Ptakopysk (Ornithorhynchus anatinus) je polovodní savec endemický pro východní Austrálii, včetně Tasmánie. Spolu se čtyřmi druhy ostnokožce je jedním z pěti žijících druhů ptakořitných, jediných savců, kteří kladou vajíčka místo toho, aby rodili živá mláďata. Je jediným žijícím zástupcem své čeledi (Ornithorhynchidae) a rodu (Ornithorhynchus), i když řada příbuzných druhů byla nalezena ve fosilních záznamech.
Bizarní vzhled tohoto savce snášejícího vejce, jedovatého, s kachním zobákem, bobřím ocasem a vydříma nohama zmátl evropské přírodovědce, když se s ním poprvé setkali, přičemž někteří jej považují za promyšlený podvod. Je to jeden z mála jedovatých savců, samec ptakopyska má ostruhu na zadní noze, která dodává jed schopný způsobit lidem těžkou bolest.
Až do počátku 20. století byl loven pro svou srst, ale dnes je chráněn v celém svém areálu rozšíření. Ačkoli programy odchovu v zajetí měly jen omezený úspěch a ptakopysk je zranitelný vůči následkům znečištění, není bezprostředně ohrožen.
Když se s ptakopyskem poprvé setkali Evropané v roce 1798, poslal kapitán John Hunter, druhý guvernér Nového Jižního Walesu, zpět do Velké Británie kožešinu a skicu. Původní tušení britských vědců bylo, že atributy jsou podvod. George Shaw, který v roce 1799 vytvořil první popis zvířete v Přírodovědecké sbírce, prohlásil, že nelze nemít pochybnosti o jeho pravé povaze, a Robert Knox se domníval, že ho mohl vyrobit nějaký asijský preparátor. Mělo se za to, že někdo přišil kachní zobák na tělo zvířete podobného bobrovi. Shaw dokonce vzal nůžky na vysušenou kůži, aby zkontroloval, zda nejsou zašité.
Obecný název „ptakopysk“ je latinizací řeckého slova πλατύπους (platupous), „plochonohý“, z πλατύς (platus), „široký, široký, plochý“ a πούς (pous), „nohonohý“. Shaw jej přiřadil k rodu Linnaean, když jej zpočátku popisoval, ale rychle se zjistilo, že tento termín patří již broukovi ambrosiovému (rodu Platypus). Nezávisle byl popsán jako Ornithorhynchus paradoxus Johannem Blumenbachem v roce 1800 (podle exempláře, který mu daroval sir Joseph Banks) a podle pravidel přednosti nomenklatury byl později oficiálně uznán jako Ornithorhynchus anatinus.
Vědecký název Ornithorhynchus anatinus je odvozen z ορνιθόρυνχος (ornithorhynkhos), což v řečtině doslova znamená „ptačí rypák“, a anatinus, což v latině znamená „jako kachna“.
V anglickém jazyce neexistuje všeobecně uznávané množné číslo „ptakopysk“. Vědci obecně používají „ptakopysky“ nebo prostě „ptakopysk“. Hovorově se pro množné číslo používá také výraz „ptakopysk“, i když je to technicky nesprávné a je to forma pseudolatiny; správné řecké množné číslo by bylo „ptakopysk“. Raní britští osadníci ho nazývali mnoha jmény, jako například vodník, kachna a kachna. Jméno „ptakopysk“ je často předpono přídavným jménem „kachna-zobák“, aby vznikl ptakopysk kachní, přestože existuje pouze jeden druh ptakopyska.
Tělo a široký, plochý ocas ptakopyska jsou pokryty hustou, hnědou srstí, která zadržuje vrstvu izolačního vzduchu, aby zvíře bylo v teple. Srst je voděodolná a struktura se podobá struktuře krtka. Ptakopysk používá svůj ocas pro skladování tukových zásob (tato adaptace se vyskytuje i u zvířat, jako je tasmánský ďábel a tlustoocasá ovce). Má plovací blány a velký, gumovitý čumák; to jsou rysy, které se zdají být bližší rysům kachny než rysům jakéhokoli známého savce. Plášť je významnější na předních nohou a při chůzi po souši je sklopený dozadu. Na rozdíl od ptačího zobáku (v němž se horní a spodní část oddělují, aby odhalily tlamu), čumák ptakopyska je smyslový orgán s tlamou na spodní straně. Nosní dírky jsou umístěny na hřbetní ploše čumáku, zatímco oči a uši jsou umístěny v drážce umístěné těsně za ním; tato drážka je při plavání uzavřená. Bylo slyšeno, že ptakopysky vydávají při vyrušení tiché vrčení a u zajatých exemplářů byla zaznamenána řada dalších vokalizací.
Barevný tisk ptakopysků z roku 1863
Moderní ptakopysčí mláďata mají tříhlavé stoličky, které ztrácí před odchodem z hnízdící nory nebo těsně po něm; dospělí jedinci mají místo nich silně keratinizované vycpávky. Čelisti ptakopyska jsou konstruovány jinak než u ostatních savců a sval otevírající čelist je jiný. Stejně jako u všech pravých savců jsou drobné kosti, které vedou zvuk ve středním uchu, plně zakomponovány do lebky, místo aby ležely v čelisti jako u cynodontů a jiných premamních synapsí. Vnější otvor ucha však stále leží v dolní části čelisti. Ptakopysk má navíc kosti v ramenním pletenci, včetně mezilávky, která se u jiných savců nevyskytuje. Má plazí chůzi s nohama, které jsou spíše po stranách těla než pod ním. Na souši se věnuje chůzi klouby, aby chránil pavučinu mezi prsty u nohou.
Zvápenatá ostruha, která se nachází na samcově zadní končetině, se používá k dodávce jedu.
Zatímco samci i samice ptakopyska se rodí s kotníkovými ostruhami, pouze samec má ostruhy, které vytvářejí koktejl jedu,
složený z velké části z proteinů podobných defensinu (DLP), z nichž tři jsou pro ptakopyska jedinečné. Proteiny defensinu jsou produkovány imunitním systémem ptakopyska. I když je jed dostatečně silný na to, aby zabil menší zvířata, jako jsou psi, není pro člověka smrtelný, ale je tak nesnesitelný, že oběť může být zneschopněna. Otok se rychle vyvíjí kolem rány a postupně se šíří po postižené končetině. Informace získané z anamnéz případů a neoficiálních důkazů naznačují, že bolest se vyvíjí do dlouhotrvající hyperalgezie (zvýšená citlivost na bolest), která přetrvává dny nebo dokonce měsíce. Jed vzniká v krunýřových žlázách samce, což jsou alveolární žlázy ledvinovitého tvaru spojené tenkostěnným kanálkem s ostruhou vápníku na každé zadní končetině. Samice ptakopyska má, stejně jako ostnatky, rudimentární pupeny ostruhy, které se nevyvíjejí (odpadávají před koncem prvního roku) a postrádají funkční krunýřové žlázy.
Ptakopysk (Ornithorhynchus anatinus)
Monotrémy (pro ostatní druhy viz Echidna) jsou jediní savci, o kterých je známo, že mají smysl pro elektropříjem: svou kořist lokalizují částečně detekcí elektrických polí generovaných svalovými kontrakcemi. Elektromorecepce ptakopyska je nejcitlivější ze všech monotreme.
Elektroreceptory jsou umístěny v rostrocaudálních řadách v kůži zobáku, zatímco mechanoreceptory (které detekují dotek) jsou rovnoměrně rozmístěny po celém zobáku. Elektrosenzitivní oblast mozkové kůry je obsažena v hmatové somatosenzorické oblasti a některé kortikální buňky přijímají vstupy jak z elektroreceptorů, tak z mechanoreceptorů, což naznačuje úzké spojení mezi hmatovými a elektrickými smysly. Jak elektroreceptory, tak mechanoreceptory v zobáku dominují somatotopické mapě ptakopyskového mozku, stejně jako lidské ruce dominují Penfieldově homunkulové mapě.
Ptakopysk se neživí ani zrakem, ani čichem, při každém ponoření zavírá oči, uši a nos. Spíše, když se svým zobákem zavrtává do dna potoků, jeho elektroreceptory detekují drobné elektrické proudy generované svalovými kontrakcemi kořisti, což mu umožňuje rozlišovat mezi živými a neživými předměty, které nepřetržitě stimulují jeho mechanoreceptory. Experimenty ukázaly, že ptakopysk dokonce reaguje na „umělou krevetu“, pokud jí projde malý elektrický proud.
Nedávné studie říkají, že oči ptakopyska by mohly být velmi podobné očím tichomořských ryb Hagfish nebo Lampreys ze severní polokoule a očím většiny tetrapodů. Také obsahuje dvojité kužely, které většina savců nemá.
Dentition, jak je znázorněno v Knight’s Sketches in Natural History
Ptakopysk je velmi obtížně viditelný i na hladině řeky.
Plavání pod vodou v akváriu v Sydney, Austrálie
Ptakopysk je polovodní, obývá malé potoky a řeky v rozsáhlém pásmu od chladných vysočin Tasmánie a australských Alp až po tropické deštné pralesy v pobřežním Queenslandu až po úpatí poloostrova Cape York. Ve vnitrozemí není jeho rozšíření příliš známé: vyhynul v Jižní Austrálii (kromě vysazené populace na Kangaroo Island) a v hlavní části Murray-Darling Basin se již nevyskytuje, možná kvůli klesající kvalitě vody způsobené rozsáhlými systémy čištění a zavlažování půdy. Podél pobřežních říčních systémů je jeho rozšíření nepředvídatelné; zdá se, že v některých relativně zdravých řekách chybí, a přesto si udržuje přítomnost v jiných, které jsou značně degradované (například v dolním Maribyrnongu).
Potopy obvykle trvají kolem 30 sekund, ale mohou trvat déle, i když jen málo z nich překročí odhadovaný aerobní limit 40 sekund. Obnova na hladině mezi ponory běžně trvá od 10 do 20 sekund. Ptakopysk je masožravec: živí se žíhanými červy a larvami hmyzu, sladkovodními krevetami a yabby (sladkovodními raky), které vyhrabává z koryta řeky čenichem nebo je chytá při plavání. Používá lícní váčky, aby odnesl kořist na hladinu, kde je sežrána. Ptakopysk potřebuje každý den sníst asi 20% své vlastní hmotnosti, což vyžaduje, aby každý den strávil průměrně 12 hodin hledáním potravy. Když není ve vodě, pták se uchýlí do krátké, rovné odpočinkové nory oválného průřezu, téměř vždy na břehu řeky nedaleko hladiny vody a často skrytý pod ochrannou změtí kořenů.
Když se s ptakopyskem poprvé setkali evropští přírodovědci, rozcházeli se v názoru, zda samice snáší vajíčka. To se potvrdilo až v roce 1884, kdy byl W. H. Caldwell poslán do Austrálie, kde se mu po rozsáhlém pátrání za asistence týmu 150 Aboriginců podařilo objevit několik vajíček. Caldwell si byl vědom vysokých nákladů na jedno slovo vedení Anglie, a tak slavně, ale stručně napsal do Londýna „Monotremes oviparous, ovum meroblastic“. Tedy, že ptakopysk snáší vajíčka a vajíčka jsou podobná vajíčkům plazů v tom, že jen část vajíčka se při vývoji rozděluje.
Druh vykazuje jediné období rozmnožování; páření probíhá mezi červnem a říjnem, přičemž mezi různými populacemi v jeho areálu výskytu dochází k určitým místním odchylkám. Historické pozorování, studie mark-and-recapture a předběžná zkoumání populační genetiky naznačují možnost výskytu rezidentních i přechodných členů populací a naznačují polygynní systém páření. Předpokládá se, že samice pohlavně dospívají ve druhém roce života, přičemž je potvrzeno, že rozmnožování stále probíhá u zvířat starších devíti let.
Nově vylíhnutá mláďata jsou zranitelná, slepá a bez chlupů a jsou krmena mateřským mlékem. Ačkoli má ptakopysk mléčné žlázy, postrádá struky. Místo toho se mléko uvolňuje póry v kůži. Na jejím břiše jsou rýhy, ve kterých se mléko hromadí, což umožňuje mláďatům ho hltat. Po vylíhnutí jsou mláďata tři až čtyři měsíce kojena. Během inkubace a odstavení opouští matka noru zpočátku jen na krátkou dobu, aby se mohla živit. Při tom vytváří po celé délce nory množství tenkých zemních ucpávek, které mohou mláďata chránit před predátory; protlačením přes ně při návratu si vynutí vodu z kožichu a nechá noru vyschnout. Asi po pěti týdnech začne matka trávit více času mimo mláďata a zhruba po čtyřech měsících mláďata vylézají z nory. Ptakopysk se rodí se zuby, ty však vypadávají ve velmi raném věku a opouštějí rohaté talíře, kterými si drtí potravu.
Průměrná doba spánku ptakopyska je prý až 14 hodin denně, možná proto, že jedí korýše, kteří poskytují vysokou hladinu kalorií.
Ptakopysk a další ptakořitní ptáci byli velmi špatně pochopeni a některé mýty z 19. století, které kolem nich vznikaly – například že ptakořitní ptáci byli „podřadní“ nebo kvasireptiliáni – stále přetrvávají. V roce 1947 William King Gregory teoretizoval, že placentální savci a vačnatci se mohli dříve rozcházet a následné větvení rozdělilo ptakořitní ptáky a vačnatce, ale pozdější výzkumy a fosilní objevy naznačily, že je to nesprávné. Ve skutečnosti jsou moderní ptakořitní ptáci přeživšími raného větvení savčího stromu a pozdější větvení pravděpodobně vedlo k vačnatým a placentálním skupinám. Molekulární hodiny a fosilní datování naznačují, že ptakořitní ptáci se oddělili od echidní asi před 19-48 miliony let.
Nejstarší objevená fosilie novodobého ptakopyska pochází z doby před asi 100 000 lety, tedy z období čtvrtohor. Vyhynulí ptakopyskovití Teinolophos a Steropodon byli blízce příbuzní novodobému ptakopysku. Zkamenělý Steropodon byl objeven v Novém Jižním Walesu a je složen z opalizované dolní čelisti se třemi molárními zuby (zatímco dospělý současný ptakopysk je bezzubý). Molární zuby byly původně považovány za tribosfénní, což by podpořilo variantu Gregoryho teorie, ale pozdější výzkum naznačil, že i když mají tři hrboly, vyvinuly se v rámci samostatného procesu. Fosilie je považována za asi 110 milionů let starou, což znamená, že ptakopyskovité zvíře žilo v období křídy, což z něj dělá nejstarší savčí fosilii nalezenou v Austrálii. Monotrematum sudamericanum, další fosilní příbuzný ptakopyska, byl nalezen v Argentině, což naznačuje, že ptakopyskovití byli přítomni v superkontinentu Gondwana, když se přes Antarktidu spojily kontinenty Jižní Ameriky a Austrálie (až před asi 167 miliony let).
Kvůli rané odlišnosti od theriánských savců a nízkému počtu žijících druhů ptakopyska je ptakopysk častým předmětem výzkumu v evoluční biologii. V roce 2004 vědci z Australské národní univerzity zjistili, že ptakopysk má deset pohlavních chromozomů, zatímco u většiny ostatních savců má dva (například samec ptakopyska je vždy XYXYXYXYXYXY), i když vzhledem k označení XY savců jsou pohlavní chromozomy ptakopyska podobnější pohlavním chromozomům ZZ/ZW, které se vyskytují u ptáků. Genom ptakopyska má také geny plazů i savců spojené s oplodněním vajíček. Protože ptakopysk postrádá savčí gen určující pohlaví SRY, zůstává mechanismus určování pohlaví neznámý. Návrh sekvence genomu ptakopyska byl publikován v časopise Nature dne 8. května 2008 a odhalil jak plazí, tak savčí prvky, stejně jako dva geny, které se dříve vyskytovaly pouze u ptáků, obojživelníků a ryb. Více než 80% genů ptakopyska je společných ostatním savcům, jejichž genomy byly sekvenovány.
Vyobrazení ptakopyska z knihy pro děti vydané v Německu v roce 1798
S výjimkou ztráty ze státu Jižní Austrálie se ptakopysk vyskytuje ve stejném obecném rozšíření jako před evropským osídlením Austrálie. Jsou však zdokumentovány místní změny a roztříštěnost rozšíření v důsledku lidské modifikace jeho biotopu. Jeho současná a historická hojnost je však méně známá a jeho počet pravděpodobně poklesl, i když je stále považován za běžný ve většině svého současného rozšíření. Tento druh byl hojně loven pro svou srst až do prvních let 20. století a i když byl chráněn v celé Austrálii od roku 1905, zhruba do roku 1950 mu stále hrozilo, že se utopí v sítích vnitrozemského rybolovu. Ptakopysk se nezdá být bezprostředně ohrožen vyhynutím díky ochranným opatřením, ale mohl by být zasažen narušením biotopu způsobeným přehradami, zavlažováním, znečištěním, síťováním a odchytem do pastí. IUCN uvádí ptakopyska na svém Červeném seznamu jako nejméně dotčeného.
Ptakopysky obecně trpí ve volné přírodě jen několika málo chorobami; nicméně v Tasmánii panuje všeobecná obava veřejnosti z možných dopadů choroby způsobené houbou Mucor amphibiorum. Onemocnění (nazývané mukormykóza) postihuje pouze tasmánské ptakopysky a v pevninské Austrálii nebylo u ptakopysků pozorováno. U postižených ptakopysků se mohou objevit ošklivé kožní léze nebo vředy na různých částech těla, včetně zad, ocasů a nohou. Mukormykóza může zabít ptakopysky, úhyn způsobený sekundární infekcí a ovlivněním schopnosti zvířat udržovat tělesnou teplotu a pícniny. Oddělení pro ochranu biologické rozmanitosti při Oddělení primárního průmyslu a vody spolupracuje s výzkumníky NRM north a Tasmánské univerzity na stanovení dopadů choroby na tasmánské ptakopysky, jakož i mechanismu přenosu a současného šíření choroby. Donedávna byla vysazená liška obecná (Vulpes vulpes) omezena na pevninskou Austrálii, ale rostoucí množství důkazů nyní naznačuje, že se v Tasmánii vyskytuje v nízkých počtech.
Velká část světa byla ptakopysku představena v roce 1939, když National Geographic Magazine zveřejnil článek o ptakopysku a snaze o jeho studium a chov v zajetí. Druhý jmenovaný úkol je obtížný a od té doby bylo úspěšně vychováno jen několik mláďat – zejména v Healesville Sanctuary ve Victorii. Vůdčí postavou v tomto úsilí byl David Fleay, který založil ptakopysk – simulovaný potok v nádrži – v Healesville Sanctuary, kde byl chov úspěšný v roce 1943. V roce 1972 našel mrtvé asi padesátidenní mládě, které se pravděpodobně narodilo v zajetí, ve svém přírodním parku v Burleigh Heads na Gold Coast v Queenslandu. Healesville zopakoval svůj úspěch v roce 1998 a znovu v roce 2000 s podobnou proudovou nádrží. Zoo Taronga v Sydney odchovala dvojčata v roce 2003 a chov tam byl opět úspěšný v roce 2006.
Ptakopysk ve svatyních volně žijících živočichů
Platypus House v Lone Pine Koala Sanctuary v Brisbane, Queensland
Australská mince v hodnotě 20 centů má ptakopysk.
Od zavedení desetinné měny do Austrálie v roce 1966 se na rubové (ocasní) straně mince 20 centů objevil reliéfní obraz ptakopyska.
Ptakopysk byl několikrát použit jako maskot: „Ptakopysk Syd“ byl jedním ze tří maskotů vybraných pro olympiádu v Sydney 2000 spolu s echidnou a kookaburrou, „Expo Oz“ Ptakopysk byl maskotem pro světovou výstavu Expo 88, která se konala v Brisbane v roce 1988, a Ptakopysk Hexley je maskotem pro operační systém Darwin založený na BSD společnosti Apple Computer, Mac OS X. Ptakopysk je také maskotem v současnosti neaktivního fotbalového týmu Wenatchee Valley Venom arena nacházejícího se ve Wenatchee, Washington.
Platypus Trophy byla udělena jako ocenění pro vítěze vysokoškolské rivality mezi Oregon Ducks a Oregon State Beavers.
Ptakopysk se objevuje i v písních, například v písních Green Day „Ptakopysk (I Hate You)“ a Mr. Bungle „Ptakopysk“. Je námětem dětské básně Banja Patersona a často se objevuje i jako postava v televizních pořadech pro děti, například v Rodině Ptakopysků v sousedství pana Rogerse, Perry Ptakopysk v pořadu Phineas and Ferb a Ovide, hvězda kresleného filmu Ovide and the Gang.
V 80. letech byl ptakopysk hlavním zvířetem, které se objevilo v reklamách na vzdělávací zvířecí encyklopedii „Poklad divočiny“. V reklamě vzrušený mladý chlapec zvolá: „Ptakopysk Kačer má nohy jako kachna, ale je chlupatý! Všechno je v mé Pokladce divočiny!“
Ptakopysk je někdy žertem označován jako důkaz, že Bůh má smysl pro humor (například na začátku filmu Dogma; Robin Williams naznačil, že byl v té době také zfetovaný marihuanou.) Často je také humorně (spolu s velbloudem) používán k popisu něčeho, co navrhl výbor. Pro román „Star Trek: The Next Generation“ Q-Squared, nazvaná postava tvrdí (v soukromí) nevěřícímu kapitánu Picardovi, že osobně ovlivnil Boží rozhodnutí stvořit/vyvinout ptakopyska.
Ptakopysk je také mazlíčkem v masivně multiplayerové online hře na hraní rolí RuneScape.
„Platypus Man“ byl krátký sitcom z roku 1995 vysílaný na Fox Television a/nebo UPN ve Spojených státech. Fox měl také animovaný program s názvem „Taz-Mania“, ve kterém hráli Platypus Bros.: Daniel a Timothy.
V epizodě Pravda v mýtu o kostech, kdy tým studoval zavražděnou oběť, která měla být zabita záhadným zvířetem, chupacabrou, doktorka Saroyanová zpochybňuje samotnou existenci takového tvora, na což stážista Nigel-Murray odpověděl: „Byl bych skeptický, kdybyste mi řekli, že existoval jedovatý savec s kachním zobákem, snášející vejce, a přesto ptakopysk existuje.“