Os cientistas descobriram novas pistas sobre como os caranguejos desenvolvem os seus movimentos laterais únicos.
Um novo estudo, publicado como uma pré-impressão revisada em vida eletrônicaque reúne o maior conjunto de dados até o momento sobre como os caranguejos se movem. Ao comparar muitas espécies, os investigadores rastrearam este estilo de caminhada incomum até um ancestral comum há cerca de 200 milhões de anos. Os editores da eLife consideraram as descobertas valiosas e apoiadas por evidências convincentes, com ampla relevância para os cientistas que estudam como os animais se movem.
Por que o movimento lateral é importante
Andar de lado é uma marca registrada dos Brachyura, o maior grupo de caranguejos. Esta forma incomum de movimento pode oferecer vantagens importantes. Por exemplo, pode ajudar os caranguejos a escapar dos predadores, tornando as suas direções mais imprevisíveis.
“O movimento lateral pode ter contribuído significativamente para o sucesso ecológico dos verdadeiros caranguejos”, disse Yuuki Kawabata, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Integradas da Universidade de Nagasaki, no Japão, e autor correspondente sênior. “Existem aproximadamente 7.904 espécies de caranguejos verdadeiros, muito mais do que sua espécie irmã Anomura”. Ou seus parentes próximos Astacidea; colonizam diferentes habitats em todo o mundo, incluindo ambientes terrestres, de água doce e de águas profundas; seu formato corporal semelhante ao de um caranguejo evolui com o tempo, um fenômeno conhecido como carcinogênese.
“Embora existam muitas informações sobre os caranguejos verdadeiros, há poucos dados sobre seu comportamento locomotor. Embora a maioria das espécies de caranguejos verdadeiros usem a locomoção lateral, há alguns grupos que caminham para frente, o que levanta algumas questões interessantes. Quando sua locomoção lateral se originou, quantas vezes ela evoluiu ao longo dos anos e quantas vezes foi reinstaurada?”
Rastreando o movimento do caranguejo entre espécies
Para estudar estas questões, Kawabata e colegas estudaram como se movem 50 espécies de caranguejos reais. Cada espécie foi registrada por 10 minutos usando uma câmera de vídeo padrão em uma arena circular de plástico projetada para simular seu habitat natural. Devido a restrições práticas, os pesquisadores observaram um indivíduo por espécie.
A equipe então comparou essas observações com dados de Publicado antes As relações evolutivas de Brachyura foram mapeadas usando 10 genes de 344 espécies da maioria das linhagens principais. Como os dados comportamentais nem sempre são consistentes com as espécies desta filogenia, os investigadores reduziram a árvore evolutiva para 44 géneros, bem como 5 famílias e 1 superfamília. Isto permite que grupos estreitamente relacionados substituam espécies não diretamente incluídas.
transição evolutiva única
Das 50 espécies estudadas, 35 moviam-se principalmente para os lados, enquanto 15 moviam-se principalmente para a frente. Quando os pesquisadores mapearam esses comportamentos em uma árvore evolutiva, surgiu um padrão claro. O andar lateral parece ter evoluído apenas uma vez, originando-se de ancestrais que caminhavam para a frente na base dos Eubrachyura, um grupo que inclui caranguejos mais avançados. Esta característica dos verdadeiros caranguejos permaneceu essencialmente inalterada desde então.
“Este evento único contrasta com a carcinogênese, que ocorre repetidamente em espécies decápodes”, explicou Kawabata. “Isso destaca que, embora o formato do corpo possa convergir várias vezes, mudanças comportamentais, como andar de lado, podem ser raras”.
Inovação é a chave para a sobrevivência
Os investigadores acreditam que esta mudança única para o movimento lateral pode ter desempenhado um papel significativo no sucesso do caranguejo real. O movimento lateral permite que o caranguejo se mova rapidamente em qualquer direção, tornando mais fácil evitar predadores. Ao mesmo tempo, esse tipo de movimento é incomum no reino animal, possivelmente porque interfere em outras atividades importantes, como escavar, acasalar e comer.
Segundo os autores, andar de lado pode representar uma inovação evolutiva rara observada principalmente em caranguejos verdadeiros, mas também possivelmente em alguns outros grupos, como aranhas-caranguejo e ninfas de cigarrinhas.
Evolução e oportunidades ambientais
A investigação também aponta que o sucesso evolutivo não é impulsionado apenas pela inovação biológica. Fatores ambientais também podem desempenhar um papel importante. Os pesquisadores estimam que o verdadeiro andar lateral dos caranguejos se originou há cerca de 200 milhões de anos (primeiro período Jurássico, seguido pela extinção 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, que podem ter criado novas oportunidades para a diversificação das espécies.
Kawabata acrescentou: “Para desvendar os papéis relativos da inovação e da mudança ambiental, precisamos de mais análises da diversificação dependente de características, de uma linha do tempo de informações fósseis e de testes de desempenho que liguem movimentos laterais a vantagens adaptativas em caranguejos reais.”
Expandindo nossa compreensão do movimento animal
“Os resultados atuais sugerem que o movimento lateral em caranguejos verdadeiros é uma característica rara, mas inovadora, que pode contribuir para o seu sucesso ecológico”, concluiu Kawabata. “Tais inovações podem abrir novas oportunidades de adaptação, mas permanecem limitadas pela história filogenética e pelo contexto ecológico. Através de observações comportamentais diretas e de uma estrutura filogenética, este trabalho expande a nossa compreensão de como os padrões de viagem dos animais se diversificaram e persistiram durante a evolução.”
Yuuki Kawabata conduziu o estudo com os co-autores Junya Taniguchi, Tsubasa Inoue e Kano Kohara do Laboratório Kawabata. Outros colaboradores incluem Jung-Fu Huang, Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia, Kaohsiung, Taiwan; Atsushi Hirai, Aquário de Crustáceos Shuumi, Wakayama, Japão; Nobuaki Mizumoto, Universidade de Auburn, Alabama, Estados Unidos; e Fumio Takeshita, Museu Kitakyushu de História Natural e História Humana, Japão.
