Крабы в процессе эволюции меняли форму, но «фирменная» походка всегда оставалась

Фото из открытых источников

Форма тела крабов возникала многократно в ходе естественной истории в результате явления, известного как «карцинизация». Однако одна особенность отличает настоящих крабов (Brachyura) от их двойников: их почти уникальная, характерная для них походка боком.

«Передвижение вбок, возможно, внесло значительный вклад в экологический успех настоящих крабов», — говорит поведенческий эколог Юки Кавабата из Университета Нагасаки в Японии.

Новое исследование, проведенное Кавабатой и группой ученых из учреждений Японии, Тайваня и США, предполагает, что эволюция этой «крабовой походки» была единичным событием, которое, возможно, дало группе преимущество, позволившее ей быстро диверсифицироваться и занять различные ниши в среде обитания. Результаты исследования опубликованы в виде рецензируемой препринтной статьи в журнале eLife.

«Этот единичный случай резко контрастирует с карцинизацией, которая неоднократно происходила у десятиногих ракообразных», — объясняет Кавабата. «Это подчеркивает, что, хотя форма тела может сходиться многократно, изменения в поведении, такие как ходьба боком, могут быть редкими».

«Существует около 7904 видов настоящих крабов, что значительно превышает численность их родственной группы, раков-отшельников (Anomura), или их ближайших родственников, раков-клешней (Astacidea); они колонизировали разнообразные среды обитания по всему миру, включая наземные, пресноводные и глубоководные районы», — отмечает Кавабата.

Может ли быть так, что именно ходьба боком стала причиной этого успешного выживания? Кавабата и его команда считают, что да.

У крабов нет недостатка в хищниках: люди, тюлени, выдры, морские птицы, осьминоги, акулы и даже другие, более крупные крабы — все они хотят полакомиться их добычей.

Передвижение боком считается защитным преимуществом для крабов, позволяющим быстро уклоняться от этих хищников, которые в основном движутся вперед.

Вопреки распространенному мнению, «цель» эволюции на самом деле не в том, чтобы производить больше крабов. Если у нее вообще можно назвать целью, то это — увеличение разнообразия, что повышает шансы живых существ на выживание в любых жизненных ситуациях.

«Подобные инновации могут открывать новые возможности для адаптации, но при этом оставаться ограниченными филогенетической историей и экологическим контекстом», — говорит Кавабата. «Благодаря непосредственным наблюдениям за поведением и филогенетической модели, эта работа расширяет наше понимание того, как способы передвижения животных диверсифицируются и сохраняются на протяжении эволюционного времени».

Это немного тревожно, но некоторые настоящие крабы на самом деле являются исключением из правила, согласно которому их можно держать боком.

В лабораторных экспериментах исследователи наблюдали за походкой 50 различных видов настоящих крабов. Они обнаружили, что 35 видов преимущественно ходят боком, в то время как только 15 видов большую часть времени ходят вперед.

Объединив этот анализ с недавно построенным «генеалогическим древом» генетики крабов, исследователи обнаружили, что типичная боковая походка возникла у одного общего предка всех последующих настоящих крабов.

По всей видимости, это нововведение появилось около 200 миллионов лет назад, сразу после триасово-юрского вымирания, когда движения земной коры привели к расширению излюбленной среды обитания крабов: мелководных морских районов.

Это также позволяет предположить, что все настоящие крабы, которые сейчас передвигаются вперед, пришли к этому способу передвижения боком, а не сохраняли его на протяжении тысячелетий.

Как отмечает один из рецензентов, в эксперименте использовался только один представитель каждого вида, что является ограничением, поскольку нет гарантии, что какая-либо отдельная особь ходит «нормально» для своего вида. Дальнейшие исследования могли бы повторить этот эксперимент с большим количеством особей каждого вида.

Эксперты также отмечают, что более подробное изучение анатомических различий между видами крабов могло бы выявить, что сыграло более важную роль в эволюции настоящих крабов: строение тела или способ передвижения.

Они также поставили под сомнение способ классификации крабов на ползающих вперед и вбок, основанный на границе, установленной на уровне 60 градусов относительно двусторонней оси краба.

«Эта граница может быть разумной в качестве условности, но в статье не объясняется, почему именно здесь следует проводить черту, и существует вполне обоснованное биологическое опасение, что фиксированный угловой порог не означает одно и то же для разных таксонов», — заявляет один из рецензентов.

Дальнейшие исследования могли бы рассмотреть эти вопросы и пролить больше света на очевидную одержимость эволюции крабами.

«Чтобы разобраться в относительной роли инноваций и изменений окружающей среды, нам необходимы дальнейшие анализы диверсификации, зависящей от признаков, хронологические рамки, основанные на ископаемых данных, и тесты производительности, которые связывают истинное боковое движение крабов с адаптивными преимуществами», — добавляет Кавабата.