化石是已知最古老的蝎子

这一发现提供了关于动物如何从生活在海洋中过渡到完全生活在陆地上的新信息: 蝎子的呼吸和循环系统几乎和我们现代的蝎子一样 -- 它们一生只在陆地上度过 -- 运作方式和马蹄蟹相似,它们大多生活在水中，但能够在短时间内突袭陆地。

研究人员为新蝎子命名为 parioscopio venator。属名的意思是 “蝎子祖”，物种名的意思是 “猎人”他们在今天发表在杂志上的一项研究中概述了他们的发现。科学报告。

“我们正在观察已知最古老的蝎子 -- 已知最古老的蜘蛛谱系成员，它是地球历史上最成功的陆地生物之一, 这项研究的作者、俄亥俄州立大学地球科学教授罗兰 · 巴布科克说。

“除此之外，更重要的是，我们已经发现了一种机制，通过这种机制，动物从海洋栖息地向陆地栖息地进行了关键的转变。它为其他种类的动物提供了一个模型，这些动物可能包括脊椎动物。这是一个突破性的发现。"

“猎人蝎子” 化石于 1985年在威斯康星州的一个遗址中出土，该遗址曾经是岛屿悬崖表面底部的一个小水池。他们一直不矫揉造作的博物馆在威斯康辛大学的博士生 30 Babcock 的年份之一, 安德鲁 · 温皮尔 -- 现在是韦斯特维尔奥特本大学的兼职教授 -- 决定详细研究这些化石。

温皮勒和巴布科克几乎立刻就知道化石是蝎子。但是，最初，他们不确定这些化石与蜘蛛进化历史的根源有多接近。已知最早的蝎子是在苏格兰发现的，可以追溯到大约 4.34亿年前。古生物学家知道，蝎子是第一批全职生活在陆地上的动物之一。

研究人员最终确定，威斯康星化石比苏格兰的化石早 100万到 300万年。他们计算出这只蝎子来自同一地层中的其他化石的年龄。这些化石来自科学家认为生活在 436.5 至 4.375亿年前的生物，在志留纪早期，也就是古生代的第三阶段。

“人们经常认为我们用碳年代测定来确定化石的年龄，但这对这么古老的东西不起作用，” 温皮尔说。“但是我们用火山灰层来约会事物 -- 当我们没有火山灰层时，我们会使用这些微型化石来关联这些生物在地球上的年代。这是一点比较约会。"

威斯康辛州的化石 -- 来自一个包含被称为沃克沙生物群的化石的地层 -- 显示了蝎子的典型特征，但是详细的分析显示了一些以前在任何蝎子身上都不知道的特征, 例如额外的身体部分和一个短的 “尾巴” 区域,所有这些都揭示了这个群体的祖先。

温皮屑在显微镜下检查化石，并从不同角度对化石拍摄了详细的高分辨率照片。保存在岩石中的动物内脏开始出现。他鉴定了附属物，一个动物储存毒液的小室，最重要的是，还有它呼吸和循环系统的残留物。

这只蝎子大约有 2.5 长 -- 和当今世界上许多蝎子一样大。巴布科克说，这显示了蝎子的古代祖先在水下呼吸的方式和现代蝎子在陆地上呼吸的方式之间的重要进化联系。在内部，呼吸循环系统有一个和今天蝎子一样的结构。

巴布科克说: “就形状而言，这种动物呼吸循环系统的内部工作方式与只呼吸空气的蜘蛛和蝎子的内部工作方式相同。”。“但它也与我们在马蹄蟹等海洋节肢动物身上认识到的惊人相似。所以，看起来这只蝎子，这种血统，一定是预先适应了陆地上的生活，这意味着它们有进行这种转变的形态学能力, 甚至在他们第一次踏上陆地之前。"

古生物学家多年来一直在争论动物是如何从海洋转移到陆地的。一些化石显示了沙子中可能有 5.6亿年历史的行走痕迹, 但是这些痕迹可能是在史前海浪中留下的 -- 这意味着很难知道动物是生活在陆地上还是从它们在古代海洋中的家园中冲出来。

温皮尔说，但是有了这些史前蝎子，毫无疑问它们可以在陆地上生存，因为它们在呼吸和循环系统上与现代蝎子相似。

故事来源:

材料由提供俄亥俄州立大学。劳拉 · 阿伦斯基尔德原创。注意: 内容可以根据样式和长度进行编辑。

相关多媒体:

• 化石、动物呼吸和循环器官以及现代蝎子的图像

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日记账参考:

1. Andrew J.Wenpeless，Loren E.Babcock，Christian S.Wirkner，Joanne Kluessendorf & Donald G.Mikulic.一种志留纪祖先蝎子，内部解剖结构化石，阐明了一条通向蜘蛛的途径。科学报告,2020 DOI:10.1038/s41598-019-56010-z

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