Акулячі голови

Науковці виявили, що формування характерної форми голови в акул-лопатоносів відбувається інакше, ніж вважалося раніше. І самці, і самки народжуються з відносно загостреними головами, але в міру дорослішання їхня форма стає округлішою — особливо в самок.

Це відкриття спростовує уявлення про те, що самці набувають загостреніших морд лише після досягнення статевої зрілості.

Давня теорія спростована

Акули-лопати (*Sphyrna tiburo*) — це невеликі представники родини акул-молотів, яких легко впізнати за широкою головою лопатоподібної форми. Вони вирізняються з-поміж інших акул тим, що дорослі самці та самиці мають помітно різні обриси голови.

У самців передній край голови зазвичай зберігає більш виражену загострену форму, тоді як у самиць контур стає плавнішим і округлішим. Ця помітна відмінність між статями роками спантеличувала дослідників.

Раніше вважалося, що загострена форма голови з’являється в самців лише після досягнення ними статевої зрілості. Однак нове дослідження, проведене науковцями Школи морських, атмосферних наук і наук про Землю імені Розенстіла при Університеті Маямі, виявило іншу закономірність. Виявилося, що й молоді самці, й молоді самиці мають відносно загострені голови, а з віком голова стає округлішою в обох групах. Проте в самиць ці зміни відбуваються значно інтенсивніше, що й зумовлює характерну відмінність, яка спостерігається в дорослому віці.

Дослідники вивчили 144 акули

Щоб з’ясувати, як із часом змінюється форма голови, команда дослідила акул-лопатоносів із двох популяцій, що мешкають по різні боки від півострова Флорида.

У період із травня 2022 року до травня 2023 року дослідники оглянули 105 акул із затоки Біскейн і ще 39 — із регіону затоки Тампа. Порівняння дозволило визначити, чи спостерігаються схожі закономірності розвитку в різних умовах довкілля.

Кожну акулу вимірювали та фотографували з обох боків голови на тлі спеціально розробленої сітки. Потім дослідники використовували програмне забезпечення ImageJ для аналізу кривизни голови та порівняння відмінностей, пов’язаних із розміром тіла, віком і статевою зрілістю. Перед тим як випустити тварин на волю, у них також відбирали невеликі зразки м’язів.

Цей метод забезпечив отримання детальних вимірювань, водночас звівши до мінімуму час контакту з тваринами.

Раціон не пояснює різниці

Дослідники також досліджували, чи може харчова поведінка пояснити, чому самці та самки розвивають різні форми голови.

М'язову тканину 137 акул проаналізували на ізотопи вуглецю та азоту. Ці хімічні сигнатури можуть розкрити інформацію про середовище живлення тварини та її положення в харчовій мережі протягом тривалішого періоду, ніж лише аналіз вмісту шлунка.

Результати виявили чіткі відмінності між акулами з затоки Біскейн та затоки Тампа. Їхні ізотопні сигнатури мало перекривалися, що свідчить про те, що популяції харчувалися в екосистемах з різними характеристиками навколишнього середовища.

Однак самці та самки, які жили в одній затоці, покладалися на багато однакових місцевих джерел їжі. Тому дослідники не знайшли жодних доказів того, що різні раціони чи стратегії харчування були відповідальні за контрастні форми голови.

Різні ізотопні сигнатури між двома регіонами також не обов'язково означають, що акули їли зовсім різну здобич. Подібні види можуть нести різні хімічні маркери залежно від екосистеми, в якій вони живуть.

Еволюційна таємниця залишається невирішеною

Дослідження відповідає на одне питання щодо розвитку капотголової голови, але залишає інше невирішеним: чому загострена голова взагалі корисна?

Одна з можливостей полягає в тому, що форма допомагає молодшим, меншим акулам ефективніше рухатися у воді. Самки зрештою виростають більшими за самців, частково через фізичні вимоги розмноження, тому потенційні переваги чіткішого профілю можуть стати менш важливими в міру їхнього дорослішання.

Це пояснення залишається гіпотезою. Майбутні дослідження, що вивчають ефективність плавання та ранній розвиток, можуть допомогти визначити, коли вперше з'являються відмінності між самцями та самками, і чи відіграє гідродинаміка значну роль.

Дослідження було зосереджено на популяціях у Флориді, тому капотголові акули в інших місцях можуть демонструвати різні закономірності. Вивчення акул у ширшому географічному діапазоні може показати, чи впливають місцеві умови навколишнього середовища на розвиток голови та чи вимагають різні популяції різних підходів до збереження.

Наразі капотголова акула залишається еволюційною загадкою. Вченим більше не потрібно пояснювати, чому дорослі самці раптово розвивають загострені голови; натомість вони повинні зрозуміти, чому і самці, і самки починають з них, і чому самки втрачають набагато більше цієї форми в міру дорослішання.