, sebbene un osso di un arto attribuito a Ornithorhynchus sia stato identificato in strati di epoca pliocenica. I generi monotremi estinti del periodo Cretaceo, in particolare Teinolophos, Steropodon e Kollikodon, sono considerati forme basali sia dell'ornitorinco che degli echidna. I resti fossili di Steropodon, rinvenuti nel Nuovo Galles del Sud, sono costituiti da una mascella inferiore opalizzata con tre denti molari (in contrasto con l'ornitorinco adulto contemporaneo, che è edentulo). Inizialmente si ipotizzò che questi denti molari fossero tribosfenici, caratteristica che avrebbe supportato una variante della teoria di Gregorio; tuttavia, ricerche successive indicano che, nonostante possedessero tre cuspidi, la loro evoluzione è proceduta attraverso un processo distinto. La mascella fossilizzata del Teinolophos è allungata ma, a differenza di quella del moderno ornitorinco (e degli echidna), non presenta un becco.
Nel 2024, esemplari fossili dei primi parenti dell'ornitorinco risalenti al Cretaceo superiore (Cenomaniano) furono rinvenuti negli stessi strati geologici dello Steropodon. Queste scoperte includevano gli Opalios basali e i Dharragarra più evolutivamente avanzati. Quest'ultimo è potenzialmente il membro più antico identificato della famiglia degli ornitorinchi Ornithorhynchidae, caratterizzato dal mantenimento della formula dentale caratteristica dei parenti dell'ornitorinco cenozoico. Ulteriori fossili parenti, Monotrematum e Patagorhynchus, sono stati identificati in Argentina, risalenti rispettivamente all'ultimo Cretaceo (Maastrichtiano) e al Paleocene medio. La loro presenza suggerisce che alcuni monotremi migrarono con successo dall'Australia al Sud America quando i continenti erano collegati attraverso l'Antartide. Questi esemplari argentini sono considerati anche potenziali membri della famiglia degli Ornithorhynchidae. Il fossile conosciuto più vicino al parente del moderno ornitorinco è l'Obdurodon, che abitò l'Australia dal tardo Oligocene al Miocene. Questo genere somigliava molto agli ornitorinchi contemporanei, con la notevole eccezione dei denti molari. Un dente fossilizzato appartenente al colossale ornitorinco Obdurodon tharalkooschild è stato datato a 5-15 milioni di anni fa. Sulla base di queste prove dentali, si stima che l'animale abbia raggiunto una lunghezza di 1,3 metri, rendendolo il più grande ornitorinco conosciuto fino ad oggi.
La perdita evolutiva dei denti nell'ornitorinco moderno ha storicamente rappresentato un enigma significativo, in particolare dato che una distinta fila di denti molari inferiori è persistita nella sua discendenza per oltre 95 milioni di anni. Anche il suo parente fossile più vicino, Obdurodon, che per altri aspetti presenta forti somiglianze morfologiche con l'ornitorinco, conservava questa caratteristica dentale. Tuttavia, la ricerca contemporanea suggerisce che questa riduzione dentale fosse un fenomeno geologicamente recente, avvenuto circa 2,5 milioni di anni fa durante l'epoca Plio-Pleistocene. Questo periodo coincide con la colonizzazione dell'Australia da parte del rakali, un grosso roditore semiacquatico, proveniente dalla Nuova Guinea. L'ornitorinco, che in precedenza consumava una vasta gamma di prede dal corpo duro e molle, ha dovuto affrontare una significativa pressione competitiva da parte dei rakali per fonti alimentari dal corpo duro come gamberi e cozze. Si ipotizza che questa competizione interspecifica abbia guidato la selezione per la perdita dei denti nell'ornitorinco, portando alla loro sostituzione con cuscinetti cornei, facilitando così la specializzazione in prede dal corpo più morbido, una nicchia in cui i rakali non competevano.
Genoma
A causa della sua precoce divergenza evolutiva dai mammiferi therian e del numero limitato di specie monotreme esistenti, l'ornitorinco è un frequente oggetto di indagine nella biologia evoluzionistica. Nel 2004, i ricercatori dell'Università Nazionale Australiana hanno fatto la scoperta significativa che l'ornitorinco possiede dieci cromosomi sessuali, in netto contrasto con i due (XY) tipicamente presenti nella maggior parte degli altri mammiferi. Questi dieci cromosomi sono organizzati in cinque paia distinte, con i maschi che mostrano una configurazione X1Y§23§X§45§Y§67§X§89§Y§1011§X§1213§Y§1415§X§1617§Y§1819§ e le femmine hanno cinque paia XX. In particolare, uno dei cromosomi X dell'ornitorinco condivide una notevole omologia con il cromosoma Z degli uccelli. Il genoma dell'ornitorinco incorpora anche geni sia di rettili che di mammiferi pertinenti alla fecondazione delle uova. Sebbene l'ornitorinco sia privo del gene SRY dei mammiferi, che determina il sesso in molte specie, uno studio ha identificato il gene AMH sul cromosoma Y più antico come il meccanismo per la determinazione del sesso. Una bozza preliminare della sequenza del genoma dell'ornitorinco è stata pubblicata su Nature nel maggio 2008, rivelando un mosaico di elementi genetici di rettili e mammiferi, insieme a due geni precedentemente osservati esclusivamente nei vertebrati non mammiferi. Analisi genomiche comparative indicano che oltre l'80% dei geni dell'ornitorinco sono presenti in altri amnioti. Una sequenza genomica più completa e completa è stata successivamente pubblicata nel 2021, contemporaneamente al genoma dell'echidna dal becco corto.
Conservazione
Nel 2016, l'Unione internazionale per la conservazione della natura ha classificato l'ornitorinco come "quasi a rischio", citando un declino medio stimato della popolazione di circa il 30% a partire dalla colonizzazione europea. Tuttavia, alcuni biologi hanno espresso il timore che i dati di riferimento del 2016 potrebbero essere imprecisi, suggerendo una potenziale riduzione della popolazione fino al 50%. Storicamente, la specie veniva cacciata per la sua pelliccia fino all'inizio del XX secolo. Nonostante abbiano ottenuto protezione legale, inizialmente nel Victoria nel 1890 e successivamente in tutta l’Australia nel 1912, gli ornitorinchi continuano a morire nelle reti da pesca nelle acque interne. L'uso da parte dei pescatori ricreativi di "trappole da teatro dell'opera" per catturare gli yabbies è vietato nell'ACT, nell'Australia meridionale, in Tasmania e nel Victoria, ed è limitato nel Nuovo Galles del Sud e nel Queensland, principalmente perché queste trappole annegano inavvertitamente specie non bersaglio, compresi gli ornitorinchi. L'Australia Meridionale ha classificato l'ornitorinco come a rischio di estinzione ai sensi del National Parks and Wildlife Act 1972. Nel novembre 2020 è stata emessa una raccomandazione per classificare l'ornitorinco come specie vulnerabile in tutti gli stati australiani. Entro gennaio 2021, il Victoria ha adottato formalmente questa designazione di specie vulnerabili ai sensi del suo Flora and Fauna Guarantee Act 1988. In particolare, l'ornitorinco non è attualmente protetto dalla legge EPBC federale.
La popolazione di ornitorinco continua a subire impatti dannosi derivanti dal degrado dell'habitat, derivanti principalmente dalla costruzione di dighe, dall'inquinamento, dallo sviluppo urbano e dal deflusso associato. Inoltre, siccità prolungate e crescente domanda di acqua da parte dell’uomo rappresentano minacce significative. Nel gennaio 2020, i ricercatori dell’Università del Nuovo Galles del Sud hanno pubblicato risultati che indicano che l’ornitorinco è vulnerabile all’estinzione, attribuendo questo rischio a fattori come l’estrazione dell’acqua, il disboscamento, il cambiamento climatico e la proliferazione di specie invasive. Lo studio prevedeva che, date le minacce prevalenti, l'abbondanza di ornitorinco potrebbe diminuire del 47-66% e l'occupazione della metapopolazione del 22-32% in un periodo di cinquant'anni, portando potenzialmente "all'estinzione delle popolazioni locali in circa il 40% dell'areale". Inoltre, utilizzando proiezioni sui cambiamenti climatici che si estendono fino al 2070, i ricercatori hanno stimato che la riduzione dell’habitat dovuta alla siccità potrebbe comportare una diminuzione del 51-73% dell’abbondanza e una riduzione del 36-56% dell’occupazione della metapopolazione dopo almeno cinquant’anni. Queste proiezioni suggeriscono collettivamente che la specie potrebbe qualificarsi per una classificazione "vulnerabile". Gli autori dello studio hanno sottolineato l'imperativo di iniziative nazionali di conservazione globali per salvaguardare gli habitat sani dell'ornitorinco, sostenendo maggiori sforzi di indagine, monitoraggio delle tendenze, migliori pratiche di gestione dei fiumi e mitigazione proattiva delle minacce.
Un rapporto pubblicato nel novembre 2020 dagli scienziati dell'Università del Nuovo Galles del Sud, sostenuto da un finanziamento di ricerca dell'Australian Conservation Foundation in collaborazione con il World Wildlife Fund Australia e la Humane Society International Australia, ha rivelato una riduzione del 22% dell'habitat dell'ornitorinco in tutta l'Australia negli ultimi tre decenni. Questo rapporto sostiene la designazione dell'ornitorinco come specie minacciata ai sensi dell'EPBC Act, evidenziando in particolare un calo significativo all'interno del bacino Murray-Darling e in tutto il Nuovo Galles del Sud.
Santuari di conservazione e allevamento in cattività
L'intervento umano efficace nell'allevamento e nell'allevamento degli ornitorinchi è stato storicamente limitato. Un risultato significativo si è verificato all'Healesville Sanctuary nel Victoria, dove David Fleay ha facilitato l'allevamento di successo nel 1943. Ulteriori successi riproduttivi a Healesville sono stati registrati nel 1998 e nel 2000, utilizzando una vasca specializzata in corsi d'acqua, con riproduzioni regolari, inclusi gemelli, avvenute tra il 2008 e il 2012. Anche il Warrawong Sanctuary ha riportato un allevamento di ornitorinchi riuscito durante il periodo 1990-1991. Nel 2003, lo zoo Taronga di Sydney ha allevato con successo due gemelli e successivamente l'istituto ha allevato altri ornitorinchi da rilasciare in natura nel Nuovo Galles del Sud. A partire dal 2019, gli unici ornitorinchi tenuti in cattività fuori dall'Australia risiedono nello Zoo Safari Park di San Diego in California, negli Stati Uniti. In precedenza, lo zoo del Bronx aveva ricevuto tre ornitorinchi, due femmine e un maschio, nel 1947; una femmina, di nome Penelope, ha vissuto una falsa protogravidanza.
Interazioni uomo-ornitorinco
Utilizzo storico e contemporaneo
Storicamente, gli aborigeni australiani cacciavano gli ornitorinchi, apprezzando in particolare le loro code grasse e nutrienti. Dopo la colonizzazione europea, gli ornitorinchi furono cacciati per la loro pelliccia dalla fine del XIX secolo fino al 1912, quando furono emanati divieti legali. I ricercatori europei hanno anche catturato e ucciso ornitorinchi o estratto le loro uova, spinti sia dalla ricerca della conoscenza scientifica sia dal desiderio di prestigio e vantaggio competitivo tra i colleghi internazionali. Durante la seconda guerra mondiale, nonostante il divieto di esportazione esistente, l’Australia presentò ornitorinchi vivi come doni diplomatici alle nazioni alleate, con l’obiettivo di favorire maggiori aiuti militari. In particolare, uno di questi ornitorinchi, destinato a Winston Churchill, morì a causa dell'incuria durante il trasporto.
Rappresentazioni culturali
L'ornitorinco occupa un posto di rilievo nelle narrazioni Dreamtime degli aborigeni australiani, con alcune tradizioni che ipotizzano l'animale come un ibrido tra un'anatra e un topo acquatico. Un racconto particolare della regione superiore del fiume Darling descrive un grande topo acquatico, Biggoon, che rapì un'anatra che si era allontanata dal suo gregge. Dopo essere fuggita, l'anatra tornò e depose due uova, dalle quali si schiusero i primi ornitorinchi. Questi nascenti ornitorinchi furono successivamente esiliati sulle montagne. Un'altra narrazione della stessa regione racconta una competizione tra i principali gruppi di animali - terrestri, acquatici e aviari - ciascuno in lizza per l'ornitorinco che si unisce ai propri ranghi. Tuttavia, l'ornitorinco alla fine scelse di non affiliarsi a nessun singolo gruppo, affermando la sua identità unica ed esprimendo il desiderio di mantenere relazioni amichevoli con tutti.
Inoltre, l'ornitorinco funge da totem per alcune comunità aborigene, rappresentando "un oggetto naturale, una pianta o un animale ereditato dai membri di un clan o di una famiglia come loro emblema spirituale". Questo animale ha un significato particolare per il popolo Wadi Wadi che risiede lungo il fiume Murray. Data la sua profonda importanza culturale e la connessione intrinseca con le loro terre ancestrali, i popoli indigeni proteggono e conservano attivamente l’ornitorinco. Al di fuori dei contesti indigeni, l'ornitorinco ha spesso simboleggiato l'identità nazionale dell'Australia, con la sua immagine che appare su francobolli, valute e come mascotte per le Olimpiadi estive del 2000 a Sydney.
- Henry Burrell
- Fauna dell'Australia
Citazioni
- Bibliografia della Biblioteca del patrimonio della biodiversità per Ornithorhynchus anatinus
- Visualizza il genoma dell'ornitorinco in Ensembl
- PBS Nature "Il guardiano dell'ornitorinco"