- Череп туатары под углом
- Череп туатары под углом, со склеротическими кольцами в глазницах.
- Череп Туатары сверху
- Череп Туатары сверху
- Череп туатары на различных изображениях, на нижней стороне черепа виден ряд небных зубов.
Туатара ( Sphenodon punctatus ) — рептилии , эндемичные для Новой Зеландии . Несмотря на их близкое сходство с ящерицами , они являются частью отдельной линии — отряда Rhynchocephalia . [8] Название туатара происходит от языка маори и означает «пики на спине». [9]
Единственный сохранившийся вид туатары — единственный сохранившийся представитель отряда, который в мезозойскую эпоху отличался большим разнообразием. [10] Ринхоцефалы впервые появились в летописи окаменелостей в триасовом периоде , около 240 миллионов лет назад, [11] и достигли мирового распространения и пикового разнообразия в юрском периоде . Ринхоцефалы претерпели значительное сокращение численности в меловой период , а их самые молодые находки за пределами Новой Зеландии относятся к палеоцену . Их ближайшие родственники — чешуйчатые (ящерицы и змеи ). Туатары представляют интерес для изучения эволюции рептилий.
Туатара имеют зеленовато-коричневый и серый цвет, имеют длину до 80 см (31 дюйм) от головы до кончика хвоста и весят до 1,3 кг (2,9 фунта) [12] с колючим гребнем вдоль спины, особенно выраженным у самцов. У них два ряда зубов на верхней челюсти, перекрывающие один ряд на нижней челюсти, что уникально для современных видов. Они способны слышать, хотя у них нет внешнего уха, и имеют уникальные особенности скелета.
Туатару иногда называют « живыми ископаемыми », [8] что вызвало серьезные научные споры. Этот термин в настоящее время не одобряется среди палеонтологов и биологов-эволюционистов. Хотя туатары сохранили морфологические характеристики своих мезозойских предков (240–230 миллионов лет назад), нет никаких свидетельств непрерывной летописи окаменелостей, подтверждающих это. [13] [10] Этот вид имеет от 5 до 6 миллиардов пар оснований последовательности ДНК , что почти в два раза больше, чем у человека. [14]
Туатара ( Sphenodon punctatus ) находится под защитой закона с 1895 года . _ был реклассифицирован в подвид ( Sp Guntheri ). [17] [18] Туатаре, как и многим местным животным Новой Зеландии, угрожает утрата среды обитания и появление хищников, таких как полинезийская крыса (Rattus exulans) . Туатара вымерли на материке, а оставшиеся популяции были ограничены 32 прибрежными островами [19] до первого выпуска Северного острова в тщательно огороженный и контролируемый заповедник дикой природы Карори (теперь называемый «Зеландия») в 2005 году. [20]
Во время плановых работ по техническому обслуживанию в Зеландии в конце 2008 года было обнаружено гнездо туатары, а следующей осенью был обнаружен птенец туатары . [22] Считается, что это первый случай успешного размножения туатары в дикой природе на Северном острове Новой Зеландии за более чем 200 лет. [21]
Туатара, наряду с другими ныне вымершими представителями отряда Rhynchocephalia , относятся к надотряду Lepidosauria , единственному сохранившемуся таксону в составе Lepidosauromorpha наряду с отрядом Squamata , в который входят ящерицы и змеи. Чешуйчатые и туатары демонстрируют каудальную аутотомию (потеря кончика хвоста при угрозе) и имеют поперечные клоакальные щели. [24] Происхождение туатары, вероятно, лежит недалеко от раскола между Lepidosauromorpha и Archosauromorpha . Хотя туатары напоминают ящериц, сходство поверхностное, поскольку это семейство имеет несколько характеристик, уникальных среди рептилий . Типичная форма ящерицы очень характерна для ранних амниот ; Самая старая известная окаменелость рептилии, Hylonomus , напоминает современную ящерицу. [25]
Первоначально туатары были классифицированы как ящерицы в 1831 году, когда Британский музей получил череп. [26] Род оставался неправильно классифицированным до 1867 года, когда ACLG Гюнтер из Британского музея заметил черты, похожие на птиц, черепах и крокодилов. Он предложил отряд Rhynchocephalia (что означает «голова клюва») для туатары и ее ископаемых родственников. [27]
В какой-то момент многие несопоставимо родственные виды были ошибочно отнесены к Rhynchocephalia, что привело к тому, что систематики назвали «таксоном мусорной корзины ». [28] В 1925 году Уиллистон предложил включить в Sphenodontia только туатару и их ближайших ископаемых родственников. [28] Однако Rhynchocephalia — более старое название [27] и широко используется сегодня. Сфенодон происходит от греческого слова «клин» (σφήν, σφηνός/ sphenos ) и «зуб» (ὀδούς, ὀδόντος/ odontos ). [29]
Туатары называют живыми окаменелостями [8] из-за того, что считается, что они сохранили многие базальные характеристики примерно со времени раскола чешуйчатых и ринхоцефалических (240 млн лет назад). [11] [30] Утверждалось, что морфометрический анализ вариаций морфологии челюстей среди туатары и вымерших родственников ринхоцефалов демонстрирует морфологический консерватизм и поддерживает классификацию туатары как «живое ископаемое», [10] но надежность этих результатов подверглись критике и обсуждению. [31] [32] Палеонтологические исследования ринхоцефалов показывают, что эта группа претерпела множество изменений на протяжении всего мезозоя , [33] [34] [35] [13] и скорость молекулярной эволюции туатары оценивается как одна из самое быстрое из всех животных, когда-либо исследованных. [36] [37] Однако анализ генома туатары в 2020 году пришел к противоположному выводу: скорость замен ДНК на сайт на самом деле ниже, чем у любого проанализированного сквамата. [38] Многие из ниш, занимаемых сегодня ящерицами , раньше принадлежали ринхоцефалам. Существовала даже успешная группа водных ринхоцефалов, известная как плеврозавры , которая заметно отличалась от ныне живущих туатаров. Туатара демонстрируют приспособления к холодной погоде, которые позволяют им процветать на островах Новой Зеландии; эти адаптации могут быть уникальными для туатары, поскольку их сфенодонтические предки жили в гораздо более теплом климате мезозоя . Например, продолжительность жизни палеоплеврозавра, по-видимому, была гораздо короче, чем у современной туатары. [39] В конечном итоге большинство учёных считают фразу «живое ископаемое» бесполезной и вводящей в заблуждение. [40] [41]
Вид сфенодонтина известен из миоценовой фауны Святого Батана . Не совсем ясно , относится ли это к собственно Сфенодону , но, вероятно, он тесно связан с туатарой. [42]
Кладограмма положения туатары в пределах Sphenodontia по Simoes et al, 2022: [43]
Хотя в настоящее время считается, что существует только один живой вид туатары, ранее были идентифицированы два вида: Sphenodon punctatus , или северная туатара, и гораздо более редкий Sphenodon Guntheri , или туатара с острова Бразерс, который обитает на острове Норт-Бразер в проливе Кука . [44] Видовое название punctatus на латыни означает «пятнистый», [45] а Guntheri относится к британскому герпетологу немецкого происхождения Альберту Гюнтеру . [46] В статье 2009 года были повторно изучены генетические основы, используемые для различения двух предполагаемых видов туатары, и сделан вывод, что они представляют собой только географические варианты, и следует признать только один вид. [18] Следовательно, северная туатара была реклассифицирована как Sphenodon punctatus punctatus , а туатара с острова Бразерс - как Sphenodon punctatus Guntheri . Особей с острова Бразерс также нельзя было отличить от других современных и ископаемых образцов по морфологии челюстей. [31]
Туатара с острова Бразерс имеет оливково-коричневую кожу с желтоватыми пятнами, тогда как цвет северной туатары варьируется от оливково-зеленого до серого до темно-розового или кирпично-красного, часто крапчатого и всегда с белыми пятнами. [20] [24] [47] Кроме того, туатара острова Бразерс значительно меньше. [48] Вымерший вид Sphenodon был идентифицирован в ноябре 1885 года Уильямом Коленсо, которому прислали неполный образец субфоссилия из местной угольной шахты. Коленсо назвал новый вид S. diversum . [49] Фосетт и Смит (1970) считают его синонимом уровня подвида из-за отсутствия различий. [50]
Туатара — крупнейшая рептилия Новой Зеландии. [51] Взрослые самцы S. punctatus имеют длину 61 см (24 дюйма), а самки - 45 см (18 дюймов). [24] Туатара имеют половой диморфизм , самцы крупнее. [24] Зоопарк Сан-Диего даже называет длину до 80 см (31 дюйм). [52] Самцы весят до 1 кг (2,2 фунта), а самки — до 0,5 кг (1,1 фунта). [24] Туатара с острова Брата немного меньше, их вес достигает 660 г (1,3 фунта). [48]
Легкие у них однокамерные, без бронхов . [53]
Зеленовато-коричневый цвет туатары соответствует окружающей среде и может меняться в течение жизни. Туатара сбрасывала кожу не реже одного раза в год во взрослом возрасте [47] и три или четыре раза в год в молодом возрасте. Полы туатары различаются не только размером. Колючий гребень на спине туатары, состоящий из треугольных мягких складок кожи, у самцов больше и может быть жестким для демонстрации. Брюшко самца уже, чем у самки. [54]
В отличие от подавляющего большинства ящериц, туатара имеет полную нижнюю височную перемычку, закрывающую нижнее височное окно (отверстие черепа за глазницей), обусловленное слиянием квадратной / квадрато-скуловой костей (которые слиты в единый элемент у взрослая туатара) и скуловые кости черепа. Это похоже на состояние, встречающееся у примитивных диапсидных рептилий. Однако, поскольку более примитивные ринхоцефалы имеют открытое нижнее височное окно с неполной височной перемычкой, считается, что это является производным от туатары и других членов клады Sphenodontinae , а не примитивным признаком, сохранившимся от ранних диапсид. Считается, что цельная перекладина стабилизирует череп во время кусания. [55]
Кончик верхней челюсти имеет долотообразную или клювовидную форму и отделен от остальной части челюсти выемкой, [27] эта структура образуется из сросшихся предчелюстных зубов, а также встречается у многих других продвинутых ринхоцефалов. [56] Зубы туатары, как и почти всех других ринхоцефалов, описываются как акродонты , поскольку они прикреплены к вершине челюстной кости. Этот контраст с состоянием плевродонта наблюдается у подавляющего большинства ящериц, у которых зубы прикреплены к обращенной внутрь поверхности челюсти. Зубы туатары сильно срослись с челюстной костью, из-за чего границу между зубом и челюстью трудно различить, а зубы не имеют корней и не заменяются в течение жизни животного, в отличие от зубов плевродонтных ящериц. [57] Распространено заблуждение, что у туатары нет зубов, а вместо этого они имеют острые выступы на кости челюсти, [58] хотя гистология показывает, что у них есть настоящие зубы с эмалью и дентином с полостями пульпы. [59] По мере того, как зубы изнашиваются, старшим туатарам приходится переключаться на более мягкую добычу, такую как дождевые черви , личинки и слизни , и в конечном итоге им приходится пережевывать пищу между гладкими костями челюсти. [60]
Туатара обладает небным зубным рядом (зубы, растущие из костей неба), который изначально присутствовал у рептилий (и четвероногих вообще). [61] Хотя многие из первоначальных небных зубов, имевшихся у рептилий, были утеряны, [61] как и у всех других известных ринхоцефалов, ряд зубов, растущих из небных костей, был увеличен, и, как и у других представителей Sphenodontinae, небные зубы ориентированы параллельно зубам верхней челюсти , а при прикусе зубы нижней челюсти располагаются между двумя верхними зубными рядами. [34] Строение челюстного сустава позволяет нижней челюсти скользить вперед после того, как она закрылась между двумя верхними рядами зубов. [62] Этот механизм позволяет челюстям прорезать хитин и кость. [24]
Мозг сфенодона заполняет лишь половину объема его эндокраниума . [63] Эта пропорция фактически использовалась палеонтологами, пытавшимися оценить объем мозга динозавров на основе окаменелостей. [63] Однако доля эндокрания туатары, занятая ее мозгом, может быть не очень хорошим показателем той же пропорции у мезозойских динозавров, поскольку современные птицы являются выжившими динозаврами, но имеют мозг, который занимает гораздо больший относительный объем в эндокрании. [63]
Глаза могут фокусироваться независимо и специализированы на трех типах фоторецепторных клеток, все из которых имеют тонкие структурные характеристики колбочек сетчатки [ 64], используемых как для дневного, так и для ночного зрения, и тапетум люцидум , который отражается на сетчатку для улучшения зрения в темноте. темный. На каждом глазу также имеется третье веко — мигательная перепонка . Присутствуют пять генов зрительного опсина , что указывает на хорошее цветовое зрение , возможно, даже при низких уровнях освещенности. [38]
Как и у некоторых других живых позвоночных, в том числе у некоторых ящериц, у туатары есть третий глаз на макушке головы, называемый теменным глазом (также называемый шишковидной железой или третьим глазом), образованный парапинеальным органом, с соответствующим отверстием в крыше черепа, называемым шишковидное или теменное отверстие, окруженное теменными костями . [65] У него есть собственный хрусталик, теменная пробка, напоминающая роговицу , [66] сетчатка со стержнеобразными структурами и дегенерированные нервные соединения с мозгом. Теменной глаз виден только у птенцов, у которых есть полупрозрачное пятно в верхней части черепа. Через четыре-шесть месяцев она покрывается непрозрачными чешуйками и пигментом. [24] Вероятно, он служит для регулирования циркадного ритма и, возможно, для выявления сезонных изменений, а также помогает в терморегуляции . [24] [65]
Из всех современных четвероногих теменный глаз наиболее выражен у туатары. Это часть шишковидного комплекса, другой частью которого является шишковидная железа , которая у туатары ночью выделяет мелатонин. [24] Было показано, что некоторые саламандры используют свои шишковидные тела для восприятия поляризованного света и, таким образом, определяют положение солнца, даже под облачным покровом, что помогает ориентироваться . [67]
Вместе с черепахами туатара обладает наиболее примитивными органами слуха среди амниот. Барабанная перепонка и ушное отверстие отсутствуют [58] , барабанная перепонка отсутствует, полость среднего уха заполнена рыхлой тканью, преимущественно жировой (жировой) . Стремя соприкасается с квадратной костью (которая неподвижна), а также с подъязычной и чешуйчатой костью . Волосковые клетки неспециализированы, иннервируются как афферентными , так и эфферентными нервными волокнами и реагируют только на низкие частоты. Хотя органы слуха слабо развиты и примитивны, без видимых внешних ушей, они все же могут иметь частотную характеристику от 100 до 800 Гц с максимальной чувствительностью 40 дБ при 200 Гц. [68]
Животные, которые используют обоняние для поимки добычи, спасения от хищников или просто взаимодействия с окружающей средой, в которой они обитают, обычно имеют множество рецепторов запахов. Эти рецепторы экспрессируются в дендритных мембранах нейронов для обнаружения запахов. Туатара имеет несколько сотен рецепторов, около 472, что больше похоже на то, что есть у птиц, чем на большое количество рецепторов, которые могут быть у черепах и крокодилов. [38]
Позвоночник туатары состоит из амфицельных позвонков, имеющих форму песочных часов, вогнутых спереди и сзади. [58] Это обычное состояние позвонков рыб и некоторых земноводных, но оно уникально для туатары среди амниот. В телах позвонков есть крошечное отверстие, через которое проходит суженный остаток хорды; это было типично для ранних ископаемых рептилий, но утрачено для большинства других амниот. [69]
Туатара имеет гастралии , реберные кости, также называемые желудочными или брюшными ребрами, [70] предполагаемый наследственный признак диапсид. Они встречаются у некоторых ящериц , у которых они в основном состоят из хрящей, а также у крокодилов и туатары и не прикреплены к позвоночнику или грудным ребрам. Настоящие ребра представляют собой небольшие выступы с маленькими крючковатыми костями, называемыми крючковидными отростками, расположенными на задней части каждого ребра. [58] Эта особенность также присутствует у птиц. Туатара — единственное живое четвероногое животное с хорошо развитыми гастралиями и крючковидными отростками.
У ранних четвероногих гастралии и ребра с крючковидными отростками вместе с костными элементами, такими как костные пластинки кожи (остеодермы) и ключицы (ключицы), образовывали своего рода экзоскелет вокруг тела, защищая живот и помогая удерживаться в кишках и внутренних органах. Эти анатомические детали, скорее всего, произошли от структур, участвующих в передвижении, еще до того, как позвоночные животные вышли на сушу. Гастралии, возможно, участвовали в процессе дыхания у ранних амфибий и рептилий. Таз и плечевой пояс устроены иначе, чем у ящериц, как и другие части внутренней анатомии и ее чешуи. [71]
Колючие пластины на спине и хвосте туатары больше напоминают пластинки крокодила, чем ящерицы, но туатара разделяет с ящерицами способность отламывать свой хвост, когда его поймает хищник, а затем восстанавливать его. Отрастание занимает много времени и отличается от такового у ящериц. Хорошо иллюстрированные отчеты о регенерации хвоста у туатары были опубликованы Алибарди и Мейером-Рочовым. [72] [73] Клоакальные железы туатары содержат уникальное органическое соединение , называемое туатаровой кислотой .
В настоящее время существует два способа определения возраста туатары. С помощью микроскопического исследования гематоксилинофильные кольца можно идентифицировать и подсчитать как в фалангах, так и в бедренной кости. Фаланговые гематоксилинофильные кольца можно использовать при туатаре в возрасте до 12–14 лет, поскольку примерно в этом возрасте они перестают формироваться. Бедренные кольца следуют той же тенденции, однако они полезны для туатары в возрасте до 25–35 лет. Примерно в этом возрасте бедренные кольца перестают формироваться. [74] Требуются дальнейшие исследования методов определения возраста туатары, поскольку продолжительность жизни туатары намного превышает 35 лет (обычно возраст до 60 лет [9] , а туатары в неволе доживают до более 100 лет). [75] [76] [77] Одной из возможностей может быть исследование износа зубов, поскольку у туатары сросшиеся ряды зубов.
Взрослые туатары — наземные и ночные рептилии, хотя они часто греются на солнце, чтобы согреть свое тело. Птенцы прячутся под бревнами и камнями и ведут дневной образ жизни , вероятно, потому, что взрослые особи являются каннибалами. Молодые особи обычно активны ночью, но могут быть активны и днем. Модель передвижения молоди объясняется генетической запрограммированностью сородичей избегать хищников и температурных ограничений. [78] Туатара процветают при температурах, намного более низких, чем те, которые переносят большинство рептилий, и впадают в спячку зимой. [79] Они остаются активными при температуре всего 5 °C (41 °F), [80] тогда как температура выше 28 °C (82 °F) обычно смертельна. Оптимальная температура тела туатары составляет от 16 до 21 ° C (от 61 до 70 ° F), это самая низкая температура среди всех рептилий. [81] Температура тела туатары ниже, чем у других рептилий, и составляет 5,2–11,2 °C (41,4–52,2 °F) в течение дня, тогда как у большинства рептилий температура тела составляет около 20 °C (68 °F). [82] Низкая температура тела приводит к замедлению метаболизма .
Роющие морские птицы, такие как буревестники , прионы и буревестники, обитают в островной среде обитания туатары во время сезонов гнездования птиц. Туатара используют птичьи норы в качестве убежища, если таковые имеются, или роют свои собственные. Гуано морских птиц помогает поддерживать популяции беспозвоночных, которыми преимущественно охотятся туатары; включая жуков , сверчков , пауков , вета , дождевых червей и улиток . [83] Их рацион также состоит из лягушек , ящериц , птичьих яиц и птенцов. [31] Молодые туатары также иногда подвергаются каннибализации. [83] Диета туатары меняется в зависимости от сезона, и в основном они потребляют волшебные прионы и их яйца только летом. [84] В полной темноте не наблюдалось никаких попыток кормления [85] , а самая низкая интенсивность света, при которой наблюдалась попытка схватить жука, наблюдалась при освещенности менее 0,0125 люкс . [86] Яйца и молодняк морских птиц, которые сезонно доступны в качестве пищи для туатары, могут содержать полезные жирные кислоты . [24] Туатара обоих полов защищают территории, угрожают и в конечном итоге кусают злоумышленников. Укус может привести к серьезной травме. [87] Туатара укусит, если к ней приблизиться, и ее нелегко отпустить. [88]
Туатары паразитируют клещом туатара ( Archaeocroton sphenodonti ), клещом , который напрямую зависит от туатары. [89]
Туатара размножаются очень медленно: для достижения половой зрелости требуется от 10 до 20 лет. [90] Хотя скорость размножения у них медленная, у туатары самая быстрая плавающая сперма в два-четыре раза по сравнению со всеми изученными ранее рептилиями. [91] Спаривание происходит в середине лета; самки спариваются и откладывают яйца раз в четыре года. [92] Во время ухаживания самец делает свою кожу темнее, поднимает гребни и направляется к самке. Он медленно ходит кругами вокруг самки с окоченевшими ногами. Самка либо позволит самцу сесть на нее, либо уйдет в свою нору. [93] У мужчин нет пениса; у них есть рудиментарные гемипены ; это означает, что интромиттирующие органы используются для доставки спермы самке во время совокупления. Они размножаются, когда самец поднимает хвост самки и накрывает ее своим отверстием . Этот процесс иногда называют «клоакальным поцелуем». Затем сперма переносится самке, подобно процессу спаривания у птиц . [94] Наряду с птицами, туатара является одним из немногих представителей амниоты , потерявших предковый пенис. [95]
Яйца туатары имеют мягкую, похожую на пергамент скорлупу толщиной 0,2 мм, состоящую из кристаллов кальцита, заключенных в матрицу из волокнистых слоев. [96] Самкам требуется от одного до трех лет, чтобы обеспечить яйца желтком, и до семи месяцев, чтобы сформировать скорлупу. Затем от совокупления до вылупления проходит от 12 до 15 месяцев. Это означает, что размножение происходит с интервалом от двух до пяти лет, что является самым медленным показателем среди всех рептилий. [24] Выживаемость эмбрионов также связана с успехом во влажных условиях. [97] Известно, что дикая туатара продолжает размножаться примерно в 60-летнем возрасте; «Генри», самец туатары из музея Саутленд в Инверкаргилле , Новая Зеландия, стал отцом (возможно, впервые) 23 января 2009 года в возрасте 111 лет у 80-летней женщины. [76] [77] [75]
Пол детеныша зависит от температуры яйца: из более теплых яиц обычно рождаются самцы туатары, а из более холодных яиц рождаются самки. Яйца, инкубированные при 21 °C (70 °F), имеют равные шансы оказаться мужскими или женскими. Однако при температуре 22 ° C (72 ° F) 80%, вероятно, будут мужчинами, а при 20 ° C (68 ° F) 80%, вероятно, будут женщинами; при 18 ° C (64 ° F) все птенцы будут самками. [9] Некоторые данные указывают на то, что определение пола у туатары определяется как генетическими факторами, так и факторами окружающей среды. [98]
Туатары, вероятно, имеют самые медленные темпы роста среди всех рептилий [24] и продолжают расти в размерах в течение первых 35 лет своей жизни. [9] Средняя продолжительность жизни составляет около 60 лет, но они могут дожить и до 100 лет; [9] Туатара может быть рептилией со второй по продолжительности жизни после черепах. [ нужна цитата ] Некоторые эксперты полагают, что туатара в неволе может жить до 200 лет. [99] Это может быть связано с генами, обеспечивающими защиту от активных форм кислорода. [ необходимо дальнейшее объяснение ] Геном туатары состоит из 26 генов, кодирующих селенопротеины , и 4 генов селеноцистеин -специфической тРНК . У человека селенопротеины выполняют функцию антиоксидантной, окислительно-восстановительной регуляции и синтеза гормонов щитовидной железы. Это не до конца продемонстрировано, но эти гены могут быть связаны с долголетием этого животного или, возможно, возникли в результате низкого уровня селена и других микроэлементов в наземных системах Новой Зеландии. [38]
Наиболее распространенным элементом LINE в туатаре является L2 (10%). Большинство из них чередуются и могут оставаться активными. Самый длинный обнаруженный элемент L2 имеет длину 4 т.п.н., и 83% последовательностей имели полностью неповрежденную ORF2p. Элемент CR1 занимает второе место по повторяемости (4%). Филогенетический анализ показывает, что эти последовательности сильно отличаются от последовательностей, обнаруженных у других близлежащих видов, таких как ящерицы. Наконец, менее 1% составляют элементы, принадлежащие к L1, что является низким процентом, поскольку эти элементы имеют тенденцию преобладать у плацентарных млекопитающих. [38] Обычно преобладающими элементами LINE являются CR1, в отличие от того, что наблюдалось у туатары. Это говорит о том, что, возможно, повторы генома зауропсидов сильно отличались от млекопитающих, птиц и ящериц. [38]
Известно , что гены главного комплекса гистосовместимости (MHC) играют роль в устойчивости к болезням, выборе партнера и распознавании родственников у различных видов позвоночных. Среди известных геномов позвоночных MHC считаются одними из наиболее полиморфных. [100] [101] У туатары идентифицировано 56 генов MHC; некоторые из них подобны МНС земноводных и млекопитающих. Большинство MHC, которые были аннотированы в геноме туатары, высококонсервативны, однако в отдаленных линиях лепидозаврии наблюдается значительная геномная перестройка . [38]
Многие из проанализированных элементов присутствуют во всех амниотах , большинство из них представляют собой вкрапляющиеся повторы млекопитающих или MIR, в частности, разнообразие подсемейств MIR является самым высоким из всех, которые до сих пор были изучены в амниотах. Также были идентифицированы 16 семейств SINE , которые недавно были активны. [38]
Туатара имеет 24 уникальных семейства ДНК-транспозонов , и по крайней мере 30 подсемейств недавно были активны. Это разнообразие больше, чем то, что было обнаружено у других амниот, и, кроме того, были проанализированы тысячи идентичных копий этих транспозонов, что позволяет исследователям предположить наличие недавней активности. [38]
Было идентифицировано около 7500 LTR , включая 450 эндогенных ретровирусов (ERV). Исследования других зауропсид выявили такое же количество, но, тем не менее, в геноме туатары была обнаружена очень старая клада ретровирусов, известная как Спумавирус . [38]
В геноме туатары идентифицировано более 8000 некодирующих РНК -родственных элементов, из которых подавляющее большинство, около 6900, происходят из недавно активных мобильных элементов. Остальные относятся к рибосомальным, сплайсосомальным и сигнальным частицам РНК . [38]
Митохондриальный геном рода Sphenodon имеет размер примерно 18 000 п.н. и состоит из 13 генов, кодирующих белки, 2 генов рибосомальной РНК и 22 генов транспортных РНК . [38]
Метилирование ДНК является очень распространенной модификацией у животных, и на это метилирование влияет распределение сайтов CpG внутри геномов. В частности, было обнаружено, что 81% этих сайтов CpG метилированы в геноме туатары. Недавние публикации предполагают, что такой высокий уровень метилирования может быть обусловлен количеством повторяющихся элементов, существующих в геноме этого животного. Эта закономерность ближе к тому, что происходит у таких организмов, как рыбки данио, около 78%, тогда как у человека она составляет только 70%. [38]
Туатара находятся под абсолютной защитой Закона Новой Зеландии о дикой природе 1953 года . [102] Этот вид также внесен в Приложение I к Конвенции о международной торговле видами, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС), что означает, что коммерческая международная торговля образцами, полученными из дикой природы, запрещена, а вся другая международная торговля (в том числе частями и производными) регулируется СИТЕС. разрешительная система. [103]
Туатара когда-то были широко распространены на главных Северных и Южных островах Новой Зеландии, где их ископаемые останки были обнаружены в песчаных дюнах, пещерах и кучах маори . [104] Исчезновенные с основных островов до заселения европейцами, они долгое время были ограничены 32 прибрежными островами, свободными от млекопитающих. [19] До островов трудно добраться, [105] и они заселены немногими видами животных, что указывает на то, что некоторые животные, отсутствующие на этих островах, возможно, стали причиной исчезновения туатары с материка. Однако киоре (полинезийские крысы) недавно обосновались на некоторых островах, и туатара на этих островах сохранялись, но не размножались. [106] [107] Кроме того, туатара встречались гораздо реже на островах, населенных крысами. [107] До начала природоохранных работ 25% отдельных популяций туатары вымерли в прошлом столетии. [5]
Недавнее обнаружение детеныша туатары на материке указывает на то, что попытки восстановить гнездящуюся популяцию на материковой части Новой Зеландии имели определенный успех. [108] Общая численность населения туатары оценивается в пределах от 60 000 [24] до 100 000 человек. [109]
У туатары определение пола зависит от температуры, что означает, что температура яйца определяет пол животного. У туатары более низкие температуры инкубации яиц приводят к появлению самок, а более высокие температуры — к появлению самцов. Поскольку глобальные температуры повышаются, изменение климата может привести к искажению соотношения самцов и самок туатары. Текущими решениями этой потенциальной будущей угрозы являются выборочное удаление взрослых особей и инкубация яиц. [110] [111]
Туатары были вывезены с островов Стэнли , Ред-Меркурий и Кювье в 1990 и 1991 годах и содержались в неволе, чтобы можно было искоренить полинезийских крыс на этих островах. Все три популяции размножались в неволе, и после успешного уничтожения крыс все особи, включая новых молодых особей, были возвращены на острова их происхождения. В сезоне 1991–92 годов на острове Литтл-Барьер обитало только восемь туатаров, которые были взяты в неволу in situ , где самки отложили 42 яйца, которые были инкубированы в Университете Виктории. Полученное потомство впоследствии содержалось в вольере на острове, а затем было выпущено на волю в 2006 году после того, как там были истреблены крысы. [112]
На островах Хен и Куриный полинезийские крысы были уничтожены на острове Ватупуке в 1993 году, на острове Леди Элис в 1994 году и на острове Коппермайн в 1997 году. После этой программы молодые особи снова были замечены на последних трех островах. Напротив, крысы сохраняются на острове Хен той же группы, и по состоянию на 2001 год там не было замечено ни одной молодой туатары. На островах Олдерман на острове Мидл-Чейн нет туатары, но считается возможным, что крысы плавают между Мидл-Чейн и Мидл-Чейн. на других островах, где есть туатара, крысы были уничтожены в 1992 году, чтобы предотвратить это. [6] Еще одно уничтожение грызунов было проведено на островах Рангитото к востоку от острова Д'Юрвиль , чтобы подготовиться к выпуску 432 молодых особей туатары из пролива Кука в 2004 году, которые с 2001 года выращивались в Университете Виктории. [6]
Sphenodon punctatus Guntheri в природе присутствует на одном небольшом острове с населением около 400 человек. В 1995 году 50 молодых и 18 взрослых туатаров с острова Бразерс были перевезены на остров Тити в проливе Кука , и их размещение контролировалось. Два года спустя более половины животных были замечены снова, и все из них, кроме одного, набрали вес. В 1998 году 34 молодых особи, выращенных в неволе, и 20 взрослых особей, пойманных в дикой природе, были аналогичным образом переведены на остров Матиу/Сомес , более общедоступное место в гавани Веллингтона. Молодь, содержавшаяся в неволе, была получена из индуцированных кладок диких самок. [6]
В конце октября 2007 года 50 туатаров, собранных в виде яиц с острова Норт-Бразер и вылупившихся в Университете Виктории, были выпущены на Лонг-Айленд во внешних заливах Мальборо . За животными ухаживали в Веллингтонском зоопарке в течение предыдущих пяти лет, и их держали в секрете в специально построенном вольере зоопарка, вне экспозиции. [113]
Есть еще одна популяция туатары, живущая за пределами страны, которая была передана Зоологическому обществу Сан-Диего и размещена за пределами экспозиции в зоопарке Сан-Диего в Бальбоа. [114] Об успешных репродуктивных усилиях пока не сообщалось.
S. punctatus punctatus в природе встречается на 29 островах, а его популяция оценивается более чем в 60 000 особей. [24] В 1996 году 32 взрослых особи северной туатары были перевезены с острова Моутоки в Мутохору . Пропускная способность Мутохоры оценивается в 8500 особей, и на острове можно было бы разрешить публичный просмотр дикой туатары. [6] В 2003 году 60 северных туатаров были завезены на остров Тиритири-Матанги с острова Мидл в группе Меркурия . Посетители острова время от времени видят их загорающими. [115] [116]
Выпуск Sp punctatus на материк произошел в 2005 году в тщательно огороженном и контролируемом заповеднике Карори . [20] Второе освобождение на материк произошло в октябре 2007 года, когда еще 130 особей были переведены с острова Стивенс в заповедник Карори. [117] В начале 2009 года были замечены первые зарегистрированные потомки, рожденные в дикой природе. [118]
Считается, что первое успешное разведение туатары в неволе было осуществлено сэром Алджерноном Томасом либо в его университетских офисах, либо в резиденции на Саймондс-стрит в конце 1880-х годов, либо в его новом доме Тревитиеле на горе Иден в начале 1890-х годов. [ нужна цитата ]
В Новой Зеландии действует несколько программ разведения туатары. Саутлендский музей и художественная галерея в Инверкаргилле были первым учреждением, реализовавшим программу разведения туатары; начиная с 1986 года они разводили S. punctatus , а в последнее время сосредоточились на S. Guntheri . [119]
Зоопарк Гамильтона , зоопарк Окленда и зоопарк Веллингтона также разводят туатару для выпуска в дикую природу. В Оклендском зоопарке в 1990-х годах было обнаружено, что туатары определяют пол в зависимости от температуры . Университет Виктории в Веллингтоне реализует исследовательскую программу по разведению туатары в неволе, а Национальный центр дикой природы Пукаха / Маунт-Брюс содержит пару и молодь. [ нужна цитата ]
Фонд WildNZ Trust имеет вольер для разведения туатаров в Руаваи . Одна примечательная история успеха разведения в неволе произошла в январе 2009 года, когда вылупились все 11 яиц, принадлежащих 110-летней туатаре Генри и 80-летней туатаре Милдред. Эта история особенно примечательна тем, что Генри потребовалась операция по удалению раковой опухоли, чтобы успешно размножаться. [99]
В январе 2016 года Честерский зоопарк , Англия, объявил, что им впервые удалось развести туатару в неволе за пределами ее родины. [120]
Туатара фигурирует в ряде местных легенд и считается арики (формами Бога). Туатара считаются посланниками Виро , бога смерти и бедствий, и женщинам маори запрещено их есть. [121] Туатара также указывает на тапу (границы того, что священно и ограничено), [122] за пределами которых находится мана , а это означает, что могут быть серьезные последствия, если эта граница будет пересечена. [122] Женщины маори иногда татуировали изображения ящериц, некоторые из которых могут представлять собой туатару, возле своих гениталий. [122] Сегодня туатара считается таонгой (особым сокровищем), а также кайтяки (хранителем) знаний. [123] [124]
Туатара была изображена на одной стороне новозеландской пятицентовой монеты , выпуск которой был прекращен в октябре 2006 года. Туатара также было названием журнала Биологического общества Университетского колледжа Виктории, а затем и Университета Виктории в Веллингтоне , издаваемого с 1947 года. до 1993 года. Сейчас он оцифрован Новозеландским центром электронных текстов , также в Виктории. [125]
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)