Открытие предоставляет новую информацию о том, как животные перешли от жизни в море к жизни на суше: дыхательная и кровеносная системы скорпионов почти идентичны системам наших современных скорпионов, которые проводят свою жизнь исключительно на суше, и действуют. аналогично крабу-подковообразному, который живет в основном в воде, но способен на короткие периоды времени совершать набеги на сушу.
Исследователи назвали нового скорпиона Parioscorpio venator. Название рода означает «скорпион-прародитель», а название вида означает «охотник."Они изложили свои выводы в исследовании, опубликованном сегодня в журнале Scientific Reports.
«Мы смотрим на старейшего известного скорпиона – самого старого известного представителя рода паукообразных, который был одним из самых успешных наземных существ за всю историю Земли», – сказал Лорен Бэбкок, автор исследования, и профессор наук о Земле в Государственном университете Огайо.
"И помимо этого, еще большее значение имеет то, что мы определили механизм, с помощью которого животные совершили этот критический переход от морской среды обитания к наземной среде обитания. Он представляет собой модель для других видов животных, которые совершили этот переход, включая, возможно, позвоночных животных.
Это революционное открытие."
Окаменелости "охотничьего скорпиона" были обнаружены в 1985 году на месте в Висконсине, которое когда-то было небольшим бассейном у подножия скалы острова.
Они оставались неизученными в музее Университета Висконсина более 30 лет, когда один из докторантов Бэбкока, Эндрю Вендрафф, ныне адъюнкт-профессор Университета Оттербейн в Вестервилле, решил подробно изучить окаменелости.
Вендруфф и Бэбкок почти сразу поняли, что окаменелости принадлежали скорпионам. Но изначально они не были уверены, насколько близки эти окаменелости к корням эволюционной истории паукообразных. Самый ранний из известных на тот момент скорпионов был найден в Шотландии и датирован примерно 434 миллионами лет назад.
Палеонтологи знали, что скорпионы были одними из первых животных, которые постоянно жили на суше.
В конечном итоге исследователи установили, что окаменелости из Висконсина на 1–3 млн лет старше окаменелостей из Шотландии.
Они выяснили, сколько лет этому скорпиону, по другим окаменелостям в той же формации. Эти окаменелости были получены от существ, которые, по мнению ученых, жили между 436 годами.5 и 437.5 миллионов лет назад, в начале силурийского периода, третий период палеозойской эры.
«Люди часто думают, что мы используем углеродное датирование для определения возраста окаменелостей, но это не работает для чего-то такого старого», – сказал Вендруфф. «Но мы датируем вещи по слоям пепла – и когда у нас нет слоев вулканического пепла, мы используем эти микрофоссилии и соотносим годы, когда эти существа были на Земле.
Это немного сравнительного датирования."
Окаменелости Висконсина – из формации, содержащей окаменелости, известной как Waukesha Biota – демонстрируют черты, типичные для скорпиона, но подробный анализ показал некоторые характеристики, которые ранее не были известны ни у одного из скорпионов, такие как дополнительные сегменты тела и короткий «хвост». "регион, все из которых проливают свет на происхождение этой группы.
Вендруфф исследовал окаменелости под микроскопом и сделал подробные фотографии окаменелостей с высоким разрешением под разными углами.
Начали появляться укусы внутренних органов животного, сохранившиеся в скале. Он определил придатки, камеру, где животное хранило свой яд, и, что наиболее важно, остатки его дыхательной и кровеносной систем.
Этому скорпиону около 2 лет.5 сантиметров в длину – примерно такого же размера, как многие скорпионы в современном мире. И, как сказал Бэбкок, это показывает важную эволюционную связь между тем, как древние предки скорпионов дышали под водой, и тем, как современные скорпионы дышат на суше. Внутренне система дыхания и кровообращения устроена так же, как у современных скорпионов.
«Внутренняя работа дыхательно-кровеносной системы у этого животного по форме идентична таковой у паукообразных и скорпионов, которые дышат исключительно воздухом», – сказал Бэбкок. «Но это также невероятно похоже на то, что мы узнаем у морских членистоногих, таких как подковообразные крабы.
Итак, похоже, что этот скорпион, это происхождение, должно быть, были предварительно адаптированы к жизни на суше, что означает, что у них была морфологическая способность совершить этот переход, даже до того, как они впервые ступили на сушу."
Палеонтологи годами обсуждали, как животные перемещались из моря на сушу. Некоторые окаменелости показывают следы ходьбы на песке, возраст которых может составлять 560 миллионов лет, но эти следы могли быть оставлены во время доисторического прибоя, а это означает, что трудно определить, жили ли животные на суше или выбегали из своих домов в древний океан.
Но с этими доисторическими скорпионами, по словам Вендруфф, почти не было сомнений в том, что они могли выжить на суше из-за сходства с современными скорпионами в дыхательной и кровеносной системах.