Dans un retournement de situation qui pousse les scientifiques à réexaminer leurs hypothèses et les requins à s'éloigner avec suffisance, une nouvelle étude sur les requins-marteaux tiburo (Sphyrna tiburo) en Floride a renversé une explication de longue date sur les raisons pour lesquelles les mâles et les femelles arborent des têtes de formes différentes. Des chercheurs de la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science de l'Université de Miami et des institutions collaboratrices ont découvert que les têtes en forme de pelle des requins deviennent plus arrondies avec l'âge chez les deux sexes, ce changement étant particulièrement prononcé chez les femelles. Cela contredit des recherches antérieures suggérant que les mâles développaient leur museau plus pointu à l'atteinte de la maturité sexuelle.
L'étude, la première enquête détaillée sur la forme de la tête et le régime alimentaire des requins-marteaux tiburo de la baie de Biscayne, incluait également des requins de la baie de Tampa pour vérifier si les mêmes schémas de développement apparaissaient dans des populations situées sur les côtés opposés de la Floride. Les requins-marteaux tiburo, petits parents des grands requins-marteaux, sont la seule espèce de requin connue pour présenter des différences nettes de forme de tête entre les sexes, un phénomène que les scientifiques appellent dimorphisme sexuel. Les mâles arborent généralement un point plus prononcé le long du bord avant de la tête, tandis que les femelles ont tendance à avoir un contour plus lisse et plus arrondi.
"Nos résultats montrent que la forme pointue de la tête 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 sa maîtrise à la Rosenstiel School. "Les jeunes mâles et femelles avaient tous deux des têtes plus pointues, mais la tête devenait plus ronde à mesure que les requins mûrissaient. Ce changement était beaucoup plus important chez les femelles."
Les chercheurs ont également testé si des différences alimentaires ou des stratégies de recherche de nourriture pouvaient expliquer la divergence de forme de tête. Leurs résultats ont montré que les requins-marteaux tiburo de la baie de Biscayne et de la baie de Tampa occupaient des réseaux trophiques distincts et subissaient des changements alimentaires en grandissant, mais que les mâles et les femelles d'une même baie dépendaient de nombreuses sources de nourriture locales 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", a déclaré Liu.
Catherine Macdonald, co-auteure et professeure associée au Département des sciences et politiques environnementales et directrice du programme de recherche et de conservation des requins à la Rosenstiel School, a noté : "Cette étude aide à cerner les facteurs d'un trait biologique qui a intrigué les scientifiques. En examinant la forme du corps et le régime alimentaire des mêmes animaux, nous avons pu évaluer si le régime alimentaire et les changements morphologiques se produisaient simultanément. Nos résultats suggèrent qu'il existe une autre cause derrière les différences de forme de tête entre les requins-marteaux tiburo mâles et femelles."
Entre mai 2022 et mai 2023, l'équipe a échantillonné 105 requins-marteaux tiburo dans la baie de Biscayne et 39 dans la région de la baie de Tampa. En utilisant des palangres de recherche dans la baie de Biscayne et des filets maillants scientifiques dans la baie de Tampa, ils ont mesuré chaque requin, prélevé un petit échantillon de muscle et photographié les deux côtés de la tête contre une grille spécialement conçue avant de relâcher rapidement l'animal.
L'équipe a utilisé le logiciel ImageJ pour analyser les photographies et comparer avec précision la courbure de la tête, une technique qui a permis des mesures détaillées avec un temps de manipulation minimal. Ils ont également analysé le tissu musculaire de 137 requins pour détecter les signatures isotopiques du carbone et de l'azote, des marqueurs chimiques qui révèlent où un animal s'est nourri dans un réseau trophique et fournissent une vision plus large du régime alimentaire à long terme que l'examen des proies récemment consommées. Les signatures isotopiques ont montré peu de chevauchement entre les requins de la baie de Biscayne et ceux de la baie de Tampa, ce qui suggère que les deux populations se nourrissaient dans des écosystèmes avec des signatures environnementales différentes - bien que cela ne signifie pas nécessairement qu'ils mangeaient des proies différentes, car les mêmes proies peuvent porter des signatures différentes dans différents écosystèmes.
Quant à l'avantage que pourrait procurer la tête pointue du requin-marteau tiburo, les scientifiques restent perplexes. Une possibilité proposée par les chercheurs est que cette forme pourrait aider les requins plus jeunes et plus petits à nager plus efficacement, mais comme les femelles grandissent davantage pour soutenir la reproduction