Os cientistas descobriram novas pistas sobre como os caranguejos desenvolveram os seus movimentos laterais únicos.
Um novo estudo, publicado como uma pré-impressão revisada por pares e-VidaReúne o maior conjunto de dados sobre como os caranguejos se movem. Ao comparar muitas espécies, os investigadores atribuíram este estilo de caminhada incomum a um ancestral comum que viveu há cerca de 200 milhões de anos. Os editores da eLife descrevem as descobertas como valiosas e apoiadas por evidências amplamente convincentes, com ampla relevância para os cientistas que estudam como os animais se movem.
Por que o movimento lateral é importante?
As calçadas são uma característica dos ‘caranguejos verdadeiros’ (Brachyura), o maior grupo de caranguejos entre os decápodes. Esta forma incomum de se movimentar pode oferecer vantagens importantes. Por exemplo, pode ajudar os caranguejos a escapar dos predadores, dificultando a sua navegação.
“A locomoção lateral pode contribuir significativamente para o sucesso ecológico dos verdadeiros caranguejos”, disse o autor correspondente sênior Yuuki Kawabata, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Integradas da Universidade de Nagasaki, no Japão. “Existem aproximadamente 7.904 espécies de caranguejos verdadeiros, muito mais do que o seu grupo irmão, os Anomura, ou o seu parente mais próximo, Astacidia; eles colonizaram diversos habitats em todo o mundo, incluindo ambientes terrestres, de água doce e de águas profundas; e a sua forma corporal semelhante a um caranguejo, conhecida como fensinonas, evoluiu repetidamente ao longo do tempo.
“Apesar da abundância de dados sobre caranguejos verdadeiros, as informações sobre seu comportamento locomotor são escassas. Embora a maioria das espécies de caranguejos verdadeiros usem locomoção lateral, há alguns grupos que andam para frente, o que levanta algumas questões interessantes. Quando sua locomoção lateral se originou, com que frequência ela evoluiu ao longo dos anos e com que frequência se inverteu?”
Rastreando movimentos de caranguejo entre espécies
Para investigar estas questões, Kawabata e colegas estudaram como se movem 50 espécies de caranguejos verdadeiros. Cada espécie foi gravada durante 10 minutos usando uma câmera de vídeo padrão dentro de um invólucro plástico circular projetado para se assemelhar ao seu habitat natural. Devido a limitações práticas, os pesquisadores observaram uma pessoa por espécie.
A equipe então combinou essas observações com dados de um Publicado anteriormente Uma filogenia de caranguejo que mapeou as relações evolutivas de Brachyura usando 10 genes para 344 espécies na maioria dos gêneros principais. Como os dados comportamentais nem sempre se alinhavam perfeitamente com as espécies dessa filogenia, os investigadores simplificaram a árvore evolutiva em 44 géneros, incluindo cinco famílias e uma superfamília. Isto permite que grupos estreitamente relacionados representem espécies não incluídas diretamente.
Uma única transição evolutiva
Das 50 espécies estudadas, 35 moveram-se inicialmente lateralmente, enquanto 15 avançaram. Quando os investigadores mapeiam estes comportamentos em árvores evolutivas, surge um padrão claro. O andar lateral parece ter evoluído apenas uma vez, surgindo de um ancestral pioneiro na base dos Eubrachyra, grupo que inclui caranguejos mais avançados. Depois desse ponto, a característica permaneceu praticamente inalterada em todo o caranguejo real.
“Este evento único contrasta fortemente com a carcinização, que ocorreu repetidamente em espécies de decápodes”, explica Kawabata. “Isso destaca que as formas do corpo podem convergir várias vezes, mas mudanças comportamentais, como caminhar de um lado para o outro, podem ser raras”.
Uma inovação fundamental para a sobrevivência
Os pesquisadores sugerem que essa mudança única de movimento lateral pode desempenhar um papel importante no sucesso do verdadeiro caranguejo. A locomoção lateral permite que os caranguejos viajem rapidamente em qualquer direção, tornando mais fácil evitar predadores. Ao mesmo tempo, tal locomoção é incomum em todo o reino animal, talvez porque possa interferir com outras atividades importantes, como a muda, o acasalamento e a alimentação.
Segundo os autores, andar na calçada pode representar uma inovação evolutiva rara vista principalmente em caranguejos verdadeiros e possivelmente em alguns outros grupos, como aranhas-caranguejo e ninfas de cigarrinhas.
Evolução e oportunidade ecológica
O estudo também sugere que o sucesso evolutivo não é impulsionado apenas pela inovação biológica. Fatores ambientais também podem desempenhar um papel importante. Os pesquisadores estimam que os verdadeiros caranguejos ambulantes se originaram há cerca de 200 milhões de anos (Jurássico Inferior, imediatamente após a extinção do Triássico-Jurássico). Este período incluiu grandes mudanças ambientais, como a dissolução da Pangéia, a expansão dos habitats marinhos rasos e o início da Revolução Marinha Mesozóica, todas as quais provavelmente criaram novas oportunidades para a diversificação de espécies.
“Para desemaranhar os papéis relativos da inovação e da mudança ambiental, precisamos de uma análise mais aprofundada da diversificação dependente das características, de cronogramas baseados em fósseis e de testes funcionais que liguem o movimento lateral em verdadeiros caranguejos à vantagem adaptativa”, acrescenta Kawabata.
Expandindo nossa compreensão do movimento animal
“Estes resultados atuais destacam que a locomoção lateral em caranguejos verdadeiros é uma característica rara, mas inovadora, que pode contribuir para o seu sucesso ecológico”, concluiu Kawabata. “Essas inovações podem abrir novas oportunidades adaptativas e ainda assim ser limitadas pela história filogenética e pelo contexto ecológico. Com observações comportamentais diretas e uma estrutura filogenética, este trabalho expande nossa compreensão de como os padrões de viagem dos animais variaram e persistiram ao longo do tempo evolutivo.”
Yuuki Kawabata conduziu o estudo com os co-autores Junia Taniguchi, Tsubasa Inoue e Kano Kohara do Laboratório Kawabata. Contribuintes adicionais incluem Zhong-fu Huang, Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia de Kaohsiung, Taiwan; Atsushi Hirai, Aquário de Crustáceos Susami, Wakayama, Japão; Nobuyaki Mizumoto, Universidade de Auburn, Alabama, EUA; e Fumio Takeshita, Museu Kitakyushu de História Natural e História Humana, Japão.
