Der Skorpion Praearcturus gigas war der größte bislang bekannte Vertreter seiner Gruppe. Seine Scheren maßen mehr als 16 Zentimeter, während die gesamte Körperlänge nur aus Fossilfragmenten abgeschätzt werden kann. Die Stücke stammen aus Flussablagerungen des frühen Devon und lagen seit mehr als 150 Jahren in Museumssammlungen. Neue Vergleiche und moderne Bildgebung stützen nun die Einordnung als Skorpion statt als riesigen Krebs.
Die im Titel genannte Gesamtlänge ist keine Messung an einem vollständigen Skelett. Forschende um Richard J. Howard vom Natural History Museum London werteten altes Sammlungsmaterial neu aus und verglichen es mit weiteren Fossilien. Ihre Neubeschreibung erschien im Fachjournal Palaeontology; das Museum stellte den Fund in einer Pressemitteilung vor. Nach ihrer Neubeschreibung gehört Praearcturus gigas als Skorpion zu einer eigenständigen Art.
Geologisch gehören die Fossilien zur St Maughan's Formation in England und Wales. Ihre Schichten gehören in das Lochkovium, eine frühe Phase des Devon vor rund 415 Millionen Jahren. Flüsse lagerten dort Sand, Schlamm und Kies in wechselnden Rinnen und auf breiten Schwemmebenen ab. In solchen Sedimenten blieben die Körperreste erhalten, die heute eine Rekonstruktion des damaligen Lebensraums ermöglichen.
Als das Tier im 19. Jahrhundert erstmals beschrieben wurde, hielten Wissenschaftler es für eine riesige Assel. Der Name Praearcturus verweist noch auf diese frühe Einordnung, denn Arcturus ist eine heute lebende Asselgattung. Spätere Bearbeiter verglichen die Fossilien auch mit anderen Gliederfüßern, darunter Tausendfüßer-Verwandten und ausgestorbenen Meeresskorpionen. Eine Deutung als Riesenskorpion wurde zwar bereits im vergangenen Jahrhundert vorgeschlagen, blieb aber umstritten.
Der Streit hatte einen handfesten Grund: Von Praearcturus gigas ist kein vollständiges Tier erhalten. Erhalten sind einzelne Panzerplatten, Teile des Vorderkörpers, Laufbeinabschnitte und große Scheren. Besonders wichtige Körperbereiche fehlen oder liegen nur als schwer deutbare Bruchstücke vor. Ohne zusammenhängende Anatomie konnten Forscher lange nicht sicher entscheiden, ob die Merkmale eher zu einem Krebstier oder zu einem Spinnentier passten.
Auch neuere Untersuchungen hatten die Unsicherheit nicht vollständig beseitigt. Eine neuere Arbeit vertrat erneut eine krebsartige Verwandtschaft und stellte frühere Zuordnungen infrage. Das Londoner Team prüfte deshalb nicht nur die alten Beschreibungen, sondern untersuchte die Originalstücke erneut und bezog zusätzliche Fossilien aus derselben geologischen Formation ein. Dadurch ließ sich ein größerer Teil des Körperbaus miteinander vergleichen.
Besonders aussagekräftig sind die großen Pedipalpen, also die vorderen Gliedmaßen, die bei Skorpionen die Scheren tragen. An den Fossilien sind ein fester und ein beweglicher Scherenfinger erkennbar. Ihre Anordnung entspricht dem Bauplan von Skorpionen und unterscheidet sich von der Greifzange vieler Krebse. Zusammen mit weiteren Details am Vorderkörper ergibt sich ein anatomisches Muster, das besser zu einem Skorpion passt.
Ein zweiter Hinweis liegt auf der Unterseite des Vorderkörpers. Dort besitzt Praearcturus ein lang gestrecktes, annähernd dreieckiges Brustschild. Eine vergleichbare Form kommt bei dem eindeutig als Skorpion erkannten Fossil Eramoscorpius brucensis aus dem Silur vor. Die Übereinstimmung ist wichtig, weil sie ein Merkmal betrifft, das bei der Einordnung der beiden Tiere unabhängig von der äußeren Ähnlichkeit ihrer Scheren hilft.
Hinzu kommt eine gerippte Fläche an einem Ansatz der Scherenarme. Bei heutigen Skorpionen können solche Strukturen zusammen mit einem Gegenstück am Körper Reibegeräusche erzeugen. Die Forschenden deuten die Fossiloberfläche deshalb als mögliches Stridulationsorgan. Wegen der lückenhaften Erhaltung lässt sich die genaue Funktion nicht vollständig rekonstruieren, doch auch dieses Detail fügt sich in die Zuordnung zu den Skorpionen ein.
Für die Neubeschreibung nutzte das Team Fotografien, digitale Zeichnungen und tomografische Aufnahmen. Ein besonders wichtiges Stück wurde im Natural History Museum mit einem Computertomografen untersucht. So wurden Strukturen sichtbar, die sich auf der Oberfläche nur schwer voneinander abgrenzen ließen. Anschließend verglichen die Autoren die Befunde mit besser erhaltenen Fossilien und konnten mehrere zuvor getrennt benannte Formen derselben Art zuordnen.
Die erhaltene Schere ist der am besten greifbare Größenmaßstab. Ihre Länge übertrifft die Greiforgane des größten heute lebenden Skorpions um mehr als das Vierfache. Für die gesamte Körperlänge existiert dagegen kein vollständiger Fossilbeleg. Für die Gesamtlänge müssen fehlende Abschnitte aus den erhaltenen Körperteilen und aus Vergleichen mit anderen Skorpionen erschlossen werden.
Gerade der hintere Körperbereich ist nur unvollständig dokumentiert; ein vollständiger Schwanz mit Giftstachel liegt nicht vor. Deshalb bleibt die Gesamtlänge eine Hochrechnung und keine direkt ablesbare Messung. Das Natural History Museum nennt diese Größenordnung, formuliert sie aber ausdrücklich als Schätzung. Die feste Headline fasst diese Größenordnung knapp zusammen, während der wissenschaftliche Befund eine vorsichtigere Formulierung verlangt.
Heutige Arten liefern einen Maßstab für die Dimensionen des Fossils. Selbst große lebende Skorpione besitzen deutlich kleinere Scheren und einen wesentlich kompakteren Körper. Praearcturus ragte damit nicht nur unter den damaligen Spinnentieren heraus, sondern gehörte zu den auffälligsten Räubern seiner Lebensgemeinschaft. Welche Körperproportionen der Schwanz tatsächlich hatte, kann erst besser erhaltenes Material klären.
Als Praearcturus lebte, sah das Land grundlegend anders aus als heute. Vor allem niedrige, einfache Pflanzen mit wenig ausgeprägten Wurzelsystemen prägten die Vegetation. Bäume und ausgedehnte Wälder gab es noch nicht, denn die großen Wuchsformen entwickelten sich erst später im Devon. Auf den Schwemmebenen standen damit offene Pflanzenbestände, während Flussläufe und feuchte Sedimente große Teile der Landschaft prägten.
Auch große Wirbeltiere an Land fehlten als Konkurrenten. Landwirbeltiere mit vier Gliedmaßen entwickelten sich erst später, sodass große Gliederfüßer in einer vergleichsweise wenig besetzten ökologischen Nische jagen konnten. Nach Ansicht der Autoren könnte ein Mangel an anderen großen Räubern die Entwicklung außergewöhnlicher Körpergrößen begünstigt haben. Anders als bei vielen bekannten Riesenarthropoden des Karbons lässt sich die Größe hier nicht mit den späteren Sauerstoffspitzen in der Atmosphäre erklären.
Zwischen dem Auftreten dieses Skorpions und den berühmten Riesenarthropoden des Karbons lagen mindestens 50 Millionen Jahre. Damals lebten bereits große Tiere an Land, obwohl die komplexen Lebensräume späterer Wälder noch fehlten. Damit verschiebt die frühe Größe von Praearcturus den bekannten Zeitpunkt, zu dem Skorpione eine Rolle als große Räuber an Land oder in Gewässernähe spielten. Allerdings diskutiert die Studie mehrere mögliche Erklärungen und legt sich nicht auf einen einzigen Mechanismus fest.
Eine rein terrestrische Jagd wirft zudem eine ökologische Frage auf. Kleine Gliederfüßer an Land könnten als Nahrung für einen derart großen Körper kaum ausgereicht haben. In den Flüssen lebten dagegen weitere größere Tiere, darunter gepanzerte Fische und andere Gliederfüßer. Deshalb erwägen die Autoren, dass Praearcturus auch im Süßwasser Beute machte und dort zeitweise größere Nahrungsquellen nutzen konnte.
Ein ungewöhnliches Merkmal sitzt an den seitlichen Rändern mehrerer Hinterleibssegmente. Dort liegen flügelartige Platten, die bei anderen Skorpionen nicht in dieser Form vorkommen. In ihrer Lage erinnern die Strukturen an seitliche Körperplatten bestimmter Krebstiere. Das Museum deutet sie als Hinweis darauf, dass sich das Tier möglicherweise sowohl im Wasser als auch an Land bewegen konnte.
Auch die Ablagerungen stützen diese Möglichkeit, denn die fossilführenden Gesteine entstanden überwiegend in Flüssen und auf Überschwemmungsflächen. Nach Einschätzung des Teams lebte Praearcturus nicht nur am Ufer, sondern könnte auch im Wasser nach Beute gesucht haben. Welche Bewegungen die seitlichen Platten ermöglichten, bleibt allerdings offen. Allerdings warnt die Studie davor, ihnen ohne vollständigere Fossilien eine bestimmte hydrodynamische Funktion zuzuschreiben.
Weitere anatomische Hinweise sprechen zugleich für eine Fähigkeit zur Fortbewegung an Land. Der Panzer und die kräftigen Beinansätze konnten den großen Körper stützen, während die gerippte Fläche an den Scherenarmen nicht ausschließlich bei Wassertieren vorkommt. Somit schließen die vorhandenen Merkmale weder ein Leben an Land noch eine zeitweise aquatische Lebensweise aus. Auch bei anderen Devon-Fossilien können verborgene Körperstrukturen neue Hinweise auf den Lebensraum liefern, wie die Untersuchung eines Fossils mit erhaltenen Kiemen aus Schottland zeigt.
Offen bleibt deshalb, ob sich das Tier zwischen zwei Lebensräumen bewegte. Weder ein ausschließlich im Wasser lebender Skorpion noch ein Tier, das dauerhaft auf trockenem Boden jagte, ist belegt. Denkbar ist ein Wechsel zwischen Uferzonen und flachen Flussbereichen, in denen größere Beutetiere vorkamen. Solche Übergangsräume waren im frühen Devon weit verbreitet und boten zahlreichen Organismen neue ökologische Möglichkeiten.
Ein Teil der untersuchten Fossilien lag über Generationen in Museumssammlungen, ohne dass seine Bedeutung abschließend geklärt war. Neue Technik allein löste das Rätsel nicht; entscheidend war die Verbindung aus erneuter Beschreibung, direktem Vergleich und zusätzlichen Stücken. Zusätzlich ordneten die Forschenden Fossilien, die zuvor unter den Namen Brontoscorpio anglicus und Bennettarthra annwnensis geführt wurden, derselben Art zu. Damit wuchs nicht nur die Zahl der bekannten Körperteile, sondern auch die Sicherheit der taxonomischen Einordnung.
Solche Neubewertungen zeigen, warum naturhistorische Sammlungen weit mehr als Archive fertiger Artenlisten sind. Alte Präparate lassen sich mit neuen Vergleichsmethoden untersuchen, sobald andere Fossilien zusätzliche Merkmale liefern. Auch ein lange aufbewahrtes Dinosaurierfossil aus Surrey wurde erst nach erneuter Analyse als eigenständige Art erkannt. Hier entsteht der Erkenntnisgewinn nicht durch einen neuen Fundort, sondern durch eine bessere Lesart bereits vorhandener Belege.
Mit der Neubeschreibung verändert sich außerdem der Blick auf den frühen Fossilbericht der Skorpione. Zugleich weisen die Autoren darauf hin, dass Skorpione in paläozoischen Ablagerungen vergleichsweise häufig vertreten sind. Falls viele frühe Arten zumindest zeitweise im Wasser lebten, könnte das ihre Überlieferung begünstigt haben, weil aquatische Organismen oft leichter fossil erhalten bleiben. Möglicherweise geht ein Teil der scheinbaren Häufigkeit auf die Bedingungen der Fossilbildung zurück und nicht allein auf die tatsächliche Verbreitung der Tiere.
Für Praearcturus bleiben mehrere Fragen offen, weil wichtige Körperteile bislang fehlen. An der Typuslokalität Rowlestone sind mindestens zwei weitere Eurypteriden-Gruppen belegt: Pagea symondsii und Vertreter der Pterygotidae. Diese ausgestorbenen Meeresgliederfüßer könnten mit Praearcturus um Beute konkurriert haben oder selbst als Nahrung gedient haben. Die bislang bekannten Fossilien entscheiden nicht, welche Rolle sie tatsächlich spielten. Neue, besser erhaltene Funde könnten die Beziehungen zwischen den großen Räubern dieser Flusslandschaft genauer eingrenzen.
Howard, R. J. et al.: A revision of Praearcturus gigas: a giant scorpion from the Lower Devonian (Lochkovian) of Britain, Palaeontology 69(3), e70064; doi:10.1111/pala.70064
Natural History Museum, London: World’s largest scorpion revealed from 415-million-year-old fossils in Natural History Museum collection
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