在大约3亿到3.6亿年前的石炭纪，在富含氧气的空气中，一些动物膨胀到巨大的体型。翼展两英尺长的蜻蜓飞过茂密的森林，但它们并不是最大的。这种110磅重、9英尺长的动物被称为节肢动物，它在地球上奔跑，是有史以来最大的节肢动物。
然而，多年来，科学家们一直没有发现这种巨型爬行动物的脸——自19世纪以来发现的关节胸膜化石通常只是蜕皮过程中留下的无头外骨骼的残余物。现在，在本月发表在《科学进展》杂志上的一项新研究中，研究人员终于能够拼凑出关节胸膜动物的头部，并将光线照射到这种多腿动物的脸上。
据《生活科学》杂志的Sierra bouch
昆虫头部的模型显示了一个粗糙的圆圈，上面装饰着两个触角，一个隐藏在下面的小下颚和从两侧伸出的眼柄。
“很长一段时间以来，我们一直想知道这种动物的头部是什么样子的，”没有参与这项研究的西弗吉尼亚大学古生物学家詹姆斯·拉姆斯德尔告诉美联社的克里斯蒂娜·拉尔森。
关节胸膜动物是一种巨大的节肢动物，是包括甲壳类动物、蜘蛛、昆虫、蜈蚣和千足虫在内的无脊椎动物之一。然而，自从它在1854年被发现以来，围绕这种动物身体的困惑引发了激烈的争论，争论的焦点是它在节肢动物家族树中的确切位置。科学家们一直不确定它是属于千足虫还是蜈蚣。
但在研究这些新化石时，他们发现了一组奇怪的特征。“我们发现它有千足虫的身体，但有蜈蚣的头，”研究合著者Micka?l Lheritier告诉美联社，他是法国里昂克劳德伯纳德大学的古生物学家。
事实上，关节胸膜动物表现出千足虫和蜈蚣的各种特征——就像千足虫一样，它的每个身体部位有两对腿，而蜈蚣的每个身体部位只有一对腿。（关节胸膜有24节和44对腿。）虽然它的下巴位置与蜈蚣相似，但它的形状和触角与千足虫最相似。
然而，它的一个令人惊讶的特征是在千足虫或蜈蚣科的任何现存成员身上都没有见过的：眼柄。幼年节肢动物的茎与螃蟹的茎相似，这可能表明这种生物在成年后变成陆地生物之前，曾有过两栖的童年。
lhsamritier告诉路透社的Will Dunham，这头长相可怕的野兽实际上可能是“石炭纪的牛”。研究人员得出结论，关节胸膜动物可能像今天的千足虫一样吞食腐烂的植物，而不是像蜈蚣那样捕食猎物。
“即使它有一些蜈蚣的口器，它的躯干解剖结构似乎表明它不像现代蜈蚣那样是肉食性的，因为它没有钳子——蜈蚣的‘毒牙’——或任何为狩猎而生的附体，”lh
里捷尔对路透社说。“像千足虫一样，有两对分段腿，影响了它的运动，这意味着它是一种相当慢的节肢动物。”
在把所有这些证据拼凑在一起之后，研究小组表示，他们已经解决了关节胸膜动物在节肢动物谱系中的位置之谜。他们说，这种巨大的长腿动物与千足虫最接近。
节肢动物生活在2.9亿到3.46亿年前，与其他大型节肢动物一起在地球的热带赤道附近游荡，比如两英尺长的肺蝎。这种巨大现象的主要理论归结为氧气浓度。在石炭纪时期，氧气浓度估计为30%，而我们现代的氧气浓度为21%。
对于昆虫来说，氧气通过称为气门的微小开口进入它们的身体，通过称为气管的内部管道网络传播。根据亚利桑那州立大学生命科学学院的研究，空气中更高浓度的氧气会将更多的氧气推入昆虫气管的最深处，这可能有助于它们在石炭纪时期变大。
虽然找到关节胸膜动物的头部是关键，但未来的化石发现可能会带来更多突破。确定这种生物的呼吸系统可以揭示关节胸膜动物是像昆虫一样使用气管还是像蜘蛛一样使用肺部，lhsamritier告诉CNN的Ashley Strickland。找到一个成年标本的头部可以回答更多的问题。
“随着我们对这种标志性无脊椎动物的了解不断发展，我们需要对新的可能性保持开放的心态，”研究合著者、伦敦自然历史博物馆古代无脊椎动物专家格雷格·埃奇科姆（Greg Edgecombe）在一份声明中说。
