Das ikonische „Seitwärtsgehen“ der Krabben tauchte höchstwahrscheinlich nur einmal in der Geschichte der Evolution auf, entstand vor etwa 200 Millionen Jahren auf einen gemeinsamen Vorfahren und ist seitdem zu einem Hauptmerkmal der „echten Krabben“-Art geworden. Ähnliche Ergebnisse wurden in der Zeitschrift eLife in Form eines von Experten begutachteten Vorabdrucks veröffentlicht. Basierend auf der bisher umfangreichsten vergleichenden Analyse der Bewegungsmuster von Krabben wurden lebende Beobachtungen und phylogenetische Daten kombiniert, um den evolutionären Ursprung dieses Seitwärtsgangs zu ermitteln.

Seitliche Bewegung ist das charakteristische Merkmal von „Brachyura“, dem am häufigsten vorkommenden Krabbenzweig der Ordnung Decapoda. Das Forschungsteam vermutet, dass seitliches Gehen den Krebsen helfen könnte, Raubtieren auszuweichen, da diese Bewegungsart es ihnen ermöglicht, schnell in unvorhersehbarere Richtungen zu entkommen. Hiroki Kawahata, korrespondierender Autor der Arbeit und außerordentlicher Professor an der Graduate School of Science and Technology der Universität Nagasaki in Japan, sagte, dass die seitliche Bewegung eine wichtige Rolle für den ökologischen Erfolg echter Krabben spielen könnte. Derzeit sind etwa 7.904 Arten echter Krabben bekannt, weit mehr als ihre Schwestergruppe Anomura und die eng verwandte Gruppe Astacidea. Sie haben sich in einer Vielzahl von Lebensräumen wie Land, Süßwasser und sogar der Tiefsee weit verbreitet. Auch ihre typische „krabbenförmige“ Körperform hat sich in verschiedenen Abstammungslinien immer wieder weiterentwickelt. Dieses Phänomen wird „Krabifizierung“ genannt.

Obwohl Informationen über die Biologie echter Krabben reichlich vorhanden sind, sind Daten über ihr Bewegungsverhalten relativ rar. Die meisten echten Krabben gehen hauptsächlich seitwärts, aber einige Arten gehen auch hauptsächlich vorwärts, was mehrere wichtige Fragen aufwirft: Wann kam das seitliche Gehen auf? Wie oft ist es im Laufe der Evolution unabhängig voneinander aufgetaucht? Und gibt es Abstammungslinien, die sich vom seitlichen Gehen zum überwiegend vorwärts gerichteten Gehen „zurückziehen“?

Um diese Fragen zu beantworten, wählten die Forscher 50 Arten echter Krabben aus, um ihre Bewegungsmuster zu analysieren. Mit einer Standard-Videokamera filmten sie jede Krabbenart zehn Minuten lang in einer kreisförmigen Plastikarena, die eine natürliche Umgebung simulierte. Aufgrund betrieblicher Einschränkungen wurde nur ein Individuum jeder Art erfasst. Anschließend kombinierte das Team diese Verhaltensbeobachtungen mit einem zuvor veröffentlichten Stammbaum echter Krabben. Diese phylogenetische Studie rekonstruierte die evolutionären Beziehungen der meisten großen Abstammungslinien auf der Grundlage von 344 echten Krabbenarten und 10 Gensequenzen. Da Verhaltensdaten und phylogenetische Daten nicht vollständig dieselbe Artengruppe abdecken, vereinfachte das Forschungsteam den Evolutionsbaum, behielt 44 Gattungen, 5 Familien und 1 Überfamilie bei und ersetzte fehlende Arten bei Bedarf durch eng verwandte Gruppen.

Von den 50 beobachteten Arten gingen 35 Arten hauptsächlich seitwärts und 15 Arten hauptsächlich vorwärts. Als die Forscher diese Fortbewegungsmuster auf einen Evolutionsbaum abbildeten, stellten sie fest, dass das Seitwärtsgehen höchstwahrscheinlich nur einmal in der Evolutionsgeschichte echter Krabben vorkam. Die Analyse zeigt, dass dieses Verhalten von einem Vorfahren an der Basis von Eubrachyura, einer relativ „höheren“ Gruppe echter Krabben im Evolutionsbaum, stammte, der ursprünglich der Hauptvorfahre des progressiven Verhaltens war, und in der späteren Evolution der echten Krabbenlinie beibehalten wurde. Kawahata wies darauf hin, dass dieses „einzelne Ereignis“ im Gegensatz zum Phänomen der „Krabifizierung“ steht, das bei Zehnfüßern wiederholt und unabhängig auftritt. Dies deutet darauf hin, dass Körpergröße und Aussehen häufig übereinstimmen können, während Verhaltensänderungen wie das Seitwärtsgehen relativ selten sind.

Das Forschungsteam glaubt, dass diese Änderung der Bewegungsmuster echten Krabben wichtige Überlebensvorteile gebracht haben könnte. Die seitliche Bewegung ermöglicht es der Krabbe, sich mit hoher Geschwindigkeit in beide Richtungen zu bewegen, wodurch ihre Fähigkeit verbessert wird, Raubtieren auszuweichen. Die Studie wies jedoch auch darauf hin, dass die evolutionäre Schwelle für das Seitwärtsgehen möglicherweise hoch liegt, da diese Bewegungsart andere wichtige Verhaltensweisen wie Graben, Fressen und Paarung beeinträchtigen kann. Derzeit scheint es, dass das stabile und typische Seitwärtsgehen fast nur bei „echten Krabben“ vorkommt. Es wird angenommen, dass nur wenige andere Tiere, wie z. B. Krabbenspinnen, Nymphenzikaden usw., eine ähnliche Fortbewegung in gewissem Maße zeigen.

In der Studie wurden auch Umweltveränderungen in die Gesamtbetrachtung des Erfolgs der Krabbe einbezogen. Schätzungen zufolge entstand das seitliche Gehen echter Krabben vor etwa 200 Millionen Jahren im frühen Jura, kurz nach dem Massenaussterben im Trias und Jura. In dieser Zeit kam es zu dramatischen Veränderungen in der Umwelt der Erde, einschließlich des Beginns des Auseinanderbrechens von Pangäa, der erheblichen Ausweitung flacher Meeresumwelten und der frühen Stadien der sogenannten „Mesozoischen Meeresrevolution“. Wissenschaftler glauben, dass diese Veränderungen eine Vielzahl neuer ökologischer Möglichkeiten eröffneten und den Weg für die Strahlungsentwicklung echter Krabben bereiteten.

Kawahata wies darauf hin, dass zur weiteren Klärung der relativen Rolle von „neuen Merkmalen“ und Umweltveränderungen bei der echten Krabbendiversifizierung weitere Arbeiten erforderlich sind, wie z. B. eine merkmalsabhängige Diversifizierungsanalyse, eine Zeitskalenrekonstruktion in Kombination mit Fossilienfunden und Leistungstests, die das seitliche Gehen direkt mit adaptiven Vorteilen verknüpfen. Er sagte, die aktuellen Ergebnisse unterstreichen, dass die seitliche Bewegung der Krabbe ein seltenes, aber innovatives Merkmal sei, das eine wichtige Rolle für ihren ökologischen Erfolg spielen könnte. Einerseits kann diese Innovation neue Anpassungsräume eröffnen, andererseits ist sie jedoch durch die phylogenetische Geschichte und das ökologische Umfeld eingeschränkt. Basierend auf direkten Verhaltensbeobachtungen und einem phylogenetischen Rahmen erweitert diese Arbeit unser Verständnis darüber, wie Bewegungsmuster von Tieren entstehen, sich diversifizieren und über die Evolutionszeit hinweg erhalten bleiben.