Des scientifiques ont découvert de nouvelles pistes sur la façon dont les crabes ont développé leur mouvement latéral distinctif.
Une étude récente, publiée en tant que préprint examiné dans eLife, rassemble le plus grand ensemble de données sur la locomotion des crabes. En comparant de nombreuses espèces, les chercheurs ont retracé ce style de marche inhabituel à un ancêtre commun ayant vécu il y a environ 200 millions d’années. Les éditeurs d’eLife qualifient ces résultats de précieux et soutenus par des preuves largement convaincantes, avec une pertinence étendue pour les scientifiques étudiant les modes de déplacement des animaux.
Importance du mouvement latéral
La marche latérale est une caractéristique des ‘vrais crabes’ (Brachyura), le plus grand groupe parmi les décapodes. Cette façon inhabituelle de se déplacer pourrait offrir des avantages importants, par exemple en aidant les crabes à échapper aux prédateurs en rendant leur direction plus difficile à prédire.
« La locomotion latérale pourrait avoir contribué de manière significative au succès écologique des vrais crabes », déclare Yuuki Kawabata, professeur associé à l’École supérieure des sciences intégrées et de la technologie de l’Université de Nagasaki, au Japon. « Il existe environ 7 904 espèces de vrais crabes, ce qui dépasse largement celles de leur groupe sœur, Anomura, ou de leurs proches parents, Astacidea ; elles ont colonisé divers habitats à travers le monde, y compris des environnements terrestres, d’eau douce et des profondeurs marines ; et leur forme corporelle crabesque a évolué plusieurs fois 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 espèces de vrais crabes utilisent la locomotion latérale, certains groupes marchent vers l’avant, ce qui soulève des questions intéressantes. Quand la locomotion latérale a-t-elle émergé, combien de fois a-t-elle évolué au fil des ans, et combien de fois a-t-elle régressé ? »
Analyse des mouvements des crabes à travers les espèces
Pour explorer ces questions, Kawabata et ses collègues ont étudié comment 50 espèces de vrais crabes se déplacent. Chaque espèce a été enregistrée pendant 10 minutes à l’aide d’une caméra vidéo standard dans une arène circulaire en plastique conçue pour ressembler à son habitat naturel. En raison des limitations pratiques, les chercheurs ont observé un individu par espèce.
Les chercheurs ont ensuite combiné ces observations avec des données provenant d’une phylogénie de crabes publiée précédemment qui a cartographié les relations évolutives des Brachyura en utilisant 10 gènes de 344 espèces à travers la plupart des lignées majeures. Comme les données comportementales ne s’alignaient pas toujours parfaitement avec les 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 représenter les espèces qui n’étaient pas directement incluses.
Un changement évolutif unique
Parmi les 50 espèces étudiées, 35 se déplaçaient principalement latéralement, tandis que 15 avançaient. Lorsque les chercheurs ont cartographié ces comportements sur l’arbre évolutif, un schéma clair a émergé. 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 inclut des crabes plus avancés. Après ce point, le trait est resté largement inchangé chez les vrais crabes.
« Cet événement unique contraste fortement avec la carcinisation, qui s’est produite à plusieurs reprises chez les espèces de décapodes », explique Kawabata. « Cela souligne que, bien que les formes corporelles puissent 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 changement unique vers le mouvement latéral a pu jouer un rôle majeur dans le succès des vrais crabes. Se déplacer latéralement permet aux crabes de voyager rapidement dans n’importe quelle direction, facilitant ainsi l’évasion des prédateurs. En même temps, ce type de locomotion est rare dans le règne animal, probablement parce qu’il peut interférer avec d’autres activités importantes telles que le creusement, l’accouplement et l’alimentation.
Selon les auteurs, la marche latérale pourrait représenter une innovation évolutive rare observée principalement chez les vrais crabes, et peut-être dans quelques autres groupes comme les araignées crabes et les nymphe de cicadelles.
Évolution et opportunité environnementale
L’étude souligne également que le succès évolutif n’est pas uniquement déterminé par des innovations biologiques. Les facteurs environnementaux peuvent également jouer un rôle majeur. Les chercheurs estiment que la marche latérale chez les vrais crabes a émergé il y a environ 200 millions d’années (au début du Jurassique, immédiatement après l’extinction Trias-Jurassique). Cette période a été marquée par des changements environnementaux majeurs tels que la rupture de la Pangée, l’expansion des habitats marins peu profonds et la Révolution marine mésozoïque précoce, qui ont probablement créé de nouvelles opportunités pour la diversification des espèces.
« Pour démêler les rôles relatifs de l’innovation et du changement environnemental, nous avons besoin d’analyses supplémentaires sur la diversification dépendante des traits, des chronologies informées par les fossiles et des tests de performance qui lient le mouvement latéral des vrais crabes à des avantages adaptatifs », ajoute Kawabata.
Élargir notre compréhension du mouvement animal
« Ces résultats actuels soulignent que la locomotion latérale chez les vrais crabes est un trait rare mais innovant qui a pu contribuer à leur succès écologique », conclut Kawabata. « De telles innovations peuvent ouvrir de nouvelles opportunités adaptatives tout en restant contraintes par l’histoire phylogénétique et les contextes écologiques. Grâce à des observations comportementales directes et à un cadre phylogénétique, ce travail élargit notre compréhension de la façon dont les modes de déplacement des animaux se diversifient et persistent à travers le temps évolutif. »
Cette recherche a été réalisée par Yuuki Kawabata avec les co-premiers auteurs Junya Taniguchi, Tsubasa Inoue et Kano Kohara du laboratoire Kawabata. D’autres contributeurs incluent Jung-Fu Huang de l’Université nationale de Kaohsiung de science et technologie, Taiwan ; Atsushi Hirai de l’Aquarium de crustacés de Susami, Wakayama, Japon ; Nobuaki Mizumoto de l’Université d’Auburn, Alabama, États-Unis ; et Fumio Takeshita du Musée de l’histoire naturelle et humaine de Kitakyushu, Japon.
