Ett fossil som heter Tanystrofeus beskrevs första gången 1852, och det har förbryllat forskare sedan dess. Vid en punkt, paleontologer trodde att det var en flygande pterosaurie, som en pterodactyl, och att det är långt, ihåliga ben var falanger i fingret som stödde vingen. Senare, de kom på att det var långsträckta halsben, och att det var en tjugo fot lång reptil med en tio fots hals:tre gånger så lång som bålen. Forskare var fortfarande inte säkra på om den levde på land eller i vattnet, och de visste inte om mindre exemplar var ungdjur eller en helt annan art – förrän nu. Genom CT-skanning av fossilernas krossade skallar och digitalt återmontera dem, forskare hittade bevis på att djuren levde i vatten, och genom att undersöka tillväxtringarna i ben, fastställt att de stora och små Tanystrofeus var separata arter som kunde leva bredvid varandra utan att tävla eftersom de jagade olika byten.

"Jag har studerat Tanystrofeus i över trettio år, så det är extremt tillfredsställande att se dessa varelser avmystifieras, säger Olivier Rieppel, en paleontolog vid Field Museum i Chicago och en av författarna till en ny uppsats i Aktuell biologi beskriver upptäckten.

Tanystrofeus levde för 242 miljoner år sedan, under mellantrias. På mark, dinosaurier började precis dyka upp, och havet styrdes av jättelika reptiler. Under en lång tid, fastän, forskarna var inte säkra på om Tanystrofeus levde på land eller i vattnet. Dess bisarra kropp gjorde inte saker klart på ett eller annat sätt.

" Tanystrofeus såg ut som en stubbig krokodil med en mycket, mycket lång hals, säger Rieppel. De större exemplaren var tjugo fot långa, med deras halsar som utgör tio fot av den längden. Konstigt för djur med så långa halsar, de hade bara tretton halskotor, bara riktigt långsträckt. (Vi ser samma sak med giraffer, som bara har sju halsben, precis som människor.) Och deras halsar var ganska oflexibla, förstärkt med extra ben som kallas cervikala revben.

I samma region där många av de stora Tanystrofeus fossiler hittades, i det som nu är Schweiz, det fanns också fossil från liknande djur som bara var cirka fyra fot långa. Så inte bara var forskare osäkra på om dessa var landbor eller marina djur, men de visste inte heller om de mindre exemplaren var unga exemplar, eller en separat art från tjugofotarna.

För att lösa dessa två långvariga mysterier, forskarna använde nyare teknik för att se detaljer om djurens ben. Den stora Tanystrofeus fossils skallar hade krossats, men Stephan Spiekman, tidningens huvudförfattare och en forskare vid universitetet i Zürich, kunde ta CT-skanningar av de fossila plattorna och generera 3D-bilder av benfragmenten inuti.

"Kraften i CT-skanning gör att vi kan se detaljer som annars är omöjliga att observera i fossiler, " säger Spiekman. "Från en starkt krossad skalle har vi kunnat rekonstruera en nästan komplett 3D-skalle, avslöjar avgörande morfologiska detaljer."

Döskallarna hade nyckelegenskaper, inklusive näsborrar på toppen av nosen som en krokodils, som föreslog Tanystrofeus bodde i vattnet. Den låg nog och väntade, väntar på att fiskar och bläckfiskliknande djur ska simma förbi, och sedan hakat dem med sin långa, böjda tänder. Den kan ha kommit till land för att lägga ägg, men överlag, den stannade i havet.

Rieppel var inte förvånad över att bevis pekade på en vattenbostad Tanystrofeus . "Den nacken är inte vettig i en markbunden miljö, " säger han. "Det är bara en besvärlig struktur att bära runt på."

Så det besvarade en fråga, om var Tanystrofeus levde. För att ta reda på om de små exemplaren var unga exemplar eller en separat art, forskarna undersökte benen för tecken på tillväxt och åldrande.

"Vi tittade på tvärsnitt av ben från den lilla typen och var mycket glada över att hitta många tillväxtringar. Detta säger oss att dessa djur var mogna, säger Torsten Scheyer, studiens seniorförfattare och en forskare vid universitetet i Zürich.

"Den lilla formen är en vuxen, som i princip förseglade fallet, " säger Rieppel. "Det är bevisat nu att det är två arter." Forskarna namngav den större Tanystrofeus hydroider , efter de långhalsade hydrorna i grekisk mytologi. Den lilla formen bär det ursprungliga namnet Tanystrofeus longobardicus .

”Vi har sedan många år tillbaka haft våra misstankar om att det fanns två arter av Tanystrofeus , men tills vi kunde CT-skanna de större proverna hade vi inga definitiva bevis. Nu gör vi, " säger Nick Fraser, Keeper of Natural Sciences vid National Museums Scotland och medförfattare till tidningen. "Det är oerhört betydelsefullt att upptäcka att det fanns två ganska separata arter av denna bisarrt långhalsade reptil som simmade och levde bredvid varandra i kustvattnen i det stora Tethyshavet för ungefär 240 miljoner år sedan."

Djurens olika storlekar, tillsammans med konformade tänder hos de stora arterna och kronformade tänder hos de små arterna, innebar att de förmodligen inte konkurrerade om samma byte.

"Dessa två närbesläktade arter hade utvecklats till att använda olika födokällor i samma miljö, " säger Spiekman. "De små arterna livnärde sig troligen på små skaldjur, som räkor, i motsats till fisken och bläckfisken åt de stora arterna. Detta är verkligen anmärkningsvärt, eftersom vi förväntade oss den bisarra halsen av Tanystrofeus att vara specialiserad för en enda uppgift, som halsen på en giraff. Men faktiskt, det möjliggjorde flera livsstilar. Detta förändrar helt hur vi ser på detta djur."

Denna "uppdelning" av en livsmiljö för att rymma två liknande arter kallas nischuppdelning. "Darwin fokuserade mycket på konkurrens mellan arter, och hur konkurrerande om resurser till och med kan resultera i att en av arterna dör ut, " säger Rieppel. "Men den här typen av radikal konkurrens sker i begränsade miljöer som öar. De marina bassängerna som Tanystrofeus bodde i kunde tydligen stödja nischuppdelning. Det är ett viktigt ekologiskt fenomen."

" Tanystrofeus är ett ikoniskt fossil och har alltid varit, ", tillägger Rieppel. "Att förtydliga dess taxonomi är ett viktigt första steg för att förstå den gruppen och dess utveckling."