<h1>奇怪的动物</h1>
达尔文也未能见证辩论的最终结果。
任何人都很难想象鸭嘴兽，一个"隐士"，给科学家带来了多大的麻烦。1799年
鸭嘴兽首次进入英国科学家的视线，即使它引发了一场持续了大约95年的激烈辩论，甚至达尔文也无法见证辩论的最终结果。
起初，所有博物学家都认为，这种毛茸茸的动物，其邋遢的四肢和鸭嘴般的扁平喙，缝合得非常好，以至于当鸭嘴兽标本在伦敦国家历史博物馆展出时，每个游客都想找到"精心隐藏的线头"。当然，没有人能做到这一点。
然后，争论转向它是否真的属于哺乳动物。虽然它有长发，但和乳房都看不到。更令人困惑的是，尸检发现它具有与鸟类和爬行动物相同的通风腔。最后，科学家们必须在哺乳动物框架下为它及其近亲创建一个全新的类别：单孔。
直到19世纪30年代，费雯丽的科学家才发现鸭子嘴里的乳房在哪里。到1884年，来自苏格兰的年轻胚胎学家威廉·坎德威尔（William Candwell）访问了澳大利亚，并寄回了一封后来著名的电报。电报异常简单："单孔卵产卵，卵的部分排卵。"几句话，但整个英国学术界都惊呆了。毛茸茸的头发，吸吮母乳的能力，蜥蜴般的四肢和产卵的能力，这些特征让科学家想知道：鸭嘴兽是爬行动物和哺乳动物进化过程中缺失的一环吗？达尔文称这种形状异常的动物为"活化石"，甚至在他知道鸭嘴兽是否可以产卵之前。
<h1>我们已经知道的鸭嘴兽</h1>
今天，我们已经知道鸭嘴兽是澳大利亚特有的单洞哺乳动物，位于澳大利亚东部约克角和南澳大利亚之间，也居住在塔斯马尼亚州。目前世界上生活的单孔动物很少，只有鸭嘴兽和四种类型的针鼹鼠。
四种针
严格按照生物分类标准，鸭嘴兽是单孔头下亚段和物种的唯一幸存者，其余成员仅以化石形式存在。
鸭嘴兽
造型非常奇特，全身包裹着柔软浓密的棕色短毛，四肢很短，五趾钩和爪子，脚趾之间有薄膜般的细高跟鞋，很像鸭脚，吻平，像鸭子的嘴，尾巴又大又平。鸭嘴兽是蛋，就像爬行动物和鸟类一样。鸭嘴兽也是为数不多的可以用毒液自卫的哺乳动物之一。鸭嘴兽，无论是雌性还是雄性，出生时都有毒刺，但雌性长达30厘米时蜇伤消失，只有雄性脚跟上仍然存在，内部储存的毒液，毒性与蛇毒相似，喷洒可以伤害人。如果一个人被鸭嘴兽的刺痛所伤害，它会立即引起剧烈的疼痛，并且需要几个月才能恢复。
鸭嘴兽厚厚的短毛缠绕在它周围，形成像防水衣服一样的有效屏障，保持恒定的体温。鸭嘴兽宽而扁平的尾巴有效地储存脂肪。鸭嘴兽的四肢虽然短，但游泳可以在，用前肢脚下水，后肢掌握方向。在陆地上爬行时，可以收起后肢脚趾之间的鳃。鸭嘴兽有鸭嘴般的扁平喙，但与鸟类完全不同：鸟儿通过喙的开口和闭合张开嘴巴，而鸭嘴兽的"鸭嘴"本质上是柔软的口鼻，表面充满了神经，像雷达一样接收其他动物发出的无线电波。鸭嘴兽的眼睛和耳朵隐藏在嘴巴和鼻子的后面，当它进入水中时完全闭合。也就是说，鸭嘴兽在水下又聋又瞎，完全依靠"鸭子嘴"作为水中寻找食物和识别方向的利器。
鸭嘴兽体重0.7-2.4公斤，雄性通常比雌性大得多。男性平均长约50厘米，女性长约43厘米。一般来说，鸭嘴兽的大小由于地区、气候环境、是否存在天敌等诸多因素而呈现出地区差异。
鸭嘴兽属于食肉动物，主要捕食者包括链虫、昆虫幼虫、淡水螯虾等。每当它们在水中捕获食物时，将其存放在鳃中，等到它浮出水面后再慢慢享用。年轻的鸭嘴兽有牙齿，但是当它们长大到足以爬出洞穴时，它们就会掉出来。由于其无齿性，鸭嘴兽咀嚼食物只能使用可以在牙床上生长的板。角质层上有许多凸起的交叉脊，可以压碎贝类和蜗牛等软体动物的壳，或压碎其他食物。鸭嘴兽吃很多食物，每天至少消耗其体重的20%。因此，鸭嘴兽平均每天在水中觅食约12小时。
鸭嘴兽喜欢生活在河流和湖泊周围。鸭嘴兽建造的洞穴，入口高出水面约30厘米。
每年6月至10月的繁殖季节，成年雌性鸭嘴兽被精心建造，以容纳更安全，更舒适的房屋。这是一种特殊的洞，洞深至少为20米以上，沿途设置了多个隔板，既能调节洞内的温度和湿度，又能防止捕食者的入侵。在通道的尽头，雌性鸭嘴兽会使巢穴非常舒适，有落叶，芦苇等。从婚姻形式来看，鸭嘴兽属于一夫多妻制。雄性通常不参与照顾后代，交配后返回洞穴，而雌性则负责繁殖和抚养后代。
鸭嘴兽的平均体温约为32摄氏度，而胎盘哺乳动物的平均体温通常在37摄氏度左右。科学家推测，这可能是鸭嘴兽在进化过程中积极适应恶劣外部环境的结果。也许正是这种变化使它成为单气候家族中罕见的幸存者。
经过数千万年的进化，鸭嘴兽既没有灭绝，也没有进化太多，一直徘徊在"过渡期"，因此充满了神秘感，具有学术意义。这种在澳大利亚出生的动物经常被用作该国各种活动的吉祥物。与澳大利亚20点硬币相反的图案也是鸭嘴兽。
<h1>隐藏在遗传密码中的秘密</h1>
2016年，鸭嘴兽在科学界首次亮相两百多年后，世界知名科学期刊《自然》首次发表了对鸭嘴兽基因组的详细分析，深入了解鸭嘴兽隐藏在遗传密码背后的秘密。
从依靠蛋黄到依靠牛奶
根据遗传分析，鸭嘴兽基因组的组成揭示了其最原始的特征，即爬行动物和哺乳动物。例如，鸭嘴兽具有类似爬行动物的四肢;例如，在爬行动物基因组中，有一串基因专门控制胎儿的大小，既来自精子，也来自卵子，哺乳动物中的相应基因（单孔除外）由于其来源不同而具有不同的移动能力：如果基因来自精子，则基因活性低。研究表明，对于鸭嘴兽，相应的基因具有相同的移动能力，无论是来自精子还是卵子。换句话说，在与胎儿生长相关的基因方面，鸭嘴兽比哺乳动物更接近爬行动物。
遗传学研究还表明，与其他哺乳动物一样，鸭嘴兽基因组中约2%的基因（总共18，527个）专门负责蛋白质的产生，其中一些对应于蛋黄和牛奶的产生。我们知道，爬行动物用蛋黄提供发育中的胚胎发育所需的所有营养，不像哺乳动物：它们在出生前通过胎盘为发育中的胎儿提供持续的营养，它们在幼儿出生后通过母乳提供营养，这也是哺乳动物大脑能力发育的重要因素。那么，早期产卵的爬行动物是如何进化成具有胎盘和泌乳能力的哺乳动物的呢？鸭嘴兽基因研究的结果为科学家提供了线索，即这种转变的第一步必须是促进牛奶分泌，然后逐渐远离产卵。
雌性鸭嘴兽一次产下1-3个卵，通常为两个。在外观上，鸭嘴兽的蛋很像爬行动物的蛋，皮质，小，直径约几毫米，比鸟蛋更接近圆圈。鸭嘴兽卵的生长周期包括在子宫内28天，体外孵化10天
天，鸟蛋的生长周期是1天在蛋肠和21天体外孵育。产卵后，雌性鸭嘴兽蜷缩起来孵化。孵化过程大致分为三个阶段：第一阶段，其中胚胎不生长任何功能器官并完全从卵巢喂养;第二阶段，手指和脚趾开始发育，第三阶段，卵牙出现。
新孵化的幼崽非常虚弱，眼睛不睁开，没有毛发，完全依赖母乳喂养。
鸭嘴兽有乳房，但没有。腹部有一个"袋子"，分泌乳汁，通过内皮上的小孔流出，供幼崽舔。母乳喂养持续3-4个月。之后，鸭嘴兽妈妈会出去觅食一小段时间。大约5周后，鸭嘴兽的母亲出去的时间越来越长。大约四个月后，幼崽开始爬出洞。
<h1>制造神经毒素</h1>
研究人员还意外地发现了一组导致鸭嘴兽基因组中神经毒素产生的基因，进一步证明毒液是鸭嘴兽和爬行动物的共同特征。
研究人员最初打算探索鸭嘴兽如何在恶劣的生活环境中有效地保护幼崽，但出乎意料的是，鸭嘴兽基因组中发现了一个类似于防止微生物入侵的遗传片段。进一步的研究发现，该基因不是用来防御微生物，而是用来防御更大的对手，因为它控制着神经质毒液主要成分的产生。
鸭嘴兽中的毒液主要是几种类似于反防御的蛋白质的混合物，其中三种是鸭嘴兽独有的。这些物质是由鸭嘴兽的免疫系统产生的，毒性如此之大，以至于它们可以杀死狗大小的动物。对于人们来说，鸭嘴兽毒液不是致命的，而且毒性很大，但足以使受伤者致残。一旦一个人被刺伤，伤口很快就会肿胀，这反过来又会使整个受伤的躯干在当月十处肿胀和剧烈疼痛。这种剧烈的疼痛也会引发长期的疼痛过敏，这种过敏可以持续数天甚至数月。
<h1>超敏锐的嗅觉</h1>
鸭嘴兽似乎保留了太多从祖先那里继承的特征，但它们适应环境的能力同样令人惊叹。鸭嘴兽处于充满水的环境中，它们大部分时间都在水下移动。在水下，鸭嘴兽既看不见也听不见，完全依靠分布在鸭嘴兽状鳃上的电子传感接收器来跟踪猎物发出的电脉冲。
在解释鸭嘴兽基因组时，科学家们很高兴地发现鸭嘴兽的基因也包含显性气味检测系统的片段，这表明鸭嘴兽可能已经能够检测到某些水溶性气味。根据科学家的说法，"动物有两个鼻子" - 一个通过嗅觉感应检测空气中的化合物，另一个称为犁鼻器官，其作用类似于鼻腔中的味蕾并检测非挥发性化合物的存在。例如，狗不时舔尿，将收集的信息素通过舌头传递到位于上颚的犁鼻器官。鸭嘴兽的犁鼻传感器也异常灵敏。典型的哺乳动物有数百个犁鼻传感器，而鸭嘴兽有数千个。由于鸭嘴兽90%的时间都在水下度过，科学家们推测，它们很可能依靠这种传感器来检测水溶性气味。
<h1>难以捉摸的性别问题</h1>
大多数哺乳动物性染色体看起来相似，更大，种群数量约为50条，而爬行动物和鸟类的性染色体数量如此之多且很小，以至于细胞学专家最初使用"染色体尘埃"来描述它们。当生物学家第一次通过显微镜观察鸭嘴兽的细胞时，他们再次被眼前的东西所震撼：鸭嘴兽的染色体与鸟类和爬行动物的染色体相似，由46个微粒体和六条相对较大的染色体组成。
我们知道，大多数动物的性别取决于性染色体的不同组合。
哺乳动物包括胎盘（例如我们人类）和袋鼠（例如袋鼠）有两种类型的性染色体，X和Y，其中C染色体阻滞较大，Y染色体块较小，XX代表雌性，XY代表雄性;
然而，并非所有动物都有不同的性染色体。例如，就爬行动物而言，许多爬行动物，无论是雌性还是雄性，都具有相同的性染色体，它们的性别差异完全取决于它们孵化的温度。例如，如果在凉爽的环境中孵化，蛋是雄性的，如果在温暖的环境中孵化，则为雌性。因此，许多动物经历了数百万年的漫长进化过程，然后逐渐摆脱了性别的温度依赖性极限，并将性别决定锁定在相应的性染色体中。
<h1>替代哺乳动物</h1>
该研究发现，鸭嘴兽有10条性染色体 - 女性有5对xx组合，雄性有5对XY组合。然而，值得注意的是，性染色体x，Y和我们的人类性染色体x和Y是两回事：人类x染色体局部存在于鸭嘴兽6号规则染色体上。这些发现证实了性染色体从传统染色体进化而来的学术理论。
既然鸭嘴兽的性染色体与以人类为代表的胎盘哺乳动物的性染色体不同，那么它们长得像谁呢？一项研究发现，鸭嘴兽的性染色体与鸟类性染色体中的性染色体非常相似。研究人员此前已经确定鸭嘴兽和鸡共享几个相同的基因。现在，经过仔细比较，他们进一步确定鸭嘴兽的性染色体X5和鸡的性染色体z共享数百个相同的基因，也就是说，两条染色体是相同的。这个结论真的让很多人头晕目眩——鸟类和鸭嘴兽是完全不同的生物进化树分支，为什么会这样呢？一些研究人员推测，这些动物的共同祖先很可能使用了两套性别决策系统，XY和ZW，并且不同的后代在随后的进化过程中选择保留不同的性别决策系统。这种看似不可思议的猜测是否成立还有待证实。
自从鸭嘴兽在科学界首次亮相以来，随着研究的进展，科学家们越来越意识到这种古老的外来动物，但这往往会引起新的争议和混乱。关于鸭嘴兽的一切仍然很有趣。我们相信，随着更多动物基因组的解决，哺乳动物进化中的难题终将一一解开。