Arthropodák vedléssel nőnek: új külső csontvázat választanak ki a régi alá, levetik a régi csontvázat, nagyobbra fújják magukat, és megvárják, amíg az új csontváz megkeményedik1,2,3. A vízi rákok a víz segítségével fújják fel magukat nagyobb méretűre; sok rovarhoz4,5,6,7 hasonlóan azonban a szárazföldi rák, a G. lateralis is gázzal fújja fel az előbélét8,9 . A nemrég vedlett rákok néhány napig puhák maradnak, mielőtt az új csontvázuk eléggé megkeményedik ahhoz, hogy az izomösszehúzódások erejét elviselje. Mindazonáltal sem a vízi, sem a szárazföldi rákok nem válnak mozgásképtelenné ebben az időszakban.
A vízi kék rák Callinectes sapidus úgy tartja fenn mozgékonyságát, hogy hidrosztatikus csontvázra vált10 – egy folyadékalapú csontvázra, amely a lágy testű gerincteleneknél gyakori11. A hidrosztatikus csontvázak úgy vannak kialakítva, hogy az izomösszehúzódás erejét egy lényegében összenyomhatatlan vizes folyadék közvetíti11,12,13 . Az izomösszehúzódás növeli a folyadékban lévő nyomást, ami a tartáshoz, a mozgáshoz és a helyváltoztatáshoz szükséges deformációt vagy merevséget okozza.
Vizsgáltuk annak lehetőségét, hogy a G. lateralis által a felfúvódáshoz használt víz és levegő egyaránt a hidrosztatikus csontváz megtámasztásának egy formáját, egy pneumo-hidrosztátot biztosíthat a vedlés után. Először is egyidejűleg mértük az állkapocs (karom) belsejében uralkodó nyomást és az állkapocs hajlításának erejét. Erős korrelációt figyeltünk meg az erő és a nyomás között a puha, frissen vedlett rákoknál, de nem a megkeményedett rákoknál, ami összhangban van a vedlés utáni hidrosztatikus vázszerkezet-tartással (1a. ábra).
a, 12 órával (külső váz nélkül; felső két nyomvonal) és 7 nappal (új külső vázzal; alsó két nyomvonal) a vedlés után készült felvételek. A nyomás korrelál az erővel a puha rákban, de nem a kemény rákban. Minden egyes nyomvonalpárnál a felső a nyomást (Pa, pascal), az alsó pedig az erőt (N, newton) mutatja. b, Nyomás egy lágy, frissen vedlett rák páncéljában (karom; fekete nyomvonal) és belében (szürke nyomvonal). A bélben lévő nyomáscsúcsok és az alapnyomás korrelálnak az állkapocsban lévő nyomáscsúcsokkal. Melléklet, a keretes nyomvonal kibővített nézete. c, Átlagos nyomás az állkapocsban (kék sávok) és a bélben (piros sávok) a levegőnek a bélből való eltávolítása előtt (kezdeti nyomás) és után (végső nyomás). A hibasávok a standard hibát jelölik.
Ezután egyszerre mértük a nyomást a chelipeden és a bélben a cheliped hajlítás során. (A módszereket lásd a kiegészítő információkban.) A frissen vedlett rákoknál erős korreláció mutatkozott a chelipedben és a bélben lévő nyomás között a cheliped hajlítás során (1b. ábra). Az átlagos kiindulási nyomás nem különbözött szignifikánsan (cheliped: Pa, s.d.=1 029 Pa, n=7; bél: 2 737 Pa, s.d.=1 329 Pa, n=7; t-próba, P=0,12). Az átlagos maximális nyomások az állkapocs hajlításakor sem különböztek szignifikánsan (állkapocs: 808 Pa, s.d.=563 Pa, n=14; bél: 1088 Pa, s.d.=510 Pa, n=14; t-próba, P=0,18). Ezek az eredmények a várakozásoknak megfelelően alakultak, mivel a test nem kompartmentális, és ezért a helyi izomösszehúzódás növeli a hemolimfa nyomását a rák egész testében. Mivel a bélfal rugalmas, ez megnövekedett nyomást eredményez a bélben is.
Bebizonyítottuk, hogy a szárazföldi rák képes egy összenyomható gázt egy összenyomhatatlan folyadékkal együtt használni a csontváz megtámasztására. Ez a gáz-folyadék csontváz a hidrosztatikus csontváz új kategóriáját képviseli. A szárazföldi ízeltlábúak gázra való támaszkodása több lehet, mint az alacsony vízellátottságból eredő alkalmazkodás: ez egy biomechanikai alkalmazkodás is lehet a szárazföldi élethez kapcsolódó nagyobb gravitációs erőkhöz.