Как меняется форма головы акул-лопат с возрастом? Итоги исследования
Самцы акул-лопат отличаются от самок заострённым силуэтом головы — это давно известный факт. Но почему так происходит, учёные поняли неправильно. Международная команда под руководством Университета Майами проследила за изменением формы головы у 144 акул и обнаружила, что заострённый нос — не признак взросления самцов, а общая черта молодых особей обоих полов. Результаты опубликованы в журнале Integrative Organismal Biology.
Данные, которые перечеркивают прошлые выводы
Акулы-лопаты — близкие родственники акул-молотов, но сильно меньше: в среднем около метра в длину. Этот вид — единственный среди акул, у которого самцы и самки имеют явно разную форму головы. У самцов передняя кромка более заострённая, у самок — плавная и округлая. Раньше биологи предполагали, что «нос» у самцов вытягивается к моменту половой зрелости, и это связано с гормональной перестройкой.
Новое исследование разрушает эту стройную картину. Учёные изучили головы акул разного возраста и выяснили: у неполовозрелых самцов и самок форма черепа почти одинаковая — оба пола появляются на свет с более заострённым профилем. По мере взросления голова у всех становится круглее, просто у самок этот процесс выражен гораздо сильнее. Итог: взрослые самцы действительно выглядят более «носатыми», но лишь потому, что у самок голова округляется быстрее.
Как измеряли головы 144 акул
Исследователи работали в двух заливах Флориды — Бискейн-Бей и Тампа-Бей — с мая 2022 года по май 2023-го. В Бискейне поймали 105 акул, у побережья Тампа-Бей — ещё 39. Это первая столь детальная работа по форме головы и рациону боннетхедов в этих водах.
С каждой акулой обращались одинаково:
- измеряли длину тела и брали небольшой образец мышечной ткани;
- фотографировали голову с обеих сторон на специальной сетке-координатной панели;
- отпускали животное в воду, стараясь сократить время обработки до минимума.
Затем фотографии анализировали в программе ImageJ, сравнивая кривизну передней кромки головы у разных особей. Такой метод позволил получить точные цифры без длительного удержания акул.
Еда не объясняет разницу
Одновременно биологи проверили версию о том, что самцы и самки по-разному питаются и потому приобретают разные формы головы. Для этого у 137 акул изучили изотопы углерода и азота в мышечной ткани. Эти химические маркеры показывают, где именно животное добывало пищу в пищевой сети, и дают картину за длительный период, а не только по содержимому желудка.
Выяснилось, что популяции из Бискейна и Тампы живут в разных экосистемах: изотопные сигнатуры почти не пересекаются. Диета менялась и с возрастом — молодые и взрослые особи явно ели не одно и то же. Но вот между самцами и самками внутри одного залива разницы не было.
«Наши результаты не дают доказательств того, что диета или способ добычи пищи определяют половые различия в форме головы», — говорит соавтор исследования Кэтрин Макдональд, директор программы изучения и сохранения акул Розенстилской школы.
Иными словами, еда ни при чём. Точнее, она не объясняет именно половые различия в очертаниях головы.
Зачем акуле заострённая голова
Если не питание, тогда что? Авторы предлагают гидродинамическую гипотезу. Заострённый «нос» может помогать мелким и молодым акулам плавать эффективнее: меньше сопротивление воды, выше манёвренность. Самки боннетхедов вырастают крупнее — это нужно для вынашивания потомства. Когда рыба становится большой, гидродинамические преимущества заострённого профиля могут потерять значение, и голова постепенно округляется.
Но это пока лишь предположение. Чтобы проверить его, нужны эксперименты по измерению энергозатрат при плавании акул с разной формой головы и изучение эмбрионального развития. Только так можно понять, когда именно начинают расходиться линии самцов и самок.
Впереди — другие заливы и другие акулы
Методика, которую использовали в Майами, универсальна. Те же фотографии и изотопный анализ можно применить к боннетхедам в других частях ареала. Сравнение популяций покажет, насколько стабильны половые различия и какие экологические факторы на них влияют. Это важно не только для науки, но и для охраны: если популяции отличаются по биологии, им нужны разные стратегии управления.
Работа ценна и с методологической точки зрения. Вместо того чтобы изучать форму тела и рацион по отдельности, учёные соединили оба подхода на одних и тех же животных. Это позволило отсечь нерабочую гипотезу и сузить круг поисков.
Остаётся главный вопрос: какое преимущество даёт заострённая голова совсем молодым акулам? Ответа пока нет. Но исследователи уже знают, где искать.
