La « marche latérale » emblématique du crabe n’est probablement apparue qu’une seule fois dans l’histoire de l’évolution, provenant d’un ancêtre commun il y a environ 200 millions d’années, et est depuis devenue une caractéristique majeure de l’espèce du « vrai crabe ».Les résultats pertinents ont été publiés dans la revue eLife sous la forme d'une prépublication évaluée par des pairs. Sur la base de la plus grande analyse comparative de la locomotion du crabe à ce jour, des observations vivantes et des données phylogénétiques ont été combinées pour retracer les origines évolutives de cette marche latérale.

Le mouvement latéral est une caractéristique caractéristique du Brachyura, la branche de crabe la plus abondante de l'ordre des Décapodes. L'équipe de recherche suggère que la marche latérale pourrait aider les crabes à éviter les prédateurs, car ce mode de mouvement leur permet de s'échapper rapidement dans des directions plus imprévisibles. Hiroki Kawahata, auteur correspondant de l'article et professeur agrégé à la Graduate School of Science and Technology de l'Université de Nagasaki au Japon, a déclaré que le mouvement latéral pourrait jouer un rôle important dans le succès écologique des vrais crabes. Il existe actuellement environ 7 904 espèces connues de vrais crabes, bien plus que leur groupe frère Anomura et le groupe étroitement apparenté Astacidea. Ils se sont largement répandus dans une variété d’habitats tels que la terre, l’eau douce et même les eaux profondes. Leur forme corporelle typique en forme de crabe a également évolué à plusieurs reprises dans différentes lignées. Ce phénomène est appelé « crabification ».

Bien qu’il existe une multitude d’informations sur la biologie des vrais crabes, les données sur leur comportement locomoteur sont relativement rares. La plupart des vrais crabes marchent principalement de côté, mais certaines espèces marchent également principalement vers l'avant, ce qui soulève plusieurs questions clés : Quand la marche latérale est-elle apparue ? Combien de fois est-il apparu indépendamment au cours de l’évolution ? Et existe-t-il des lignées qui « reculent » de la marche latérale à la marche principalement vers l'avant ?

Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont sélectionné 50 espèces de vrais crabes pour analyser leurs mouvements. Ils ont utilisé une caméra vidéo standard pour filmer chaque espèce de crabe pendant 10 minutes dans une arène circulaire en plastique simulant un environnement naturel. En raison de limitations opérationnelles, un seul individu de chaque espèce a été enregistré. L’équipe a ensuite combiné ces observations comportementales avec un arbre phylogénétique de vrais crabes précédemment publié. Cette étude phylogénétique a reconstruit les relations évolutives de la plupart des lignées majeures sur la base de 344 espèces de vrais crabes et de 10 séquences génétiques. Étant donné que les données comportementales et les données phylogénétiques ne couvrent pas complètement le même groupe d'espèces, l'équipe de recherche a simplifié l'arbre évolutif, en conservant 44 genres, 5 familles et 1 superfamille, et a remplacé les espèces manquantes par des groupes étroitement apparentés si nécessaire.

Parmi les 50 espèces observées, 35 espèces marchaient principalement de côté et 15 espèces marchaient principalement en avant. Lorsque les chercheurs ont cartographié ces schémas de locomotion sur un arbre évolutif, ils ont découvert que la marche latérale n'apparaissait probablement qu'une seule fois dans l'histoire évolutive des vrais crabes. L'analyse montre que ce comportement provient d'un ancêtre à la base d'Eubrachyura, un groupe relativement « supérieur » de vrais crabes dans l'arbre évolutif, qui était à l'origine l'ancêtre principal du comportement progressif, et a continué à être conservé dans l'évolution ultérieure de la véritable lignée des crabes. Kawahata a souligné que cet « événement unique » contraste avec le phénomène de « crabification », qui se produit de manière répétée et indépendante chez les décapodes. Cela suggère que la taille et l’apparence du corps peuvent converger plusieurs fois, alors que les changements de comportement tels que la marche latérale sont relativement rares.

L’équipe de recherche estime que ce changement dans les schémas de déplacement pourrait avoir conféré aux crabes un avantage important en matière de survie. Le mouvement latéral permet au crabe de se déplacer à grande vitesse dans les deux sens, améliorant ainsi sa capacité à échapper aux prédateurs. Mais l’étude a également souligné que le seuil évolutif de la marche latérale pourrait être élevé, car ce mode de mouvement peut interférer avec d’autres comportements clés tels que creuser, se nourrir et s’accoupler. À l'heure actuelle, il semble que la marche latérale stable et typique soit presque unique aux « vrais crabes ». On pense que seuls quelques autres animaux, tels que les araignées-crabes, les cicadelles nymphales, etc., présentent dans une certaine mesure une locomotion similaire.

L'étude prend également en compte les changements environnementaux dans la prise en compte globale du succès du crabe. Selon les estimations, la marche latérale des vrais crabes est apparue il y a environ 200 millions d'années au début du Jurassique, peu de temps après l'extinction massive du Trias-Jurassique. Cette période a vu des changements dramatiques dans l'environnement terrestre, notamment le début de la fragmentation de la Pangée, l'expansion significative des environnements marins peu profonds et les premiers stades de ce qu'on appelle la « révolution marine mésozoïque ». Les scientifiques pensent que ces changements ont créé un grand nombre de nouvelles opportunités écologiques et ont ouvert la voie à l’évolution radiative des vrais crabes.

Kawahata a souligné que pour clarifier davantage les rôles relatifs des « caractères nouveaux » et des changements environnementaux dans la véritable diversification du crabe, des travaux supplémentaires sont nécessaires, tels que l'analyse de la diversification dépendante des traits, la reconstruction à l'échelle temporelle combinée aux archives fossiles et les tests de performance qui relient directement la marche latérale aux avantages adaptatifs. Il a déclaré que les résultats actuels soulignent que le mouvement latéral du crabe est un trait rare mais innovant qui pourrait jouer un rôle important dans son succès écologique. D'une part, ce type d'innovation peut ouvrir de nouveaux espaces d'adaptation ; d’autre part, elle est contrainte par l’histoire phylogénétique et l’environnement écologique. Alimenté par des observations comportementales directes et un cadre phylogénétique, ce travail élargit notre compréhension de la façon dont les schémas de mouvement des animaux apparaissent, se diversifient et sont conservés au fil du temps évolutif.