Des chercheurs révèlent l’odyssée épique des véritables crabes, de la mer à la terre et vice-versa

Les crabes sont des animaux uniques et en constante évolution, qui déplacent souvent leur mode de vie hors des environnements marins vers d’autres environnements. Les espèces alimentaires les plus populaires peuvent être entièrement marines (crabe des neiges) ou estuariennes (crabe bleu du Maryland, crabe dormeur). Certaines espèces hautement terrestres peuvent grimper aux arbres si elles se trouvent à des niveaux plus élevés, tandis que d’autres mourront si elles sont complètement immergées dans l’eau à l’âge adulte.

Dans une nouvelle étude en Biologie systématiqueune équipe internationale de chercheurs dirigée par Joanna Wolfe, chercheuse postdoctorale au Département de biologie organisationnelle et évolutive de Harvard, a demandé combien de fois et quand les vrais crabes (Brachyura) quittaient le milieu marin pour vivre dans d’autres environnements.

L’étude, dont le projet a duré près de 20 ans, a révélé que les vrais crabes ont non seulement quitté le milieu marin 7 à 17 fois, mais qu’ils sont également plus âgés que les estimations précédentes, datant du Trias moyen aux côtés de certains des premiers dinosaures, 45 millions d’années plus âgés. que le Jurassique supposé précédemment.

Les vrais crabes comprennent plus de 7 600 espèces réparties dans 109 familles. Pendant des millions d’années, certaines espèces de crabes ont quitté le milieu marin pour vivre dans d’autres environnements, notamment intertidal, terrestre et d’eau douce. Pour la plupart des arthropodes, la terrestrestrialisation, le processus de sortie des océans pour la terre, ne s’est produite qu’une seule fois (insectes, myriapodes) ou peut-être quelques fois (arachnides), la plupart des événements se produisant il y a plus de 300 millions d’années.

“Nos recherches ont montré qu’au cours des 100 derniers millions d’années, les vrais crabes ont peuplé indépendamment les terres et les eaux douces environ 17 fois”, a déclaré Wolfe. La plupart de ces 17 groupes de crabes ne peuvent survivre que dans des habitats semi-terrestres (zones intertidales, lagons et estuaires). La majorité des crabes les plus indépendants de l’eau de mer (comme les crabes violonistes, les crabes vampires et les crabes terrestres) sont concentrés dans un groupe riche en espèces de l’arbre généalogique.

Les chercheurs ont rassemblé trois nouveaux ensembles de données sur les vrais crabes. Une phylogénie moléculaire de 344 espèces de 88 véritables familles de crabes, comprenant des groupes marins et non marins. Étalonnages de fossiles composés de 36 étalonnages « vérifiés » et de l’intégralité des archives fossiles de crabes documentées de la base de données de paléobiologie.

Et enfin, une collection de données d’histoire naturelle (habitat, développement larvaire, morphologie respiratoire, types de soies, fouisseurs, activité diurne/nocturne) pour les aider à classer de manière holistique chaque espèce de crabe depuis leur phylogénie dans un gradient de terrestre.

À partir des ensembles de données, les chercheurs ont pu reconstruire les relations phylogénétiques. Ils ont appliqué des méthodes bayésiennes, développées à l’origine en épidémiologie pour étudier l’évolution de virus comme le COVID-19, afin de déterminer le moment de l’évolution. Cela leur a permis ensuite d’estimer le nombre de transitions écologiques à partir des milieux marins.

L’étude a classé deux voies vers la terrestreisation. Celui où l’animal passe du milieu entièrement marin à la terre en passant par les zones intertidales, les plages, les forêts côtières et les jungles. L’autre où l’animal passe du milieu entièrement marin à la terre indirectement en passant par les estuaires, les eaux douces submergées, les berges des rivières et enfin les forêts et jungles côtières.

“Nous avons observé un assez grand nombre d’événements convergents de terrestreisation avec certains ensembles de traits”, a déclaré Wolfe, “et cela nous donne une certaine capacité à prédire ce qui a pu se produire dans d’autres groupes. C’est le but, être en mesure d’appliquer ce que nous avons observé. voir à travers l’arbre de vie.

L’étude contribue à une meilleure compréhension de l’évolution convergente et de l’adaptation de différents organismes, de la vie aquatique à la vie terrestre. Les biologistes veulent savoir comment prédire si un phénotype ou une morphologie évoluera dans un groupe.

Les crabes offrent une fenêtre importante sur les premiers processus d’adaptation à des environnements radicalement nouveaux et sur les différents degrés de contrainte évolutive qui peuvent aider à prédire ces voies.

“Les crabes continuent de nous étonner et des études comme celle-ci nous permettent d’en apprendre davantage sur les transitions d’habitat et le calendrier de ces événements importants”, a déclaré la professeure adjointe co-auteure Heather D. Bracken-Grissom, de la Florida International University.

Étonnamment, les chercheurs ont également trouvé dans les données des preuves d’au moins 2 à 3 fois le retour des crabes à la vie entièrement marine.

“Les crabes n’ont pas pour objectif de vivre sur terre”, a déclaré Wolfe. “Nos résultats suggèrent qu’il est plus facile de passer d’un environnement entièrement marin à un environnement intertidal ou estuarien, et qu’il est jusqu’à cent fois plus difficile de passer à une vie plus indépendante de l’eau. ”