In een plotwending die wetenschappers ertoe aanzet hun aannames te heroverwegen en haaien zelfgenoegzaam weg te laten zwemmen, heeft een nieuwe studie over shovelkopkoppenhaaien (Sphyrna tiburo) in Florida een lang bestaande verklaring omvergeworpen waarom mannetjes en vrouwtjes verschillend gevormde koppen hebben. Onderzoekers van de Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science van de Universiteit van Miami en samenwerkende instellingen ontdekten dat de schopvormige koppen van de haaien ronder worden met de leeftijd bij beide geslachten, waarbij de verandering vooral uitgesproken is bij vrouwtjes. Dit spreekt eerder onderzoek tegen dat suggereerde dat mannetjes hun puntigere snuiten ontwikkelen bij het bereiken van geslachtsrijpheid.

De studie, het eerste gedetailleerde onderzoek naar zowel kopvorm als dieet bij shovelkopkoppenhaaien uit Biscayne Bay, omvatte ook haaien uit Tampa Bay om te controleren of dezelfde ontwikkelingspatronen voorkwamen bij populaties aan weerszijden van Florida. Shovelkopkoppen, kleine verwanten van hamerhaaien, zijn de enige haaiensoort waarvan bekend is dat ze duidelijke geslachtsgebonden verschillen in kopvorm vertonen, een fenomeen dat wetenschappers seksueel dimorfisme noemen. Mannetjes hebben doorgaans een meer opvallende punt langs de voorrand van de kop, terwijl vrouwtjes een gladder, ronder silhouet hebben.

"Onze bevindingen tonen aan dat de puntige kopvorm geen kenmerk is dat zich bij mannetjes ontwikkelt wanneer ze volwassen worden," zei Kathy Liu, hoofdauteur van de studie, uitgevoerd tijdens haar master aan de Rosenstiel School. "Jongere mannetjes en vrouwtjes hadden beide puntigere koppen, maar de kop werd ronder naarmate de haaien volwassener werden. Die verandering was veel groter bij vrouwtjes."

De onderzoekers testten ook of verschillen in dieet of foerageerstrategieën de divergentie in kopvorm zouden kunnen verklaren. Hun resultaten toonden aan dat shovelkopkoppen in Biscayne Bay en Tampa Bay verschillende voedselwebben bezetten en veranderingen in dieet ondergingen naarmate ze groeiden, maar mannetjes en vrouwtjes binnen dezelfde baai vertrouwden op veel van dezelfde lokale voedselbronnen. "Onze bevindingen leverden geen bewijs dat verschillen in dieet of foerageren de ontwikkeling van de geslachtsspecifieke kopvormen van de haaien aanstuurden," zei Liu.

Catherine Macdonald, co-auteur en universitair hoofddocent bij de afdeling Milieuwetenschappen en -beleid en directeur van het Shark Research and Conservation Program aan de Rosenstiel School, merkte op: "Deze studie helpt de drijvende krachten achter een biologisch kenmerk dat wetenschappers voor raadsels heeft gesteld, te beperken. Door lichaamsvorm en dieet bij dezelfde dieren te onderzoeken, konden we beoordelen of dieet en morfologische veranderingen samenvallen. Onze resultaten suggereren dat er een andere oorzaak achter de verschillen in kopvorm tussen mannelijke en vrouwelijke shovelkopkoppen zit."

Tussen mei 2022 en mei 2023 bemonsterde het team 105 shovelkopkoppenhaaien in Biscayne Bay en 39 in de regio Tampa Bay. Met behulp van onderzoeksbeuglijnen in Biscayne Bay en wetenschappelijke kieuwnetten in Tampa Bay maten ze elke haai, namen een klein spiermonster en fotografeerden beide kanten van de kop tegen een speciaal ontworpen rasterbord voordat ze het dier snel vrijlieten.

Het team gebruikte ImageJ-software om de foto's te analyseren en de kromming van de kop nauwkeurig te vergelijken, een techniek die gedetailleerde metingen mogelijk maakte met minimale hanteringstijd. Ze analyseerden ook spierweefsel van 137 haaien op koolstof- en stikstofisotoopsignaturen, chemische markers die onthullen waar een dier zich binnen een voedselweb heeft gevoed en een breder beeld geven van het dieet op lange termijn dan het onderzoeken van recent gegeten prooien. De isotoopsignaturen toonden weinig overlap tussen haaien uit Biscayne Bay en Tampa Bay, wat suggereert dat de twee populaties zich voedden in ecosystemen met verschillende omgevingssignaturen - hoewel dit niet noodzakelijkerwijs betekent dat ze verschillende prooien aten, aangezien dezelfde prooi verschillende signaturen kan dragen in verschillende ecosystemen.

Wat betreft het voordeel dat de puntige kop van de shovelkopkop zou kunnen bieden, blijven wetenschappers voor een raadsel staan. Een mogelijkheid die de onderzoekers voorstellen, is dat de vorm jongere en kleinere haaien zou kunnen helpen efficiënter te zwemmen, maar aangezien vrouwtjes groter worden om de voortplanting te ondersteunen, zou de ronding kunnen samenhangen met veranderingen in zwemvermogen of andere factoren. Het team hoopt dat toekomstig onderzoek, inclusief studies naar zwemmechanica en gedrag, licht zal werpen op de functionele betekenis van deze intrigerende vormverschillen.