Vesinokkaeläin (Ornithorhynchus anatinus) on pienikokoinen nisäkäslaji, jota esiintyy Kaakkois-Australiassa ja Tasmaniassa. Neljän nokkasiililajin ohella vesinokkaeläin on yksi viidestä nokkaeläimiin kuuluvasta nisäkäslajista, jotka eivät synnytä eläviä poikasia vaan munivat. Muiden nokkaeläinten tapaan myös vesinokkaeläimellä on sähköaisti.
Muniva, myrkyllinen, räpyläjalkainen ja ulkomuodoltaan ankannokkaiseksi sekä majavahäntäiseksi kuvailtu nisäkäs on hämmentänyt eurooppalaisia eläintieteilijöitä, joista monet ensi kohtaamisella luulivat sitä hyvin suunnitelluksi huijaukseksi. Se on yksi harvoista myrkyllisistä nisäkkäistä: vesinokkaeläinuroksella on takajalassaan kannus, joka levittää ihmiselle kovaa kipua aiheuttavaa myrkkyä. Vesinokkaeläin on ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi tärkeä evoluutiobiologian tutkimuskohde ja Australian helposti tunnistettava symboli. Sitä on käytetty useiden kansallisten tapahtumien maskottina, ja se on kuvattuna Australian 20 sentin kolikon kääntöpuolelle.
Vesinokkaeläintä metsästettiin sen turkin vuoksi aina 1900-luvun alkuun asti, mutta nyt laji on suojeltu koko esiintymisalueellaan. Vaikka vankeudessa toteutetut lisääntymisprojektit ovat tuottaneet vain rajallisia tuloksia ja vesinokkaeläin on altis saastumisen aiheuttamille seuraamuksille, laji ei ole välittömässä vaarassa. Ilmaston lämpeneminen saattaa kuitenkin tulevaisuudessa uhata sen elinaluetta.
Yö
YöllinenHä
HämäräLi
LihansyöjäLihansyöjä eli karnivori on eläin, joka saa suurimman osan ravinnostaan syömällä toisia eläimiä. On myös lihansyöjäkasveja, jotka hankki...
Pu
PuolivesieläimetVa
Vanhat eläimetFo
FossoraalinenLu
LuonnonvarainenRe
ReviiriReviiri tai territorio on eläimen elinpiirin osa, jota eläin puolustaa saman lajin yksilöiltä. Pesintäreviirejä puolustetaan vain saman sukup...
Ov
OvipaarinenOvipaarinen tarkoittaa eläintä, joka lisääntyy munimalla. Useimmat selkärangattomat, kalat ja matelijat, kaikki linnut ja sammakkoeläimet sek...
Ka
Kaivavat eläimetPo
PolygynadriaMy
MyrkyllinenYk
Yksinäiset eläimetEi
Ei siirtolainenP
alkaaOu
Outoja eläimiäVesinokkaeläimen ruumis ja leveä, litteä häntä ovat tuuhean, ruskean turkin peitossa. Turkki on erittäin tiheä, ja siinä on 600–900 karvaa neliömillimetriä kohti. Tiivis, kahdesta kerroksesta muodostuva turkki vangitsee eristävän ilmakerroksen, joka pitää eläimen lämpimänä. Vesinokkaeläimen häntä on sen rasvavarasto, ja sama sopeutuma on myös muun muassa pussiahmalla ja rasvahäntälampaalla. Vesinokkaeläimellä on suuri, ulkonäöltään ankan nokkaa muistuttava kuono. Vaikka kuonoa kutsutaan yleisesti nokaksi, se ei ole kuitenkaan sarveisainepeitteinen uloke, kuten linnuilla, vaan herkkätuntoinen nahkapintainen aistinelin. Vesinokkaeläin on yksi monista veteen sopeutuneista räpyläjalkaisista nisäkkäistä. Räpylärakenne on selvempi etujaloissa, ja vesinokkaeläin taittelee ne kokoon kävellessään maalla. Sieraimet sijaitsevat kuonon yläpinnalla ja silmät ja korvat kuonon takana olevassa syvennyksessä, joka on uidessa kiinni. Kun vesinokkaeläimiä on häiritty, niiden on kuultu murisevan hiljaa. Vankeudessa eläviltä yksilöiltä on kirjattu ylös useita muita ääntelyitä.
Istukkanisäkkäiden (Eutheria) tavallinen ruumiinlämpötila on 38 °C, mutta vesinokkaeläimen ruumiinlämpötila on keskimäärin 31–32 °C. Tutkimusten mukaan kyse ei ole nokkaeläinten yleispiirteestä, vaan se on seurausta pienen nokkaeläinten joukon asteittaisesta sopeutumisesta vaikeisiin ympäristöolosuhteisiin. Vesinokkaeläimen aineenvaihdunta ja hengitys ovat hitaampia kuin samanpainoisten istukallisten nisäkkäiden. Vesinokkaeläimen paino vaihtelee huomattavasti, 0,7–2,4 kg, ja urokset ovat selvästi naaraita isompia. Urosten keskipituus on 50 cm, naaraiden 43 cm. Eri alueilla elävien yksilöiden koko vaihtelee, mutta erot eivät näytä noudattavan ilmastollista vaihtelua. Erojen syyksi on arveltu ympäristötekijöitä, kuten petoeläimiä ja ihmisen toiminnan vaikutusta.
Nykyisten vesinokkaeläinten nuorilla yksilöillä on sekä ylä- että alaleuassa kolme hammasta, jotka ne menettävät ennen synnyinpesästä poistumistaan tai juuri sen jälkeen. Täysikasvuisilla yksilöillä on hampaiden tilalla voimakkaasti sarveistunutta kudosta. Vesinokkaeläimen leuan rakenne poikkeaa muista nisäkkäistä: koko alaleuanluun pituudelta kulkee alaleuanvaltimon ja kolmoishermon sisältävä ylikasvanut käytävä, ja leuan keskellä on nystyrä. Myös leukaa avaava lihas on erilainen. Kuten kaikilla aidoilla nisäkkäillä, vesinokkaeläimelläkin välikorvan pienet ääntä johtavat luut ovat kiinni kallossa eivätkä leuoissa, kuten cynodonteilla ja muilla nisäkkäitä edeltäneillä synapsideilla. Korvan ulkoinen aukko sijaitsee kuitenkin leuan juuressa. Vesinokkaeläimellä on olkapäiden ympäristössä ylimääräisiä luita, joita ei ole muilla nisäkkäillä, ja sen hartiavyö muistuttaa matelijoiden rakennetta. Sen kävelytyyli on matelijamainen, eli jalat ovat sen kävellessä ruumiin sivulla eivätkä alla. Vesinokkaeläinurosten kivekset sijaitsevat kehon sisäpuolella lähellä munuaisia: ne eivät siis missään vaiheessa laskeudu kehon ulkopuolelle. Lintujen ja matelijoiden tapaan vesinokkaeläimellä on yhteissuoli.
Vesinokkaeläin on semiakvaattinen laji, eli se elää pääasiallisesti maalla, mutta viettää suuren osan elinkaarestaan vedessä. Vesinokkaeläin asuttaa pieniä jokia ja puroja laajalla alueella Tasmanian kylmiltä ylängöiltä ja Australian Alpeilta aina Queenslandin rannikon trooppisiin sademetsiin ja pohjoiseen Cape Yorkin niemimaan juurelle asti. Sen sisämaan levinneisyydestä ei ole tarkkaa tietoa: se on kadonnut kokonaan Etelä-Australiasta lukuun ottamatta Kengurusaarta, jonne se on palautusistutettu, eikä sitä löydy enää pääosasta Murray-Darling-jokialuettakaan – mahdollisesti kattavan maanraivauksen ja kastelujärjestelmien aiheuttaman veden laadun heikkenemisen vuoksi.
Vankeudessa elävät vesinokkaeläimet ovat saavuttaneet 17 vuoden iän, ja vapaudessa on tavattu 11-vuotiaita yksilöitä. Vapaudessa elävien aikuisten yksilöiden kuolleisuus lienee pieni. Sen luonnollisiin saalistajiin kuuluvat käärmeet, vesirotat, varaanit ja kotkat. Pohjois-Australian vesinokkaeläinkannan pienuus voi johtua krokotiilien niihin kohdistamasta saalistuksesta. Kettujen tuominen maahan jäniskannan hillitsemiseksi on saattanut vaikuttaa jonkin verran mantereen vesinokkaeläinkantaan. Vesinokkaeläintä pidetään pääasiallisesti yö- ja hämäräeläimenä, mutta jotkin yksilöt voivat olla aktiivisia myös päiväsaikaan, varsinkin kun taivas on pilvessä. Sen elinalue muodostuu joista ja ranta-alueista, joilla on sekä sen saaliseläimiä ravinnonlähteeksi että rantapengertä, johon se voi kaivaa lepo- ja pesimäkoloja. Sen liikkumasäde voi olla seitsemän kilometriä. ja uroksen reviiri ulottuu 3–4 naaraan reviirille.
Vesinokkaeläin on erinomainen uimari, ja se viettää pitkiä aikoja vedessä etsimässä syötävää. Uivan vesinokkaeläimen erottaa muista Australian nisäkkäistä siitä, ettei vesinokkaeläimellä ole näkyviä korvia. Nisäkkäille epätyypillisesti vesinokkaeläin työntää uidessa itseään etujalkojen vuorottelevalla soutuliikkeellä. Vaikka vesinokkaeläimen kaikissa jaloissa on räpylät, se ei käytä työntöliikkeessä takajalkoja, vaan pitää ne ruumista vasten ja käyttää niitä ja häntää ohjaamiseen. Vesinokkaeläin on tasalämpöinen ja ylläpitää ruumiinlämpönsä, joka on useimpia nisäkkäitä matalampi 32 °C, jopa saalistaessaan tuntikaupalla vedessä, jonka lämpötila on alle 5 °C.
Sukellukset kestävät tavallisesti puolisen minuuttia, joskus pitempäänkin. Harvoin ne kuitenkaan ylittävät arvioitua happea käyttävän ja ilman happea tapahtuvan sukelluksen välistä 40 sekunnin rajaa. Sukellusten välillä pinnalla käytetty palautumisaika on yleensä 10–20 sekuntia. Vesinokkaeläin on lihansyöjä: sen ravintoon kuuluvat nivelmadot ja toukat, makean veden katkaravut sekä ravut, joita se kaivaa nokallaan esiin joenuomasta ja ottaa uidessaan kiinni. Se kuljettaa saaliinsa poskipusseissa pinnalle syömistä varten. Vesinokkaeläimen täytyy syödä päivittäin 20 prosenttia omasta painostaan. Siksi sillä kuluu 12 tuntia vuorokaudessa ruoan etsimiseen. Kun vesinokkaeläin ei ole vedessä, se vetäytyy lepokoloon, joka sijaitsee lähellä joentörmää hieman veden pinnan yläpuolella. Lepokolo on lyhyt ja suora, poikkileikkaukseltaan soikea ja usein juurivyyhdin alla piilossa.
Vesinokkaeläinuroksilla on nilkoissa kannukset, jotka tuottavat lajille ominaista myrkkyseosta. Se sisältää ainakin 19 eri ainesosaa ja koostuu pääosin defensiiniä muistuttavista peptideistä (DLP), C-tyypin natriureettisistä peptideistä (CNP) ja hermokasvutekijöistä (NGF). Vesinokkaeläimen myrkky on kehittynyt itsenäisesti erillään matelijoiden myrkyn kehityksestä. Myrkkyä ei erity ympäri vuoden vaan ainoastaan vesinokkaeläinten pariutumisaikaan. Myrkkyä tuottavat rauhaset ovat kehittyneet hikirauhasista ja sijaitsevat uroksen takaraajojen polven ja jalkaterän välissä. Munuaisenmuotoiset rauhaset liittyvät molemmissa takajaloissa ohutseinäisillä tiehyillä kantaluun kannukseen. Naarasvesinokkaeläimillä on nokkasiilien tapaan kehittymättömät kannusnuput, jotka katoavat ennen ensimmäisen elinvuoden loppua. Naarailla ei ole toimivia myrkkyrauhasia.
Myrkky on pienemmille eläimille tappavaa, mutta sen teho ei riitä ihmisen tappamiseen. Myrkyn aiheuttama kipu on kuitenkin niin tuskallinen, että uhri voi lamaantua eivätkä tavalliset kipulääkkeet riitä. Haavaa ympäröivä alue turpoaa nopeasti, ja turvotus leviää asteittain koko raajaan. Tapaustutkimusten perusteella on huomattu kivun kehittyvän pitkäkestoiseksi hyperalgesiaksi, joka voi jatkua päiviä tai jopa kuukausia.
Kun vesinokkaeläin ensimmäistä kertaa löydettiin, tieteilijöillä oli kahdenlaisia näkemyksiä siitä, munivatko lajin naaraat vai eivät. Asia saatiin varmistetuksi vasta 1884, jolloin William H. Caldwell lähetettiin Australiaan tekemään kattavaa selvitystä. 150 aboriginaalin muodostaman ryhmän avustamana Caldwellin onnistui löytää joitakin munia.
Lajilla on vuodessa yksi kiima-aika, joka paikallisesta vaihtelusta riippuen sijoittuu kesäkuun ja lokakuun välille. Tarkkailuhistoria, tunnistusmerkintä ja kiinniottaminen sekä kannan genetiikan alustavat tutkimukset osoittavat, että populaatio saattaa koostua sekä vakituisista että tilapäisistä jäsenistä, ja viittaavat polygyniseen pariutumisjärjestelmään. Naaraat saavuttavat pariutumisiän toisena elinvuonnaan, ja niiden tiedetään lisääntyneen vielä yli yhdeksänvuotiaana.
Kiima-ajan ulkopuolella vesinokkaeläin elää yksinkertaisessa maakolossa, jonka suuaukko sijaitsee noin 30 cm vedenpinnan yläpuolella. Parittelun jälkeen naaras rakentaa syvemmän, yksityiskohtaisemman pesän, joka saattaa olla 20 metriä pitkä ja tukittu matkan varrelle sijoitetuilla tulpilla. Tulppien tarkoitus voi olla pesän suojeleminen nousevalta vedeltä tai saalistajilta, tai ne saattavat toimia pesän kosteuden ja lämpötilan säätelijöinä. Uros ei ota osaa jälkikasvun kasvatukseen, vaan vetäytyy takaisin ympärivuotiseen pesäänsä. Naaras pehmittää pesän pohjaa kuolleilla, taitelluilla, kosteilla lehdillä ja kerää tunnelin loppupäähän pudonneita lehtiä ja kaisloja pahnoiksi. Naaras kuljettaa nämä tarvikkeet pesäänsä työntämällä ne kiertyneen häntänsä alle.
Vesinokkaeläinnaaraalla on munasarjapari, joista kuitenkin vain toinen toimii. Se laskee 1–3 (yleensä kaksi) pientä, nahkeaa, matelijoiden munia muistuttavaa ja pituudeltaan noin 15–18 millimetristä munaa, jotka ovat muodoltaan hieman linnunmunia pyöreämpiä. Munat kehittyvät kohdussa noin 28 päivää. Munittuaan naaras käpertyy munien ympärille ja hautoo niitä 10 päivää, kun esimerkiksi kanalla muna on elimistössä vain päivän ja haudottavana 21 päivää. Hautomisaika jakautuu kolmeen osaan. Aluksi alkio on ravinnonsaannin osalta riippuvainen ruskuaispussista, koska sillä ei vielä ole toimivia elimiä. Kehittyessään alkio kuluttaa pussin pois. Toisen jakson aikana kehittyvät varpaat, ja viimeisellä jaksolla ilmestyy munahammas.
Vastakuoriutuneet poikaset ovat vain 15 millimetrin pituisia, haavoittuvaisia, sokeita ja karvattomia, ja ne saavat ravintonsa emon maidosta. Vaikka vesinokkaeläimellä on maitorauhaset, ei sillä kuitenkaan ole nisiä. Maito erittyy ihon huokosista. Emon vatsassa on uurteita, joista poikaset voivat latkia niihin kertynyttä maitoa. Kuoriutumisen jälkeen emo imettää poikasia 3–4 kuukautta. Hautomisen ja vieroituksen aikana emo poistuu aluksi pesästä vain hyvin lyhyiksi ajoiksi hakemaan syötävää. Poistuessaan se rakentaa koko pesän pituudelta useita ohuesta maakerroksesta koostuvia tulppia, joiden tarkoituksena saattaa olla poikasten suojelu saalistajilta. Emon työntyessä takaisin pesään tulpat kuivattavat emon turkin, ja näin pesä pysyy kuivana. Noin viiden viikon kuluttua emo alkaa viettää enemmän aikaa poissa poikastensa luota, ja poikaset poistuvat pesästä noin neljän kuukauden kuluttua.
