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螃蟹为何横着走?2亿年前一次进化定乾坤

2026-05-11 18:15 Yuuki Kawabata eLife 阅读 0
核心摘要: 日本长崎大学研究团队通过分析50种真蟹的运动模式及系统发育数据,揭示了螃蟹横向行走的进化起源。研究发现,横向行走仅进化了一次,约2亿年前(侏罗纪早期)出现在一个向前行走的祖先

螃蟹为何横着走?2亿年前一次进化定乾坤

螃蟹为何总是横着走?这一标志性行为背后隐藏着怎样的进化秘密?日本长崎大学综合科学与技术研究生院副教授Yuuki Kawabata领导的研究团队,通过迄今最大规模的螃蟹运动比较分析,给出了答案:横向行走在真蟹(Brachyura)中仅进化了一次,时间可追溯至约2亿年前的侏罗纪早期。

研究团队对50种真蟹的运动模式进行了系统观察。他们使用标准摄像机,在模拟自然栖息地的圆形塑料竞技场中,对每种螃蟹拍摄了10分钟。随后,他们将行为数据与基于344种真蟹10个基因序列构建的系统发育树相结合,追溯了横向行走的进化历史。结果显示,在50种螃蟹中,35种主要横向移动,15种主要向前行走。将行为映射到进化树上后,研究人员确认横向行走仅进化了一次,出现在真蟹亚目(Eubrachyura)基部附近的一个向前行走的祖先中,并在后续进化中得以保留。

“这一单一事件与蟹化(carcinization)形成了鲜明对比——蟹化在十足类中多次独立发生,”Kawabata解释道,“这表明虽然体型可以多次趋同,但行为变化如横向行走却极为罕见。”研究人员认为,横向行走可能帮助真蟹快速向两侧移动,从而更有效地躲避捕食者。同时,这种运动方式也带来了进化上的限制,因为它可能干扰挖洞、觅食和交配等其他重要行为。

研究还指出,横向行走的起源时间恰逢三叠纪-侏罗纪灭绝事件之后,当时地球经历了盘古大陆分裂、浅海栖息地扩张和早中生代海洋革命等重大环境变化。这些变化可能为真蟹创造了新的生态机会,促进了其多样化。目前真蟹约有7904种,远超其姐妹群异尾类(Anomura)和近亲螯虾类(Astacidea),并成功占领了陆地、淡水和深海等多样栖息地。

“要厘清创新和环境变化的相对作用,我们需要进一步分析性状依赖的多样化、化石时间线,以及将真蟹横向移动与适应优势联系起来的性能测试,”Kawabata总结道,“这些结果表明,真蟹的横向行走是一种罕见但创新的性状,可能对其生态成功做出了贡献。此类创新可以打开新的适应机会,同时又受到系统发育历史和生态背景的约束。”


参考文献: Kawabata Y, et al. The evolutionary origin of sideways walking in true crabs. eLife, 2025; DOI: 10.7554/eLife.104642.1
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