Les scientifiques ont découvert de nouveaux indices sur la façon dont les crabes ont développé leurs mouvements latéraux distinctifs.
Une nouvelle étude, publiée sous forme de prépublication révisée dans eLiferassemble le plus grand ensemble de données à ce jour sur la façon dont les crabes se déplacent. En comparant de nombreuses espèces, les chercheurs ont retracé ce style de marche inhabituel jusqu’à un ancêtre commun qui vivait il y a environ 200 millions d’années. Les rédacteurs d’eLife décrivent les résultats comme étant précieux et étayés par des preuves largement convaincantes, présentant une grande pertinence pour les scientifiques qui étudient la façon dont les animaux se déplacent.
Pourquoi les mouvements latéraux sont importants
La marche latérale est une caractéristique des « vrais crabes » (Brachyura), le plus grand groupe parmi les décapodes de crabe. Cette façon inhabituelle de se déplacer peut offrir des avantages importants. Par exemple, cela peut aider les crabes à échapper à leurs prédateurs en rendant leur direction plus difficile à prévoir.
« La locomotion latérale peut avoir contribué de manière significative au succès écologique des vrais crabes », déclare l’auteur correspondant principal Yuuki Kawabata, professeur agrégé à la Graduate School of Integrated Science and Technology de l’Université de Nagasaki, au Japon. « Il existe environ 7 904 espèces de vrais crabes, dépassant de loin celles de leur groupe frère, Anomura, ou de leurs plus proches parents, Astacidea ; ils ont colonisé divers habitats à travers le monde, y compris les environnements terrestres, d’eau douce et d’eau profonde ; et leur forme corporelle semblable à celle d’un crabe a évolué à plusieurs reprises au fil du temps dans un phénomène connu sous le nom de carcinisation.
« Malgré la richesse des informations disponibles sur les vrais crabes, les données concernant leurs comportements locomoteurs sont rares. Bien que la plupart des vraies espèces de crabes utilisent la locomotion latérale, certains groupes avancent, ce qui soulève des questions intéressantes. Quand leur locomotion latérale est-elle née, combien de fois au fil des ans a-t-elle évolué et combien de fois a-t-elle inversé ? «
Suivi des mouvements du crabe d’une espèce à l’autre
Pour étudier ces questions, Kawabata et ses collègues ont étudié le mouvement de 50 espèces de vrais crabes. Chaque espèce a été enregistrée pendant 10 minutes à l’aide d’une caméra vidéo standard à l’intérieur d’une arène circulaire en plastique conçue pour ressembler à son habitat naturel. En raison de limitations pratiques, les chercheurs ont observé un individu par espèce.
L’équipe a ensuite combiné ces observations avec les données d’un publié précédemment phylogénie du crabe qui a cartographié les relations évolutives de Brachyura à l’aide de 10 gènes de 344 espèces dans la plupart des principales lignées. Étant donné que les données comportementales ne correspondaient pas toujours parfaitement aux espèces de cette phylogénie, les chercheurs ont simplifié l’arbre évolutif à 44 genres, ainsi que cinq familles et une superfamille. Cela a permis à des groupes étroitement liés de remplacer des espèces qui n’étaient pas directement incluses.
Un seul changement évolutif
Sur les 50 espèces étudiées, 35 se déplaçaient principalement latéralement, tandis que 15 se déplaçaient vers l’avant. Lorsque les chercheurs ont cartographié ces comportements sur l’arbre évolutif, un modèle clair est apparu. La marche latérale semble avoir évolué une seule fois, provenant d’un ancêtre marchant vers l’avant à la base de l’Eubrachyura, un groupe qui comprend des crabes plus avancés. Après ce point, le caractère est resté largement inchangé chez les vrais crabes.
« Cet événement contraste fortement avec la carcinisation, qui s’est produite à plusieurs reprises chez les espèces décapodes », explique Kawabata. « Cela met en évidence que même si les formes du corps peuvent converger plusieurs fois, les changements de comportement tels que la marche latérale peuvent être rares. »
Une innovation clé pour la survie
Les chercheurs suggèrent que ce passage ponctuel au mouvement latéral pourrait avoir joué un rôle majeur dans le succès des vrais crabes. Les déplacements latéraux permettent aux crabes de se déplacer rapidement dans les deux sens, ce qui leur permet d’échapper plus facilement aux prédateurs. Dans le même temps, ce type de locomotion est rare dans le règne animal, peut-être parce qu’il peut interférer avec d’autres activités importantes telles que creuser, s’accoupler et se nourrir.
Selon les auteurs, la marche latérale pourrait représenter une innovation évolutive rare, observée principalement chez les vrais crabes, et éventuellement dans quelques autres groupes comme les araignées crabes et les nymphes des cicadelles.
Évolution et opportunité environnementale
L’étude souligne également que le succès évolutif ne dépend pas uniquement des innovations biologiques. Les facteurs environnementaux peuvent également jouer un rôle majeur. Les chercheurs estiment que la marche latérale des vrais crabes est apparue il y a environ 200 millions d’années (la première extinction du Jurassique, immédiatement après le Trias-Jurassique). Cette période a été marquée par des changements environnementaux majeurs tels que l’éclatement de la Pangée, l’expansion des habitats marins peu profonds et la révolution marine du début du Mésozoïque, qui ont probablement tous créé de nouvelles opportunités de diversification pour les espèces.
« Pour démêler les rôles relatifs de l’innovation et du changement environnemental, nous avons besoin d’analyses plus approfondies de la diversification dépendante des caractéristiques, de calendriers fondés sur les fossiles et de tests de performance qui relient les mouvements latéraux des vrais crabes aux avantages adaptatifs », ajoute Kawabata.
Élargir notre compréhension du mouvement des animaux
« Ces résultats actuels soulignent que la locomotion latérale des vrais crabes est un trait rare mais innovant qui pourrait avoir contribué à leur succès écologique », conclut Kawabata. « De telles innovations peuvent ouvrir de nouvelles opportunités d’adaptation tout en restant limitées par l’histoire phylogénétique et les contextes écologiques. Avec des observations comportementales directes et un cadre phylogénétique, ce travail élargit notre compréhension de la manière dont les modes de déplacement chez les animaux se diversifient et persistent au cours de l’évolution. »
Yuuki Kawabata a mené cette recherche avec les co-premiers auteurs Junya Taniguchi, Tsubasa Inoue et Kano Kohara du laboratoire Kawabata. Parmi les autres contributeurs figurent Jung-Fu Huang, de l’Université nationale des sciences et technologies de Kaohsiung, Taiwan ; Atsushi Hirai, Aquarium de crustacés Susami, Wakayama, Japon ; Nobuaki Mizumoto, Université d’Auburn, Alabama, États-Unis ; et Fumio Takeshita, Musée d’histoire naturelle et d’histoire humaine de Kitakyushu, Japon.