W zwrocie akcji, który sprawia, że naukowcy ponownie analizują swoje założenia, a rekiny z zadowoleniem odpływają, nowe badanie rekinów młotowatych (Sphyrna tiburo) na Florydzie obaliło długo utrzymywane wyjaśnienie, dlaczego samce i samice mają inaczej ukształtowane głowy. Naukowcy z University of Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science oraz współpracujące instytucje odkryli, że głowy tych rekinów w kształcie łopaty stają się bardziej zaokrąglone z wiekiem u obu płci, przy czym zmiana ta jest szczególnie wyraźna u samic. Przeczy to wcześniejszym badaniom sugerującym, że samce rozwijają bardziej spiczaste pyski po osiągnięciu dojrzałości płciowej.

Badanie, pierwsze szczegółowe analizujące zarówno kształt głowy, jak i dietę rekinów młotowatych z Biscayne Bay, obejmowało również rekiny z Tampa Bay, aby sprawdzić, czy te same wzorce rozwojowe występują w populacjach po przeciwnych stronach Florydy. Młoty, mali krewni rekinów młotowatych, są jedynym gatunkiem rekinów, u którego zaobserwowano wyraźne różnice w kształcie głowy między płciami, co naukowcy nazywają dymorfizmem płciowym. Samce zazwyczaj mają bardziej widoczny punkt wzdłuż przedniej krawędzi głowy, podczas gdy samice mają gładszy, bardziej zaokrąglony obrys.

„Nasze odkrycia pokazują, że spiczasty kształt głowy nie jest cechą, która rozwija się u samców po osiągnięciu dojrzałości” – powiedziała Kathy Liu, główna autorka badania, przeprowadzonego podczas jej studiów magisterskich w Rosenstiel School. „Młodsze samce i samice miały bardziej spiczaste głowy, ale głowa stawała się bardziej zaokrąglona w miarę dojrzewania rekinów. Ta zmiana była znacznie większa u samic”.

Naukowcy sprawdzili również, czy różnice w diecie lub strategiach żerowania mogą wyjaśniać rozbieżności w kształcie głowy. Ich wyniki pokazały, że młoty w Biscayne Bay i Tampa Bay zajmowały odrębne sieci pokarmowe i doświadczały zmian w diecie wraz ze wzrostem, ale samce i samice w tej samej zatoce korzystały z wielu tych samych lokalnych źródeł pożywienia. „Nasze odkrycia nie dostarczyły dowodów na to, że różnice w diecie lub żerowaniu napędzały rozwój specyficznych dla płci kształtów głowy” – powiedziała Liu.

Catherine Macdonald, współautorka i profesor nadzwyczajna w Katedrze Nauk o Środowisku i Polityki oraz dyrektorka Programu Badań i Ochrony Rekinów w Rosenstiel School, zauważyła: „To badanie pomaga zawęzić czynniki stojące za cechą biologiczną, która zastanawiała naukowców. Badając kształt ciała i dietę u tych samych zwierząt, mogliśmy ocenić, czy dieta i zmiany morfologiczne występują równocześnie. Nasze wyniki sugerują, że istnieje inna przyczyna różnic w kształcie głowy między samcami a samicami rekinów młotowatych”.

Między majem 2022 a majem 2023 zespół pobrał próbki od 105 rekinów młotowatych w Biscayne Bay i 39 w regionie Tampa Bay. Używając badawczych sznurów haczykowych w Biscayne Bay i naukowych sieci skrzelowych w Tampa Bay, zmierzyli każdego rekina, pobrali małą próbkę mięśniową i sfotografowali obie strony głowy na specjalnie zaprojektowanej siatce, po czym szybko wypuścili zwierzę.

Zespół użył oprogramowania ImageJ do analizy zdjęć i precyzyjnego porównania krzywizny głowy, co pozwoliło na szczegółowe pomiary przy minimalnym czasie obsługi. Przeanalizowali również tkankę mięśniową 137 rekinów pod kątem sygnatur izotopów węgla i azotu, chemicznych markerów, które ujawniają, gdzie zwierzę żerowało w sieci pokarmowej i zapewniają szerszy obraz diety długoterminowej niż badanie ostatnio zjedzonej zdobyczy. Sygnatury izotopowe wykazały niewielkie nakładanie się między rekinami z Biscayne Bay i Tampa Bay, co sugeruje, że obie populacje żerowały w ekosystemach o różnych sygnaturach środowiskowych – chociaż nie musi to oznaczać, że jadły inną zdobycz, ponieważ ta sama zdobycz może mieć różne sygnatury w różnych ekosystemach.

Jeśli chodzi o to, jaką przewagę może dawać spiczasta głowa młota, naukowcy wciąż są zakłopotani. Jedną z możliwości zaproponowanych przez badaczy jest to, że kształt ten może pomagać młodszym i mniejszym rekinom w bardziej efektywnym pływaniu, ale ponieważ samice rosną większe, aby wspierać reprodukcję...