Oamenii de știință au descoperit noi indicii despre cum și-au dezvoltat racii mișcarea laterală distinctivă, iar răspunsul este, practic: s-au angajat în această rutină cu foarte, foarte mult timp în urmă.
Un nou studiu, publicat ca Preprint Revizuit în eLife, reunește cel mai mare set de date de până acum despre cum se mișcă racii. Comparând multe specii, cercetătorii au trasat acest stil neobișnuit de mers înapoi la un strămoș comun care a trăit acum aproximativ 200 de milioane de ani. Editorii de la eLife descriu descoperirile ca fiind valoroase și susținute de dovezi în mare parte convingătoare, cu relevanță largă pentru oamenii de știință care studiază cum se mișcă animalele.
Mersul lateral este o trăsătură distinctivă a "racilor adevărați" (Brachyura), cel mai mare grup dintre decapodele crab. Acest mod neobișnuit de mișcare poate oferi avantaje importante. De exemplu, poate ajuta racii să scape de prădători făcând direcția lor mai greu de prezis – ceea ce este mai mult decât pot spune majoritatea dintre noi despre propriile noastre drumuri.
"Locomoția laterală poate fi contribuit semnificativ la succesul ecologic al racilor adevărați," spune autorul principal corespondent Yuuki Kawabata, profesor asociat la Școala Absolventă de Știință și Tehnologie Integrată, Universitatea Nagasaki, Japonia. "Există aproximativ 7.904 de specii de raci adevărați, depășind cu mult grupul lor soră, Anomura, sau rudele lor cele mai apropiate, Astacidea; au colonizat habitate diverse în întreaga lume, inclusiv medii terestre, de apă dulce și de adâncime; iar forma lor corporală asemănătoare crabului a evoluat în mod repetat de-a lungul timpului într-un fenomen cunoscut sub numele de carcinizare."
"În ciuda informațiilor bogate disponibile despre racii adevărați, datele privind comportamentele lor locomotorii sunt rare. Deși majoritatea speciilor de raci adevărați folosesc locomoția laterală, există unele grupuri care merg înainte, ceea ce ridică câteva întrebări interesante. Când a apărut locomoția lor laterală, de câte ori de-a lungul anilor a evoluat și de câte ori a revenit?"
Pentru a investiga aceste întrebări, Kawabata și colegii au studiat cum se mișcă 50 de specii de raci adevărați. Fiecare specie a fost înregistrată timp de 10 minute folosind o cameră video standard într-o arenă circulară din plastic concepută să semene cu habitatul său natural. Din cauza limitărilor practice, cercetătorii au observat un singur individ per specie – așa că luăm de bun cuvântul unui rac pentru cum se deplasează o întreagă specie.
Echipa a combinat apoi aceste observații cu date dintr-o filogenie a crabilor publicată anterior care a cartografiat relațiile evolutive ale Brachyura folosind 10 gene de la 344 de specii din majoritatea liniilor majore. Deoarece datele comportamentale nu s-au aliniat întotdeauna perfect cu speciile din acea filogenie, cercetătorii au simplificat arborele evolutiv la 44 de genuri, împreună cu cinci familii și o superfamilie. Acest lucru a permis grupurilor strâns înrudite să înlocuiască speciile care nu au fost incluse direct.
Dintre cele 50 de specii studiate, 35 s-au deplasat în principal lateral, în timp ce 15 s-au deplasat înainte. Când cercetătorii au cartografiat aceste comportamente pe arborele evolutiv, a apărut un model clar. Mersul lateral pare să fi evoluat o singură dată, provenind de la un strămoș care mergea înainte la baza Eubrachyura, un grup care include crabi mai avansați. După acel punct, trăsătura a rămas în mare parte neschimbată la racii adevărați.
"Acest eveniment unic contrastează puternic cu carcinizarea, care a avut loc în mod repetat la speciile de decapode," explică Kawabata. "Acest lucru subliniază că, în timp ce formele corporale pot converge de mai multe ori, schimbările comportamentale precum mersul lateral pot fi rare."
Cercetătorii sugerează că această schimbare unică către mișcarea laterală poate fi jucat un rol major în succesul racilor adevărați. Deplasarea laterală permite crabilor să se deplaseze rapid în ambele direcții, facilitând evitarea prădătorilor. În același timp, acest tip de locomoție este neobișnuit în regnul animal, posibil deoarece poate interfera cu alte activități importante, cum ar fi săpatul, împerecherea și hrănirea.
Potrivit autorilor, mersul lateral poate reprezenta o evoluție rară