Naukowcy odkryli nowe wskazówki dotyczące tego, jak kraby wykształciły swój charakterystyczny ruch boczny, a odpowiedź brzmi: zaangażowały się w ten numer bardzo, bardzo dawno temu.

Nowe badanie, opublikowane jako Recenzowany Preprint w eLife, gromadzi największy jak dotąd zestaw danych na temat poruszania się krabów. Porównując wiele gatunków, badacze prześledzili ten niezwykły styl chodzenia aż do wspólnego przodka, który żył około 200 milionów lat temu. Redaktorzy eLife opisują wyniki jako wartościowe i poparte w dużej mierze przekonującymi dowodami, o szerokim znaczeniu dla naukowców badających poruszanie się zwierząt.

Chodzenie bokiem jest cechą charakterystyczną „prawdziwych krabów” (Brachyura), największej grupy wśród dziesięcionogów krabów. Ten niezwykły sposób poruszania się może oferować ważne korzyści. Na przykład może pomóc krabom uciekać przed drapieżnikami, utrudniając przewidzenie ich kierunku – co jest czymś, czego większość z nas nie może powiedzieć o swoich własnych dojazdach do pracy.

„Poruszanie się bokiem mogło znacząco przyczynić się do ekologicznego sukcesu prawdziwych krabów” – mówi główny autor korespondencyjny Yuuki Kawabata, profesor nadzwyczajny w Graduate School of Integrated Science and Technology na Uniwersytecie Nagasaki w Japonii. „Istnieje około 7904 gatunków prawdziwych krabów, znacznie przewyższających liczbę ich siostrzanej grupy Anomura czy najbliższych krewnych Astacidea; skolonizowały one różnorodne siedliska na całym świecie, w tym środowiska lądowe, słodkowodne i głębinowe; a ich krabopodobny kształt ciała ewoluował wielokrotnie w czasie w zjawisku znanym jako karcinizacja.”

„Pomimo bogatych informacji dostępnych na temat prawdziwych krabów, dane dotyczące ich zachowań lokomotorycznych są skąpe. Chociaż większość gatunków prawdziwych krabów używa poruszania się bokiem, istnieją grupy, które chodzą do przodu, co rodzi interesujące pytania. Kiedy powstało poruszanie się bokiem, ile razy ewoluowało na przestrzeni lat i ile razy powróciło do stanu wyjściowego?”

Aby zbadać te pytania, Kawabata i współpracownicy przeanalizowali, jak porusza się 50 gatunków prawdziwych krabów. Każdy gatunek był nagrywany przez 10 minut za pomocą standardowej kamery wideo w okrągłej plastikowej arenie zaprojektowanej tak, aby przypominać jego naturalne środowisko. Ze względu na praktyczne ograniczenia badacze obserwowali jednego osobnika na gatunek – więc wierzymy jednemu krabowi na słowo, jak porusza się cały gatunek.

Zespół połączył następnie te obserwacje z danymi z wcześniej opublikowanej filogenezy krabów, która mapowała ewolucyjne pokrewieństwa Brachyura przy użyciu 10 genów z 344 gatunków ze wszystkich głównych linii. Ponieważ dane behawioralne nie zawsze idealnie pasowały do gatunków w tej filogenezie, badacze uprościli drzewo ewolucyjne do 44 rodzajów, wraz z pięcioma rodzinami i jedną nadrodziną. Pozwoliło to blisko spokrewnionym grupom zastąpić gatunki, które nie zostały bezpośrednio uwzględnione.

Spośród 50 badanych gatunków 35 poruszało się głównie bokiem, podczas gdy 15 poruszało się do przodu. Kiedy badacze nanieśli te zachowania na drzewo ewolucyjne, wyłonił się wyraźny wzór. Chodzenie bokiem wydaje się ewoluować tylko raz, wywodząc się od przodka chodzącego do przodu u podstawy Eubrachyura, grupy obejmującej bardziej zaawansowane kraby. Po tym punkcie cecha pozostała w dużej mierze niezmieniona u prawdziwych krabów.

„To pojedyncze wydarzenie kontrastuje wyraźnie z karcinizacją, która występowała wielokrotnie u gatunków dziesięcionogów” – wyjaśnia Kawabata. „Podkreśla to, że podczas gdy kształty ciała mogą zbieżnie ewoluować wielokrotnie, zmiany behawioralne, takie jak chodzenie bokiem, mogą być rzadkie.”

Badacze sugerują, że ta jednorazowa zmiana na poruszanie się bokiem mogła odegrać główną rolę w sukcesie prawdziwych krabów. Poruszanie się na boki pozwala krabom szybko przemieszczać się w obu kierunkach, ułatwiając unikanie drapieżników. Jednocześnie ten typ lokomocji jest rzadki w królestwie zwierząt, prawdopodobnie dlatego, że może zakłócać inne ważne czynności, takie jak kopanie nor, godzenie się i żerowanie.

Według autorów, chodzenie bokiem może stanowić rzadką ewolucyjną innowację, która utrzymała się przez miliony lat.