Сварливый старик

Туатары, или гаттерии, — это вид пресмыкающихся, единственный современный представитель древнего отряда клювоголовых. Они жили в Новой Зеландии до тех пор, пока туда не прибыли люди. Редкие звери оказались на грани вымирания: вместе с человеком на остров пришли новые хищники и пищевые конкуренты. Спустя сотни лет необычную рептилию сохранили благодаря программам поддержки дикой природы и разведению в неволе.

Генри присоединился к программе разведения в неволе в 1970 году. Тогда ему было за 70, это средний возраст — туатары живут более 100 лет. Но на протяжении 39 лет наш герой оставался холостяком — своих «невест» он или кусал, или игнорировал. Биологи окрестили Генри «сварливым стариком» и отселили от сородичей.

Прорыв ждал ученых в 2008 году, когда 110-летнему Генри сделали операцию по удалению опухоли под гениталиями. И он изменил свое отношение к самкам! Генри спарился с туатарой по кличке Милдред, которой прежде откусил часть хвоста. Биологи потом долго говорили, что у Милдред невероятное терпение, раз она подпустила наглеца к себе.

11 детенышей

Милдред и Генри стали родителями 11 детенышей. Туатары не ухаживают за потомством, а порой и поедают его, поэтому биологи отселили наследников Генри и приглядывали за ними сами. Специалист по туатарам Линдси Хейзли приезжала на работу даже в праздники, чтобы быть с детенышами в случае необходимости. Когда маленькие туатары подросли, их переселили в естественную среду обитания, а Генри остался на месте, чтобы снова стать отцом.

В чем же секрет Генри? Почему ему так долго не удавалось родить наследников? Все дело в том, что у Генри нет интромиттума: ни пениса, ни эдеагуса, ни лигул, ни плеопод, ни эмболюса, ни фаллоидного органа. Ничего. Но у него есть клоака, как и у самки Милдред. И с помощью клоакального поцелуя, который длился несколько секунд, они зачали детенышей — тех, которых ученые ждали 40 лет.

Особенности строения половых органов Генри ученые окончательно прояснили после того, как изучили чудом сохранившийся зародыш его предка.

Предки Генри

В начале XX века британский зоолог и выдающийся эмбриолог Артур Денди изучал туатар в Новой Зеландии. Прежде чем отправиться в Британию, Денди нанял помощника — П. Хенагана, смотрителя маяка с острова Стивенс. Он за небольшую плату собирал для ученого яйца туатар, разрушая их гнезда.

Первые партии яиц смотритель отправлял на материк раз в неделю. Хенаган упаковывал их как мог, но несколько поставок оказались провальны. В результате Денди и его помощник поняли, что лучше всего сохранять яйца в жестяных банках, заполненных влажным песком. Важно было достигнуть баланса: когда песок оказывался слишком сухим, яйца засыхали, а если мокрым — плесневели.

Артуру Денди удалось собрать коллекцию из яиц, содержащих эмбрионы на разных стадиях развития. Ученый классифицировал их по буквам алфавита. В то же время он отправил четыре «великолепных эмбриона» Чарльзу Майноту, куратору эмбриологической коллекции Гарварда. Тот проиллюстрировал их, а затем сделал из них препараты для микроскопирования.

Уникальные материалы положили на полку. Никто не вспоминал о них на протяжении столетия.

Загадка туатары

Ученые начала XXI века все еще не могли однозначно сказать, сколько раз в ходе эволюции у амниотов — пресмыкающихся, птиц — возникал пенис. Туатара, единственный представитель Rhynchocephalia, казалось, представляет собой живой образец древнейших амниотов, не имевших интромиттума и размножавшихся с помощью клоакального поцелуя. Значит, у других амниотов пенис возникал несколько раз за счет эволюционной конвергенции.

Можно было бы во всем разобраться, проанализировав эмбриональное развитие туатары. То, что происходит с зародышем, намекает на нашу древнейшую историю. Например, у человеческого эмбриона сначала есть хвост, потому что он когда-то давно был у наших предков.

Гарвардский музей сравнительной зоологии завладел хаотичной и плохо хранившейся коллекцией эмбрионов, которую создал Чарльз Майнот. Ее начали приводить в порядок. Были найдены микропрепараты, изготовленные Майнотом из образцов, присланных Денди.

Так ученые Томас Сенгер, Марисса Гредлер и Мартин Кон из Университета Флориды поняли, что это их шанс. Нужен был эмбрион на той стадии, когда формируются гениталии. Из четырех образцов подошел только один, номер 1491. Угол среза был немного смещен к боку, а формирующиеся конечности зародыша были опасно близки к тому, чтобы скрыть интересующую исследователей область. Но ученые использовали 3D-реконструкцию, чтобы воссоздать облик целого эмбриона.

Исследователи обнаружили генитальные бугорки, пару, точно такие же, как у других амниотов. У зародыша туатары начинает формироваться интромиттум, а затем, незадолго до вылупления, он исчезает.

У предков Генри был пенис, что с большой вероятностью означает, что он был и у предков остальных амниотов. Так случайный зародыш с острова Стивенсон помог переписать историю гениталий.