Les scientifiques qui étudient les fossiles collectés il y a 35 ans les ont identifiés comme la plus ancienne espèce de scorpion connue, un animal préhistorique d'environ 437 millions d'années. Les chercheurs ont découvert que l'animal avait probablement la capacité de respirer à la fois dans les anciens océans et sur terre.

La découverte fournit de nouvelles informations sur la façon dont les animaux sont passés de la vie dans la mer à la vie entièrement sur terre :les systèmes respiratoire et circulatoire du scorpion sont presque identiques à ceux de nos scorpions modernes - qui passent leur vie exclusivement sur terre - et fonctionnent de la même manière que celles d'un limule, qui vit principalement dans l'eau, mais qui est capable d'incursion sur terre pendant de courtes périodes de temps.

Les chercheurs ont nommé le nouveau scorpion Parioscorpio venator. Le nom de genre signifie « scorpion progéniteur, " et le nom de l'espèce signifie " chasseur ". Ils ont présenté leurs découvertes dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Rapports scientifiques .

"Nous examinons le plus ancien scorpion connu, le plus ancien membre connu de la lignée des arachnides, qui a été l'une des créatures terrestres les plus réussies de toute l'histoire de la Terre, " dit Loren Babcock, auteur de l'étude et professeur de sciences de la terre à l'Ohio State University.

« Et au-delà, ce qui est encore plus important, c'est que nous avons identifié un mécanisme par lequel les animaux ont fait cette transition critique d'un habitat marin à un habitat terrestre. Il fournit un modèle pour d'autres types d'animaux qui ont fait cette transition, y compris, potentiellement, animaux vertébrés. C'est une découverte révolutionnaire."

Les fossiles de "scorpion chasseur" ont été déterrés en 1985 sur un site du Wisconsin qui était autrefois une petite piscine au pied d'une falaise d'une île. Ils n'avaient pas étudié dans un musée de l'Université du Wisconsin pendant plus de 30 ans lorsque l'un des doctorants de Babcock, Andrew Wendruff, maintenant professeur adjoint à l'Université Otterbein de Westerville, a décidé d'examiner les fossiles en détail.

Wendruff et Babcock savaient presque immédiatement que les fossiles étaient des scorpions. Mais, initialement, ils ne savaient pas à quel point ces fossiles étaient proches des racines de l'histoire de l'évolution des arachnides. Le plus ancien scorpion connu à ce moment-là avait été trouvé en Écosse et datait d'environ 434 millions d'années. Scorpion, les paléontologues savaient, ont été l'un des premiers animaux à vivre sur terre à temps plein.

Les fossiles du Wisconsin, les chercheurs ont finalement déterminé, ont entre 1 et 3 millions d'années de plus que le fossile d'Écosse. Ils ont découvert l'âge de ce scorpion à partir d'autres fossiles de la même formation. Ces fossiles proviennent de créatures qui, selon les scientifiques, vivaient il y a entre 436,5 et 437,5 millions d'années, au début de la période silurienne, la troisième période de l'ère paléozoïque.

"Les gens pensent souvent que nous utilisons la datation au carbone pour déterminer l'âge des fossiles, mais ça ne marche pas pour quelque chose d'aussi vieux, " dit Wendruff. " Mais nous sortons avec des lits de cendres - et quand nous n'avons pas de lits de cendres volcaniques, nous utilisons ces microfossiles et corrélons les années où ces créatures étaient sur Terre. C'est un peu de la datation comparative."

Les fossiles du Wisconsin, provenant d'une formation qui contient des fossiles connus sous le nom de Waukesha Biota¬, présentent des caractéristiques typiques d'un scorpion, mais une analyse détaillée a montré certaines caractéristiques qui n'étaient auparavant connues chez aucun scorpion, tels que des segments corporels supplémentaires et une courte région de "queue", tout cela fait la lumière sur l'ascendance de ce groupe.

Wendruff a examiné les fossiles au microscope, et a pris détaillé, photographies haute résolution des fossiles sous différents angles. Morceaux des organes internes de l'animal, conservé dans la roche, a commencé à émerger. Il a identifié les appendices, une chambre où l'animal aurait stocké son venin, et, plus important encore, les restes de ses systèmes respiratoire et circulatoire.

Ce scorpion mesure environ 2,5 centimètres de long, soit à peu près la même taille que de nombreux scorpions dans le monde aujourd'hui. Et, Babcock a dit, il montre un lien évolutif crucial entre la façon dont les anciens ancêtres des scorpions respiraient sous l'eau, et la façon dont les scorpions modernes respirent sur terre. Intérieurement, le système respiratoire-circulatoire a une structure semblable à celle des scorpions d'aujourd'hui.

"Le fonctionnement interne du système respiratoire-circulatoire de cet animal est, au niveau de la forme, identiques à celles des arachnides et des scorpions qui respirent exclusivement de l'air, ", a déclaré Babcock. "Mais c'est aussi incroyablement similaire à ce que nous reconnaissons chez les arthropodes marins comme les limules. Donc, on dirait ce scorpion, cette lignée, doit avoir été pré-adapté à la vie sur terre, ce qui signifie qu'ils avaient la capacité morphologique de faire cette transition, avant même qu'ils ne mettent le pied sur la terre ferme."

Les paléontologues débattent depuis des années sur la façon dont les animaux se déplacent de la mer à la terre. Certains fossiles montrent des traces de marche dans le sable qui peuvent être aussi vieilles que 560 millions d'années, mais ces traces peuvent avoir été faites dans les vagues préhistoriques, ce qui signifie qu'il est difficile de savoir si les animaux vivaient sur terre ou sortaient de leurs maisons dans l'océan antique.

Mais avec ces scorpions préhistoriques, Wendruff a dit, il y avait peu de doute qu'ils pouvaient survivre sur terre en raison des similitudes avec les scorpions modernes dans les systèmes respiratoire et circulatoire.