først troede at være tæt beslægtet med krabber, hummer og andre krebsdyr, i 1881 evolutionær biolog E. Ray Lankester placerede dem solidt i en gruppe, der mere ligner edderkopper og skorpioner. Hestesko krabber er siden blevet anset for at være forfædre til arachnider, men molekylære sekvensdata har altid været sparsomme nok til at rejse tvivl.evolutionære biologer Jesriss Ballesteros og Prashant Sharma håber derfor, at deres nylige undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Systematic Biology hjælper med at plante gamle hestesko krabber inden for arachnid-stamtræet.

Ved at analysere trover af genetiske data og overveje et stort antal mulige måder at undersøge det på, har forskerne nu en høj grad af tillid til, at hestesko krabber faktisk hører hjemme i arachniderne.

“Ved at vise, at hestesko krabber er en del af arachnid-strålingen, i stedet for en slægt, der er tæt knyttet til, men uafhængig af arachnider, skal alle tidligere hypoteser om udviklingen af arachnider revideres,” siger Ballesteros, en postdoktorforsker i Sharmas laboratorium. “Det er et stort skift i vores forståelse af leddyr evolution.”

leddyr betragtes ofte som de mest succesrige dyr på planeten, da de besætter land, vand og himmel og inkluderer mere end en million arter. Denne gruppe omfatter insekter, krebsdyr og arachnider.

Hesteskokrabber har været udfordrende at klassificere inden for leddyrene, fordi analyse af dyrenes genom gentagne gange har vist, at de er relateret til arachnider som edderkopper, skorpioner, mider, flåter og mindre kendte væsener såsom eddike. Men ” forskere antog, at det var en fejl, at der var et problem med dataene,” siger Ballesteros.

desuden har hestesko krabber en blanding af fysiske egenskaber observeret blandt en række leddyr. De er hårdt afskallede som krabber, men er de eneste havdyr, der vides at trække vejret med boggæller, der ligner bogen lunger edderkopper og skorpioner bruger til at overleve på land.

kun fire arter af hestesko krabber lever i dag, men gruppen optrådte først i fossilrekorden for omkring 450 millioner år siden sammen med mystiske, uddøde slægter som havskorpioner. Disse levende fossiler har overlevet store masseudryddelsesbegivenheder, og i dag bruges deres blod af den biomedicinske industri til at teste for bakteriel forurening.

alder er blot et af de problemer, der er forbundet med at spore deres udvikling, siger Ballesteros og Sharma, da det ikke er let at søge tilbage gennem tiden for at finde en fælles forfader. Og beviser fra den fossile optegnelse og genetik indikerer, at evolutionen skete hurtigt blandt disse grupper af dyr, omvikling af deres forhold til hinanden.

” et af de mest udfordrende aspekter ved at opbygge livets træ er at differentiere gamle strålinger, disse gamle udbrud af speciering,” siger Sharma, professor i integrativ biologi. “Det er svært at løse uden store mængder genetiske data.”

selv da bliver genetiske sammenligninger vanskelige, når man ser på historierne om gener, der enten kan forene eller adskille arter. Nogle genetiske ændringer kan være vildledende, antyder forhold, hvor der ikke findes nogen, eller afviser forbindelser, der gør det. Dette skyldes fænomener som ufuldstændig afstamningssortering eller lateral genoverførsel, hvorved sortimenter af gener ikke er rent lavet på tværs af artens udvikling.

Ballesteros testede de komplicerede forhold mellem de vanskeligste gener ved at sammenligne de komplette genomer af tre ud af de fire levende hestesko krabbearter mod genomsekvenserne af 50 andre leddyrarter, herunder vandlopper, tusindben og Høstmænd.

Ved hjælp af et komplekst sæt matricer, pas på ikke at introducere forstyrrelser i sin analyse, drillede han omhyggeligt dataene fra hinanden. Stadig, uanset hvilken vej Ballesteros gennemførte sin analyse, han fandt hestesko krabber indlejret i arachnid stamtræ.

Han siger, at hans tilgang tjener som en advarsel til andre evolutionære biologer, der kan være tilbøjelige til at kirsebærplukke de data, der synes mest pålidelige, eller at smide data, der ikke synes at passe. Forskere kunne for eksempel “tvinge” deres data til at placere hestesko krabber blandt krebsdyr, siger Sharma, men det ville ikke være korrekt. Forskergruppen prøvede dette og fandt hundreder af gener, der understøtter forkerte træer.Ballesteros opfordrer andre til at underkaste deres evolutionære data denne form for streng metode, fordi “evolution er kompliceret.”

hvorfor hestesko krabber er vandboere, mens andre arachnider koloniseret jord forbliver et åbent spørgsmål. Disse dyr tilhører en gruppe kaldet Chelicerata, som også omfatter hav edderkopper. Hav edderkopper er marine leddyr som hestesko krabber, men de er ikke arachnider.”hvad undersøgelsen konkluderer er, at erobringen af jorden af arachnider er mere kompleks end en enkelt traditionsbegivenhed,” siger Ballesteros.

det er muligt, at den fælles forfader til arachnider udviklede sig i vand, og kun grupper som edderkopper og skorpioner fik det til at lande. Eller en fælles forfader kan have udviklet sig på land og derefter hestesko krabber rekoloniseret havet.

“det store spørgsmål, vi er efter, er terrestrialiseringens historie,” siger Sharma.

for Ballesteros, der nu studerer udviklingen af blindhed hos edderkopper, der lever dybt inde i huler i Israel, kommer hans motivationer til hjertet af selve den menneskelige natur.

“jeg kommer til at se med barnlig nysgerrighed og spørge:’ Hvordan kom al denne mangfoldighed til at være?””siger han. “Det er utroligt, hvad der findes, og jeg troede aldrig, at jeg ville have privilegiet at kunne gøre dette.”

undersøgelsen blev finansieret af M. Guyer postdoc stipendium og støttet af National Science Foundation grant IOS-1552610.