Wetenschappers die fossielen bestuderen die 35 jaar geleden zijn verzameld, hebben ze geïdentificeerd als de oudst bekende schorpioensoort. een prehistorisch dier van ongeveer 437 miljoen jaar geleden. De onderzoekers ontdekten dat het dier waarschijnlijk het vermogen had om te ademen in zowel oude oceanen als op het land.

De ontdekking levert nieuwe informatie op over hoe dieren overgingen van leven in de zee naar volledig op het land leven:de ademhalings- en bloedsomloopsystemen van de schorpioen zijn bijna identiek aan die van onze moderne schorpioenen - die hun leven uitsluitend op het land doorbrengen - en werken op dezelfde manier als die van een degenkrab, die voornamelijk in het water leeft, maar die in staat is om voor korte tijd op het land te komen.

De onderzoekers noemden de nieuwe schorpioen Parioscorpio venator. De geslachtsnaam betekent "voorloperschorpioen, " en de soortnaam betekent "jager." Ze schetsten hun bevindingen in een studie die vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Wetenschappelijke rapporten .

"We kijken naar de oudst bekende schorpioen - het oudst bekende lid van de spinachtige lijn, die een van de meest succesvolle landwezens is geweest in de hele geschiedenis van de aarde, " zei Loren Babcock, een auteur van de studie en een professor in de aardwetenschappen aan de Ohio State University.

"En daarbuiten, wat nog belangrijker is, is dat we een mechanisme hebben geïdentificeerd waarmee dieren die cruciale overgang maakten van een mariene habitat naar een terrestrische habitat. Het biedt een model voor andere soorten dieren die die overgang hebben gemaakt, waaronder, mogelijk, gewervelde dieren. Het is een baanbrekende ontdekking."

De fossielen van de "jagersschorpioen" werden in 1985 opgegraven op een plek in Wisconsin die ooit een kleine poel was aan de voet van een rotswand van een eiland. Ze waren meer dan 30 jaar ongestudeerd gebleven in een museum aan de Universiteit van Wisconsin toen een van Babcocks doctoraatsstudenten, Andrew Wendruff - nu adjunct-professor aan de Otterbein University in Westerville - besloot de fossielen in detail te onderzoeken.

Wendruff en Babcock wisten bijna onmiddellijk dat de fossielen schorpioenen waren. Maar, aanvankelijk, ze wisten niet zeker hoe dicht deze fossielen bij de wortels van de evolutionaire geschiedenis van spinachtigen stonden. De vroegst bekende schorpioen tot dan toe was gevonden in Schotland en dateerde van ongeveer 434 miljoen jaar geleden. Schorpioenen, paleontologen wisten, waren een van de eerste dieren die fulltime op het land leefden.

De fossielen van Wisconsin, de onderzoekers uiteindelijk bepaald, zijn tussen de 1 miljoen en 3 miljoen jaar ouder dan het fossiel uit Schotland. Ze kwamen erachter hoe oud deze schorpioen was van andere fossielen in dezelfde formatie. Die fossielen kwamen van wezens waarvan wetenschappers denken dat ze tussen 436,5 en 437,5 miljoen jaar geleden leefden. in het begin van de Silurische periode, de derde periode in het Paleozoïcum.

"Mensen denken vaak dat we koolstofdatering gebruiken om de ouderdom van fossielen te bepalen, maar dat werkt niet voor zoiets ouds, "Zei Wendruff. "Maar we dateren dingen met asbedden - en als we geen vulkanische asbedden hebben, we gebruiken deze microfossielen en correleren de jaren waarin die wezens op aarde waren. Het is een beetje vergelijkend daten."

De fossielen van Wisconsin - uit een formatie die fossielen bevat die bekend staan ​​als de Waukesha Biota - vertonen kenmerken die typerend zijn voor een schorpioen, maar gedetailleerde analyse toonde enkele kenmerken aan die voorheen bij geen enkele schorpioen bekend waren, zoals extra lichaamssegmenten en een korte "staart"-regio, die allemaal licht werpen op de afkomst van deze groep.

Wendruff onderzocht de fossielen onder een microscoop, en nam gedetailleerde, hoge resolutie foto's van de fossielen vanuit verschillende hoeken. Stukjes van de inwendige organen van het dier, bewaard in de rots, begon te voorschijn te komen. Hij identificeerde de aanhangsels, een kamer waar het dier zijn gif zou hebben opgeslagen, en - het belangrijkste - de overblijfselen van zijn ademhalings- en bloedsomloopsystemen.

Deze schorpioen is ongeveer 2,5 centimeter lang - ongeveer even groot als veel schorpioenen in de wereld van vandaag. En, Babcock zei, het toont een cruciale evolutionaire link tussen de manier waarop oude voorouders van schorpioenen onder water ademden, en de manier waarop moderne schorpioenen ademen op het land. intern, het ademhalings- en bloedsomloopsysteem heeft een structuur die lijkt op die van de huidige schorpioenen.

"De innerlijke werking van het ademhalings-bloedsomloopsysteem bij dit dier is, qua vorm, identiek aan die van de spinachtigen en schorpioenen die uitsluitend lucht inademen, " Zei Babcock. "Maar het is ook ongelooflijk vergelijkbaar met wat we herkennen in mariene geleedpotigen zoals degenkrabben. Dus, het lijkt op deze schorpioen, deze afstamming, moet vooraf zijn aangepast aan het leven op het land, wat betekent dat ze het morfologische vermogen hadden om die overgang te maken, zelfs voordat ze voor het eerst op het land stapten."

Paleontologen hebben jarenlang gedebatteerd over hoe dieren zich van zee naar land verplaatsten. Sommige fossielen vertonen loopsporen in het zand die wel 560 miljoen jaar oud kunnen zijn, maar deze sporen kunnen zijn gemaakt in prehistorische branding - wat betekent dat het moeilijk is om te weten of dieren op het land leefden of uit hun huizen in de oude oceaan schoten.

Maar met deze prehistorische schorpioenen, Wendruff zei, er was weinig twijfel dat ze op het land konden overleven vanwege de overeenkomsten met moderne schorpioenen in de luchtwegen en de bloedsomloop.