Gli scienziati hanno discusso a lungo del funzionamento respiratorio degli scorpioni di mare, ma una nuova scoperta di un geologo della West Virginia University conclude che questi artropodi estinti in gran parte acquatici respiravano aria sulla terraferma.

James Lamsdell ha scavato nel curioso caso di uno scorpione di mare di 340 milioni di anni, o euripteride, originario della Francia che era stato conservato a Glasgow, Museo scozzese degli ultimi 30 anni.

Un assistente professore di geologia all'Eberly College of Arts and Sciences, Lamsdell aveva letto dello "strano esemplare" 25 anni fa mentre conduceva i suoi studi di dottorato. La ricerca esistente suggeriva che occasionalmente sarebbe andato a terra.

Eppure non si sapeva se potesse respirare aria. Il parente vivente più prossimo all'eurypterid è il granchio a ferro di cavallo, che depone le uova a terra ma non è in grado di respirare sopra l'acqua.

Questi dettagli hanno lasciato perplesso Lamsdell nel corso degli anni fino a quando non ha contattato un collega, Victoria McCoy all'Università del Wisconsin-Milwaukee, e ha chiesto, "Hai accesso a uno scanner CT?"

"Ci siamo chiesti se potessimo applicare la nuova tecnologia per esaminare ulteriormente ciò che è stato conservato di questo esemplare, " disse Lamsdell, che dirige un laboratorio di paleobiologia alla WVU. "Mi piace il lavoro scientifico e investigativo che va nella ricerca. E questo è stato un caso freddo in cui sapevamo che c'erano prove potenziali".

Attraverso la tomografia computerizzata (TC), Lamsdell e il suo team hanno scoperto che le prove, che è pubblicato in Biologia attuale .

I ricercatori sono riusciti a studiare gli organi respiratori dell'euripteride tridimensionale, portando a due risultati che si sono distinti per Lamsdell. Primo, notò che ogni branchia dello scorpione marino era composta da una serie di piatti. Ma la parte posteriore conteneva meno piatti della parte anteriore, spingendo i ricercatori a chiedersi come potrebbe anche respirare.

Quindi si sono concentrati sui pilastri che collegano le diverse placche della branchia, che si vedono nei moderni scorpioni e ragni, disse Lamsdell. Questi pilastri, o piccoli fasci di tessuto, sono chiamate trabecole.

"Questo tiene separate le branchie in modo che non collassino quando sono fuori dall'acqua, " Ha spiegato Lamsdell. "È qualcosa che gli aracnidi moderni hanno ancora. Trovare che era l'indicazione finale.

"Il motivo per cui pensiamo che stessero arrivando sulla terraferma era per spostarsi tra le pozze d'acqua. Potevano anche deporre le uova in luoghi più riparati, ambienti più sicuri e migrare di nuovo in mare aperto."

La scoperta di strutture che respirano aria negli euripteridi indica che le caratteristiche terrestri si sono verificate nel lignaggio del fusto degli aracnidi, i ricercatori hanno scritto, suggerendo che l'antenato degli aracnidi fosse semi-terrestre.

Oltre a Lamsdell e McCoy, i coautori includono Opal Perron-Feller dell'Oberlin College e Melanie Hopkins dell'American Museum of Natural History.

Ora che Lamsdell ha risolto il caso vivendo dietro la sua testa da più di 20 anni, crede che ci sia altro da scoprire dal fossile. Ha notato che le zampe posteriori dello scorpione di mare si espandono a forma di pagaia, che sospetta sarebbe stato usato per nuotare. Le basi delle loro gambe avevano anche punte che macinavano cibo per loro che manovravano nelle loro bocche, Lamsdell ha aggiunto.

"Una delle cose che sarebbe davvero interessante fare è dare corpo a questo modello e provare a ricostruire esattamente come potevano muoversi le gambe e come erano posizionate, "Lamsdell ha detto, "come ricostruire il fossile come un animale vivente".