Dziobak (Ornithorhynchus anatinus) − prowadzący częściowo wodny tryb życia endemiczny dla wschodnich stanów Australii (w tym Tasmanii) gatunek ssaka z grupy stekowców, jedynych członków tej gromady (poza kolczatkami) składających jaja. Jest ostatnim istniejącym do dziś przedstawicielem swego rodzaju i rodziny, choć znaleziono skamieniałości licznych przedstawicieli tych taksonów.

Posiada wiele nietypowych cech. Składa jaja, wydziela jad, posiada kaczy dziób, ogon bobra, futro wydry. Ujrzawszy go po raz pierwszy, europejscy przyrodnicy byli bardzo zdezorientowani, niektórzy sądzili nawet, że mają do czynienia z dobrze spreparowanym oszustwem. Należy do kilku jadowitych ssaków. Samiec posiada na tylnych łapach ostrogi wydzielające jad zdolny wywołać silny ból u człowieka. Unikatowe cechy dziobaka czynią go ważnym obiektem badań biologii ewolucyjnej i czynią zeń ikonę Australii. Wybierano go jako maskotkę imprez narodowych, przedstawia go też rewers australijskiej dwudziestocentówki. Stanowi także zwierzęcy symbol Nowej Południowej Walii.

Do wczesnego XX wieku polowano na niego dla futra, obecnie podlega ochronie w całym zasięgu swego występowania. Choć programy rozmnażania w niewoli odniosły bardzo ograniczony sukces, a dziobak jest wrażliwy na zanieczyszczenie środowiska, nie jest bezpośrednio zagrożony wyginięciem.

Taksonomia i etymologia

Gdy Europejczycy pierwszy raz napotkali dziobaka w 1798, kapitan John Hunter, drugi gubernator Nowej Południowej Walii, wysłał do Wielkiej Brytanii futro i szkic. Brytyjscy naukowcy z początku nie uwierzyli w autentyczność okazu. George Shaw, który sporządził pierwszy opis zwierzęcia z Naturalist's Miscellany w 1799, twierdził, że było niemożliwym nie oddać się zwątpieniu w jego prawdziwość, a Robert Knox wierzył, że może być spreparowany przez pewnego azjatyckiego taksydermistę. Sądzono, że ktoś przyszył kaczy dziób do ciała zwierzęcia przypominającego bobra. Shaw wziął ze sobą nawet parę nożyczek do wysuszonej skóry, by szukać szwów.

Angielska nazwa "platypus" pochodzi od łacińskiej, która źródłosłów czerpie z kolei z greki − od słów πλατύς ("platys" − płaski, szeroki) i πους ("pous" − stopa). Tłumaczy się ją więc jako "płaskostopy". Shaw przypisał zwierzę takiemu rodzajowi po opisaniu go, ale szybko okazało się, że nazwa została wcześniej użyta dla chrząszcza z rodziny ryjkowcowatych (rodzaj Platypus). Zwierzę zostało niezależnie opisane jako Ornithorhynchus paradoxus przez Johanna Blumenbacha w 1800 (dzięki okazowi danemu mu przez sir Josepha Banksa) i zgodnie z regułami pierwszeństwa w nazewnictwie Ornithorhynchus anatinus stał się oficjalną naukową nazwą zwierzęcia. Pochodzi ona od wyrazu ορνιθόρυνχος ("ornithorhynkhos"), oznaczającego dosłownie po grecku "ptasi pysk", i od łacińskiego przymiotnika anatinus, odnoszącego się do kaczki.

Morfologia

Ciało i szeroki, płaski ogon dziobaka pokrywa gęste brązowe futro stanowiące warstwę izolacyjną pomagającą utrzymać ciepło. Ogon magazynuje energię w postaci tłuszczu (podobna adaptacja występuje u takich zwierząt, jak np. diabeł tasmański czy pewna rasa owiec). Stworzenie posiada błonę pławną na stopach i duży, gumowaty dziób. Cechy te wydają się bliższe kaczce, niż któremukolwiek ze znanych ssaków. Błona pławna jest większa na przednich łapach i tworzy kierujące się w tył fałdy, gdy zwierzę idzie po lądzie. W przeciwieństwie do dziobów ptasich, w których część górna i dolna są oddzielne, a pomiędzy nimi znajduje się otwór prowadzący do jamy gębowej, pysk dziobaka stanowi organ zmysłowy, a usta leżą poniżej niego. Nozdrza sytuują się na grzbietowej powierzchni dzioba, oczy i uszy zaś w rowku z tyłu od nich, podczas pływania rowek ulega zamknięciu. Słyszano warczenie zaniepokojonych dziobaków, u osobników w niewoli zanotowano repertuar innych dźwięków.

Kolorowa ilustracja przedstawiająca dziobaki, 1863

Masa ciała waha się od 0,7 do 2,4 kg, przy czym samce osiągają średnio 50 cm, samice zaś 43 cm całkowitej długości ciała. Obserwuje się trwałe regionalne różnice w średniej wielkości zwierzęcia, nie podlegają one jednak żadnej regule związanej z klimatem i mogą być powodowane innymi czynnikami środowiskowymi, jak drapieżnictwo czy obecność ludzi.

Temperatura ciała dziobaka wynosi około 32 °C, czym różni się on od większości łożyskowców osiągających zwykle 37 °C. Badacze sugerują, że jest to stopniowa adaptacja do srogich warunków środowiskowych małej części przetrwałych do dziś stekowców, a nie ich ogólna cecha.

Dziobak posiada za młodu trójguzkowe trzonowce, tracone przed lub niedługo po opuszczeniu nory, w której przyszedł na świat. Dorosłe osobniki posiadają w ich miejsce silnie skeratynizowane opuszki. Szczęka dziobaka ma odmienną, niż u większości innych saków, budowę, inny jest mięsień otwierający szczęki. Jak u wszystkich właściwych ssaków, kosteczki słuchowe ucha wewnętrznego uległy pełnemu włączeniu w czaszkę, nie leżą już w szczękach, jak u cynodontów i innych "przedssaczych" synapsydów. Jednak ujście zewnętrzne kanału słuchowego leży u podstawy szczęki. O. anatinus posiada też dodatkowe kości w obręczy barkowej, jak międzyobojczykowa, nie spotykana u innych ssaków. Chodzi w sposób właściwy gadom, jego nogi leżą po bokach tułowia, a nie pod nim. Idąc na lądzie, opiera się na nasadach kości palców, chroniąc błonę pławną pomiędzy nimi.

Jad

 Osobny artykuł: Jad dziobaka.

Ostroga kości piętowej na tylnej łapie samca dziobaka wydziela jad.

Zarówno samce, jak i samice rodzą się z ostrogami u kostek, jednakże tylko u tych pierwszych produkowany jest jad, złożony głównie z białek przypominających defenzyny (DLP). 3 z nich są unikatowe dla dziobaka. Defenzyny produkuje układ immunologiczny stekowca. Wystarczająco silny dla zabicia zwierzęcia wielkości psa, jad nie jest śmiertelny dla człowieka, ale wywołuje rozdzierający ból, uniemożliwiający ugodzonemu normalne wykonywanie czynności. Wokól rany szybko rozwija się obrzęk stopniowo rozprzestrzeniający się wzdłuż kończyny. Wedle opisów przypadków i dowodów anegdotycznych rozwija się długo trwająca hiperalgezja (przeczulica), niemijająca w ciągu dni lub nawet miesięcy. Jad produkują goleniowe gruczoły samca, będące nerkokształtnymi gruczołami pęcherzykowymi połączonymi z cienkościennym kanałem wyprowadzającym prowadzącym do ostrogi kości piętowej każdej z tylnych łap. Samica, tak jak kolczatkowate, dysponuje tylko szczątkowym zalążkiem ostrogi, która nie rozwija się, zanikając przed końcem pierwszego roku życia. Brakuje jej też funkcjonujących gruczołów goleniowych.

Jad wydaje się odgrywać odmienną rolę, niż ten produkowany przez zwierzęta nie należące do ssaków. Nie zagraża on życiu wystawionemu na jego działanie, ale powoduje poważny uszczerbek na jego zdrowiu. Ponieważ wytwarzają go tylko samce i jego produkcja wzrasta podczas sezonu rozrodczego, wysnuto teorię, że służy on jako ofensywna broń dla zapewnienia sobie dominacji podczas tego okresu.

Elektrolokacja

Ornithorhynchus anatinus

Stekowce (prócz dziobaka także kolczatkowate) należą do nielicznych (do niedawna były uważane za jedyne) ssaków posługujących się elektrorecepcją: lokalizują one swą zdobycz po części przez detekcję zaburzeń pola elektrycznego generowanego przez skurcze mięśni. Zmysł ten wśród stekowców najlepiej rozwinął się właśnie u dziobaka.

Elektroreceptory zlokalizowane są w podłużnych rowkach skóry dzioba, mechanoreceptory natomiast są na nim rozłożone jednolicie. Obszar elektrosensoryczny kory mózgowej zawiera się w obrębie pola czuciowego somatosensorycznego. Niektóre neurony korowe otrzymują pobudzenie pochodzące zarówno z elektroreceptorów, jak i mechanoreceptorów, co wskazuje na bliskie powiązania pomiędzy tymi zmysłami. Oba rodzaje receptorów dzioba dominują w mapie somatotropowej kresomózgowia dziobaka, tak jak ręce w przypadku człowieczka czuciowego w przypadku ludzi.

Dziobak potrafi ustalić kierunek źródła fal elektrycznych prawdopodobnie przez porównywanie różnic w sile sygnału pomiędzy różnymi receptorami. Wyjaśniałoby to charakterystyczne bok-do boku ruchy głowy zwierzęcia podczas polowania. Konwergencja korowa impulsów z obu zmysłów sugeruje mechanizm oceny odległości potencjalnej zdobyczy; wyznacza ją różnica czasów odebrania obu sygnałów (elektrycznego i mechanicznego).

Podczas żerowania ssak ten nie korzysta ze wzroku ani węchu, zamykając oczy, uszy i nozdrza podczas nurkowania. Gdy pływa, ryjąc swym dziobem w dnie strumienia, jego elektroreceptory wykrywają niewielkie prądy elektryczne generowane przez skurcze mięśni potencjalnej ofiary. Umie zatem odróżnić obiekty ożywione od nieożywionych, cały czas pobudzających jego mechanoreceptory. Eksperymenty pokazały, że drapieżnik reagował na sztuczną imitację krewetki, gdy przepuszczano przez nią niewielki prąd elektryczny.