El icónico "caminar lateral" del cangrejo probablemente solo apareció una vez en la historia evolutiva, originándose de un ancestro común hace unos 200 millones de años, y desde entonces se ha convertido en una característica importante de la especie del "verdadero cangrejo". Los resultados relevantes se publicaron en la revista eLife en forma de una preimpresión revisada por pares. Basado en el mayor análisis comparativo de los patrones de movimiento de los cangrejos hasta la fecha, se combinaron observaciones vivas y datos filogenéticos para rastrear el origen evolutivo de este caminar lateral.
El movimiento lateral es una característica distintiva de Brachyura, la rama más abundante de cangrejos del orden Decapoda. El equipo de investigación sugiere que caminar lateralmente puede ayudar a los cangrejos a evitar a los depredadores porque este modo de movimiento les permite escapar rápidamente en direcciones más impredecibles. Hiroki Kawahata, autor correspondiente del artículo y profesor asociado de la Escuela de Graduados en Ciencia y Tecnología de la Universidad de Nagasaki en Japón, dijo que el movimiento lateral puede desempeñar un papel importante en el éxito ecológico de los verdaderos cangrejos. Actualmente hay alrededor de 7.904 especies conocidas de cangrejos verdaderos, muchas más que su grupo hermano Anomura y el grupo estrechamente relacionado Astacidea. Se han extendido ampliamente a una variedad de hábitats como la tierra, el agua dulce e incluso las profundidades marinas. Su típica forma corporal en forma de "cangrejo" también ha evolucionado repetidamente en diferentes linajes. Este fenómeno se llama "crabificación".
Aunque la información sobre la biología de los cangrejos verdaderos es abundante, los datos sobre su comportamiento locomotor son relativamente escasos. La mayoría de los cangrejos verdaderos caminan principalmente de lado, pero algunas especies también caminan principalmente hacia adelante, lo que plantea varias preguntas clave: ¿Cuándo apareció el caminar lateral? ¿Cuántas veces ha aparecido de forma independiente durante la evolución? ¿Y hay linajes que se "retiran" de la marcha lateral a la marcha predominantemente hacia adelante?
Para responder a estas preguntas, los investigadores seleccionaron 50 especies de cangrejos verdaderos para analizar sus patrones de movimiento. Utilizaron una cámara de vídeo estándar para filmar cada especie de cangrejo durante 10 minutos en una arena circular de plástico que simulaba un entorno natural. Debido a limitaciones operativas, sólo se registró un individuo de cada especie. Luego, el equipo combinó estas observaciones de comportamiento con un árbol filogenético de cangrejos verdaderos publicado previamente. Este estudio filogenético reconstruyó las relaciones evolutivas de la mayoría de los linajes principales basándose en 344 especies de cangrejos verdaderos y 10 secuencias de genes. Dado que los datos de comportamiento y los datos filogenéticos no cubren completamente el mismo grupo de especies, el equipo de investigación simplificó el árbol evolutivo, conservando 44 géneros, 5 familias y 1 superfamilia, y reemplazó las especies faltantes con grupos estrechamente relacionados cuando fue necesario.
Entre las 50 especies observadas, 35 especies caminaban principalmente de lado y 15 especies caminaban principalmente hacia adelante. Cuando los investigadores mapearon estos patrones de locomoción en un árbol evolutivo, descubrieron que caminar de lado probablemente apareció sólo una vez en la historia evolutiva de los cangrejos verdaderos. El análisis muestra que este comportamiento se originó a partir de un ancestro en la base de Eubrachyura, un grupo relativamente "superior" de cangrejos verdaderos en el árbol evolutivo, que originalmente fue el ancestro principal del comportamiento progresivo, y continuó reteniéndose en la evolución posterior del linaje de cangrejos verdaderos. Kawahata señaló que este "evento único" contrasta con el fenómeno de la "cangrebificación", que ocurre de forma repetida e independiente en los decápodos. Esto sugiere que el tamaño y la apariencia del cuerpo pueden converger muchas veces, mientras que los cambios de comportamiento, como caminar de lado, son relativamente raros.
El equipo de investigación cree que este cambio de movimiento puede haber dado a los cangrejos una importante ventaja de supervivencia. El movimiento lateral permite al cangrejo moverse a altas velocidades en ambas direcciones, mejorando su capacidad para evadir a los depredadores. Pero el estudio también señaló que el umbral evolutivo para caminar de lado puede ser alto, porque este modo de movimiento puede interferir con otros comportamientos clave como excavar, alimentarse y aparearse. En la actualidad, parece que el típico y estable caminar de lado es casi exclusivo de los "verdaderos cangrejos". Se cree que sólo unos pocos animales más, como las arañas cangrejo, las saltahojas ninfales, etc., muestran una locomoción similar hasta cierto punto.
El estudio también tuvo en cuenta los cambios ambientales en la consideración general del éxito del cangrejo. Según las estimaciones, la marcha lateral de los verdaderos cangrejos se originó hace unos 200 millones de años en el Jurásico Temprano, poco después de la extinción masiva del Triásico-Jurásico. Este período vio cambios dramáticos en el medio ambiente de la Tierra, incluido el comienzo de la desintegración de Pangea, la expansión significativa de los ambientes marinos poco profundos y las primeras etapas de la llamada "Revolución Marina Mesozoica". Los científicos creen que estos cambios crearon una gran cantidad de nuevas oportunidades ecológicas y proporcionaron un escenario para la evolución de la radiación de los verdaderos cangrejos.
Kawahata señaló que para aclarar aún más los roles relativos de los "rasgos nuevos" y los cambios ambientales en la verdadera diversificación de los cangrejos, se necesita más trabajo, como análisis de diversificación dependiente de rasgos, reconstrucción a escala de tiempo combinada con registros fósiles y pruebas de rendimiento que vinculen directamente la caminata lateral con ventajas adaptativas. Dijo que los hallazgos actuales resaltan que el movimiento lateral del cangrejo es un rasgo raro pero innovador que puede desempeñar un papel importante en su éxito ecológico. Por un lado, esta innovación puede abrir un nuevo espacio adaptativo, pero por otro lado, está limitada por la historia filogenética y el entorno ecológico. Impulsado por observaciones conductuales directas y un marco filogenético, este trabajo amplía nuestra comprensión de cómo surgen, se diversifican y se conservan los patrones de movimiento animal a lo largo del tiempo evolutivo.