Accès rare : embryons de requins-marteaux

La tête caractéristique en forme de marteau devient tout juste visible sur cette image d’un requin bonnethead embryonnaire. La barre d'échelle = 1 cm (Steven Byrum & Gareth Fraser / Département de biologie, Université de Floride)
La tête caractéristique en forme de marteau devient tout juste visible sur cette image d’un requin bonnethead embryonnaire. La barre d'échelle = 1 cm (Steven Byrum & Gareth Fraser / Département de biologie, Université de Floride)

Quels ont été jusqu'à présent les secrets du développement unique de la tête de ces requins sont révélés par GARETH J FRASER et son équipe de l'Université de Floride

Les scientifiques ont très rarement accès à la plupart des requins, au développement de leurs petits ou aux zones d'alevinage où ils grandissent. Alors voir un requin-marteau (Sphyrne tiburo), à mi-chemin de son développement de cinq mois, est très inhabituel.

L'accès aux embryons en croissance est essentiel pour des biologistes du développement comme moi alors que nous essayons de comprendre la diversité des animaux sur Terre. Habituellement, les poissons que j'étudie, y compris d'autres espèces de requins, pondent des œufs, ce qui nous permet de suivre facilement leur évolution en temps réel.

Cependant, les requins marteaux ne pondent pas d’œufs. Ils portent leurs petits in utero. Une requin enceinte porte jusqu'à 16 embryons, chacun nourri par un cordon ombilical, tout comme le sont les embryons humains. Ensuite, la mère donne naissance à des petits vivants, et ces bébés sont autonomes en termes de dents et de mâchoires, prêts à survivre par eux-mêmes.

L’accès à un embryon de requin-marteau est très rare, c’est ce qui rend l’image ci-dessus si spéciale.

Accès à une ressource très rare

Afin de réaliser cette image, mes collègues et moi avons récupéré des embryons de requins femelles adultes capturés dans le cadre d'enquêtes sur la population au large des côtes du golfe et de l'atlantique de la Floride.

Habituellement, ces requins sont marqués et relâchés, mais un petit nombre meurent au cours de ce processus et sont ensuite étudiés pour obtenir des informations sur leur régime alimentaire, leur âge, leur croissance, leur reproduction et leur toxicologie. Aucun requin n'a été sacrifié uniquement pour notre étude. Autrement, les embryons auraient été gaspillés à la mort des mères.

Pour ce travail, Steven Byrum, un étudiant diplômé dans mon laboratoire, était capable de documenter l’ensemble des étapes de développement en utilisant un total de 177 embryons de requin bonnethead.

Des images d'embryons d'âges différents révèlent comment les requins se développent in utero. (Steven Byrum et Gareth Fraser / Département de biologie, Université de Floride)
Des images d'embryons d'âges différents révèlent comment les requins se développent in utero. (Steven Byrum et Gareth Fraser / Département de biologie, Université de Floride)

Nous avons pu dresser une sorte de courbe de croissance visuelle, depuis les premiers embryons – ils ne ressemblent en rien à des requins-marteaux – jusqu’au point précis du développement où le requin-marteau prend forme, en passant par le reste du développement avant la naissance. Aucun scientifique n’avait jamais suivi de cette manière le développement des requins-marteaux.

Cette recherche nous permet d’étudier les étapes cruciales du développement du requin-marteau et, surtout, les moments précis – comme celui illustré – où l’embryon développe la forme caractéristique de la tête.

Ajout à ce que l'on sait sur les requins-marteaux

Les requins-marteaux constituent un groupe particulier de seulement huit espèces de requins qui développent de manière unique une tête en forme de marteau connue sous le nom de céphalofoil, nommée pour sa conception hydrodynamique et utilisée pour virages rapides et immobilisation des proies. Cette espèce particulière est connue sous le nom de bonnethead en raison de son « marteau » relativement petit et arrondi.

Requins bonnethead adultes (Mills Baker)
Requins bonnethead adultes (Mills Baker)

Les scientifiques pensent que la forme de la tête large et aplatie avec des yeux de chaque côté a évolué pour améliorer les sens des animaux. Le positionnement large des yeux permet un champ de vision accru, et les capsules nasales larges et élargies offrent une capacité olfactive améliorée.

Les têtes en forme de marteau sont recouvertes d'organes de détection électriques élargis qui soutiennent le « sixième sens » des requins. Ils peuvent détecter même les plus petits signaux électriques, tels que les impulsions du battement de cœur d'un poisson proie ou les signaux de la Terre. champs magnétiques, qu'ils peuvent utiliser pour naviguer lors de la migration.

L’accès à ces étonnants embryons de bébés requins nous permet de comparer leur développement avec celui d’autres requins à tête normale et de nous demander comment et pourquoi les requins-marteaux font pousser ces merveilleuses caboches.

L’océan cache une multitude de poissons étranges et merveilleux, dont la plupart sont inaccessibles et dont les études sur leur développement sont impossibles. Mon laboratoire continue de découvrir des informations sur l’évolution de la vie sur Terre, grâce à ces opportunités fortuites.

GARETH J FRASER est professeur agrégé de biologie évolutive du développement à la Université de la Floride

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

Également sur Divernet : Pourquoi les requins marteaux plongent en apnée, Découverte d'une rare pépinière de requins-marteaux, Pourquoi les grands requins-marteaux aiment nager inclinés, Protéger les requins marteaux : recherche de pointe sur la migration

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