Carcinisation

En biologie de l'évolution, la carcinisation, appelée aussi brachyourisation, est un processus évolutif chez les crustacés correspondant à l'acquisition d'une carapace entièrement calcifiée[1], la fusion des sternites au niveau ventral pour former un plastron, et une réduction du pléon (l'abdomen) replié sous le céphalothorax. Cette transformation d'une forme allongée à une forme aplatie est un exemple de convergence évolutive, amenant plusieurs espèces de crustacés non apparentées à évoluer vers des formes ressemblant à des crabes. Le terme fut introduit par Alexander Borradaile (en), le définissant comme « une des nombreuses tentatives de la Nature pour créer un crabe »[2].

Les crabes porcelaine ressemblent aux crabes, mais sont plus proches des galathées et des bernard-l'hermites.

Le processus évolutif inverse (perte secondaire du plan d'organisation qui donne le faciès crabe), appelé décarcinisation, est observé à de multiples reprises chez les vrais crabes (Brachyura) et les faux crabes (Anomura)[3].

Avantage sélectif

La carcinisation procure un fort avantage sélectif en fournissant une meilleure protection contre les prédateurs (mérous, rascasse, murènes, pieuvres, crocodiles, oiseaux, ratons, iguanes, singes) de plusieurs groupes de crabes qui sont le résultat d'un indiscutable succès évolutif[4]. L'abdomen mou est en effet une cible privilégiée par ces prédateurs, ce qui explique que les Bernard-l’hermites logent leur abdomen mou et spiralé dans des coquilles vides, qu'ils abandonnent pour une autre plus grande quand leur croissance l’exige[5].

Exemples

La carcinisation a eu lieu indépendamment dans au moins cinq groupes de crustacés décapodes[6], le plus important étant celui des crabes royaux[7],[8], dont on pense qu’il a évolué à partir des ancêtres des pagures. Les autres exemples sont les Porcellanidae (les « crabes porcelaine »)[9], le crabe de pierre Lomis hirta[10], le Crabe de cocotier Birgus latro, et bien sûr les vrais crabes (Brachyura)[11]. On notera toutefois que les « vrais » crabes ont 4 paires de pattes ambulatoires, contrairement aux crabes anomoures qui n'ont que 3 (la dernière paire non visible de l'extérieur étant très petite et normalement positionnée sous leur abdomen).

Dans tous les cas, la carcinisation aboutit à un céphalothorax très élargi latéralement (alors que la plupart des crustacés sont allongés, comme les crevettes ou les langoustes), une première paire de pattes modifiées en pinces souvent massives, et une queue (abdomen) atrophiée et souvent repliée sous le céphalothorax.

Crabes royaux
Un Crabe royal du Khamtchatka dans la collection du Children's Museum of Indianapolis.

L'évolution de la famille des Lithodidae (les crabes royaux) à partir des pagures a été particulièrement étudiée ; leur biologie apporte des preuves en faveur de cette théorie. Par exemple, la plupart des bernard-l'hermite sont asymétriques, pour assurer leur entrée dans les coquilles d'escargots qui leur servent d'abri ; l'abdomen des crabes royaux, bien qu'ils n'utilisent pas d'abri, est également asymétrique[12],[13],[14],[15].

Hypercarcinisation

Une forme plus poussée encore de carcinisation, appelée « hypercarcinisation », se rencontre chez le crabe porcelaine Allopetrolisthes spinifrons (en)[16]. Il présente une forme de dimorphisme sexuel similaire à celui des vrais crabes, les mâles ayant un abdomen plus court que celui des femelles[16].

Voir aussi

Bibliographie
  • Les trois niveaux de carcinisation, tiré de Danièle Guinot, « Données nouvelles sur la morphologie, la phylogenèse et la taxonomie des crustacés décapodes brachyoures », Éditions du Muséum, 1979, p.14-22

Articles connexes

Liens externes

Références
  1. Chitine calcifiée par des sels de calcium et de magnésium puisés dans l'eau
  2. (en) (en) Patsy A. McLaughlin et Rafael Lemaitre, « Carcinization in the anomura – fact or fiction? I. Evidence from adult morphology », Contributions to Zoology, vol. 67, no 2,‎ , p. 79–123 (DOI 10.1163/18759866-06702001, lire en ligne [archive du ]) PDF
  3. (en) Joanna M Wolfe, Javier Luque, Heather D Bracken-Grissom, « How to become a crab: Phenotypic constraints on a recurring body plan », Bioessays, vol. 43, no 5,‎ (DOI 10.1002/bies.202100020).
  4. (en) Gerhard Scholtz, « Evolution of crabs - history and deconstruction of a prime example of convergence », Contributions to zoology Bijdragen tot de dierkunde, vol. 83, no 2,‎ , p. 87-105 (DOI 10.1163/18759866-08302001).
  5. Lucia Falciai, Roberto Minervini, Paolo Bernucci, Cécile Maddalena-Feller, Guide des homards, crabes, langoustes, crevettes et autres crustacés décapodes d'Europe, Delachaux et Niestlé, , p. 17
  6. Jonas Keiler, Christian S. Wirkner et Stefan Richter, « One hundred years of carcinization – the evolution of the crab-like habitus in Anomura (Arthropoda: Crustacea) », Biological Journal of the Linnean Society, vol. 121,‎ , p. 200–222 (DOI 10.1093/biolinnean/blw031, lire en ligne)
  7. Jonas Keiler, Stefan Richter et Christian S. Wirkner, « Evolutionary morphology of the hemolymph vascular system in hermit and king crabs (Crustacea: Decapoda: Anomala) », Journal of Morphology, vol. 274, no 7,‎ , p. 759–778 (PMID 23508935, DOI 10.1002/jmor.20133)
  8. Jonas Keiler, Stefan Richter et Christian S. Wirkner, « The anatomy of the king crab Hapalogaster mertensii Brandt, 1850 (Anomura: Paguroidea: Hapalogastridae) – new insights into the evolutionary transformation of hermit crabs into king crabs », Contributions to Zoology, vol. 84, no 2,‎ , p. 149–165 (DOI 10.1163/18759866-08402004, lire en ligne)
  9. Jonas Keiler, Stefan Richter et Christian S. Wirkner, « Evolutionary morphology of the organ systems in squat lobsters and porcelain crabs (Crustacea: Decapoda: Anomala): an insight into carcinization », Journal of Morphology, vol. 276, no 1,‎ , p. 1–21 (PMID 25156549, DOI 10.1002/jmor.20311)
  10. Jonas Keiler, Stefan Richter et Christian S. Wirkner, « Revealing their innermost secrets: an evolutionary perspective on the disparity of the organ systems in anomuran crabs (Crustacea: Decapoda: Anomura) », Contributions to Zoology, vol. 85, no 4,‎ , p. 361–386 (DOI 10.1163/18759866-08504001, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  11. C. L. Morrison, A. W. Harvey, S. Lavery, K. Tieu, Y. Huang et C. W. Cunningham, « Mitochondrial gene rearrangements confirm the parallel evolution of the crab-like form », Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 269, no 1489,‎ , p. 345–350 (PMID 11886621, PMCID 1690904, DOI 10.1098/rspb.2001.1886, lire en ligne)
  12. C. W. Cunningham, N. W. Blackstone et L. W. Buss, « Evolution of king crabs from hermit crab ancestors », Nature, vol. 355, no 6360,‎ , p. 539–542 (PMID 1741031, DOI 10.1038/355539a0, Bibcode 1992Natur.355..539C)
  13. Patsy A. McLaughlin, Rafael Lemaitre et Christopher C. Tudge, « Carcinization in the Anomura – fact or fiction? II. Evidence from larval, megalopal and early juvenile morphology », Contributions to Zoology, vol. 73, no 3,‎ , p. 165–205 (DOI 10.1163/18759866-07303001, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  14. Ling Ming Tsang, Tin-Yam Chan, Shane T. Ahyong et Ka Hou Chu, « Hermit to king, or hermit to all: multiple transitions to crab-like forms from hermit crab ancestors », Systematic Biology, vol. 60, no 5,‎ , p. 616–629 (PMID 21835822, DOI 10.1093/sysbio/syr063)
  15. Rafael Lemaitre et Patsy A. McLaughlin, « Recent advances and conflicts in concepts of anomuran phylogeny (Crustacea: Malacostraca) », Arthropod Systematics & Phylogeny, vol. 67, no 2,‎ , p. 119–135 (lire en ligne)
  16. Alexandra Hiller, Carlos Antonio Viviana et Bernd Werding, « Hypercarcinisation: an evolutionary novelty in the commensal porcellanid Allopetrolisthes spinifrons (Crustacea: Decapoda: Porcellanidae) », Nauplius, vol. 18, no 1,‎ , p. 95–102 (lire en ligne [archive du ])
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