(Stange lang/Unsplash) Die verworrene Geschichte des sich entwickelnden Lebens auf unserem Planeten hat unzählige seltsame und wundervolle Kreaturen hervorgebracht, aber keines begeistert Evolutionsbiologen – oder Spalttaxonomen – so sehr wie Krabben.
Als Forscher Anfang dieses Jahres versuchten, die Evolutionsgeschichte der Krabben in all ihrer wilden Pracht in Einklang zu bringen, kamen sie zu dem Schluss, dass sich die charakteristischen Merkmale der Krabbenart in den letzten 250 Millionen Jahren mindestens fünfmal entwickelt haben.
Darüber hinaus war es mürrisch verloren möglicherweise siebenmal oder öfter.
Diese wiederholte Entwicklung eines krabbenähnlichen Körperbaus kam so oft vor, dass sie einen eigenen Namen hat: Karzinisierung. (Und ja, wenn man durch die Evolution seine Mürrischkeit verliert, nennt man das Entkarzinisierung.)
Froschkrabben (Raninidae) sind ein ungewöhnliches Beispiel. Auf dem Weg zu den fast beinlosen puertoricanischen Sandkrabben gingen auch Merkmale des Krabbenkörperbauplans verloren ( Emeritierter von Puerto Rico ) und diverse schiefe Einsiedlerkrebse – aber dann Rote Königskrabben hat in letzter evolutionärer Minute mürrische Gesichtszüge wiedererlangt.
Eine puertoricanische Sandkrabbe. (Michelle Barros Sarmento Gama/iNaturalist/CC BY-NC 4.0)
Warum die Evolution weiterhin den krabbenähnlichen Körperbauplan kreiert und treibt, bleibt ein Rätsel, obwohl die Evolution bei der Erschaffung mürrischer Kreaturen immer wieder etwas richtig machen muss.
Es gibt Tausende von Krabbenarten, die in fast jedem Lebensraum auf der Erde gedeihen, von Korallenriffen und Tiefseeebenen bis hin zu Bächen, Höhlen und Wäldern.
Auch die Größe der Krabben ist beeindruckend. Die Kleinste, die Erbsenkrabbe ( Pinnothera faba ), misst nur Millimeter, während der größte, der Japanische Seespinne ( Macrocheira kaempferi ), erstreckt sich von Klaue zu Klaue über fast 4 Meter (ungefähr 12 Fuß).
Mit ihrem Artenreichtum, der außergewöhnlichen Vielfalt an Körperformen und dem reichen Fossilienbestand sind Krabben eine ideale Gruppe, um Trends in der Artenvielfalt im Laufe der Zeit zu untersuchen. Doch Ordnung im Chaos der Krabben zu finden, ist eine ständige Herausforderung.
Was ist überhaupt eine Krabbe?
Es wird noch seltsamer, denn nicht jede Krabbe ist sozusagen eine Krabbe. Es gibt „echte“ Krabben, wie zum Beispiel Schlammkrabben und Schwimmkrabben. Es gibt aber auch sogenannte Scheinkrabben, etwa die schildscheuen Einsiedlerkrebse mit ihrem spiralförmigen Hinterleib oder die mit Stacheln bedeckten Königskrabben.
Der sichtbarste Unterschied zwischen echten und falschen Krabben besteht darin, wie viele Laufbeine sie haben: Echte Krabben haben vier Paar schlaksiger Beine, während falsche Krabben nur drei haben und ein weiteres Paar in Pint-Größe an der Rückseite.
Sowohl echte als auch falsche Krabben entwickelten ihren breiten, flachen, harten Oberpanzer und die eingesteckten Schwänze unabhängig voneinander von einem gemeinsamen Vorfahren, der keines dieser Merkmale aufwies. schlägt eine Analyse vor veröffentlicht im März 2021 unter der Leitung der Evolutionsbiologin Joanna Wolfe von der Harvard University.
Aber es war kein einfacher Weg, nachdem sich echte und falsche Krabben trennten. Die Evolution hat in den letzten 250 Millionen Jahren Krabben immer wieder geschaffen: ein- oder zweimal bei echten Krabben und mindestens dreimal während der Evolution falscher Krabben, denken Wolfe und Kollegen.
Krabben haben Taxonomen schon lange vor ein Rätsel gestellt, und dies ist ausnahmslos der Fall falsch klassifiziert Arten aufgrund ihrer auffallenden Ähnlichkeiten als echte oder falsche Krabben klassifiziert.
Neben der Frage, wo Arten im Stammbaum des Lebens hingehören, könnte das genaue Verständnis, wie oft die Evolution die krabbenähnliche Körperform geschaffen hat und warum, etwas darüber enthüllen, was die konvergente Evolution antreibt.
„Es muss einen evolutionären Vorteil geben, um diese krabbenartige Form anzunehmen“, sagt die Krabbenexpertin und Co-Autorin von Wolfe, Heather Bracken-Grissom erzählt Populärwissenschaft im Jahr 2020, als die Karzinisierung das Internet in Aufruhr versetzte.
müde: Konvergente Evolution ist keine Seltenheit, insbesondere wenn Arten in ihrer Umgebung einem ähnlichen Selektionsdruck ausgesetzt sind
– Amy (@lolennui) 13. Oktober 2020
verkabelt: 🦀alles 🦀 ist 🦀 Krabbe 🦀
Wie bei vielen Themen haben Evolutionsbiologen viele Ideen, aber keine eindeutigen Antworten zur Karzinisierung. Aufgrund des engen Fokus früherer Forschungen auf ausgewählte Krabbenarten „muss die unkonventionelle Geschichte der Entwicklung des Krabbenkörperplans in Einklang gebracht werden“, so das Team schreibt .
Zunächst sammelte das Forschertrio Daten über die Morphologie, das Verhalten und die Naturgeschichte von Krabben von lebenden Arten und Fossilien und identifizierte die Lücken in den genetischen Daten, die zur Lösung rätselhafter evolutionärer Zusammenhänge beitragen könnten.
„Fast die Hälfte der Äste am Krebsbaum des Lebens bleiben dunkel“ Sie schreiben .
Die meisten karzinierten Krabben haben harte, verkalkte Panzer entwickelt, um sich vor Fressfeinden zu schützen – ein klarer Vorteil –, aber einige Krabben haben diesen Schutz aus unbekannten Gründen aufgegeben.
Seitwärts zu gehen, so albern es auch erscheinen mag, bedeutet, dass Krabben äußerst wendig sind und in beide Richtungen schnell fliehen können, ohne ein Raubtier aus den Augen zu verlieren, sollte eines auftauchen. Aber nicht in allen karzinisierten Abstammungslinien wird Seitwärtsgehen beobachtet (es gibt). vorwärtslaufende Seespinnen ) und einige nicht karzinierte Einsiedlerkrebse können auch seitwärts laufen.
Dass einige Krabben übergroße Krallen entwickelten, um in einem ökologischen Wettrüsten zu Raubtieren zu werden, die Muscheln zerschmettern, kann den Zeitpunkt oder die Erfolge der frühen Krabbenentwicklung ebenfalls nicht vollständig erklären.
(Joanna M. Wolfe)
Über: Phylogenetischer Baum, der Beispiele karzinisierter und entkarzinisierter Kladen zeigt, wobei farbige Punkte die Merkmale auf den Zweigen markieren.
Wie alles in der Wissenschaft ist nichts jemals geklärt und die Evolution wird ihren fröhlichen Weg fortsetzen. Angesichts der zunehmenden Menge an genomischen Informationen über lebende und versteinerte Krabbenarten können Taxonomen jedoch davon ausgehen, dass dies der Fall ist stetig zusammensetzen Was macht eine Krabbe aus, eine Krabbe?
Dies „wird es uns ermöglichen, die vielfältigen Ursprünge und Verluste von ‚Krabben‘-Körperformen im Laufe der Zeit aufzuklären und den Zeitpunkt der Entstehung wichtiger evolutionärer Neuheiten und Körperpläne zu identifizieren.“ sagt Wolfe.
Darüber hinaus bietet die Untersuchung von Krabben eine verlockende Aussicht für Evolutionsforscher, die glauben, dass es möglich sein könnte, die vorhersehbaren Formen, die die Evolution auf der Grundlage von Umweltfaktoren und genetischen Hinweisen hervorbringt, vorherzusagen.
„Die Untersuchung der Krebsevolution liefert eine makroevolutionäre Zeitskala von vor 250 Millionen Jahren, für die wir mit ausreichenden phylogenetischen und genomischen Daten möglicherweise in der Lage sein könnten, die daraus resultierende Morphologie vorherzusagen.“ sagt Bracken-Grissom.
Eine krabbenartige Form könnte eine sichere Wahl sein.
Der Artikel wurde veröffentlicht in BioEssays .