Evolution of the abdominal holding systems of brachyuran crabs (Crustacea, Decapoda, Brachyura)

Danièle GUINOT & Jean-Marie BOUCHARD
Laboratoire de Zoologie (Arthropodes), Muséum national d'Histoire naturelle,
61 rue de Buffon, F-75231 Paris cedex 05 (France)
guinot@mnhn.fr
bouchard@mnhn.fr

Guinot D. & Bouchard J.-M. 1998. - Evolution of the abdominal holding systems of brachyuran crabs (Crustacea, Decapoda, Brachyura). Zoosystema 20 (4): 613-694.


ABSTRACT
Brachyuran decapod crustaceans are characterized by a reduced abdomen, folded beneath the cephalothorax, and inserted between the pereiopods or in a special cavity, which prevents it from impeding movements. The acquisition of a retaining/locking mechanism may be regarded as a synapomorphy for the Brachyura. In primitive podotrematous forms (Dromiidae, Homolidae), the structures involve the coxae of thoracopods. In higher Brachyura, the structures located on limbs have moved onto the sternal plate. The most common holding system is the press-button, consisting of a prominence always on the fifth sternite and a socket always positioned on the sixth abdominal segment. The innovation with a sternal differentiation appears to have occurred independently several times: on sternite 4 (Homoloidea: homolid press-button), on sternite 5 (Dynomenidae, Lyreidinae), on sternite 6 (Phyllotymolinidae, Cyclodorippidae), and on sternite 5 (Eubrachyura: typical press-button). In the Heterotremata, only the Leucosiidae display a retaining system that differs from the typical press-button. A true socket evolved within the Podotremata (Homoloidea, Lyreidinae), and in almost all Eubrachyura. The abdominal socket is hypothesized to be homologous with the uropod. The absence of any locking structures in the most highly carcinized thoracotrematous crabs (for instance Ocypodinae pro parte ) is considered to be the result of a secondary loss, occurring at about the time when terrestrial habitats replace the exclusively marine life. The microstructures, discovered on both homolid and typical press-buttons, might be regarded as an indicator of sex, puberty moult and age of individuals, and are probably reliable indicators of phylogenetic affinities at different levels.

KEY WORDS
Abdomen, Brachyura, coaptation, holding system, homology, locking mechanism, microstructures, press-button, phylogeny, uropod.


RÉSUMÉ
Évolution des systèmes de maintien de l'abdomen chez les Brachyoures (Crustacea, Decapoda, Brachyura). Les Crustacés Décapodes Brachyoures sont caractérisés par un abdomen réduit, replié sous le céphalothorax et inséré entre les péréiopodes ou dans une cavité particulière, ce qui empêche toute gêne lors des déplacements. L'acquisition d'un système de maintien ou de fermeture de l'abdomen est considérée ici comme une synapomorphie des Brachyoures. Chez les formes primitives de Podotremata (Dromiidae, Homolidae) les structures font intervenir la coxa des thoracopodes. Chez les Brachyoures plus avancés les structures se trouvent déplacées sur le sternum thoracique. Le système le plus répandu est le bouton-pression, à savoir une proéminence appartenant toujours au sternite thoracique 5, et une fossette toujours située sur le segment abdominal 6. La novation que constitue la différenciation sternale serait apparue indépendamment plusieurs fois : sur le sternite 4 (Homoloidea : bouton-pression homolien), sur le sternite 5 (Dynomenidae, Lyreidinae), sur le sternite 6 (Phyllotymolinidae, Cyclodorippidae), et sur le sternite 5 (Eubrachyura : bouton-pression typique). Chez les Heterotremata seuls les Leucosiidae offrent un système de maintien différent du bouton-pression typique. Une vraie fossette est apparue au sein des Podotremata chez les Homoloidea et les Lyreidinae, ainsi que pour l'ensemble des Eubrachyura. La fossette abdominale est ici homologuée à l'uropode. L'absence de structures chez les Thoracotremata les plus évolués (Ocypodinae pro parte par exemple) est considéree comme le résultat d'une perte, lors du passage d'un habitat exclusivement marin à un mode vie amphibie. Les microstructures découvertes sur le bouton homolien et sur le bouton-pression typique représentent des indicateurs du sexe, de la mue de puberté et de l'âge des individus ; de plus, elles sont susceptibles de refléter les affinités phylogénétiques à divers niveaux.

MOTS CLÉS
Abdomen, bouton-pression, Brachyura, coaptation, homologie, mécanisme daccrochage, microstructures, phylogénie, uropode.