El último melomys de Bramble Cay confirmado con vida fue avistado por un pescador a finales de 2009, en el mismo cayo diminuto del extremo norte de la Gran Barrera de Coral, cerca de Papúa Nueva Guinea, donde vivía esta especie y solo esta especie. En 2016, un informe del gobierno de Queensland lo declaró extinguido y señaló como causa directa el cambio climático de origen humano, la primera vez que una autoridad oficial atribuía formalmente la desaparición de un mamífero al calentamiento global. Era un pequeño roedor endémico de una isla de arena de apenas 340 por 150 metros, elevada solo unos tres metros sobre el nivel del mar, y su extinción se produjo a plena luz, documentada paso a paso por los propios biólogos que llevaban décadas contándolo.
Pelaje pardo rojizo por encima y más claro por debajo, cuerpo compacto y cola larga y escamosa, de tamaño similar al de una rata común pequeña. Se diferenciaba de otras ratas nativas australianas por vivir exclusivamente en un único cayo de coral y por su pelaje más áspero y rojizo; no compartía isla con ningún otro roedor con el que pudiera confundirse.
Se conservan ejemplares en colecciones del Museo de Queensland, recogidos durante los estudios de población realizados entre los años 1970 y 2000, además de fotografías y datos de capturas de las últimas expediciones científicas a Bramble Cay. No se conocen registros en vídeo ni grabaciones de sonido de la especie viva. Las últimas trampas instaladas en 2011 y 2014, con más de 900 noches de esfuerzo de captura combinadas, no atraparon ni fotografiaron un solo individuo, la evidencia que llevó a declararlo extinguido.
Vivía únicamente en Bramble Cay, un cayo de arena y coral de menos de 5 hectáreas en el extremo norte de la Gran Barrera de Coral, Australia, cubierto de vegetación herbácea baja.
Se alimentaba de las hojas, tallos y raíces de la escasa vegetación herbácea que cubría el cayo, sobre todo de la planta Portulaca oleracea.
Era terrestre y de actividad tanto diurna como nocturna, y vivía en densidades muy altas para su reducido territorio, con un censo de casi un centenar de individuos en 1998 frente a las cientos de ejemplares estimadas dos décadas antes.
El nivel del mar en la zona subió y las tormentas se intensificaron a lo largo de las últimas décadas del siglo XX y principios del XXI, y varios episodios de inundación marina destruyeron cerca del 97% de la vegetación del cayo entre 2004 y 2014, la única fuente de alimento y refugio de la especie. El informe de 2016 que confirmó su extinción identificó esa subida del nivel del mar y el aumento de temperaturas extremas, ambos vinculados al cambio climático, como la causa directa y probablemente única de la desaparición.
El caso se usa hoy como ejemplo de referencia en informes climáticos internacionales sobre el coste real, ya no solo proyectado, del calentamiento global para la biodiversidad de islas bajas. También impulsó, aunque demasiado tarde, un intento de traslado de emergencia de la población a otra isla que nunca llegó a ejecutarse por falta de ejemplares vivos, una lección que ha acelerado los planes de traslado preventivo para otras especies de islas bajas del Pacífico e Índico amenazadas por la subida del mar.
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