Pentru a determina dacă homarii și scorpionii sunt înrudiți, trebuie să ne uităm în dosarul fosil. Oamenii nici nu existau măcar atunci când primii scorpioni și homari au apărut acum aproximativ cinci sute de milioane de ani. Există sugestii în înregistrările fosile că au avut unii strămoși comuni în trecutul îndepărtat.
Homarii și scorpionii sunt înrudiți doar la distanță între ei. Amândoi aparțin încrengăturii Arthropoda, care a apărut în explozia cambriană acum aproximativ 541 de milioane de ani. S-au diferențiat pe măsură ce au evoluat în diferite subîncrengături, Crustacea și respectiv Chelicerata.
Arthropoda este cel mai mare filum din lumea animalelor și include nevertebrate precum insecte, milipede, centipede, arahnide precum scorpioni și păianjeni și crustacee precum crabi și homari. Crabul potcoavă a fost recent recunoscut ca fiind un arahnid și, prin urmare, este mai strâns legat de scorpioni decât sunt homarii.
Asemănările și diferențele dintre homari și scorpioni
Homarii și scorpionii au unele asemănări evidente chiar și cu ochiul neantrenat. Amândoi au o pereche mare de clești din față, folosite pentru apucarea și prinderea prăzii; amândoi au corpuri și picioare segmentate care cresc în perechi și ambele năpârlesc pe măsură ce cresc.
Homarii și scorpionii au opt picioare pentru mers, pe lângă perechea lor specializată de picioare care se termină în gheare. Din punct de vedere tehnic, au zece picioare, oamenii de știință numind și apendicele lor din față ca fiind picioare. Din acest motiv, homarii sunt numiți crustacee decapode (zece picioare), împreună cu raci și crabi.
Homarii trăiesc în medii acvatice, marine, în timp ce scorpionii sunt în primul rând vietăți terestre. Cu milioane de ani în urmă, acest lucru nu era neapărat la fel. Scorpioni uriași preistorici au trăit în mare în trecut. Homarii, spre deosebire de scorpioni, nu posedă venin, iar cozile lor nu se termină într-un ac pregătit să-l administreze.
Deși sunt ambii membri ai filumului Arthropoda, homarii aparțin subîncrengăturii Crustacea, în timp ce scorpionii aparțin Chelicerata, care constă din arahnide. De asemenea, insectele aparțin filumului Arthropoda. Toate artropodele, inclusiv homarii și scorpionii, produc ouă, dar scorpionii nu își depun ouăle. Mama îi ține în interiorul corpului ei până când eclozează și ies.
Homarii sunt crustacee, împreună cu crabi, raci, krill și creveți. Majoritatea crustaceilor sunt acvatici, dar câțiva, precum oniscoidee, sunt terestre. Păianjenii, căpușele, acarienii și scorpionii aparțin grupului Chelicerata și sunt toți clasificați ca arahnide. Locuiesc în primul rând pe uscat.
Oamenii de știință au confirmat recent că crabii potcoavă sunt arahide și aparțin mai degrabă grupului cu păianjeni, scorpioni și căpușe decât cu crustacee. Studiile asupra genomului crabului au arătat în repetate rânduri că sunt legați de arahnide și respiră cu branhii care seamănă cu plămânii scorpionilor și păianjenilor.
Homarii și crabii au creier asemănător insectelor și, ca și ele, au o structură în formă de ciupercă. Un studiu realizat în 2020, condus de un om de știință de la Universitatea din Arizona, raportează că trăsăturile neuroanatomice ale structurii creierului în formă de ciupercă, despre care se credea că se limitează la insecte, sunt prezente și la crustacee.
Studiul a arătat că, deși structurile din creierul crustaceelor par mai diverse decât cele ale insectelor, ele conțin aceleași elemente neuroanatomice. Insectele se află într-un subfilum diferit de scorpioni și homari, numi Hexapoda, deoarece au șase picioare. Aceleași structurile se găsesc și în creierul scorpionului și al păianjenilor, ceea ce sugerează că toți aveau unii strămoși comuni în urmă cu milioane de ani.
Ce este un artropod?
Cuvântul „artropod” înseamnă „picioare articulate”, deoarece segmentele corpului artropodelor poartă anexe articulate, cum ar fi picioarele, antenele și brațele cu clești.
Un artropod este un animal care nu are un schelet osos intern ca oamenii și alte mamifere. Este o nevertebrată ceea ce înseamnă că îi lipsește coloana vertebrală. Corpul interior moale al unui artropod este ținut împreună de un exoschelet dintr-un material extern rigid numit chitină. Corpul animalului crește în interiorul exoscheletului său chitinos până când nu se mai potrivește. Apoi năpârlește și apare cu un nou exoschelet care durează de obicei câteva ore.
Unele exoschelete sunt întărite cu carbonat de calciu care le face și mai puternice și mai dure. Oamenii se referă de obicei la acestea ca scoici. Homarii și crabii năpârlesc de-a lungul vieții, dar alte artropode o fac doar până ajung la maturitate sau la maturitate sexuală.
Multe animale terestre și marine sunt artropode. Au un corp segmentat și apendicele îmbinate. Arthropoda este un filum enorm și reprezintă 84% din toate speciile cunoscute.
Arthropoda este împărțită în subîncrengăturile Crustacea, Chelicerata, Hexapoda și Myriapoda, care conțin crustacee, arahnide, insecte și, respectiv, milipede și centipede. Homarii sunt crustacee, în timp ce scorpionii sunt arahnide (Chelicerata). Marea majoritate a crustaceelor sunt animale marine, în timp ce arahnidele sunt în principal terestre. Crabii potcoavă și păianjenii de mare sunt chelicerate marine.
Primii scorpioni fosili cunoscuți au fost animalele acvatice. Într-un articol din 2015 publicat în revista științifică Nature, autorii au descris o creatură marină gigantică dispărută care a existat acum aproximativ patru sute optzeci de milioane de ani. Avea picioare diferite, un sistem de filtrare pentru hrănire și branhii pe spate și îl numeau Aegirocassis benmoulae. A ajuns la cel puțin 2 metri lungime și a fost unul dintre cei mai mari artropodi care au trăit vreodată.
Aparține familiei Anomalocarididae, dintre care cele mai multe aveau o pereche de apendicele de prindere în partea din față folosite pentru a prinde prada. Sunt strămoși îndepărtați ai scorpionilor și homarilor. Anomalocarididae sunt acum dispărute. Fosila Aegirocassis a fost găsită în Maroc, iar apendicele capului au fost modificate într-un aparat de alimentare cu filtru, ceea ce însemna că ar putea trăi pe plancton.
În 2015, un alt articol științific a descris un scorpion gigantic de mare numit Pentecopterus decorahensis după o navă de război folosită în Grecia antică. Potrivit echipei de cercetare a Universității Yale, ar putea crește până la aproape 1,8 m și avea membrele gigantice asemănătoare unor clești pentru a-și prinde prada. Acesta datează de acum patru sute șaizeci și șapte de milioane de ani în urmă și este cel mai vechi animal din ordinul Eurypterida descris vreodată.
Eurypterida era un grup de artropode acvatice care sunt strămoșii arahnidelor, adică păianjeni, scorpioni și căpușe. De obicei sunt denumiți scorpioni de mare, dar numai cei mai vechi au trăit în mare. Altele care apar mai târziu în înregistrările fosile au trăit în apă sălcie sau chiar dulce și nu au fost adevărați scorpioni.
Cu toate acestea, toți posedau anexe articulate și corpuri segmentate acoperite cu o cuticulă din chitină și proteină, la fel ca alte artropode. Aveau o coadă slabă, care seamănă cu aspectul unui ac, dar fără curbă. Mărimea lor variază de la câțiva centimetri la aproximativ doi metri și jumătate în lungime și erau chelicerate, precum scorpionii și păianjenii moderni.
Oamenii de știință au spus că descoperirea Pentecopterus a arătat că eurypteridele au evoluat cu zece milioane de ani mai devreme decât se credea anterior. Era un artropod de pradă considerabil, cu un scut mare și corp îngust. Fosila a fost găsită de către geologi de la Universitatea din Iowa într-un crater meteorit bogat în fosile din Iowa, care conținea atât exemplare juvenile, cât și exemplare adulte.
Pentecopterus trăia în ape marine de mică adâncime. Un alt gen de eurypteride numite Jaekelopterus este cel mai mare artropod cunoscut care a existat vreodată și avea gheare care aveau aproape o jumătate de metru lungime. Oamenii de știință cred că a trăit în apă dulce și a atins o dimensiune de puțin peste doi metri și jumătate.
Evoluția scorpionilor
Cercetătorii care au cartografiat genomii păianjenilor și scorpionilor spun că au evoluat dintr-un strămoș comun în urmă cu peste patru sute de milioane de ani. Cea mai veche specie de scorpion cunoscută științei provine din fosile datând de patru sute treizeci și șapte de milioane de ani și se numește Parioscorpio venator. Era un arahnid, iar numele speciei sale, Venator, înseamnă „vânător”. Fosilele au fost descoperite în 1985 lângă Waukesha, în Wisconsin.
Acest scorpion era mic, cu o lungime de numai doi centimetri și jumătate. Acesta arată o legătură evolutivă între modul în care scorpionii respirau sub apă, înainte ca aceștia să evolueze ca locuitori ai uscatului și modul în care respiră scorpionii moderni. A trăit în era paleozoică. Când a fost examinat la microscop, oamenii de știință au descoperit că pot identifica un sistem circulator și respirator la fel ca cel din scorpionii moderni, precum și o cameră în care era depozitat veninul acestuia.
Sistemul său circulator-respirator este identic cu cel al arahnidelor care respiră aer, dar este, de asemenea, foarte asemănător cu cel al crabilor potcoavă care locuiesc în apă. Arată că, în timp ce scorpionii antici trăiau inițial sub apă, ei deja dezvoltaseră structurile biologice necesare pentru a trăi pe uscat și ar putea face cu ușurință tranziția. Regiunea Waukesha a fost odată un ocean cald și superficial, acum patru sute cincizeci de milioane de ani.
Oamenii de știință nu sunt siguri dacă Parioscorpion a trăit pe uscat sau în apă, dar au susținut că, având în vedere că anatomia sa internă seamănă cu cea a scorpionilor de astăzi, ar fi putut trăi pe uscat, cel puțin pentru timpul necesar pentru a se împerechea. Asta fac astăzi crabii potcoavă. Cu toate acestea, faptul că fosilele au fost găsite împreună cu alte exemplare marine sugerează că ar fi putut fi ființă acvatică.
Există o bogată înregistrare de fosile de scorpion, iar scorpionii sunt cele mai vechi arahnide găsite vreodată. Oamenii de știință cred că Chelicerata a evoluat din organismele marine în urmă cu aproximativ patru sute patruzeci și cinci de milioane de ani. Acestea sunt legate de eurypteride, dintre care au fost identificate peste două sute patruzeci de specii. Deși acum sunt dispăruți, există unele dovezi că câteva eurypteride s-ar fi putut adapta vieții pe uscat.
Unii oameni de știință nu cred că sunt înrudiți cu scorpionii moderni. Alți oameni de știință spun că, având în vedere ceea ce știu despre înregistrările fosile, scorpionii au evoluat aproape sigur din Eurypterida sau scorpionii de apă, deoarece împărtășesc caracteristici morfologice comune. Înregistrările fosile sunt fragmentate și este posibil să existe mai multe tipuri de scorpioni despre care oamenii de știință nu știu.
Scorpionii sunt uneori descriși în mod incorect ca fiind fosile vii, deoarece sunt încă similari în multe privințe cu fosilele strămoșilor lor care datează cu milioane de ani în urmă. Cu toate acestea, scorpionii au suferit multe schimbări fiziologice, comportamentale, biochimice și ecologice semnificative care le-au asigurat supraviețuirea până în prezent. Există încă multe lacune în înțelegerea evoluției scorpionului.
Toți scorpionii care trăiesc astăzi au glande veninoase. Telsonul dintr-un scorpion este partea finală a cozii în care se află acul (aculeus) și este evident în fosilele de scorpion din epocile paleozoic, mezozoic și cenozoic. Euriptidele aveau și ele astfel de ace, dar se credea că folosesc vârfurile spinoase zimțate pentru a-și tăia și străpunge prada, mai degrabă decât să o înțepe. Un eurypterid fosilizat numit Slimonia acuminata cu o coadă spinoasă curbată într-o parte este considerat de oamenii de știință că își atacă și ucide prada cu lovituri laterale.
Homarii își folosesc cozile ca vâsle pentru a-i ajuta să înoate răsucindu-le în sus și în jos pe verticală, dar cozile eurypteridelor nu se pot mișca decât orizontal. Scorpionii de mare își pot mișca cozile dintr-o parte în alta în timp ce își țin prada cu ghearele ascuțite din față. Se crede că scorpionii de mare nu au avut glande veninoase și și-au ucis prada cu mijloace biomecanice mai degrabă decât biochimice.
Evoluția homarilor
Acum jumătate de miliard de ani, un eveniment numit explozia cambriană a dat naștere genului Arthropoda. În cadrul acestui gen se află subcategoria Crustacea care include homari. Explozia cambriană se referă la o epocă în care toate încrengăturile majore de animale au început să apară în dosarul fosilelor. A produs artropode cu ochi compuși și picioare segmentate. Oamenii de știință încă se contrazic despre ceea ce a declanșat această explozie de viață.
Strămoșii homarilor au existat înainte ca dinozaurii să colinde Pământul, iar unul dintre cei mai vechi cunoscuți este un animal numit Yawunik kootenayi. Își putea întinde ghearele din față și ridica în aer pentru un atac, dar le retrăgea sub corpul său atunci când înota și avea doar câțiva centimetri lungime. Este un artropod timpuriu din perioada cambriană cu patru ochi și se crede că a trăit acum cinci sute opt milioane de ani înainte ca primul pește să existe.
Cea mai veche fosilă de homar găsită până în prezent a fost descoperită în Mexic și are aproximativ o sută douăzeci de milioane de ani. Aparține aceluiași gen care încă apare în Africa până în prezent. Acest lucru se datorează faptului că Africa și America de Sud au fost odată unite și despărțite în această perioadă.
Morfologia homarilor variază foarte mult, chiar dacă structura corpului lor arată similar. Există homari fără gheare și cu gheare, homari orbi și cu vedere, homari de apă dulce și de mare care trăiesc la diferite adâncimi, de la ape puțin adânci până la oceanul adânc. Homarii, spre deosebire de scorpioni, nu încetează niciodată să crească de-a lungul vieții lor lungi. Oamenii de știință nu știu cât de mari pot ajunge pentru că nu prezintă semne de îmbătrânire.
Grupul de crustacei Pleocyemata, inclusiv homari, raci, homari policelidan, crabi și creveți caridei, are o strategie reproductivă neobișnuită. Femelele își păstrează ouăle fertilizate pe apendicele abdominal și nu le eliberează pur și simplu în mare. S-a crezut multă vreme că homarii Polychelidan au dispărut, deoarece au apărut doar în dosarul fosil, dar de atunci au fost găsiți trăind în adâncul mării.
Oamenii de știință din 2020 au raportat descoperirea unei fosile de homar policelidan cu sute de ouă atașate încă la partea inferioară a abdomenului ei. Este o nouă specie de homar, paleopolicheles nantosueltae, și arată că dimensiunea puietului de homari polichelidan a rămas neschimbată încă din era jurasică. Asemănarea dintre o mamă scorpion care își poartă puii pe spate și o homar mamă care își ține ouăle sub abdomen amintește de relația lor îndepărtată.
Strămoși comuni ai homarilor și scorpionilor
În 2013, oamenii de știință au urmărit un strămoș comun al homarilor și scorpionilor cu clești frontali mari, care datează de cinci sute cinci milioane de ani înapoi în dosarul fosilelor. Au numit-o Kooteninchela deppi după Johnny Depp, actorul care a jucat rolul principal în filmul Edward Scissorhands. Aparține unui grup de artropode numit megacheirans.
Kootenichela deppi era o creatură marină care trăia în ape puțin adânci în largul coastei Columbia Britanica, Canada. Acum cinci sute de milioane de ani, era situat mai aproape de ecuator decât este acum, deci temperatura mării era mult mai caldă.
Kooteninchela avea doar aproximativ 4 cm lungime și avea multe picioare ca un miliped care o purtau pe fundul mării. Ochii săi compuși, asemănători cu muștele, erau deasupra tulpinilor mobile numite pedunculi, astfel încât să poată căuta în toate direcțiile alimente și prădători. Oamenii de știință cred că ghearele sale alungite au fost folosite pentru a captura prada sau pentru a o ajuta la sondarea fundului nisipos pentru hrană.
Se crede că Aegirocassis benmoulae este un strămoș comun al homarilor și scorpionilor și a trăit acum patru sute optzeci de milioane de ani. O altă creatură fosilizată, o megacheiran numită Leancholia illecebrosa, datează de acum cinci sute douăzeci de milioane de ani și se crede că este o rudă îndepărtată a scorpionilor și păianjenilor. Avea apendicele din față ca niște foarfece, dar avea forma unui păianjen, iar sistemul său nervos era foarte diferit de cel al crustaceelor.
Concluzii
Homarii și scorpionii sunt înrudiți prin faptul că ambii sunt artropode. Totuși, familiile lor s-au diferențiat cu milioane de ani în urmă și au evoluat în două tipuri de animale foarte distincte. Scorpionii nu sunt mai strâns legați de homari decât insectele sau milipedele, care sunt și artropode. Homarii și scorpionii au mai multe trăsături în comun, dar au și diferențe marcante care îi deosebesc.
Te-ar putea interesa şi: 13 tipuri de broaște râioase (bufonidae)
