In einer überraschenden Wendung, die Wissenschaftler dazu bringt, ihre Annahmen zu überdenken, und Haie selbstgefällig davonschwimmen lässt, hat eine neue Studie über Bonnethead-Haie (Sphyrna tiburo) in Florida eine langjährige Erklärung dafür widerlegt, warum Männchen und Weibchen unterschiedlich geformte Köpfe haben. Forscher der Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science der Universität von Miami und kooperierender Institutionen entdeckten, dass die schaufelförmigen Köpfe der Haie mit zunehmendem Alter bei beiden Geschlechtern runder werden, wobei die Veränderung bei den Weibchen besonders ausgeprägt ist. Dies widerspricht früheren Forschungen, die nahelegten, dass Männchen ihre spitzeren Schnauzen erst mit Erreichen der Geschlechtsreife entwickeln.

Die Studie, die erste detaillierte Untersuchung von Kopfform und Ernährung von Bonnethead-Haien in der Biscayne Bay, umfasste auch Haie aus der Tampa Bay, um zu prüfen, ob dieselben Entwicklungsmuster bei Populationen auf gegenüberliegenden Seiten Floridas auftreten. Bonnetheads, kleine Verwandte der Hammerhaie, sind die einzige bekannte Haiart, die deutliche geschlechtsspezifische Unterschiede in der Kopfform aufweist, ein Phänomen, das Wissenschaftler als sexuellen Dimorphismus bezeichnen. Männchen haben typischerweise eine auffälligere Spitze entlang der Vorderkante des Kopfes, während Weibchen tendenziell eine glattere, rundere Kontur haben.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die spitze Kopfform kein Merkmal ist, das sich bei Männchen entwickelt, wenn sie die Geschlechtsreife erreichen“, sagte Kathy Liu, Hauptautorin der Studie, die während ihres Masterstudiums an der Rosenstiel School durchgeführt wurde. „Jüngere Männchen und Weibchen hatten beide spitzere Köpfe, aber der Kopf wurde runder, als die Haie heranreiften. Diese Veränderung war bei den Weibchen viel ausgeprägter.“

Die Forscher testeten auch, ob Ernährungsunterschiede oder Futtersuchstrategien die Divergenz der Kopfform erklären könnten. Ihre Ergebnisse zeigten, dass Bonnetheads in der Biscayne Bay und der Tampa Bay unterschiedliche Nahrungsnetze besetzten und während ihres Wachstums Ernährungsumstellungen erlebten, aber Männchen und Weibchen innerhalb derselben Bucht nutzten viele der gleichen lokalen Nahrungsquellen. „Unsere Ergebnisse lieferten keine Hinweise darauf, dass Unterschiede in der Ernährung oder Futtersuche die Entwicklung der geschlechtsspezifischen Kopfformen der Haie vorantreiben“, sagte Liu.

Catherine Macdonald, Co-Autorin und außerordentliche Professorin im Fachbereich Umweltwissenschaften und -politik sowie Direktorin des Shark Research and Conservation Program an der Rosenstiel School, merkte an: „Diese Studie hilft, die Ursachen eines biologischen Merkmals einzugrenzen, das Wissenschaftler verblüfft hat. Indem wir Körperform und Ernährung bei denselben Tieren untersuchten, konnten wir bewerten, ob Ernährung und morphologische Veränderungen gemeinsam auftreten. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es eine andere Ursache für die Unterschiede in der Kopfform zwischen männlichen und weiblichen Bonnetheads gibt.“

Zwischen Mai 2022 und Mai 2023 beprobte das Team 105 Bonnethead-Haie in der Biscayne Bay und 39 in der Region Tampa Bay. Mit Forschungslangleinen in der Biscayne Bay und wissenschaftlichen Kiemennetzen in der Tampa Bay vermaßen sie jeden Hai, entnahmen eine kleine Muskelprobe und fotografierten beide Seiten des Kopfes vor einem speziell entworfenen Gitterbrett, bevor sie das Tier schnell wieder freiließen.

Das Team verwendete die ImageJ-Software, um die Fotografien zu analysieren und die Kopfkrümmung präzise zu vergleichen, eine Technik, die detaillierte Messungen bei minimaler Handhabungszeit ermöglichte. Sie analysierten auch Muskelgewebe von 137 Haien auf Kohlenstoff- und Stickstoffisotopensignaturen, chemische Marker, die verraten, wo sich ein Tier innerhalb eines Nahrungsnetzes ernährt hat, und einen breiteren Blick auf die langfristige Ernährung bieten als die Untersuchung kürzlich gefressener Beute. Die Isotopensignaturen zeigten wenig Überlappung zwischen Haien aus der Biscayne Bay und der Tampa Bay, was darauf hindeutet, dass die beiden Populationen in Ökosystemen mit unterschiedlichen Umweltsignaturen fraßen – obwohl dies nicht unbedingt bedeutet, dass sie unterschiedliche Beute aßen, da dieselbe Beute in verschiedenen Ökosystemen unterschiedliche Signaturen tragen kann.

Was den Vorteil des spitzen Kopfes des Bonnetheads betrifft, so sind Wissenschaftler weiterhin ratlos. Eine von den Forschern vorgeschlagene Möglichkeit ist, dass die Form jüngeren und kleineren Haien helfen könnte, effizienter zu schwimmen, aber da Weibchen größer werden, um die Fortpflanzung zu unterstützen, könnte die Rundung mit zunehmender Größe einhergehen. Die genaue Funktion bleibt jedoch ein Rätsel, das weitere Forschung erfordert.