Представьте себе огромного скорпиона размером с бейсбольную биту, карабкающегося по замшелым камням и вокруг крупных древоподобных структур, прежде чем скользнуть в близлежащий ручей.
Именно так группа учёных описывает самого крупного из известных скорпионов, который, вероятно, выглядел, когда бродил по своей среде обитания примерно 415 миллионов лет назад на территории современной Великобритании.
Чтобы прийти к этому захватывающему новому пониманию, эксперты заново изучили окаменелости, которые хранились в лондонском Музее естественной истории более 100 лет. Сопоставив эти образцы с недавно обнаруженными окаменелостями, группа смогла составить более полную картину организма, который когда-то считался ракообразным, похожим на омаров и других моллюсков.
Praearcturus gigas был длиной примерно 1 метр — чуть больше 3 футов, — подсчитали учёные в исследовании, опубликованном 2 июня в журнале Palaeontology.
"Это очень коренастый организм", — сказал Рассел Бикнелл, палеобиолог и научный сотрудник Университета Флиндерса в Аделаиде, Австралия, который не участвовал в новом отчёте. "Вы бы не хотели столкнуться с этой штукой в тёмном переулке. Это был бы настоящий монстр".
Предыдущие работы над скорпионом, впервые идентифицированным в 1870-х годах, предполагали, что он мог быть частью группы ракообразных, известных как изоподы. Однако только в 1980-х годах, по мере того как учёные узнавали больше о P. gigas и родственных животных, научное сообщество также начало рассматривать возможность того, что это мог быть другой тип членистоногого, или беспозвоночного с экзоскелетом и сочленёнными придатками, — а именно скорпион.
Исследование подчёркивает важность ревизионной науки, сказала Элизабет Даудинг, заведующая кафедрой палеоэкологического анализа Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге, Германия. Она не участвовала в новом исследовании.
"То, как мы думаем о вымирании и эволюционной биологии, проистекает из способности учёных работать на одном и том же материале, путём повторения", — сказала Даудинг. "Просто удивительно, что эта сама история является историей ревизии и последовательного любопытства по отношению к одним и тем же породам... Это демонстрирует, как работает наука".
Работая с восемью окаменелостями, извлечёнными за эти годы из трёх мест, исследовательская группа использовала КТ-сканирование и другие инструменты, чтобы более детально рассмотреть образец из коллекции Музея естественной истории. Исследователи также работали с художником, чтобы создать изображения того, как животное могло выглядеть в окружающей среде того времени.
"Неопровержимым доказательством" того, что окаменелые останки принадлежали другому виду, по словам ведущего автора исследования Ричарда Ховарда, куратора ископаемых членистоногих в Музее естественной истории, стало исследование 2015 года, в котором описывался скорпион из Канады.
У этого существа, Eramoscorpius brucensis, была ключевая особенность, которая, по мнению Ховарда и его коллег, была решающей. Его грудина, пластина на нижней стороне скорпиона между основаниями ног, была длинной и треугольной и имела бороздку посередине, точно так же, как грудина P. gigas, сказал Ховард.
"У двух скорпионов это абсолютно одинаково. Таким образом, мы можем сделать вывод, что это два близкородственных животных", — сказал он.
P. gigas жил в так называемом раннем девонском периоде, когда жизнь на Земле была ещё в основном водной. Поэтому присутствие такого скорпиона в то время было несколько неожиданным, по словам Ховарда.
"Это намного древнее, чем мы ожидали бы найти гигантских членистоногих", — сказал он. Скорпионы и другие гигантские членистоногие, включая ранние версии стрекоз и многоножек, жили примерно на 50 миллионов лет позже, объяснил Ховард. Джунгли и деревья в то время создали приток кислорода, который сделал возможной гигантскую наземную жизнь, сказал он.
Но в раннем девоне, когда кислорода было не так много, "границы между наземным животным и водным животным гораздо более размыты", — сказал Ховард.
Помимо своего гигантского размера, P. gigas был существом, чьи ноги, клешни и голова были покрыты грубыми бугорками — характерной чертой скорпионов, по мнению учёных. Хотя в музейных образцах окаменелостей глаза не сохранились, авторы исследования считают, что у P. gigas, как и у современных скорпионов, также были глаза на передней части головы.
Примечательно, что у P. gigas, вероятно, были клешни длиной около 16 сантиметров (6 дюймов), примерно как длина долларовой купюры. "Это примерно в четыре раза больше длины современного крупного скорпиона", — сказал Бикнелл из Университета Флиндерса. Для сравнения, гигантский лесной скорпион, считающийся самым крупным современным видом скорпиона, обычно имеет длину от 10 до 13 сантиметров (4–5 дюймов).
У скорпиона также, по-видимому, были структуры, похожие на створки, на его брюшке, называемые латеральными эпимерами. "Ни у одного другого скорпиона их нет, насколько нам известно", — сказал Ховард. Учёные обычно связывают эти части тела с морскими членистоногими, такими как мечехвосты. Створчатые особенности могли помочь P. gigas плавать, по словам Ховарда.
Новая работа также позволила группе классифицировать двух других членистоногих из того же периода времени. Ранее считалось, что эти организмы, один из которых также, вероятно, был гигантским скорпионом, не были родственны P. gigas, но в текущем исследовании авторы предполагают, что эти другие виды, вероятно, также являются P. gigas.
Авторы также рассмотрели некоторые виды поведения животного. Согласно исследованию, одна из теорий, почему скорпион стал таким большим, — это чтобы избежать поедания, будучи одним из самых ранних наземных существ своего рода.
Такой огромный размер также создавал бы проблему, поскольку его источники пищи на суше были крошечными существами, такими как клещи и другие гораздо более мелкие паукообразные. "Конечно, существо размером с собаку не может питаться всеми этими крошечными, крошечными созданиями", — сказал Ховард. "Я не знаю, как бы он их вообще ловил".
Вместо этого команда выдвигает гипотезу, что P. gigas вёл земноводный образ жизни, питаясь примитивными бесчелюстными и панцирными рыбами, которые населяли воды в то время.
Однако не все убеждены, что P. gigas является скорпионом. "Проблема, которая у меня есть, и, справедливости ради, авторы это признают... у нас есть только фрагменты и части исходного животного", — сказал Джейсон Данлоп, научный директор коллекции паукообразных, многоножек и стволовых групп членистоногих в Музее естественной истории (Museum für Naturkunde) в Берлине, в электронном письме CNN.
Две ключевые особенности скорпионов — жало на конце хвоста и гребневидные сенсорные органы, называемые пектинами, на нижней стороне скорпиона — не были найдены, сказал Данлоп, который был автором статьи 2015 года и рецензентом нового исследования. "Такие вещи, как большие клешни, также можно увидеть у некоторых ракообразных", — сказал он.
Ховард признаёт, что его команда работала с неполным образцом, но нет причин предполагать, что хвост не заканчивался жалом, сказал он. "Если вы обнаружите скелет динозавра и у него нет головы, вы не будете предполагать, что у него не было головы", — сказал он.
Для Данлопа скептицизм демонстрирует, насколько сложной может быть работа с окаменелостями — образцы редко извлекаются нетронутыми, как показано в популярных фильмах, таких как "Парк юрского периода". "Настоящие окаменелости часто бывают разбитыми, грязными и неполными, и задача состоит в том, чтобы интерпретировать то, что мы видим, используя имеющиеся у нас доказательства", — сказал он.
Работа имеет несколько последствий. "Это создаёт основу для возобновления того, как мы думаем о животных этого периода времени", — сказал Бикнелл. "Я думаю, что в ближайшие 5–10 лет мы можем увидеть увеличение темпов документирования новых скорпионов из этого периода времени".
Пересмотр P. gigas как скорпиона также имеет практические последствия, по словам Даудинг.
"Из-за этого пересмотра каждой палеобиологической базе данных придётся обновить свою информацию, чтобы включить эти новые данные", — сказала Даудинг, особенно потому, что авторы также использовали своё понимание P. gigas, чтобы пролить свет на два других организма.
"Последствия этой работы потенциально меняют глобальное понимание разнообразия этой группы".
Шраддха Чакрадхар — журналистка, базирующаяся в Массачусетсе. Её работы публиковались в различных изданиях, включая Science, Nieman Journalism Lab, STAT и Nature Medicine.
Подпишитесь на научную рассылку CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом.
Для получения дополнительных новостей и информационных бюллетеней CNN создайте учётную запись на CNN.com