Les monotrèmes constituent un ordre animal qui se caractérise par le fait qu'ils sont à la fois ovipares et mammifères. C'est-à-dire qu'ils pondent des œufs, mais allaitent leurs petits en produisant du lait par les glandes mammaires. L'ordre des Monotremata est réparti en deux familles :
- les Tachyglossidae, qui comporte quatre espèces : Tachyglossus aculeatus (échidné à nez court) que l'on trouve en Australie et en Tasmanie, Zaglossus bruijni, Zaglossus attenboroughi et Zaglossus bartoni (échidnés à long nez) qui vivent en Nouvelle-Guinée ;
- les Ornithorhynchidae, dont il n'existe qu'une seule espèce (l'ornithorynque).
Les monotrèmes sont des animaux à sang chaud et au métabolisme élevé. De ce fait, ils sont incapables de réguler efficacement leur température interne. La température moyenne de l'ornithorynque est en moyenne de 32,2 °C, tandis que celle de l'échidné est de 31,1 °C. Celle-ci est capable de varier de près de 5 °C dans la même journée. Les monotrèmes se distinguent également par le fait que leur système urinaire, de défécation et de reproduction sont réunis en seul canal : le cloaque. Cette structure morphologique est assez semblable à celle des reptiles. Les mammifères placentaires ont effectivement des ouvertures séparées pour la reproduction, la miction et la défécation : le vagin, l'urètre et l'anus.
Les principales spécificités des monotrèmes sont les suivantes :
- ils sont couverts de poils (ornithorynque) ou de piquants (échidnés) ;
- ils pondent des œufs ;
- ils allaitent leurs petits par l'intermédiaire de glandes mammaires qui ne sont pas des tétons, mais des pores dans la peau ;
- ils possèdent un cœur à quatre compartiments ;
- ils ont trois osselets dans l'oreille ;
- ils arborent un bec corné ;
- ils possèdent une ceinture scapulaire à quatre os comme les reptiles.
Les deux familles de monotrèmes encore vivants occupent des niches écologiques totalement différentes. L'ornithorynque est un carnivore aquatique insectivore présentant un bec corné et une queue plate et dont le corps est recouvert de fourrure, alors que les échidnés, ressemblant grossièrement à des hérissons, sont des insectivores terrestres au museau tubulaire et au corps recouvert de piquants creux.
Là encore, comme pour les marsupiaux, il est difficile de définir avec précision le berceau de cet ordre de mammifères, car hormis un fossile retrouvé en Amérique du Sud qui date de 62 millions d'années, un autre, vieux de 110 millions d'années, a été retrouvé en Nouvelle-Galles du Sud en Australie. Il est même très probable que les monotrèmes soient encore plus anciens.
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