Une étude menée auprès de requins-marteaux tiburo en Floride bouleverse les théories scientifiques établies sur la morphologie de leur tête en forme de pelle. Contrairement aux hypothèses précédentes, la forme pointue n’apparaît pas à la maturité sexuelle des mâles, mais s’arrondit avec l’âge chez les deux sexes, de manière particulièrement marquée chez les femelles.
Une nouvelle recherche publiée par des scientifiques de l’Université de Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science, en collaboration avec d’autres institutions, remet en cause l’explication admise jusqu’ici concernant la morphologie céphalique des requins-marteaux tiburo, ou bonnethead sharks (Sphyrna tiburo). Cette espèce est la seule parmi les requins à présenter des différences physiques nettes liées au sexe en ce qui concerne la forme de sa tête.
Une morphologie changeante observée en Floride
Pour mener à bien cette enquête détaillée sur la forme de la tête et le régime alimentaire de ces animaux, l’équipe de recherche a échantillonné 105 requins dans la baie de Biscayne et 39 autres dans la région de Tampa Bay entre mai 2022 et mai 2023. Les spécimens de la baie de Biscayne ont été capturés à l’aide de palangres de recherche, tandis que ceux de Tampa Bay ont été recueillis principalement par des filets maillants scientifiques.
Chaque animal a été mesuré, photographié sur les deux faces de sa tête à l’aide d’une grille quadrillée spécialement conçue pour réduire le temps de manipulation, puis rapidement relâché. Les chercheurs ont ensuite exploité le logiciel ImageJ afin d’analyser les photographies et d’évaluer précisément la courbure de la tête de chaque spécimen.
Les résultats contredisent directement les travaux antérieurs qui supposaient que les mâles développaient un museau plus pointu en atteignant leur maturité sexuelle. Nos résultats montrent que la forme de la tête pointue n’est pas une caractéristique qui se développe chez les mâles lorsqu’ils atteignent la maturité, a déclaré Kathy Liu, auteure principale de l’étude menée dans le cadre de son master à la Rosenstiel School. Les jeunes mâles et les jeunes femelles avaient tous deux des têtes plus pointues, mais la tête est devenue plus ronde à mesure que les requins mûrissaient. Ce changement a été beaucoup plus important chez les femelles.
L’analyse chimique des réseaux trophiques de Biscayne Bay et Tampa Bay
Les scientifiques ont également cherché à savoir si des variations de régime alimentaire ou de techniques de recherche de nourriture pouvaient expliquer ces différences sexuelles. L’analyse des tissus musculaires prélevés sur 137 requins a permis d’étudier les signatures isotopiques du carbone et de l’azote, des marqueurs chimiques renseignant sur l’alimentation à long terme et la position des animaux dans le réseau trophique.
Les données ont révélé que les populations de la baie de Biscayne et de Tampa Bay occupaient des réseaux trophiques distincts et subissaient des évolutions alimentaires au cours de leur croissance. Les signatures isotopiques de Biscayne Bay présentaient peu de recoupements avec celles de Tampa Bay, ce qui indique que les deux groupes vivaient dans des écosystèmes aux signatures environnementales différentes. Toutefois, au sein d’une même baie, les mâles et les femelles dépendaient de sources de nourriture locales largement similaires.
Nos résultats n’ont fourni aucune preuve que des différences de régime alimentaire ou de recherche de nourriture étaient à l’origine du développement des formes de tête spécifiques au sexe des requins. Kathy Liu, ancienne étudiante en master à la Rosenstiel School
Catherine Macdonald, co-auteure de l’étude, professeure associée au département des sciences et politiques de l’environnement et directrice du programme de recherche et de conservation des requins à la Rosenstiel School, a souligné la portée de ces analyses croisées. Cette étude aide à cerner les facteurs d’un trait biologique qui a intrigué les scientifiques, a-t-elle indiqué, ajoutant que l’examen simultané de la morphologie corporelle et du régime alimentaire suggère l’existence d’une autre cause encore non identifiée derrière ces divergences morphologiques.
Les pistes de recherche sur l’hydrodynamique et le développement embryonnaire
Les raisons exactes pour lesquelles les requins bonnetheads possèdent une tête pointue demeurent pour l’instant inexpliquées. Les chercheurs avancent l’hypothèse qu’une telle morphologie pourrait conférer aux jeunes requins, de plus petite taille, une efficacité de nage supérieure. À mesure que les femelles grandissent pour subvenir aux besoins de la reproduction et de la gestation, cet avantage potentiel pourrait perdre de son importance.
Pour vérifier cette hypothèse, de futures investigations devront se pencher sur la performance de natation des animaux et sur leur développement embryonnaire. Ces travaux futurs permettront également de déterminer à quel moment précis du cycle de vie les divergences de forme céphalique entre mâles et femelles commencent à se manifester.
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