Articles

Miksi on nisäkkäitä, jotka munivat?

vesinokkaeläin, joka ui rennosti purossa. Credit: Wikimedia Commons.
vesinokkaeläin uiskenteli rennosti purossa. Credit: Wikimedia Commons.

luultavasti tiedät olevasi nisäkäs. Koiria, kissoja? Nekin ovat nisäkkäitä. Entä delfiinit ja valaat? Nekin ovat merinisäkkäitä. Kaikille näille lajeille on yhteistä se, että naaras ruokkii poikasiaan oman ruumiinsa maidolla ja synnyttää eläviä poikasia. Mutta sen ainoa entinen, joka on selvä ja ainutlaatuinen nisäkkäiden piirre: kumma kyllä, on nisäkkäitä, jotka munivat. Ne ovat nimeltään monotremes, ja se on ryhmä, joka koostuu vain kaksi jäsentä, jotka ovat vielä elossa tänään: vesinokkaeläin ja echidna.

mikä antaa?

väittäisin, että pääsyy nisäkkäiden menestymiseen johtuu niiden ilmiömäisestä evoluutiohypystä munivista munista elävien poikasten synnyttämiseen (viviparous). Jotkin ympäristöt sopivat tietenkin paremmin munia muniville eläimille, mutta nisäkkäillä on valtava etu tuottaa kehittyneempiä poikasia.

muna on umpinainen systeemi, joten poikasen kehitys ja koko määräytyvät munan sisältämien ravintoaineiden määrän mukaan. Suurin strutsiin kuuluva muna voi tuottaa vain noin 25 senttimetrin kokoisen ja kilon painoisen poikasen. Sitä vastoin nisäkkäät voivat kasvattaa poikasta paljon kauemmin kuin muna ja tuottaa paljon kehittyneempiä poikasia, jotka ovat paremmin varustettuja selviytymään. Esimerkiksi norsu kantaa yli 600 päivää ja synnyttää 160-kiloisen poikasen. Lisäksi, raskauden aikana, poikanen on suojattu ympäristöä ja saalistajia, toisin kuin muna, joka voidaan helposti saalistaa ja rikkoa.

tämä herättää kysymyksen: mikseivät vesinokkaeläin ja echidna ole myös eläviä kantajia? Jurakautiset Nisäkkäät erkanivat monotremeihin johtaneeseen sukuun ja theriaaneihin (pussieläimet ja istukkanisäkkäät) johtaneeseen sukuun noin 166 miljoonaa vuotta sitten. Pussieläimet ja istukalliset Nisäkkäät erkanivat toisistaan myöhemmin — noin 145 miljoonaa vuotta sitten. Koska monotremet ovat vanhempia kuin pussieläimet ja istukkanisäkkäät, monet olettavat vesinokkaeläimen (”Ornithorhynchus anatinus”) olevan alkukantainen eläin.

sen omituinen ulkonäkö — osittain lintu, osittain matelija, osittain nisäkäs — näyttää viittaavan myös johonkin esi-isiin. Sen jalat tulevat myös ulos sivuilta kuin matelija eikä alta. Naaras munii yhdestä kolmeen munaa koloon ja kiertyy sitten niiden ympärille antamaan lämpöä. Kymmenen päivää myöhemmin limanpavun kokoiset poikaset kuoriutuvat. Emot imettävät poikasiaan maidolla-mutta eivät nänneistä (joita niiltä puuttuu) vaan ihohuokosista. Maito kerääntyy uurteisiin naaraan vatsaan, jota poikaset syleilevät imemisen sijaan. Neljä pitkää kuukautta myöhemmin poikaset ovat valmiita tulemaan ulos koloistaan ja uimaan aivan kuten äitinsäkin

outous ei lopu siihen. Urospuolisilla vesinokkaeläimillä on myrkylliset kannukset takajaloissaan. Sen myrkky on tarpeeksi voimakas tappamaan koiran, mutta ei tarpeeksi voimakas tappamaan ihmisiä — vaikka kipu on äärimmäistä ja voi kestää päiviä — jopa kuukausia. Monilla matelijoilla on myrkkyä, ja koska matelijoita pidetään usein alkeellisina, tämä on toinen merkki siitä, että vesinokkaeläin on huonompi olento, ja siten selittää nisäkkään melko oudon muninnan. Mutta se ei ole totta.

”Vesinokkaeläimillä ei ole ”matelijan” piirteitä, niillä on esi-isien amnioottisia piirteitä . Ilmeisin niistä on muniminen. Vesinokkaeläimillä säilyy erilaisia munankehitykseen liittyviä amniootti-geenejä, jotka ovat kadonneet theriansista. Sen lisäksi, että vesinokkaeläimillä on säilynyt joitakin lapsivesityypin piirteitä, ne ovat saaneet uusia piirteitä. Yksi tällainen piirre on myrkyn tuotanto , vesinokkaeläimen myrkky ei ole ”matelijamainen”, vaan itsenäisesti hankittu ominaisuus ja pelkästään konvergentti matelijamyrkylle. Lisäksi vesinokkaeläimillä on sähkösensorijärjestelmä, jonka avulla ne voivat havaita saalista sähkökenttien perusteella. Koska vesinokkaeläimellä on tällaisia ominaisuuksia, se voisi katsoa meihin ja kysyä: ”ketä te kutsutte ’alkukantaiseksi’?”koska säilytämme esi-isien (”primitiivisen”) tilan puuttumalla molemmista piirteistä”, sanotaan Nimravid-blogissa.

kuten useimmilla muillakin olennoilla, nykyiset monotremit eivät ole alkeellisia, vaan sopeutuneet erityisympäristöönsä. Lisäksi todisteet viittaavat siihen, että aivan ensimmäiset nisäkkäät olivat munakerroksia ja niillä saattoi olla cloaca. Itse asiassa monotreme tarkoittaa ”yhtä reikää” -viitaten niiden takapään monikäyttöiseen aukkoon, jota käytetään sekä erittymiseen että lisääntymiseen (cloaca).

vesinokkaeläimen munan Kipsivalu. Valokuva: Elsa Panciroli / National Museums Scotland

parittomat monotremet hallitsivat Australiaa miljoonia vuosia, kunnes niiden pusseja kantavat serkut, pussieläimet, valtasivat maan alle 71-54 miljoonaa vuotta sitten. Esimerkkejä sukupuuttoon kuolleista monotremeistä ovat Zaglossus hacketti (Länsi-Australiasta kotoisin oleva pitkäruotinen nokkaeläinlaji, joka on ajoitettu Pleistoseenille) ja Obdurodon tharalkooslapsi (jättiläismäinen, lihansyöjä vesinokkaeläin, jolla on pelottavat hampaat, kaksi kertaa suurempi kuin nykyisellä vesinokkaeläimellä). Kun kilpailua ei ollut, monotremet munivat hyvin, mutta kun pussieläimet tunkeutuivat alueelle, niillä ei ollut mitään mahdollisuuksia.

Australian kansallisessa yliopistossa Canberrassa työskentelevän evoluutiobiologi Matthew Phillipsin mukaan syy siihen, miksi munivia nisäkkäitä on vielä nykyäänkin olemassa, on se, että elossa olevat esi-isät hakivat turvaa, jonne pussieläimet eivät voineet seurata: veteen. Tämä teoria lupaa hyvää vesinokkaeläimille, jotka ovat vedessä eläviä. Echidnat asuvat kuitenkin vain maalla. Phillipsin ja kollegoiden tekemässä tutkimuksessa tehtiin geenianalyysi, jonka mukaan echidnat erosivat vesinokkaeläimistä vasta 19-48 miljoonaa vuotta sitten. Tämä tarkoittaa sitä, että echidnoilla oli puoliakvaattinen kantamuoto ja he asuttivat maata vasta myöhemmin. Tähän viittaavat muun muassa Echidnan virtaviivainen ruumis, takaraajat, jotka näyttävät siltä kuin ne olisivat joskus toimineet peräsiminä, ja sorsamainen nokka alkionkehityksen aikana.

on syytä mainita, että eri eläimet ovat omaksuneet erilaisia strategioita, joita jakaa lähinnä ryhmä. Esimerkiksi 9000 tunnetusta käärme-ja liskolajista 15-20 prosenttia on eläviä kantajia. Samoin on joidenkin kalalajien, kuten guppien ja haiden, laita.

Jos jotain, monotremit ovat osoitus eläinkunnan suunnattomasta monimuotoisuudesta. Lisäksi vesinokkaeläimen perimää koskevat tutkimukset — kuten Stanfordin yliopiston Craig Lowen tutkimukset-saattavat jonain päivänä valaista raskauden kehittymistä.