螃蟹是独特且不断进化的动物，经常将其生活方式从海洋环境转移到其他环境中。最受欢迎的食物种类可以是完全海洋的(雪蟹)或河口的(马里兰蓝蟹、珍宝蟹)。一些高度陆地的物种如果处于较高的水平就可以爬树，而另一些物种如果成年后完全浸入水中就会死亡。

在系统生物学的一项新研究中，由哈佛大学有机与进化生物学系博士后研究员乔安娜·沃尔夫(JoannaWolfe)领导的国际研究小组询问真正的螃蟹(Brachyura)离开海洋环境生活了多少次和何时在其他环境中。

该研究项目历时近20年，发现真正的螃蟹不仅离开海洋环境7至17次，而且它们的年龄也比之前的估计更古老，可以追溯到三叠纪中期，与一些最早的恐龙一起生活，距今4500万年比之前假设的侏罗纪。

真正的螃蟹包括109个科7,600多个品种。数百万年来，一些螃蟹种类已经离开海洋环境，生活在其他环境中，包括潮间带、陆地和淡水。对于大多数节肢动物来说，陆地化，即离开海洋进入陆地的过程，只发生过一次(昆虫、多足动物)或可能发生过几次(蜘蛛纲动物)，大多数事件发生在3亿多年前。

沃尔夫说：“我们的研究表明，在过去的1亿年里，真正的螃蟹独立在陆地和淡水中繁殖了大约17次。”这17个蟹类群中的大多数只能在半陆地栖息地(潮间带、泻湖和河口)生存。大多数最独立于海水的螃蟹(例如招潮蟹、吸血蟹和陆地蟹)都集中在族谱中一个物种丰富的群体中。

研究人员为真正的螃蟹收集了三个新数据集。来自88个真正蟹科的344个物种的分子系统发育，其中包括海洋和非海洋类群。化石校准由36个“经过审查”的校准和古生物学数据库中完整记录的螃蟹化石记录组成。

最后，收集自然历史数据(栖息地、幼虫发育、呼吸形态、刚毛类型、穴居、昼夜活动)，帮助他们从系统发育到陆地性梯度对每个蟹种进行整体分类。

从数据集中，研究人员能够重建系统发育关系。他们应用了贝叶斯方法，该方法最初是在流行病学中开发的，用于研究像COVID-19这样的病毒如何进化，以确定进化的时间。这使他们能够估计海洋环境中生态转变的数量。

该研究对陆地化的两种途径进行了分类。动物从完全海洋进入陆地，穿过潮间带、海滩、沿海森林和丛林。另一种是动物从完全海洋进入陆地，间接穿过河口、水下淡水、河岸，最后是沿海森林和丛林。

沃尔夫说：“我们看到了大量具有某些特征的陆地化趋同事件，这使我们有能力预测其他群体中可能发生的事情。这就是我们的目标，能够应用我们的研究成果。”看到生命之树的另一边。”

这项研究有助于更好地理解趋同进化以及从水中生物到陆地生物的不同生物的适应。生物学家想知道如何预测表型或形态是否会在群体中进化。

螃蟹为了解适应全新环境的早期过程以及可能有助于预测这些途径的不同程度的进化限制提供了一个重要的窗口。

“螃蟹继续让我们感到惊讶，这样的研究使我们能够更多地了解栖息地转变和这些重要事件发生的时间，”佛罗里达国际大学的合著者助理教授希瑟·D·布拉肯-格里索姆说。

令人惊讶的是，研究人员还在至少2到3次螃蟹完全回归海洋生物的数据中找到了证据。

沃尔夫说：“螃蟹没有生活在陆地上的目标，我们的研究结果表明，从完全海洋环境迁移到潮间带或河口环境更容易，而过渡到更独立于水生活的难度要高出一百倍。”就像招潮蟹一样，它们主要生活在陆地上，因为它们有更多的生理适应能力。进化是不断进行的，生物体占据的生态位会随着时间的推移而变化;没有一种完美的适应可以永远持续下去。”

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