På vej efter luft:Uddøde havskorpioner kunne trække vejret ud af vandet, fossildetektiv afslører

Forskere har længe diskuteret havets skorpioners åndedrætsfunktioner, men en ny opdagelse af en geolog fra West Virginia University konkluderer, at disse stort set akvatiske uddøde leddyr åndede luft på landjorden.

James Lamsdell gravede i det mærkelige tilfælde af en 340 millioner år gammel havskorpion, eller eurypterid, oprindeligt fra Frankrig, der var blevet bevaret i et Glasgow, Skotland museum for de sidste 30 år.

En assisterende professor i geologi ved Eberly College of Arts and Sciences, Lamsdell havde læst om det "mærkelige eksemplar" for 25 år siden, mens han gennemførte sine doktorgradsstudier. Eksisterende forskning tydede på, at den lejlighedsvis ville gå på land.

Alligevel vidste man intet om, hvorvidt den kunne indånde luft. Den nærmeste levende slægtning til eurypteriden er hesteskokrabben, som lægger æg på land, men ikke er i stand til at trække vejret over vand.

Disse detaljer undrede Lamsdell gennem årene, indtil han nåede ud til en kollega, Victoria McCoy ved University of Wisconsin-Milwaukee, og spurgte, "Har du adgang til en CT-scanner?"

"Vi spekulerede på, om vi kunne anvende ny teknologi til at se nærmere på, hvad der var bevaret af denne prøve, " sagde Lamsdell, som leder et palæobiologisk laboratorium på WVU. "Jeg kan godt lide videnskaben og detektivarbejdet, der går i forskning. Og det her var en kold sag, hvor vi vidste, at der var potentielle beviser."

Gennem computertomografi (CT) billeddannelse, Lamsdell og hans team fandt beviserne, som er udgivet i Aktuel biologi .

Forskere formåede at studere åndedrætsorganerne i den tredimensionelle eurypterid, førte til to fund, der skilte sig ud for Lamsdell. Først, han bemærkede, at hver gælle på havskorpionen var sammensat af en række plader. Men bagsiden indeholdt færre plader end forsiden, får forskerne til at stille spørgsmålstegn ved, hvordan den overhovedet kunne trække vejret.

Så nulstillede de søjler, der forbinder gællens forskellige plader, som ses hos moderne skorpioner og edderkopper, sagde Lamsdell. Disse søjler, eller små vævsstråler, kaldes trabeculae.

"Det holder gællerne fra hinanden, så de ikke falder sammen, når de er ude af vandet, " Lamsdell forklarede. "Det er noget, som moderne edderkoppdyr stadig har. At finde det var den sidste indikation.

"Grunden til, at vi tror, ​​de kom ind på land, var for at bevæge sig mellem vandpøler. De kunne også lægge æg i mere læ, sikrere miljøer og migrerer tilbage til det åbne vand."

Opdagelsen af ​​luftåndende strukturer i eurypteriderne indikerer, at terrestriske karakteristika forekom i arachnidstammen, forskerne skrev, tyder på, at forfaderen til edderkoppdyr var semi-terrestriske.

Ud over Lamsdell og McCoy, medforfattere inkluderer Opal Perron-Feller fra Oberlin College og Melanie Hopkins fra American Museum of Natural History.

Nu hvor Lamsdell har knækket sagen i baghovedet i mere end 20 år, han mener, at der er mere at finde ud af fossilet. Han bemærkede, at havskorpionens bagben udvider sig til en pagajform, som han formoder ville være blevet brugt til at svømme. På bunden af ​​deres ben var der også pigge, der malede mad til dem, som de manøvrerede ind i deres mund, Lamsdell tilføjede.

"En af de ting, der ville være rigtig cool at gøre, er at uddybe denne model og prøve at rekonstruere præcis, hvordan benene kunne bevæge sig, og hvordan de var placeret, " sagde Lamsdell, "som at rekonstruere fossilet som et levende dyr."