Une diversité cachée de crabes découverte dans les récifs coralliens

Une nouvelle étude a mis en lumière une exception surprenante au modèle d’uniformité à travers l’Indo-Pacifique occidental, l’écosystème marin le plus vaste et le plus riche en biodiversité de la planète. Alors que de nombreuses espèces de cette région ont une aire de répartition relativement large, y compris les poissons et les coquillages notés par Charles Darwin, le même schéma a été observé chez les crabes.

Les crabes chlorodiellines, communs sur les récifs coralliens, ont longtemps été difficiles à distinguer uniquement sur la base de leur apparence, tant ils se ressemblent. Cependant, une équipe de chercheurs a découvert que les espèces de crabes chlorodiellines dont les aires de répartition ne se chevauchent pas sont souvent presque identiques, mais que celles qui occupent la même région présentent une caractéristique unique.

L’étude, dirigée par Robert Lasley, ancien chercheur postdoctoral au Musée d’histoire naturelle de Floride, a révélé que la clé pour distinguer ces crabes d’apparence similaire réside dans leurs appendices spécialisés utilisés pour la reproduction, appelés gonopodes. Ces structures complexes et spécifiques à chaque espèce ont évolué à plusieurs reprises dans différents groupes d’arthropodes, notamment les crustacés, les papillons nocturnes et les mille-pattes, et sont utilisées de diverses manières pour le transfert et le serrage des spermatozoïdes.

« Ils se ressemblent tous, jusqu’à ce que vous compariez leurs gonopodes, qui sont structurellement complexes et très spécifiques à une espèce », a expliqué Lasley.

Chez les crabes, les gonopodes sont parfois équipés de volants élaborés qui leur donnent l’apparence d’une spatule avec un mohawk. Lasley voulait comprendre s’il existait une tendance dans la variation de ces gonopodes, ce qui l’a amené à étudier des espèces dans tout l’Indo-Pacifique occidental. Au cours de plus d’une décennie, il a collecté des spécimens lors de nombreuses incursions marines en mer Rouge, à Singapour, en Australie et dans les îles Phoenix, à la recherche de crabes cachés parmi le bric-à-brac corallien.

Les résultats de l’étude indiquent que la clé pour distinguer les espèces étroitement apparentées de crabes chlorodiellines réside dans leurs gonopodes, plutôt que dans leur apparence externe. Alors que les gonopodes des espèces dont les aires de répartition ne se chevauchent pas sont souvent presque identiques, ceux des espèces occupant la même région ont des structures uniques, ce qui suggère que leur évolution est influencée par les interactions avec d’autres espèces étroitement apparentées.

Les crabes chlorodiellines sont l’un des crustacés les plus abondants dans les écosystèmes des récifs coralliens, où ils occupent la base de la chaîne alimentaire. Ces minuscules crabes, dont la plupart ne sont pas plus gros qu’un grain de maïs, sont particulièrement diversifiés dans le triangle de corail, une région qui s’étend de l’Indonésie aux îles Salomon et abrite 76 % des espèces de coraux de la planète et plus d’un quart de toutes. poissons des récifs coralliens. Malgré leur importance, les crabes chlorodiellines ont longtemps été difficiles à distinguer sur la seule base de leur apparence.

Les chercheurs ont cherché à comprendre pourquoi les crabes chlorodiellines possèdent des gonopodes si différents, des appendices spécialisés utilisés pour la reproduction. Pour ce faire, Lasley a d’abord dû déterminer les relations entre les espèces de chlorodielline, ce qu’il a accompli grâce à une analyse de l’ADN extrait de spécimens de musée. Les experts ont ensuite ajouté des informations sur l’aire de répartition de chaque espèce et la forme de leurs gonopodes.

Les résultats de l’étude mettent en lumière l’un des mystères les plus déroutants de la biologie marine : comment les invertébrés marins, tels que les crabes, restent-ils isolés suffisamment longtemps pour que l’évolution génère de la diversité ? Alors que les animaux errants sur terre sont constamment isolés, le stade larvaire de nombreux invertébrés marins rend cette étape du processus de spéciation plus difficile à réaliser. Des naturalistes comme Charles Darwin considéraient l’Indo-Pacifique occidental comme une vaste étendue d’eau, ininterrompue par des barrières géographiques qui autrement agiraient comme un catalyseur dans le processus de spéciation.

Cependant, les résultats de cette étude suggèrent que la distance et le temps peuvent également constituer des obstacles. De nombreux crabes chlorodiellines ont une aire de répartition qui s’étend sur l’ensemble de l’Indo-Pacifique occidental, et l’analyse génétique a révélé que ces espèces énigmatiques ont lentement accumulé des différences dans leur ADN sur des millions d’années. Mais ce n’est que lorsque des parents proches ont été réunis après une longue séparation que ces différences génétiques se sont visiblement manifestées d’une manière unique et particulière. Dans presque tous les cas, les parents proches dont les aires de répartition se chevauchaient avaient des gonopodes de forme unique mais qui, par ailleurs, avaient exactement la même apparence.

« Ce que nous pouvons dire, c’est que ces crabes commencent à diverger génétiquement dans différentes zones géographiques, et la divergence des gonopodes est alors un élément important du processus de spéciation qui se produit à la fin des choses », a déclaré Lasley.

Les résultats de cette étude ont des implications importantes pour notre compréhension de la biodiversité marine, car ils suggèrent qu’il existe bien plus de variations dans l’Indo-Pacifique occidental qu’on ne le pensait auparavant. Le moteur de cette diversité n’a pas encore été entièrement découvert, mais Lasley a l’intention de tester son hypothèse selon laquelle la façon dont ces crabes se reproduisent pourrait jouer un rôle dans l’évolution de leurs gonopodes uniques dans des études futures.

La recherche est publiée dans la revue Phylogénétique moléculaire et évolution.

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