Två paleontologer som arbetar på den världsberömda Burgess Shale har avslöjat en ny art, kallad Mollisonia plenovenatrix , som presenteras som det äldsta cheliceratet. Denna upptäckt placerar ursprunget till denna stora grupp av djur – på över 115, 000 arter, inklusive hästskokrabbor, skorpioner och spindlar – till en tid för mer än 500 miljoner år sedan. Resultaten publiceras i den prestigefyllda tidskriften Natur den 11 september, 2019.

Mollisonia plenovenatrix skulle ha varit ett häftigt rovdjur - för sin storlek. Stor som en tumme, varelsen skröt med ett par stora äggformade ögon och ett "flerverktygshuvud" med långa gångben, såväl som många par av lemmar som tillsammans kunde känna, grepp, krossa och tugga. Men, viktigast, den nya arten hade också ett par små "tång" framför munnen, kallas chelicerae. Dessa typiska bihang ger namnet till gruppen av skorpioner och spindlar, cheliceraten, som använder dem för att döda, håll, och ibland skär, deras byte.

"Innan denna upptäckt, vi kunde inte peka ut chelicerae i andra kambriska fossiler, även om vissa av dem uppenbarligen har cheliceratliknande egenskaper, " säger huvudförfattaren Cédric Aria, medlem av Royal Ontario Museums Burgess Shale-expeditioner sedan 2012, och är för närvarande postdoktor vid Nanjing Institute of Geology and Palaeontology (Kina). "Denna nyckelfunktion, detta chelicerats vapen, var fortfarande försvunnen."

Andra egenskaper hos detta fossil, inklusive ryggben som liknas vid gälar, föreslår vidare det Mollisonia var inte någon "primitiv" version av ett chelicerat, men att det faktiskt redan morfologiskt var nära moderna arter.

"Chelicerat har vad vi kallar antingen bokgälar eller boklungor, " förklarar Aria. "De är andningsorgan som är gjorda av många samlade tunna ark, som en bok. Detta ökar ytarean avsevärt och därför gasutbyteseffektiviteten. Mollisonia hade bilagor sammansatta med motsvarande endast tre av dessa blad, som förmodligen har utvecklats från enklare lemmar."

Det tror författarna Mollisonia jagas företrädesvis nära havsbotten, tack vare dess välutvecklade gångben, en typ av ekologi som kallas bentisk predation. Eftersom Mollisonia är så modernt, chelicerat verkar därför ha blomstrat snabbt, fylla i en ekologisk nisch som annars lämnades dåligt omhändertagen av andra leddjur vid den tiden. Författarna drar slutsatsen att ursprunget till keliceraten måste ligga ännu djupare i kambrium, när hjärtat av "explosionen" verkligen ägde rum.

"Bevis konvergerar mot att föreställa den kambriska explosionen som ännu snabbare än vad vi trodde, " säger Aria. "Att hitta en fossil plats som Burgess Shale i början av Kambrium skulle vara som att se in i cyklonens öga."

Vikten av Burgess Shale och liknande fyndigheter, såsom Chengjiang-biotan i Kina, ligger i deras exceptionella bevarande av de tidigaste marina djursamhällena i en tid av unikt snabb diversifiering av kroppsformer som kallas "den kambriska explosionen". Fossila djur från dessa platser är kända för att bevara en omfattande mängd morfologiska egenskaper, såsom lemmar och ögon, men också magkänsla och, mycket mer sällan, nervsystemets vävnader.

Mollisonia beskrevs först för mer än ett sekel sedan av upptäckaren av Burgess Shale, Charles Doolittle Walcott. Dock, än så länge, endast sällsynta exoskelett av detta djur var kända. "Det är första gången som bevis på lemmar och andra mjukdelar av denna typ av djur beskrivs, som var nyckeln till att avslöja dess affinitet, säger medförfattaren Jean-Bernard Caron, Richard M. Ivey Kurator för ryggradslösa paleontologi vid Royal Ontario Museum (Kanada). De exceptionellt välbevarade fossilerna kommer från en ny Burgess Shale-plats nära Marble Canyon, i Kootenay National Park, British Columbia.

"Marble Canyon är det största rampljuset i min karriär hittills. Det här området fortsätter att ge oss underbara skatter år efter år, säger Caron, som har lett Royal Ontario Museums Burgess Shale-expeditioner under de senaste 10 åren. "Jag hade inte föreställt mig att vi kunde på ett sätt, återupptäck Burgess Shale så här, hundra år senare, med alla nya arter vi hittar."

Exemplaren av Mollisonia plenovenatrix som beskrivs i denna nya forskning är bättre bevarade än de som hittades vid det ursprungliga Walcott-brottet som ligger cirka 40 kilometer nordväst om Marble Canyon-brottet. Många andra fossil som hittats vid Marble Canyon och omgivande områden har redan spelat en avgörande roll i vår förståelse av den tidiga utvecklingen av många djurgrupper. Dessa inkluderar särskilt ryggradsdjur, vår egen härstamning, tack vare många och exceptionellt välbevarade exemplar av den primitiva fisken Metaspriggina walcotti. Många nya arter väntar på att beskrivas; den senaste, en "flygande tefatliknande" ny rovleddjur med enorma krattaliknande klor som heter Cambroraster falcatus, publicerades nyligen den 31 juli, 2019.

Burgess Shale fossila platser ligger inom Yoho och Kootenay nationalparker och förvaltas av Parks Canada. Parks Canada är stolta över att arbeta med ledande vetenskapliga forskare för att utöka kunskapen och förståelsen för denna nyckelperiod av jordens historia och att dela dessa platser med världen genom prisbelönta guidade vandringar. Burgess Shale utsågs till UNESCO:s världsarvslista 1980 på grund av dess enastående universella värde och är nu en del av det större kanadensiska Rocky Mountain Parks världsarv.

Mollisonia kommer att vara bland de många exceptionella fossiler från Burgess Shale som planeras att visas i ROM:s framtida nya galleri, Willner Madge Gallery, Livets gryning, planerad att öppna 2021.