Os cientistas encontraram novas pistas sobre como os caranguejos desenvolveram os seus movimentos laterais distintos.
Nova pesquisa publicada como uma pré-impressão revisada por pares em e-Vidareúne o maior conjunto de dados sobre como os caranguejos se movem. Ao comparar múltiplas 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 convincentes que têm amplas implicações para os cientistas que estudam como os animais se movem.
Por que o movimento lateral é importante
O caminhar lateral é uma característica distintiva dos “caranguejos verdadeiros” (Brachyura), o maior grupo de caranguejos decápodes. Este modo de transporte incomum pode trazer vantagens importantes. Por exemplo, pode ajudar os caranguejos a evitar predadores, tornando mais difícil prever a sua direção.
“O movimento lateral pode ter contribuído significativamente para o sucesso ecológico dos verdadeiros caranguejos”, diz o autor correspondente sênior Yuki Kawabata, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Integradas da Universidade de Nagasaki, no Japão. “Existem cerca de 7.904 espécies de caranguejos verdadeiros, excedendo em muito as do seu grupo irmão, os Anomura, ou dos seus parentes mais próximos, os Astacidea; eles colonizaram uma variedade de habitats em todo o mundo, incluindo ambientes terrestres, de água doce e de águas profundas; e a sua forma corporal semelhante a um caranguejo evoluiu repetidamente ao longo do tempo num fenómeno conhecido como carcinização.
“Apesar da abundância de informações sobre os caranguejos verdadeiros, os dados sobre o seu comportamento locomotor são escassos. Embora a maioria das espécies de caranguejos verdadeiros utilizem a locomoção lateral, há alguns grupos que estão avançando, o que levanta questões interessantes. Quando surgiu a sua locomoção lateral, quantas vezes ao longo dos anos evoluiu e quantas vezes regressou?”
Rastreando movimentos de caranguejo entre espécies
Para investigar estas questões, Kawabata e os seus colegas estudaram como se movem 50 espécies de caranguejos verdadeiros. Cada espécie foi registrada por 10 minutos usando uma câmera de vídeo padrão dentro de uma arena circular de plástico projetada para se assemelhar ao seu habitat natural. Devido a limitações práticas, os pesquisadores observaram um indivíduo por espécie.
A equipe então combinou essas observações com dados que publicado anteriormente uma filogenia de caranguejo que mapeou as relações evolutivas do Brachyura usando 10 genes de 344 espécies na maioria das linhagens principais. Como os dados comportamentais nem sempre correspondiam às espécies desta filogenia, os investigadores simplificaram a árvore evolutiva para 44 géneros, juntamente com cinco famílias e uma superfamília. Isto permitiu que grupos estreitamente relacionados substituíssem espécies que não foram diretamente incluídas.
A única mudança evolutiva
Das 50 espécies estudadas, 35 moviam-se predominantemente para os lados e 15 para a frente. Quando os pesquisadores traçaram esse comportamento em uma árvore evolutiva, surgiu um padrão claro. O andar lateral parece ter evoluído apenas uma vez, a partir de um ancestral que andava para a frente na base dos Eubrachyura, um grupo que inclui caranguejos mais avançados. Depois desse ponto, a característica permaneceu praticamente inalterada nos caranguejos verdadeiros.
“Este evento único contrasta fortemente com a carcinização, que ocorreu repetidamente entre espécies de decápodes”, explica Kawabata. “Isso destaca que, embora as formas corporais possam convergir várias vezes, mudanças comportamentais, como andar de lado, podem ser raras”.
Uma inovação fundamental para a sobrevivência
Os investigadores sugerem que esta mudança única para movimentos laterais pode ter desempenhado um papel importante no sucesso dos verdadeiros caranguejos. Mover-se lateralmente permite que os caranguejos se movam rapidamente em qualquer direção, facilitando a fuga de predadores. Ao mesmo tempo, esse tipo de locomoção é raro no mundo animal, possivelmente porque pode interferir em outras atividades importantes, como escavar, acasalar e alimentar-se.
Segundo os autores, o caminhar lateral pode ser uma inovação evolutiva rara observada principalmente em caranguejos verdadeiros e possivelmente em alguns outros grupos, como aranhas-caranguejo e ninfas de folhas.
Evolução e possibilidades ecológicas
O estudo também destaca que o sucesso evolutivo é impulsionado por mais do que apenas a inovação biológica. Fatores ambientais também podem desempenhar um papel importante. Os pesquisadores acreditam que os caranguejos verdadeiros andam de lado surgiram há cerca de 200 milhões de anos (o período Jurássico mais antigo, imediatamente após a extinção Triássico-Jurássico). Este período incluiu grandes mudanças ambientais, como a dissolução da Pangéia, a expansão de habitats marinhos rasos e o início da Revolução Marinha Mesozóica, todas as quais provavelmente criaram novas oportunidades para a diversificação das espécies.
“Para desemaranhar os papéis relativos da inovação e da mudança ambiental, precisamos de mais análises da diversificação impulsionada pelas características, da cronometragem dos fósseis e de testes de desempenho que liguem o movimento lateral em verdadeiros caranguejos às vantagens adaptativas”, acrescenta Kawabata.
Expandindo nossa compreensão do movimento animal
“Estes resultados atuais destacam que a locomoção lateral em caranguejos verdadeiros é uma característica rara, mas nova, que pode ter contribuído para o seu sucesso ecológico”, conclui Kawabata. “Tais inovações podem abrir novas possibilidades adaptativas, ao mesmo tempo que permanecem limitadas pela história filogenética e pelo contexto ecológico. Através de observações comportamentais diretas e uma base filogenética, este trabalho expande a nossa compreensão de como os padrões de locomoção dos animais divergem e persistem ao longo do tempo evolutivo.”
Yuki Kawabata conduziu este estudo com os primeiros autores Junya Taniguchi, Tsubasa Inoue e Kano Kohara do laboratório de Kawabata. Contribuintes adicionais incluem Jung-Fu Huang, Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia de Kaohsiung, Taiwan; Atsushi Hirai, Aquário de Crustáceos Susami, Wakayama, Japão; Nobuaki Mizumoto, Universidade de Auburn, Alabama, EUA; e Fumio Takeshita, Museu Kitakyushu de História Natural e Humana, Japão.
