Утки тоже делают «это». Путешествие во времени к истокам сексуальности

В конце 2004 года, после 15 лет государственной службы, я оставил свой пост куратора палеонтологии позвоночных в Западно-Австралийском музее, чтобы стать директором по науке в Музее Мельбурна, на родине. В середине 2005 года, получив грант на исследования от Австралийского совета по науке, мы смогли организовать новую успешную экспедицию в район Гоугоу и привезти фантастические новые останки ископаемых для изучения.

Я хорошо помню день 7 июля 2005 года, когда мы обнаружили новую крошечную ископаемую рыбу. День был жарким и солнечным. Мой коллега Линдси Хэтчер работал в 50 метрах от меня, внимательно «прочесывая» ископаемые останки. Линдси был моим верным спутником во многих экспедициях в Западной Австралии. Линдси отколол кусок породы молотком, и на солнце сразу же сверкнула белая кость. Он позвал меня, чтобы вместе рассмотреть найденное им через лупу.

«Это плакодерма», – сказал я, и он завернул находку в газету, наклеил этикетку и упаковал. У костра в тот же вечер я добавил к найденной рыбе дату, код, обозначавший место находки, и номер – так мы делали с каждой ископаемой находкой, собранной в этом месте. Ничего необычного. Мы не могли придать особого значения этой находке, пока спустя два года не препарировали найденное из породы. В палеонтологической лаборатории музея находка обрела уже счастливый номер открытия.

Так случилось, что именно в ноябре 2007 года впервые за 375 млн. лет содержимое этого куска породы увидело свет. Препарированная рыбка лежала в коробке в виде кучки тонких крошечных костей. Поняв важность этого образца, поскольку он полностью сохранил головную часть и череп, я пригласил коллегу доктора Кейт Тринаджстик из Университета Западной Австралии, чтобы описать образец вместе. Мы поочередно менялись местами, разглядывая подробности в микроскоп, вглядываясь в этот странный и прекрасно сохранившийся ископаемый скелет, срисовывали его подробности, измеряли детали.

Уникальный рисунок костей черепа говорил о том, что это новый род и новый вид. Род – термин, обозначающий группу близкородственных видов, например, у млекопитающих львы, тигры и ягуары – и все подобные животные – принадлежат роду Пантера, но представляют разные виды (Panthera leo – это лев; P. tigris – тигр; P. onca – ягуар). Каждый вид может быть определен по отчетливым морфологическим признакам, по поведению и составу генов и по ДНК. В палеонтологии, как в ботанике и зоологии, открытие новых видов или родов всегда представляет значительный момент, достойный того, чтобы это отметить – открытие расширяет биоразнообразие планеты. К тому же именно вам принадлежит честь нового имени, которое останется в научной литературе навсегда. Таким образом, это означает, что вы проделали хорошую работу.

Этот образец принадлежал к группе птиктодонтид. Эти крошечные рыбки обладали невероятно мощными челюстями, состоявшими из четырех больших зубных пластин, двух верхних и двух нижних, которые в действии соединяются, будто массивные щипцы. Существует догадка, что большинство рыб этой группы питались моллюсками с твердыми панцирями, беспанцирными улитками и другими существами с твердыми покровами. Наши образцы обладали черепом, челюстями и туловищем, полностью сохранившимися – так же как и разделом позвоночника, заканчивавшимся хвостом. Менее дюжины этих рыбок было описано во всем мире; описания происходили от достаточно хорошо сохранившихся остатков, так что наши практически не тронутые разрушением останки обещали дать много новой информации об анатомии рыб в целом и об эволюционной позиции группы.

Я препарировал этот образец лично, когда техник-препаратор Дэвид Пикеринг, уже начавший работу, привлек мое внимание к факту, что эта рыбка – особая, со многими нетронутыми костями. Поскольку у нас были сотни образцов, ожидавших препарирования, Дэвид был вечно занят очередной группой рыб с Гоугоу, которые предварительно вымокали в кислотных ваннах. Время от времени я брал важный образец и препарировал его в моей маленькой лаборатории, расположенной в главном здании музея, вдали от палеонтологических лабораторий. Это также предоставило мне возможность сфотографировать образец в такой стадии препарирования, которая точно показала бы расположение костей.

Уксусная кислота, используемая для препарирования ископаемых останков, достаточно рядовой химикат; мы обычно употребляем ее в виде пищевого уксуса концентрацией 4 %. Гари Тумбс из Музея естественной истории в Лондоне обнаружил в 1950-х годах, что кости можно отделить от известковой породы, поместив в слабый раствор муравьиной кислоты, поскольку кость состоит из фосфорного минерала, гидроксид-апатита, который не растворяется в таких слабых кислотах. Кислота разъедает известняк породы – но не повреждает кости. Процесс препарирования происходит в течение двух месяцев, прежде чем весь скелет окончательно освободится от породы. Затем кости собирают вместе с использованием клея на ацетоновой основе – такой клей растворим, что позволяет разобрать кости позже при необходимости. Весь процесс напоминает сборку авиационных моделей. Сама работа творческая и приносит удовлетворение: ведь кости скелета, как правило, представляют собой идеальный сборный конструктор, даже если пролежали в породе 380 млн. лет! Гоугоу – одно из мест на земле, где вы можете найти себе такой конструктор из ископаемых, а легкость извлечения из породы обусловлена хорошо растворимым известковым составом.

Итак, в ноябре 2007 года, около трех часов пополудни, мы завершили осмотр большинства крупных костей ископаемого скелета – оставалась работа по описанию хвоста. Хвост был частично включен в небольшой кусок породы, с несколькими крошечными элементами позвоночника, и его оставили там специально, ибо изучать хвост собранным легче, нежели в виде кучки хрупких косточек. Хвост – обычно кропотливая и нудная работа, однако необходимая для завершения научного описания. Поэтому не удивительно, что наши с помощником устремления касались более интересных участков работы.

Кейт в это же время была занята поисками имени для новой рыбы. Я предложил назвать ее в честь профессора Курта Тайчерта, знаменитого немецкого геолога, который впервые открыл «месторождение» ископаемых останков в Гоугоу в 1940 году. Наименование тайчертодус, что в переводе значит «зуб Тайчерта» и, по моей мысли, должно было вызвать ассоциации с мощными зубными пластинами рыбки, показалось нам подходящим. И мы тут же приступили к подписям под всеми фотографиями и всеми описаниями, используя это предварительное таксономическое имя. (В науке любой новый таксон – вида или рода – не становится официально принятым, пока не опубликована научная статья.)

Тем временем, разглядывая в микроскоп хвостик рыбки, я понял, что неточно подсчитал все позвонки хвоста, да и все косточки, связанные с плавниками, которые не в силах был разглядеть.

Я предложил Кейт рискнуть и вновь поместить скелет в кислоту, поскольку это был весьма многообещающий образец, только уже не более чем на час и в очень слабый раствор – 3–5 %, а затем попытаться снять очень тонкий слой породы с косточек. После того как мы поместили образец в кювету в зоологической лаборатории и отмерили необходимую дозу уксусной кислоты, смешанной с водой, я попытался замедлить процесс растворения, чтобы не утерять ни единого фрагмента хрупких косточек в пузырях, поднимающихся вверх в результате химической реакции. Крошечные пузырьки устремлялись к поверхности, в то время как кислота растворяла породу.

Прошло несколько часов, мы шутили над «большим открытием», обещанным нам этой крошечной рыбкой. Обладая теперь одним из самых лучших образцов сохранившихся черепов из всех раскопанных птиктодонтид, я пребывал в оптимистическом ожидании чего-то восхитительного от близкой связи нашей рыбки с ранними акулами или костными рыбами, двумя главными ныне живущими группами рыб.

Происхождение и взаимосвязь плакодерм, группы рыб, которые полностью вымерли 355 млн. лет назад, все еще активно обсуждались в ученом мире. Появились четыре главные гипотезы. Плакодермы являлись: 1) близкородственными к акулам или их же родственникам – хрящевым рыбам; 2) либо близкородственными костным рыбам; 3) либо примитивной древней группой – предком акул и костных рыб. Согласно четвертой гипотезе, это – искусственно сгруппированные члены рыбьего сообщества, близкие по происхождению к акулам, и другие, которые произошли раньше, чем акулы и костные рыбы.