Gli scienziati che studiano i fossili raccolti 35 anni fa li hanno identificati come la specie di scorpione più antica conosciuta, un animale preistorico di circa 437 milioni di anni fa. I ricercatori hanno scoperto che l’animale aveva probabilmente la capacità di respirare sia negli antichi oceani che sulla terraferma.
La scoperta fornisce nuove informazioni su come gli animali sono passati dal vivere in mare a vivere interamente sulla terraferma: Il sistema respiratorio e circolatorio dello scorpione è quasi identico a quello dei nostri scorpioni moderni – che passano la loro vita esclusivamente sulla terraferma – e funziona in modo simile a quello di un granchio a ferro di cavallo, che vive per lo più in acqua, ma che è in grado di fare incursioni anche sulla terraferma per brevi periodi di tempo.
I ricercatori hanno chiamato il nuovo scorpione Parioscorpio venator. Il nome del genere significa “scorpione progenitore” e il nome della specie significa “cacciatore”. Hanno delineato le loro scoperte in uno studio pubblicato oggi sulla rivista Scientific Reports.
“Stiamo guardando lo scorpione più antico conosciuto – il più antico membro conosciuto della stirpe aracnide, che è stata una delle creature terrestri di maggior successo in tutta la storia della Terra”, ha detto Loren Babcock, autore dello studio e professore di scienze della terra alla Ohio State University.
“E oltre a questo, ciò che è ancora più importante è che abbiamo identificato un meccanismo attraverso il quale gli animali hanno fatto quella transizione critica da un habitat marino a un habitat terrestre. Esso fornisce un modello per altri tipi di animali che hanno effettuato tale transizione, compresi, potenzialmente, gli animali vertebrati. È una scoperta rivoluzionaria”.
I fossili dello “scorpione cacciatore” sono stati rinvenuti nel 1985 in un sito del Wisconsin che una volta era un piccolo laghetto alla base di una parete rocciosa dell’isola. Erano rimasti invenduti in un museo dell’Università del Wisconsin per più di 30 anni quando uno dei dottorandi di Babcock, Andrew Wendruff – ora professore aggiunto alla Otterbein University di Westerville – decise di esaminare i fossili in dettaglio.
Il fossile (a sinistra) è stato dissotterrato nel Wisconsin nel 1985. Gli scienziati lo hanno analizzato e hanno scoperto che gli organi respiratori e circolatori dell’animale antico (al centro) erano quasi identici a quelli di uno scorpione dei giorni nostri (a destra).
Wendruff e Babcock hanno saputo quasi subito che i fossili erano scorpioni. Ma, inizialmente, non erano sicuri di quanto questi fossili fossero vicini alle radici della storia evolutiva degli aracnidi. Il più antico scorpione conosciuto fino a quel momento era stato trovato in Scozia e risale a circa 434 milioni di anni fa. Gli scorpioni, i paleontologi lo sapevano, sono stati uno dei primi animali a vivere a tempo pieno sulla terraferma.
I fossili del Wisconsin, secondo i ricercatori, sono tra 1 milione e 3 milioni di anni più vecchi del fossile scozzese. Hanno scoperto l’età di questo scorpione da altri fossili della stessa formazione. Questi fossili provengono da creature che gli scienziati pensano siano vissute tra i 436,5 e i 437,5 milioni di anni fa, durante la prima parte del periodo siluriano, il terzo periodo dell’era paleozoica.
“La gente spesso pensa che si usi la datazione al carbonio per determinare l’età dei fossili, ma questo non funziona per qualcosa di così antico”, ha detto Wendruff. “Ma noi datiamo le cose con i letti di cenere – e quando non abbiamo letti di cenere vulcanica, usiamo questi microfossili e correliamo gli anni in cui quelle creature erano sulla Terra”. È un po’ una datazione comparativa”.
I fossili del Wisconsin — da una formazione che contiene fossili conosciuti come Waukesha Biota¬¬ – mostrano caratteristiche tipiche di uno scorpione, ma l’analisi dettagliata ha mostrato alcune caratteristiche che non erano precedentemente note in nessuno scorpione, come segmenti corporei aggiuntivi e una breve regione “a coda”, che fanno luce sull’ascendenza di questo gruppo.
Wendruff ha esaminato i fossili al microscopio e ha scattato fotografie dettagliate ad alta risoluzione dei fossili da diverse angolazioni. I frammenti degli organi interni dell’animale, conservati nella roccia, cominciarono ad emergere. Egli identificò le appendici, una camera in cui l’animale avrebbe conservato il suo veleno e, cosa più importante, i resti del suo sistema respiratorio e circolatorio.
Questo scorpione è lungo circa 2,5 centimetri e mezzo – circa le stesse dimensioni di molti scorpioni nel mondo di oggi. E, ha detto Babcock, mostra un legame evolutivo cruciale tra il modo in cui gli antichi antenati degli scorpioni respiravano sott’acqua e il modo in cui gli scorpioni moderni respirano sulla terraferma. Internamente, il sistema respiratorio-circolatorio ha una struttura proprio come quella degli scorpioni di oggi.
“Il funzionamento interno del sistema respiratorio-circolatorio di questo animale è, in termini di forma, identico a quello degli aracnidi e degli scorpioni che respirano esclusivamente aria”, ha detto Babcock. “Ma è anche incredibilmente simile a quello che riconosciamo negli artropodi marini come i granchi a ferro di cavallo. Quindi, sembra che questo scorpione, questo lignaggio, debba essere stato preadattato alla vita sulla terraferma, il che significa che aveva la capacità morfologica di fare quella transizione, ancora prima di mettere piede sulla terraferma”.
I paleontologi hanno discusso per anni su come gli animali si spostavano dal mare alla terraferma. Alcuni fossili mostrano tracce di cammino nella sabbia che possono essere vecchie di 560 milioni di anni, ma queste tracce possono essere state fatte nella risacca preistorica – il che significa che è difficile sapere se gli animali vivevano sulla terraferma o sfrecciavano fuori dalle loro case nell’antico oceano.
Ma con questi scorpioni preistorici, ha detto Wendruff, c’erano pochi dubbi che potessero sopravvivere sulla terraferma a causa delle somiglianze con gli scorpioni dei giorni nostri nel sistema respiratorio e circolatorio.
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