Bizarros caranguejos-ferradura são, na verdade, parentes das aranhas

Esses grandes habitantes do mar fazem parte da árvore genealógica dos aracnídeos, afirmam cientistas em novo estudo. Terça-feira, 23 Abril

Por Nadia Drake

 

 

 

 

 

Um caranguejo-ferradura fotografado em Money Island, Nova Jersey. Atualmente, há quatro espécies dessas criaturas pré-históricas. foto de Joel Sartore, National Geographic Photo Ark

 

Apesar do nome, os caranguejos-ferradura, criaturas aquáticas estranhas e antigas, não se parecem com ferraduras e definitivamente não são caranguejos.

Eles são aracnídeos. Assim como aranhas, escorpiões, amblipígios, ácaros e diversos outros bichos de pernas longas que vivem em terra firme.

Essa foi a mais recente conclusão dos cientistas após realizarem o sequenciamento de uma grande quantidade de material genético de caranguejos-ferradura e aracnídeos, e se basearem nas sequências obtidas para desenhar uma árvore genealógica mais plausível.

"Essa parte específica da árvore da vida sempre foi bastante difícil de resolver", afirma o líder do estudo Jesús Ballesteros, da Universidade de Wisconsin-Madison, que recentemente relatou os resultados na revista científica Systematic Biology.

"Porém um aspecto surpreendente dessa análise é que independentemente de como os dados eram tratados, consistentemente obtínhamos os mesmos resultados... os caranguejos-ferradura estão sempre relacionados aos aracnídeos [na árvore genealógica]".

Uma história de grupos-irmãos

Os cientistas sabem há décadas que os caranguejos-ferradura e os aracnídeos, ambos pertencentes ao subfilo Chelicerata, estão estritamente relacionados, mas eles ainda desconhecem os detalhes dessa relação.
Os caranguejos-ferradura, animais de sangue azul do gênero Xiphosura, foram observados pela primeira vez no registro fóssil há cerca de 450 milhões de anos. Mais ou menos nessa época, os aracnídeos passaram a existir.
De acordo com a antiga versão da história, os aracnídeos e os caranguejos-ferradura possuíam um ancestral em comum, um quelicerado aquático qualquer, e então se dividiram em linhagens-irmãs. Uma linhagem rapidamente passou a habitar a terra firme e se diversificou em mais de 100 mil espécies, que hoje compõem os aracnídeos.

Caranguejos-ferradura, encontrados nos oceanos do mundo todo, são comuns nas praias do leste dos EUA.

foto de Joel Sartore, National Geographic Photo Ark

A outra, a dos caranguejos-ferradura, permaneceu inalterada e sobreviveu a grandes eventos de extinção em massa basicamente da forma como é atualmente. Hoje, há apenas quatro espécies sobreviventes de caranguejo-ferradura nos oceanos do mundo, algumas tendo mais de 30 centímetros de comprimento.
"O problema com os xifosuros é que há apenas quatro espécies existentes", afirma Matthias Obst, da Universidade de Gothenburg, na Suécia, que também estuda a relação evolucionária com os quelicerados.
Então, "a diversidade interna é muito restrita, o que normalmente ajuda a estabilizar certos grupos na árvore genealógica".

Aracnocaranguejos

Contudo, recentemente, os trabalhos de sequenciamento genômico realizados por Ballesteros e colegas têm desafiado essa história, sugerindo que, ao invés da existência de um grupo-irmão dos aracnídeos, os caranguejos-ferradura sejam aracnídeos.
Esse estudo mais recente chegou a essa conclusão após avaliar as árvores genealógicas capazes de explicar como as sequências genéticas são distribuídas entre 53 espécies de aracnídeos, caranguejos-ferradura e aranhas-do-mar (que, apesar do nome, não são aranhas de verdade, mas outra linhagem de quelicerado), bem como entre vários crustáceos e insetos.

A maioria dessas árvores genealógicas, quase dois terços delas, classificam o gênero Xiphosura, dentro da linhagem dos aracnídeos, como um grupo-irmão das aranhas-carrapato.
Mas Rosa Fernández, que também estuda a evolução dos aracnídeos no Centro de Regulação Genômica de Barcelona, diz que ainda há muitas incertezas. Por exemplo, um terço dos genes submetidos a sequenciamento mantêm os caranguejos-ferradura fora da classe dos aracnídeos.
"Os autores fizeram um excelente trabalho", diz Fernández. Mas "não ficaria surpresa se metodologias alternativas produzissem um resultado diferente no futuro".

Por terra ou mar?

Se esse resultado permanecer, a história da evolução dos aracnídeos precisará ser recontada. Basicamente os cientistas precisam explicar como uma pequena ramificação da árvore genealógica acabou no mar enquanto todos os demais habitam a terra. Os caranguejos-ferradura se dividiram dos aracnídeos terrestres e retornaram ao mar? Ou os aracnídeos passaram a habitar a terra firme mais de uma vez?
"Até agora, nós, ou pelo menos eu, achávamos que os xifosuros haviam evoluído de um ancestral marítimo parecido com uma trilobita, comum a todos os artrópodes", afirma Obst, se referindo ao grupo de organismos que inclui insetos e crustáceos, além de aracnídeos e outros. "Agora, parece que os ancestrais dos caranguejos-ferradura habitavam a terra e eram bem pequenos".
Ele acha isso um pouco difícil de explicar. Porém, independente do desfecho da história, uma coisa é certa: os caranguejos-ferradura continuarão sendo as criaturas mais estranhas já vistas.

 

A horseshoe crab photographed in Money Island, New Jersey. There are four living species of the ancient creatures.

Photograph by Joel Sartore, National Geographic Photo Ark

Bizarre horseshoe crabs are actually spider relatives

The primordial ocean dwellers are squarely situated in the arachnid family tree, scientists claim in a new study.

Despite their name, horseshoe crabs—bizarre, ancient aquatic critters—don’t look like horseshoes and they’re definitely not crabs.

They’re arachnids. Just like spiders, scorpions, amblypygids, mites and a bunch of other leggy, land-dwelling animals.

That’s what scientists recently concluded after sequencing an enormous amount of genetic material from horseshoe crabs and arachnids, and then using those sequences to draw the most plausible family tree. (Read more about horseshoe crab evolution.)

“This particular part of the tree of life has always been quite challenging to solve,” says study leader Jesús Ballesteros of the University of Wisconsin-Madison, who reported the results recently in the journal Systematic Biology.

“But one of the things that was surprising in this analysis is that regardless of how we treated the data, we consistently found the same results … the horseshoe crabs are always nested inside the arachnids [on the family tree].”

A tale of two sisters

For decades, scientists have known that horseshoe crabs and arachnids, which both belong in the subphylum Chelicerata, are closely related, but it’s been tricky to sort out just how closely related.

Horseshoe crabs, the blue-blooded burrowers in the genus Xiphosura, first appeared in the fossil record about 450 million years ago. Around that same time, arachnids crawled into existence.

As the old version of the story went, arachnids and horseshoe crabs descended from a common ancestor, an aquatic chelicerate of some sort, and then split into sister branches. One lineage quickly moved onto land and diversified into as many as 100,000 species, becoming today’s arachnids. (See pictures of fossil spiders found with “glowing” eyes.)

Another, the horseshoe crabs, stayed put and survived major mass extinction events essentially as-is; today, there are only four surviving species of horseshoe crabs found throughout the world’s oceans, some of which can be more than a foot long.

“The problem with Xiphosurans is that there are only four extant species,” says Matthias Obst of Sweden’s University of Gothenburg, who also studies the evolutionary relationships within chelicerates.

So there’s “very little internal diversity, which usually helps to stabilize certain groups in the tree of life.”

Arachnocrabs

But in more recent years, genomic sequencing work by Ballesteros and others has challenged this story, suggesting that instead of existing as a sister group to arachnids, horseshoe crabs are arachnids.

This most recent study reached that conclusion after assessing the family trees that can most easily explain how genetic sequences are distributed among 53 species of arachnids, horseshoe crabs and sea spiders (which, despite the name, are not actual spiders, but another chelicerate lineage), as well as various crustaceans and insects.



Horseshoe crabs, found throughout the world's oceans, are a familiar sight on beaches of the eastern U.S.

The majority of those gene trees—roughly two-thirds—place Xiphosura well within the arachnid lineage, appearing as a sister group to hooded tick spiders.

But Rosa Fernández, who also studies arachnid evolution at the Center for Genomic Regulation in Barcelona, notes that there are lingering uncertainties. For instance, one-third of the sequenced genes keep horseshoe crabs outside arachnids.

By land or by sea?

If that result holds, the story of arachnid evolution needs a bit of tweaking—in essence, scientists need to explain how one small branch on the family tree ended up in the sea while everyone else is hanging out on land. Did horseshoe crabs split from terrestrial arachnids and return to sea? Or did arachnids move onto the land more than once? (See 10 beautiful photos that will make you love spiders.)

“Until now, we—or at least myself—had the idea that Xiphosurans evolved from a marine trilobite-like ancestor of all arthropods,” Obst says, referring to the group of organisms that includes insects and crustaceans, in addition to arachnids and others. “Now it looks like horseshoe crab ancestors lived on land and were rather small.”

He finds that a bit tough to explain. But no matter how that story shakes out, it’s true that horseshoe crabs will remain as weird as ever.