Wetenschappers hebben nieuwe aanwijzingen ontdekt over hoe krabben hun kenmerkende zijwaartse beweging ontwikkelden, en het antwoord is eigenlijk: ze hebben zich heel, heel lang geleden aan de grap gecommitteerd.
Een nieuwe studie, gepubliceerd als een Reviewed Preprint in eLife, brengt de grootste dataset tot nu toe samen over hoe krabben bewegen. Door veel soorten te vergelijken, traceren de onderzoekers deze ongebruikelijke loopstijl terug naar een gemeenschappelijke voorouder die ongeveer 200 miljoen jaar geleden leefde. Redacteuren van eLife beschrijven de bevindingen als waardevol en ondersteund door grotendeels overtuigend bewijs, met brede relevantie voor wetenschappers die bestuderen hoe dieren bewegen.
Zijwaarts lopen is een kenmerk van 'echte krabben' (Brachyura), de grootste groep onder krabachtige tienpotigen. Deze ongebruikelijke manier van bewegen kan belangrijke voordelen bieden. Het kan krabben bijvoorbeeld helpen om roofdieren te ontwijken door hun richting moeilijker te voorspellen - wat meer is dan de meesten van ons over hun eigen woon-werkverkeer kunnen zeggen.
"Zijwaartse voortbeweging kan aanzienlijk hebben bijgedragen aan het ecologische succes van echte krabben," zegt senior corresponderende auteur Yuuki Kawabata, universitair hoofddocent aan de Graduate School of Integrated Science and Technology, Nagasaki University, Japan. "Er zijn ongeveer 7.904 soorten echte krabben, veruit meer dan hun zustergroep Anomura, of hun naaste verwanten Astacidea; ze hebben diverse habitats over de hele wereld gekoloniseerd, waaronder terrestrische, zoetwater- en diepzeeomgevingen; en hun krabachtige lichaamsvorm is in de loop van de tijd herhaaldelijk geëvolueerd in een fenomeen dat carcinisatie wordt genoemd."
"Ondanks de rijke informatie over echte krabben, zijn gegevens over hun voortbewegingsgedrag schaars. Hoewel de meeste soorten echte krabben zijwaartse voortbeweging gebruiken, zijn er enkele groepen die vooruit lopen, wat interessante vragen oproept. Wanneer ontstond hun zijwaartse voortbeweging, hoe vaak evolueerde het in de loop der jaren, en hoe vaak keerde het terug?"
Om deze vragen te onderzoeken, bestudeerden Kawabata en collega's hoe 50 soorten echte krabben bewegen. Elke soort werd 10 minuten opgenomen met een standaard videocamera in een cirkelvormige plastic arena die ontworpen was om op zijn natuurlijke habitat te lijken. Vanwege praktische beperkingen observeerden de onderzoekers één individu per soort - dus we nemen het woord van één krab voor hoe een hele soort zich verplaatst.
Het team combineerde deze observaties vervolgens met gegevens uit een eerder gepubliceerde krab-fylogenie die de evolutionaire relaties van Brachyura in kaart bracht met behulp van 10 genen van 344 soorten uit de meeste belangrijke geslachten. Omdat de gedragsgegevens niet altijd perfect overeenkwamen met de soorten in die fylogenie, vereenvoudigden de onderzoekers de evolutionaire boom tot 44 geslachten, samen met vijf families en één superfamilie. Hierdoor konden nauw verwante groepen opkomen voor soorten die niet direct waren opgenomen.
Van de 50 bestudeerde soorten bewogen er 35 voornamelijk zijwaarts, terwijl er 15 vooruit bewogen. Toen de onderzoekers dit gedrag op de evolutionaire boom in kaart brachten, ontstond een duidelijk patroon. Zijwaarts lopen lijkt slechts één keer te zijn geëvolueerd, afkomstig van een vooruitlopende voorouder aan de basis van Eubrachyura, een groep die meer geavanceerde krabben omvat. Daarna bleef de eigenschap grotendeels onveranderd bij echte krabben.
"Deze enkele gebeurtenis contrasteert sterk met carcinisatie, die herhaaldelijk is opgetreden bij tienpotige soorten," legt Kawabata uit. "Dit benadrukt dat terwijl lichaamsvormen meerdere keren kunnen convergeren, gedragsveranderingen zoals zijwaarts lopen zeldzaam kunnen zijn."
De onderzoekers suggereren dat deze eenmalige verschuiving naar zijwaartse beweging een grote rol kan hebben gespeeld in het succes van echte krabben. Lateraal bewegen stelt krabben in staat om snel in beide richtingen te reizen, waardoor het gemakkelijker wordt om roofdieren te ontwijken. Tegelijkertijd is dit type voortbeweging zeldzaam in het dierenrijk, mogelijk omdat het kan interfereren met andere belangrijke activiteiten zoals graven, paren en eten.
Volgens de auteurs kan zijwaarts lopen een zeldzame evolutionaire