La testa insolitamente larga degli squali martello svolge diverse funzioni: ospita organi sensoriali, modifica il flusso dell’acqua intorno al corpo e può facilitare le manovre. Lo squalo martello dalla testa a berretto (Sphyrna tiburo) presenta un altro enigma. Maschi e femmine hanno teste di forma diversa. Un nuovo studio condotto in Florida ha verificato se la dieta spiega queste differenze.
Il risultato è un’importante scoperta negativa: i ricercatori non hanno trovato alcun collegamento tra le forme della testa specifiche per il sesso e i modelli nutrizionali registrati con gli isotopi stabili. Allo stesso tempo, l’opera corregge un’idea più antica dello sviluppo della testa. Non sono solo i maschi adulti a formare una mancia. Piuttosto, i giovani animali di entrambi i sessi iniziano con una forma della testa più appuntita e diventano più rotonde man mano che maturano.
144 squali di due baie della Florida
Il team ha esaminato un totale di 144 squali martello dal naso a pala da maggio 2022 a maggio 2023. 105 animali provenivano dall’baia di Biscayne sulla costa atlantica di Florida, altri 39 dall’area baia di Tampa sul Golfo del Messico. Le due baie si trovano sui lati opposti della penisola e differiscono per le condizioni ambientali. Ciò ha permesso di verificare se lo stesso modello si verifica in due gruppi regionali.
Dopo la cattura sono stati misurati il corpo e la testa. Immediatamente prima del rilascio, i ricercatori hanno fotografato la parte superiore e inferiore della testa su una griglia. Le registrazioni sono state quindi valutate utilizzando il software ImageJ. Invece di limitarsi a giudicare la forma con l’occhio, il team è stato in grado di descrivere matematicamente la curvatura del bordo anteriore della testa come una parabola e confrontarla tra sesso, stadio di maturità e posizione. L’Illustrazione originale 2 mostra la griglia e i punti di misurazione impostati.
Questo metodo è rapido e relativamente meno invasivo. Fornisce immagini standardizzate mentre gli animali possono essere rilasciati dopo il breve esame scientifico. Ciò è particolarmente utile per una specie con differenze regionali perché la stessa procedura potrà essere utilizzata in futuro in altre parti dell’areale.
La testa diventa più arrotondata in entrambi i sessi
In entrambi i recinti, le forme della testa dei maschi e delle femmine differivano in modo significativo. I maschi conservavano una sporgenza più pronunciata sul bordo anteriore, mentre le teste delle femmine erano arrotondate in modo più uniforme. Tuttavia, la direzione dello sviluppo è cruciale: in entrambi i sessi gli animali maturi erano più rotondi di quelli immaturi. Un confronto fotografico diretto è mostrato nella Figura 5 originale dello studio.
Il cambiamento è stato più pronunciato nelle femmine. Ciò significa che la differenza tra i sessi diventa visibile man mano che crescono, ma in modo diverso da quanto precedentemente ipotizzato. Secondo i nuovi dati, la punta non costituisce una caratteristica sessuale secondaria dei maschi maturi. È già più pronunciato nei giovani maschi e femmine e diminuisce in varia misura nel corso dello sviluppo.
Le medie di entrambe le baie mostrano la tendenza: negli animali maturi l’indice di curvatura è più basso, segno di un bordo frontale della testa più arrotondato.
Perché le teste si allontanano rimane una questione aperta. Lo studio mostra in modo attendibile come cambia la forma nei due gruppi esaminati. Tuttavia, non mostra né un vantaggio nell’accoppiamento né una funzione specifica del vantaggio maschile. La constatazione limita le possibili spiegazioni, ma non le sostituisce con una nuova causa comprovata.
Gli isotopi rivelano la dieta a lungo termine
Per studiare la dieta, il team ha analizzato campioni muscolari di 137 animali alla ricerca di isotopi stabili di carbonio e azoto. Tali firme chimiche riflettono da quale rete alimentare un animale ottiene la sua energia e a quale livello trofico mangia. Il tessuto muscolare integra le informazioni per molti mesi e quindi integra il contenuto dello stomaco, che viene visualizzato principalmente durante gli ultimi pasti.
Gli squali martello dal naso a pala sono rari tra gli squali. Oltre a granchi, gamberetti, molluschi e piccoli pesci, possono digerire anche le alghe. Tuttavia, i valori isotopici di questo studio non indicano che gli animali esaminati fossero particolarmente dipendenti dalle alghe. Tuttavia, in alcuni squali durante il lavoro sul campo sono state osservate fanerogame marine e macroalghe. Non è possibile determinare con certezza la quantità di cibo vegetale effettivamente utilizzata.
Due reti alimentari, ma nessuna spiegazione per la forma della testa
I valori isotopici differivano significativamente tra baia di Biscayne e baia di Tampa. Innanzitutto, ciò significa che gli squali hanno ottenuto energia da reti alimentari con diverse firme chimiche iniziali. Ciò non prova che mangiassero tipi di prede completamente diversi. Anche la stessa preda può avere valori isotopici diversi in due ecosistemi, a causa delle fonti di nutrienti locali e dell’influenza umana.
All’interno dei recinti, le nicchie nutrizionali di maschi e femmine si sovrapponevano. Inoltre, le firme isotopiche sono cambiate a livello regionale con la crescita, senza essere parallele alla forma della testa. È proprio questa mancanza di cambiamento comune che va contro l’assunto che cibi diversi o ruoli trofici diversi siano il fattore scatenante più importante della differenza sessuale.
Questa non è una confutazione definitiva di ogni possibile influenza dell’assunzione di cibo. Gli isotopi mostrano da dove provengono i nutrienti, ma non come uno squalo rintraccia, trattiene o abbatte le singole prede. Potrebbero quindi esistere differenze nella meccanica dell’alimentazione senza che diventino visibili nei valori isotopici misurati. Tuttavia, il lavoro non ha trovato supporto per l’ipotesi testata.
Una testa appuntita aiuta i giovani squali a nuotare?
Come approccio successivo, gli autori propongono una spiegazione idrodinamica. Gli squali più piccoli e giovani potrebbero trarre vantaggio da una forma della testa più appuntita quando nuotano. Le femmine più grandi possono superare questo vantaggio poiché le loro dimensioni corporee aumentano per la riproduzione e la gestazione. Si tratta di una nuova ipotesi di lavoro e non ancora di un meccanismo provato.
Per testarli, gli studi futuri dovrebbero registrare insieme la forma della testa, la struttura del corpo, le pinne pettorali e i movimenti del nuoto. Anche gli embrioni potrebbero presentare una fase cruciale: in essi il bordo anteriore della testa è ancora più appuntito. Un confronto per genere potrebbe chiarire quando iniziano i diversi modelli di crescita.
A cosa lo studio non può ancora rispondere
Il campione era distribuito in modo non uniforme tra i recinti e gli animali sono stati catturati utilizzando metodi di cattura diversi. Nell’baia di Biscayne sono stati utilizzati palangari scientifici, nell’baia di Tampa prevalentemente una rete da posta scientifica. Tali dispositivi possono catturare classi di dimensioni diverse con vari gradi di successo. Soprattutto gli animali molto giovani non erano rappresentati in numero sufficiente.
Inoltre, il lavoro sul campo è durato solo un anno. I risultati descrivono in modo convincente gli animali catturati in queste due baie, ma non possono essere trasferiti automaticamente nell’intera area di distribuzione. Gli squali martello dal naso a pala vivono su entrambe le coste delle Americhe e i gruppi regionali possono differire geneticamente, ecologicamente e fisicamente.
Un enigma aperto si restringe
Soprattutto un risultato negativo può far avanzare la ricerca. La dieta era una spiegazione ovvia perché gli squali martello naso a pala mangiano una gamma insolitamente ampia di alimenti animali e vegetali. La combinazione di foto della testa e campioni di isotopi degli stessi individui ora mostra che dieta e forma non variano insieme.
Ciò significa che la forma della testa specifica per genere rimane unica, ma in qualche modo meglio compresa: entrambi i sessi iniziano più appuntiti, entrambi diventano più arrotondati e le femmine cambiano di più. Gli esperimenti di nuoto, la biologia dello sviluppo e gli studi su altre popolazioni devono chiarire quali forze si nascondono dietro questa crescita. Il mistero non è stato risolto, ma il numero di spiegazioni plausibili è diminuito.
