Les monotrèmes (un trou, en référence à leurs organes génitaux) sont membres de l’ordre Monotremata, le plus petit des trois groupes de mammifères (les autres étant les marsupiaux et les placentaires), et le plus éloigné des autres mammifères vivants. Les monotrèmes se sont séparés des autres mammifères il y a environ 150 millions d’années. En revanche, les marsupiaux et les mammifères placentaires se sont séparés il y a environ 90 millions d’années.
Bien que les monotrèmes aient été autrefois un groupe plus important, ils ne se composent aujourd’hui que de cinq espèces : l’ornithorynque, l’échidné à bec court, l’échidné occidental à long bec, l’échidné à long bec de Sir David et l’échidné oriental à long bec. Tous ne se trouvent qu’en Australie et en Nouvelle-Guinée, mais il est prouvé qu’à un moment donné, les monotrèmes avaient probablement une étendue mondiale. Certains taxonomistes proposent de mettre les ornithorynques et les echnides en deux ordres distincts.
Les monotrèmes partagent de nombreuses caractéristiques des amniotes antérieurs, tels que les ancêtres des mammifères : ils ont un seul trou pour faire toutes leurs affaires, un faible taux métabolique selon les normes des mammifères et pondent des œufs coriaces, contrairement à tout autre mammifère. Pendant longtemps, les monotrèmes ont été très mal connus et considérés comme des mammifères inférieurs. Dans les temps modernes, les biologistes ont une vision moins hiérarchique du processus évolutif et considèrent les monotrèmes comme un autre groupe adaptatif parmi les mammifères.
La température corporelle des monotrèmes est d’environ 32 °C (90 °F), contre environ 35 °C (95 °F) pour les marsupiaux et 38 °C (100 °F) pour les placentaires. Une température corporelle plus basse signifie que les monotrèmes bénéficient d’un peu moins de besoins alimentaires, mais ont également moins d’énergie disponible pour alimenter leurs muscles.
Le mode de reproduction des monotrèmes est un croisement intéressant entre la ponte de style reptile (bien qu’ils ne soient pas plus étroitement liés aux reptiles que les autres mammifères) et le vivipare conventionnel des mammifères (naissance vivante). Ils pondent des œufs, mais l’œuf est retenu dans le corps de la mère et reçoit des nutriments pendant un certain temps. Comme les autres mammifères, les monotrèmes sont recouverts d’un manteau de fourrure et produisent du lait pour leurs petits. Mais faute de mamelons, les femelles monotrèmes transpirent du lait pour leurs petits à partir d’un patch spécialisé sur leur ventre.
Les monotrèmes sont un ordre assez mystérieux et petit de mammifères. Lorsque le génome de l’ornithorynque sera séquencé dans un proche avenir, il apportera plus de lumière sur ce groupe et ses relations avec les ordres de mammifères existants.