節足動物は、古い骨格の下に新しい外骨を分泌して脱皮し、大きく膨らんで、新しい骨格が固まるのを待つという脱皮によって成長します1,2,3。 水棲甲殻類は水を使って大きくなるが、陸棲カニのG. lateralisは多くの昆虫と同様にガスで前腸を膨らませる8,9。 脱皮したばかりのカニは、新しい骨格が筋肉の収縮の力を支えるのに十分なほど固まるまで、数日間柔らかいままである。
水棲のワタリガニCallinectes sapidusは、静水骨格10-軟体無脊椎動物によく見られる流体ベースの骨格-に切り替えて移動性を維持している11。 静水性骨格は、筋収縮の力が本質的に非圧縮性の水性流体によって伝達されるように配置されている11,12,13。 826>
我々は、G. lateralisが膨張に使用する水と空気が、脱皮後に静水圧骨格の支持形態であるニューモハイドロスタットを提供する可能性を調査した。 まず、咀嚼肢（爪）内部の圧力と咀嚼肢の屈曲力を同時に測定した。 その結果、脱皮したばかりの柔らかいカニでは力と圧力の間に強い相関が見られたが、硬くなったカニでは見られなかった。これは、脱皮後の静水圧性骨格支持と一致する（図1a）。
a, 脱皮後12時間（外骨格なし；上2つのトレース）と7日間（新しい外骨格あり；下2つのトレース）の記録。 圧力は軟体部では力と相関しているが、硬質部では相関していない。 b, 脱皮したばかりの柔らかいカニの爪（黒いトレース）と腸（グレーのトレース）内の圧力。 腸の圧力のピークとベースラインの圧力は、甲状腺の圧力と相関している。 c, 腸内の空気を抜く前（初期圧力）と抜いた後（最終圧力）の口唇（青棒）および腸（赤棒）の平均圧力。 エラーバーは標準誤差を表す。
次に、 Cheliped flexure中のhelipedとgut内の圧力を同時に測定した。 (脱皮したばかりのカニでは、甲状靭帯屈曲時の甲状靭帯内圧と腸内圧に強い相関があった（図1b）。 平均ベースライン圧力に有意な差はなかった（cheliped: ベースライン圧の平均値に有意な差は見られなかった（口唇：3,792パスカル（Pa），s.d.=1,029 Pa，n=7； 腸：2,737 Pa，s.d.=1,329 Pa，n=7； t-test，P=0.12）． Cheliped屈曲時の平均最大圧力も有意差はなかった（cheliped: cheliped: 808 Pa, s.d.=563 Pa, n=14; gut: 1,088 Pa, s.d.=510 Pa, n=14; t-test, P=0.18)。 これらの結果は予想通りであった。なぜなら、体は区画されていないため、局所的な筋肉の収縮がカニの体全体の血流の圧力を上昇させるからである。 腸壁は柔軟であるため、この結果、腸内の圧力も上昇した。
我々は陸ガニが圧縮性の気体と非圧縮性の液体を併用して骨格を支持できることを明らかにした。 この気体-液体骨格は新しいカテゴリーの静水性骨格である。 陸上節足動物が気体を利用するのは、水が少ないことによる適応以上のものであり、陸上生活でより大きな重力に対する生体力学的適応である可能性もある
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