Kloakdjur (Monotremata) är en ordning i klassen däggdjur. Den utgör den enda återstående resten av underklassen Protheria, vilken i sin tur är den enda underklassen som lägger ägg istället för att föda levande ungar. Arten kännetecknas av att dess urogenitala system och anus mynnar ut i en gemensam öppning (kloaken), att honan lägger ägg, att mjölkkörtlarna saknar spenar och i stället utmynnar i porer, samt att djuren har halsrevben.
Att kloakdjur lägger ägg upptäcktes först på 1880-talet av Haacke och Caldwell. Ägget är ungefär 15 millimeter stort och har samma inre uppbyggnad som fåglarnas och kräldjurens ägg. Kroppens temperatur växlar mellan de olika kroppsdelarna. Myrpiggsvinet har en genomsnittlig kroppstemperatur av 28 °C, men i pungen är temperaturen 35 °C. Under vintervilan stiger kroppstemperaturen bara lite över luftens temperatur.
Av kloakdjur finns idag bara två familjer, vilka lever i Australien, Tasmanien och Nya Guinea. De tre släktena och fem arterna:
Familjen Ornithorhynchidae, med en enda art Näbbdjuret (Ornithorhynchus anatinus). Familjen Tachyglossidae, myrpiggsvin med två släkten: kortnäbbiga myrpiggsvin (Tachyglossus) med en art och långnäbbiga myrpiggsvin (Zaglossus) med tre arter.
Kroppsbyggnad Kloakdjur räknas som däggdjur, trots att de har ovipari som fortplantningssätt. De definieras som däggdjur genom att de har hår eller liknande kroppsbeklädnad (taggar), att de ger ungdjuren di med mjölk, att de har några anatomiska detaljer som uppbyggnaden av leden mellan övre och undre käken samt tre små ben i innerörat (hammaren, städet och stigbygeln). Dessutom är hjärtat delad i fyra segment. Den del i örat som hos andra däggdjur utgör hörselsnäckan (cochlean) är inte ihoprullad. I hänseende på andra morfologiska egenskaper som uppbyggnaden av skallen och extremiteterna samt öppningen för tarmen och det urogenitala systemet finns stora skillnader till de flesta andra däggdjuren.
Arternas yttre kroppsbyggnad är huvudsakligen anpassad till levnadssättet och habitatet. Näbbdjuret lever i vattnet och har därför en tät päls, en strömlinjeformig kropp, en horisontal avplattad svans och simhud mellan tårna. Myrpiggsvin förekommer däremot på land och är utrustade med klor som är utformade som grävverktyg samt taggar på sidorna och ryggen som skyddar djuret mot fiender. Kloakdjur når en kroppslängd mellan 30 och 77 centimeter. Vikten varierar mellan 0,5 och 2,5 kilogram för näbbdjuret och upp till 16 kilogram för släktet långnäbbiga myrpiggsvin (Zaglossus).
Kloakdjur är homeoterma (”varmblodiga”). Deras kroppstemperatur är alltså nästan likadan över hela livet. Temperaturen är med 30 till 32 °C lägre än hos andra däggdjur. Deras förmåga att hålla temperaturen konstant är inte lika välutvecklad som hos övriga däggdjur.
Skalle och tänder
Kloakdjur har en långsträckt skalle. Nosen är omgiven av ett läderartat hölje och liknar därför fåglarnas näbb.Sorin, A. and P. Myers. 2000 Monotremata, Animal Diversity Web besökt 24 december 2010 Det finns inga morrhår men i näbben förekommer känsliga elektriska receptorer. Med hjälp av detta sinne känner de av svaga elektriska fält som uppstår vid bytesdjurens rörelse så att de har möjlighet att fånga bytet. Ögonen är små och yttre öron finns bara hos myrpiggsvin. Näbbdjurets yttre öron blev bakåtbildade när djuret anpassade sig till livet i vatten.
Även i skallens uppbyggnad finns några specifika detaljer. Främst gäller det konstruktionen av skallens sidoväggar som i motsats till skallen hos andra däggdjur huvudsakligen består av tinningbenets klippdel (Pars petrosa). Därför har kloakdjur även en annan anordning av käkmusklerna och kranialnerverna. Kloakdjur saknar hjärnbalken (Corpus callosum) som hos de flesta andra däggdjuren utgör länken mellan de två stora hemisfärerna i hjärnan. I ansiktet saknas några ben som till exempel tårbenet (Os lacrimale). Underkäken består av ett enda ben. Arternas sekundära käkled (Articulatio temporomandibularis) är uppbyggd som hos de övriga däggdjuren.
Vuxna kloakdjur har inga tänder alls. Nyfödda ungar har däremot en äggtand som hjälper dem att bryta genom skalen. Avsaknaden av tänder fanns inte alltid hos kloakdjuren. Upphittade fossil från krita och kenozoikum hade tänder. Myrpiggsvin är sedan genom hela livet tandlösa, ett kännetecken som förekommer även hos andra djur med myror som föda, bland annat myrslokar och myrkottar. Denna egenskap uppkom troligtvis på grund av konvergent evolution. I motsats till myrpiggsvinet förekommer under näbbdjurets liv anlag till tänder och två molarer bryter genom huden. Dessa är sönderslitna innan djuren är fullt utvecklade och ersätts av plattor med hornämne.
Övriga skelettdelar miniatyr|Näbbdjurets skelett Som de flesta däggdjuren har kloakdjur sju halskotor men i motsats till övriga däggdjur har de ett slags revben i halsen.Nowak, R. M. (1999), volym 2, sid. 7 online Skuldergördeln är massiv och utgör en stabil förbindelse mellan de främre extremiteterna och kroppen. Bredvid skulderblad och nyckelben som även finns hos andra däggdjur har kloakdjur ytterligare ben i denna kroppsdel, till exempel korpnäbbsutskott. Hos vissa däggdjur (däribland människan) finns korpnäbbsutskott men bara rudimentärt. Kloakdjurens nyckelben är fastvuxet med bröstbenet.
Ett kännetecken som kloakdjur delar med pungdjur är två ben, Ossa epubica, som skjuter fram från blygdbenet och som hos pungdjur håller pungen. Dessa ben uppkom troligtvis inte för parningens syfte, då de förekommer hos bägge kön, utom som ett stöd för musklerna av de bakre extremiteterna.
Ett annat särdrag är uppbyggnaden av kloakdjurens extremiteter då deras överarm och lår nästan ligger parallell med marken, så att deras rörelsesätt påminner om reptiler. Å andra sidan når buken inte ner till marken som hjälper dem att vara snabbare. Vid varje fot finns fem tår som hos näbbdjuret är försedd med simhud och hos myrpiggsvin med grävklor. Ett kännetecken för hannar är att de har giftkörtlar, en kanal som leder ut giftet och en 1,5 centimeter lång gifttagg som är fäst vid hälbenet. Hos vuxna honor blev dessa organ bakåtbildade. Giftets effektivitet är inte känt. Det finns berättelser om dödade hundar som hade till uppdrag att apportera ett kloakdjur. Troligtvis används giftet under strider för rätten att para sig men hos kloakdjur orsakar det sällan döden. Myrpiggsvinets gift är allmänt mindre kraftfullt.
Inre organ
Hos kloakdjuren mynnar könsorganen, urinkanalen (endast hos honor) och tarmen i en enda öppning, kloaken. Det är orsaken till det svenska och det vetenskapliga namnet (Monotremata betyder ”djur med ett hål”). Kloaken förekommer dock även hos några andra däggdjur, till exempel hos tanrekar. Vad gäller uppbyggnaden av de övriga inre organen (hjärta, blodomlopp, lungor, matsmältningstrakt) skiljer sig kloakdjur endast obetydligt från de andra däggdjuren. Ett undantag är magsäcken som saknar körtlar, och därför sker den kemiska sönderdelningen av födan i tunntarmen.
Hannarnas penis är vid spetsen delad i två förgreningar och den är bara avsedd för sädesvätska, urin avsöndras genom kloaken. Scrotum saknas och därför ligger testiklarna inne i buken nära njurarna. Honor har ett par äggstockar. Hos näbbdjuret är bara den vänstra äggstocken i bruk, ett kännetecken som djuret delar med fåglarna, den högra är bakåtbildad. Honornas livmoder mynnar i kloaken.
I likhet med andra däggdjur av honkön har kloakdjurens honor mjölkkörtlar. Mjölken avsöndras inte över spenar utan över flera porer som ligger i ett särskilt område (Areola) på buken. Hos myrpiggsvin, men inte hos näbbdjuret, växer kort före dräktigheten en pung (Incubatorium) vid buken. I pungen förvaras äggen och de nyfödda ungdjuren. Denna pung har ingen förbindelse med de nämnda benen (Ossa epubica) och skiljer sig i uppbyggnaden mycket från pungdjurens pung.
Utmärkande genetiska drag
I motsats till andra däggdjur har kloakdjur tio könskromosomer. Undersökningar för näbbdjuret från 2004 visade att honor har tio X-kromosomer medan hannar har fem X- och fem Y-kromosomer.Platypus Genome Explains Animal's Peculiar Features; Holds Clues To Evolution Of Mammals, Science Daily, 7 maj 2008
Levnadssätt
De båda recenta familjerna av kloakdjur; näbbdjur och myrpiggsvin, har anpassat sig till olika habitat och skiljer sig därför tydligt i levnadssätt.
Näbbdjuret har ett akvatiskt levnadssätt (bundet till vattnet) och har sitt habitat i stillastående och rörliga sötvattensystem i östra och sydöstra Australien. De vilar i underjordiska bon som vanligen ligger i en slänt vid strandlinjen. Myrpiggsvin lever däremot på land. De ställer inga större krav på levnadsområdet och förekommer i ökenområden, i regnskogen och i bergstrakter upp till 4 000 meter över havet. Vanligtvis är kloakdjur aktiva under gryningen eller natten. För myrpiggsvin beror aktivitetstiden på klimatet och tillgången till föda. Det är välkänt att båda familjerna faller i ett stelt tillstånd (torpor) som kan jämföras med letargi vid kyligt väder och mindre tillgång till föda.
Kloakdjur är köttätare. Näbbdjuret äter kräftdjur, insektslarver, maskar och små fiskar som den hittar under vattenytan som kompletteras ibland med växtdelar. Myrpiggsvinens föda utgörs huvudsakligen av myror, termiter och daggmaskar. Som tidigare nämnts används de elektriska receptorer i näbben för att finna möjliga bytesdjur genom bytets muskelrörelser.
Till kloakdjurens naturliga fiender räknas en varan (Varanus varius), olika pytonormar (till exempel Morelia spilota) samt införda rovdjur som dingo och rödräv. Myrpiggsvin kan liksom igelkottar rulla ihop sig vid fara. Det är inte klarlagt om näbbdjuret använder sin gifttagg mot fiender eller under strider mellan artfränder.
Fortplantning Parningslek och parning
Kloakdjur utmärker sig genom en komplicerad parningslek. Hos myrpiggsvin bildar flera parningsvilliga hannar kolonner som vandrar bakom en hona. Under marschen tappar de upp till 25% av sin kroppsvikt. När honan antyder att hon är beredd för parning gräver hannarna ett dike kring honan och sedan försöker de tränga ut alla motståndare ur ringen. Den starkaste hannen får sedan möjlighet att para sig. Näbbdjurets parningslek är mindre avancerad. Leken består i att hannen griper honans svans med näbben och ibland simmar de sedan flera dagar i en cirkel kring varandra. Själva parningen skiljer sig inte från samma akt hos övriga däggdjur. Hannen för in sin penis i honans kloaköppning.
Äggets utveckling och ruvandet
Kloakdjurens äggblåsa skiljer sig från samma organ hos andra däggdjur genom att det bara förekommer en primär äggblåsa. Äggcellen täcks bara av ett enda membran. Befruktningen sker i äggledaren och sedan vandrar zygoten till livmodern. För näbbdjuret ligger det 12 till 14 dagar mellan befruktningen och äggläggningen och hos myrpiggsvin är denna tid två till tre veckor. Kloakdjurens ägg har en diameter av 10 till 15 millimeter. Skalen är vita till krämfärgade och äggulan är jämförelsevis stor. Medan myrpiggsvin vanligen bara lägger ett ägg åt gången förekommer två till tre ägg hos näbbdjuret.
Honorna ruvar ägget ungefär tio dagar. Som nämnts har myrpiggsvin för detta ändamål en pung på buken där temperaturen ligger cirka 2 °C över temperaturen för övriga kroppsdelar. Näbbdjur av honkön gräver därför underjordiska bon som polstras med växter. Ungar har en äggtand för att öppna ägget.
Kläckning och ungdjurens uppfostring Nykläckta kloakdjur är ungefär lika väl utvecklade som nyfödda pungdjur, när dessa vandrar till pungen. De har en längd av 12 till 25 millimeter och väger 300 till 400 milligram. De främre extremiteterna är vid kläckningen redan kraftigt utvecklade medan de bakre extremiteterna är svaga. Honan ammar ungdjuret med mjölk som i stort sett har samma sammansättning som mjölk hos andra däggdjur. På grund av att honan saknar spenar slickar ungarna mjölken från ett område med porer på moderns buk.