Les scientifiques ont longtemps débattu du fonctionnement respiratoire des scorpions de mer, mais une nouvelle découverte par un géologue de l'Université de Virginie-Occidentale conclut que ces arthropodes éteints en grande partie aquatiques respiraient de l'air sur terre.

James Lamsdell a creusé le cas curieux d'un scorpion de mer vieux de 340 millions d'années, ou euryptéride, originaire de France qui avait été conservé dans un Glasgow, Musée d'Écosse depuis 30 ans.

Maître de conférences en géologie à la faculté des arts et des sciences d'Eberly, Lamsdell avait entendu parler de "l'étrange spécimen" il y a 25 ans alors qu'il poursuivait ses études de doctorat. Les recherches existantes suggéraient qu'il se rendrait occasionnellement sur terre.

Pourtant, on ne savait pas s'il pouvait respirer de l'air. Le parent vivant le plus proche de l'euryptéride est le limule, qui pond des œufs sur terre mais est incapable de respirer au-dessus de l'eau.

Ces détails ont intrigué Lamsdell au fil des ans jusqu'à ce qu'il contacte un collègue, Victoria McCoy à l'Université du Wisconsin-Milwaukee, et a demandé, « Avez-vous accès à un scanner ? »

"Nous nous sommes demandé si nous pouvions appliquer une nouvelle technologie pour approfondir ce qui a été préservé de ce spécimen, " dit Lamsdell, qui dirige un laboratoire de paléobiologie à WVU. "J'aime la science et le travail de détective qui entrent dans la recherche. Et c'était un cas froid où nous savions qu'il y avait des preuves potentielles."

Grâce à l'imagerie par tomodensitométrie (TDM), Lamsdell et son équipe ont trouvé cette preuve, qui est publié dans Biologie actuelle .

Les chercheurs ont réussi à étudier les organes respiratoires de l'euryptéride tridimensionnel, menant à deux conclusions qui se sont démarquées pour Lamsdell. D'abord, il remarqua que chaque branchie du scorpion marin était composée d'une série de plaques. Mais le dos contenait moins de plaques que le devant, incitant les chercheurs à se demander comment il pourrait même respirer.

Puis ils se sont concentrés sur des piliers reliant les différentes plaques de la branchie, qui sont vus dans les scorpions et les araignées modernes, dit Lamsdell. Ces piliers, ou de petits faisceaux de tissus, sont appelés trabécules.

"Cela écarte les branchies pour qu'elles ne s'effondrent pas lorsqu'elles sont hors de l'eau, " Lamsdell a expliqué. "C'est quelque chose que les arachnides modernes ont encore. C'était l'indication finale.

"La raison pour laquelle nous pensons qu'ils arrivaient sur terre était de se déplacer entre les flaques d'eau. Ils pouvaient aussi pondre dans des endroits plus abrités, des environnements plus sûrs et migrer vers l'eau libre."

La découverte de structures respirant l'air chez les euryptérides indique que des caractéristiques terrestres se sont produites dans la lignée de tiges d'arachnides, les chercheurs ont écrit, suggérant que l'ancêtre des arachnides était semi-terrestre.

En plus de Lamsdell et McCoy, les co-auteurs incluent Opal Perron-Feller d'Oberlin College et Melanie Hopkins de l'American Museum of Natural History.

Maintenant que Lamsdell a résolu l'affaire en vivant dans sa tête depuis plus de 20 ans, il croit qu'il y a plus à déterrer du fossile. Il a noté que les pattes arrière du scorpion de mer se dilatent en une forme de pagaie, qu'il soupçonne aurait été utilisé pour nager. La base de leurs jambes avait également des pointes qui broyaient de la nourriture pour eux qu'ils manœuvraient dans leur bouche, Lamsdell ajouté.

"L'une des choses qui serait vraiment cool à faire est d'étoffer ce modèle et d'essayer de reconstituer exactement comment les jambes pourraient bouger et comment elles étaient positionnées, " Lamsdell a dit, "comme reconstruire le fossile comme un animal vivant."