解开螃蟹横行的谜团!螃蟹的横行,实际上是一次性的大发明?长崎大学等机构探寻进化的起源

解开螃蟹横行的谜团!螃蟹的横行,实际上是一次性的大发明?长崎大学等机构探寻进化的起源

螃蟹的“横向行走”并不仅仅是一个奇怪的习惯

在海边看到螃蟹时,每个人都会有一个疑问。

为什么螃蟹是横着走的?

从人类的角度来看,向前走似乎更自然。无论是狗、猫还是鸟,通常都是朝着面向的方向前进。然而,螃蟹却不同。它们的身体保持朝向我们,快速地横向滑动。这个动作有些滑稽,自古以来就成为图画书、动画和笑话的题材。

然而,最新的研究重新审视了这种“横向行走”,认为它不仅仅是外观上的有趣,而是进化史上的一个重大事件。

根据长崎大学等研究小组的研究,螃蟹的横向行走可能是在大约2亿年前,由现今许多螃蟹的共同祖先一次性获得的。这意味着,现在在海岸或河边看到的许多螃蟹并不是各自独立发明了横向行走,而是可能继承了远古祖先获得的移动方式。

2亿年前是恐龙开始崛起的时代,地球的大陆配置和海洋环境也与现在大不相同。那个古老世界中诞生的行为影响到了现在螃蟹的形态和生活方式。这样一想,那小小的横向一步,突然带上了宏大的时间尺度。


观察50种螃蟹并分类其行走方式

此次研究关注的是被称为“真螃蟹”的短尾下目成员。通常想到的许多螃蟹种类都包含在这里。

研究团队对50种螃蟹进行了观察,记录了它们的实际行走方式。将每种个体放入一个圆形的塑料竞技场中,用标准摄像机记录其10分钟的移动。观察环境尽可能接近它们的自然环境。

随后,分析了螃蟹主要向哪个方向移动。结果大致分为两类:50种中有35种主要横向移动,15种则向前移动。

这里重要的是,不能简单地认为“所有螃蟹都是横着走的”。虽然大多数螃蟹是横着走的,但确实存在向前走的群体。因此,研究团队能够通过系谱树研究横向行走是何时、如何进化的。

仅仅通过行为观察无法看出进化的路径。因此,研究团队结合了344种螃蟹的10个基因构建的现有系谱树数据。也就是说,将“哪个螃蟹与哪个螃蟹更近”的进化关系与“它们各自如何行走”的行为数据结合在一起。

结果表明,横向行走并不是多次独立产生的,而是在被称为Eubrachyura的进化先进的螃蟹群体的根部,从向前行走的祖先中一次性产生的可能性很高。


“螃蟹状形态”多次出现,但“横向行走”却很罕见

在谈论螃蟹的进化时,众所周知的一个词是“蟹化”。这指的是非螃蟹的甲壳类在进化过程中接近螃蟹体型的现象。

笨重的身体、短而折叠的腹部、横向展开的腿。这种“螃蟹状形态”被认为在甲壳类的进化中多次独立出现。仿佛自然界多次达到了相同的设计图,作为进化收敛的例子经常被介绍。

然而,此次研究表明,形态和行为并不一定以相同的方式进化。

螃蟹状的体型反复出现。另一方面,横向行走这种行为,至少在真螃蟹中可能只是一度的重大变化。这非常有趣。身体形态可以多次朝相似方向进化,但移动方式这种行为上的创新,可能并不容易多次独立产生。

行为不仅与骨骼和肌肉有关,还与神经系统、发育、生活环境、捕食者的关系等多种因素结合在一起。看似简单的横向行走动作,实际上是身体结构和神经控制的完美结合才能实现。因此,一旦获得就长期保持,而新生多次独立产生的情况较少。


横向逃跑为何成为优势

那么,横向行走给螃蟹带来了什么优势呢?

研究人员关注的是逃避捕食者。能够快速横向移动的螃蟹可以几乎同样地向左右逃跑。这对追捕者来说是个麻烦,因为很难预测眼前的猎物会向右还是向左走。

在人类的运动中,出其不意的横向动作也是强大的。在足球或篮球中,不仅前后的速度,左右的变向也很重要。对螃蟹来说,横向行走可能是为了在海边或岩石上生存的假动作。

此外,螃蟹的身体横向宽广。腿也向身体的左右伸展。在这种结构下,横向移动比向前移动更有效率。横向行走可能是一种将体型和运动性能巧妙结合的移动方式。

当然,横向行走并不是万能的。研究显示,一些螃蟹的系谱中也有回到向前行走的例子。这表明横向行走存在成本或限制。

例如,对于隐居生活的种类、潜入沙中的种类、在其他生物中或附近获得保护的种类来说,快速横向逃跑的能力可能不那么重要。对于选择了其他生存方式的螃蟹来说,可能不再需要坚持横向行走。

进化并不是“获得了一次好的东西就永远使用它”那么简单。如果环境或生态发生变化,曾经有利的特征可能会朝另一个方向改变。螃蟹的行走方式就是这种灵活性的一个好例子。


横向行走的起源与地球环境的大变动重合

此次研究的另一个有趣之处是,横向行走被认为诞生的时期。

研究团队推测,真螃蟹的横向行走起源于约2亿年前,侏罗纪初期。这一时期正好是三叠纪末大灭绝之后。全球生物相发生了重大更替,出现了新的生态空位。

同时期,超大陆盘古大陆的分裂加速,浅海环境扩展。浅海区域是生物多样化的理想场所。岩石区、沙地、潮滩、珊瑚礁等复杂的环境扩展,促使适应这些环境的生物多样化。

螃蟹的横向行走可能并不是单独带来成功的魔法能力。相反,当地球环境变化带来了新的机会时,它可能成为利用这些机会的重要工具。

进化的成功发生在内部创新与外部环境重合时。拥有快速横向逃跑能力的螃蟹祖先遇到了浅海扩展和捕食压力的变化。这种组合可能导致了现在螃蟹的多样性。


超过7900种真螃蟹与“成功的行走方式”

据研究者称,已知的真螃蟹种类约有7900种以上。与近缘群体相比,这是一种非常大的多样性。螃蟹不仅在海洋中,还在淡水、陆地、深海等多种环境中扩展。

在这种背景下,横向行走到底有多大作用?此次研究为这一问题提供了重要线索。

当然,不能断言“螃蟹仅靠横向行走取得成功”。生物多样化涉及气候、地形、捕食者、食物、繁殖策略、体型结构等多种因素。横向行走只是其中一部分,而且实际上提高了多少生存率或繁殖成功率,还需进一步验证。

研究者自己也表示,今后需要反映化石记录的时间轴精确化,以及测量横向行走实际适应性优势的实验。例如,横向行走与向前行走在逃跑速度和转向的容易程度上有何不同,在有捕食者的环境中哪种更有利等性能测试。

尽管如此,此次研究表明,动物的移动方式可能成为进化的重大转折点。像鸟类的飞行、鱼类的游泳、哺乳动物的奔跑一样,移动方式决定了生物可以去哪里、吃什么、逃避什么。对螃蟹来说,横向行走也可能是拓展世界的关键。


在SNS上,“喜欢这样的研究”“从2亿年前就开始横走”引发反响

 

这项研究虽然是专业的进化生物学话题,但在SNS上也收到了相对亲切的反响。原因很简单,因为主题是每个人都见过的螃蟹横行。

在X平台上,新闻账号和研究相关账号以“螃蟹从2亿年前就开始横走”为切入点进行介绍,对此有“喜欢做这种研究的人”这样的好评反应,以及“从2亿年前就开始横走了”这样的幽默接受。研究内容的细节不如“科学认真回答日常疑问的有趣性”更引人注目。

此外,在Reddit上,“为什么螃蟹横着走”这一问题早已被反复提出,围绕腿部关节的方向、能量效率、身体结构等进行了朴素的解释。此次研究可以说是对这些一般性疑问加上了“横向行走何时诞生、如何传承”的进化史视角。

SNS上的反应有趣的是,螃蟹的横行不仅仅被视为科学新闻,而是被以一种具有模因乐趣的方式接受。“螃蟹一直都是横着走的吗”“祖先也是横移的吗”这样的惊讶,是科学发现稍微改变日常看法的瞬间。

科学新闻有时会被晦涩的术语或专业统计所掩盖。然而,“为什么螃蟹横着走”这一问题,无论是孩子还是成人都能直观地分享。因此,这项研究容易广泛传播。普通生物的常见动作中隐藏着2亿年的历史,这种故事性吸引了人们的兴趣。


深入探究“为什么”时,进化的故事就会显现

螃蟹的横行,单单观察眼前的生物就很有趣。然而,追溯其动作的起源,故事一下子扩展到古代海洋。

曾经向前行走的祖先在某个时期获得了横向移动。这种变化可能是偶然的小差异。然而,这种差异提高了逃避捕食者的能力,帮助进入新环境,并最终传承给多样化的螃蟹。

另一方面,并非所有螃蟹都继续横行。如果生活方式改变,也有回到向前行走的系谱。这表明进化不是一条直线的进步,而是根据环境进行的试错。

此次研究表明,行为也承载着进化的历史。不仅是容易留在化石中的骨骼或壳,行走方式、逃跑方式、觅食方式等行为也深刻影响着生物的多样化。

下次在海边看到螃蟹时,可能会以不同的眼光看待它的横行。眼前的螃蟹不仅仅是在横着逃跑。它仍在用它的脚步追溯2亿年前开始的进化路径。


出处URL

ScienceDaily。确认螃蟹的横行可能源于约2亿年前的共同祖先,50种行为观察,35种横行、15种前行。
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260501052844.htm

eLife的新闻稿。确认研究背景、作者评论、横行可能有助于逃避捕食者、与环境变化的关系等。
https://elifesciences.org/for-the-press/81901af4/study-suggests-crabs-iconic-sideways-walk-evolved-from-common-ancestor

eLife刊登的Reviewed Preprint正文。用于确认论文标题、作者、研究摘要、50种行为分析、横行的单一起源、回到前行的二次性等详细信息。
https://elifesciences.org/reviewed-preprints/110015

长崎大学的研究介绍。确认研究概要、发表日期、论文信息、研究团队的定位。
https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/science/science450.html

长崎大学英文版的研究介绍。用于确认论文信息、作者信息、研究发表的英文概要。
https://en.nagasaki-u.ac.jp/6581/

EurekAlert!的研究发布转载。用于确认论文发表日期、DOI、研究对象、文章标题等。
https://www.eurekalert.org/news-releases/1125115##HTML