Les mâchoires de la plupart des espèces de requins montrent peu de variation sur des millions d’années

Les requins, grands prédateurs des océans, fascinent depuis des siècles. Leurs dents impressionnantes et leur mâchoire inférieure, qui leur permettent de dévorer une grande variété de proies, font partie de leurs traits les plus distinctifs. Mais comment la forme de la mâchoire de ces créatures fascinantes a-t-elle changé au cours de leur long voyage évolutif ?

Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Faviel A. López-Romero de l’Université de Vienne, s’est penchée sur cette question, révélant des découvertes intrigantes sur ces prédateurs marins.

L’étude, récemment publiée dans la célèbre revue Biologie des communications, souligne que la forme de la mâchoire des espèces de requins les plus répandues a montré étonnamment peu de variation sur des millions d’années. Curieusement, la diversité de mâchoire la plus importante a été observée chez les requins des grands fonds.

La capacité des requins à se régaler d’un large éventail de proies est évidente dans les adaptations correspondantes qu’ils ont acquises au cours de leur évolution. Ces progrès évolutifs leur ont permis de coloniser la quasi-totalité des habitats marins, certaines espèces osant même s’aventurer en eau douce.

Une équipe internationale et multidisciplinaire de scientifiques s’est lancée dans ce voyage de recherche. Aux côtés de López-Romero de l’Université de Vienne, des chercheurs de l’Imperial College de Londres, du Muséum national d’histoire naturelle de Paris, de l’Université Christian-Albrechts de Kiel et du Naturalis Museum de Leiden ont également participé.

Les résultats de la recherche soulignent l’importance des proies, de la position dans les réseaux trophiques marins et de l’habitat par rapport à la diversité des formes de mâchoires parmi les espèces de requins. Cette idée cruciale aide à déchiffrer les déclencheurs évolutifs derrière les différences de morphologie de la mâchoire associées à divers habitats.

Les premières traces de requins remontent à 180 millions d’années

Avec une lignée évolutive remontant à près de 180 millions d’années, les requins d’aujourd’hui ont toujours été des éléments clés du domaine marin et de ses chaînes alimentaires, occupant principalement les rôles de méso et de prédateurs supérieurs. Au cours de ces vastes périodes de temps, les requins ont adopté une pléthore de modes de vie et de formes, y compris des habitants des fonds marins, des nageurs rapides en haute mer et même de petites espèces vivant en haute mer.

L’équipe de recherche a mené une analyse quantitative détaillée pour examiner la corrélation possible entre la morphologie de la mâchoire et le mode de vie des requins. Ils ont utilisé des tomodensitogrammes à rayons X des mâchoires de 90 espèces de requins, préparant des reconstructions 3D pour estimer l’évolution de la forme des mâchoires de requin au fil du temps.

Ce que les chercheurs ont trouvé

L’un des résultats surprenants était que les groupes riches en espèces comme les requins requiem affichaient une faible variation de la forme de la mâchoire, bien qu’ils soient l’un des groupes de requins les plus largement distribués. À l’inverse, la plus grande variabilité de la forme de la mâchoire a été observée chez les espèces vivant en haute mer.

« Bien que les requins des grands fonds ne soient pas aussi largement représentés dans les données que les requins de récif, ils présentent les formes les plus disparates observées dans notre analyse », a expliqué López-Romero, premier auteur de l’étude du Département de paléontologie de l’Université de Vienne. .

Les requins des grands fonds présentent un éventail d’adaptations, y compris la bioluminescence et une grande variété de stratégies d’alimentation, allant de grosses morsures de baleines à un régime composé d’œufs ou de céphalopodes. Pendant ce temps, les choix alimentaires des espèces vivant dans les récifs et des grands prédateurs supérieurs en haute mer semblent plus restreints, se nourrissant principalement de poissons et même d’autres espèces de requins.

« Bien sûr, de nombreux requins dans ces environnements se nourrissent d’une grande variété de proies, seuls quelques-uns s’étant adaptés à une seule proie spécifique, comme le requin bonnethead, Sphyrna tiburo, qui se nourrit presque entièrement de crabes à carapace dure, tandis que les crevettes et les poissons ne sont capturés qu’occasionnellement », a noté Jürgen Kriwet de l’Université de Vienne.

L’évolution de la forme de la mâchoire a également permis à l’équipe de reconstituer les changements historiques de la morphologie de la mâchoire au fil du temps.

«Des changements remarquables se sont produits chez les requins-tapis, les dormeurs et les roussettes. Ces changements ont probablement été concomitants avec la distribution claire de ces requins dans les récifs et en haute mer, ce qui les distingue sensiblement morphologiquement des autres espèces à mâchoires plus grandes comme on le voit chez les prédateurs supérieurs en haute mer », a déclaré López-Romero.

Les requins vivant dans les profondeurs ont montré le plus de variations

Les requins des grands fonds, malgré leur sous-représentation dans les données, présentaient les formes de mâchoires les plus diverses, a noté López-Romero. Une telle diversité reflète probablement les diverses stratégies d’alimentation de ces créatures, qui vont de la morsure des baleines à la consommation d’œufs ou de céphalopodes. En tant que telles, leurs mâchoires ont évolué pour être incroyablement polyvalentes et s’adapter à leurs besoins environnementaux uniques.

En revanche, les choix de la plupart des espèces vivant dans les récifs et des grands prédateurs supérieurs en haute mer sont plus limités. Ces prédateurs se nourrissent principalement de poissons et occasionnellement d’autres espèces de requins, limitant l’évolution de la morphologie de leur mâchoire.

Cependant, cela ne signifie pas que tous les requins de ces environnements ont un régime alimentaire limité. « De nombreux requins dans ces environnements se nourrissent d’une grande variété de proies, seuls quelques-uns s’étant adaptés à une seule proie spécifique », a expliqué Kriwet.

Il a cité le requin bonnethead, Sphyrna tiburo, comme exemple, qui se nourrit presque exclusivement de crabes à carapace dure, les crevettes et les poissons n’étant capturés qu’occasionnellement.

L’étude de l’équipe de recherche sur l’évolution de la forme de la mâchoire des requins a permis de reconstruire les changements historiques de cette caractéristique morphologique cruciale. López-Romero a noté que « des changements remarquables se sont produits chez les requins tapis, dormeurs et roussettes ».

Il a suggéré que ces changements coïncidaient probablement avec la distribution claire de ces requins dans les récifs et en haute mer, les distinguant des autres espèces à mâchoires plus grandes trouvées parmi les principaux prédateurs en haute mer.

Les résultats fournissent un aperçu perspicace de l’évolution des requins, éclairant le lien intrigant entre la morphologie de la mâchoire, l’habitat et la diversité des proies. Alors que les scientifiques continuent de se plonger dans l’histoire évolutive de ces créatures captivantes, chaque découverte nous rapproche un peu plus de la compréhension de leur domination de longue date dans les océans du monde.

En savoir plus sur les requins

Les requins sont un groupe de poissons élasmobranches caractérisés par un squelette cartilagineux, cinq à sept fentes branchiales sur les côtés de la tête et des nageoires pectorales non fusionnées à la tête.

Il s’agit d’un groupe diversifié avec plus de 500 espèces connues allant du petit requin lanterne nain, une espèce de seulement 17 centimètres de long, au requin baleine, le plus gros poisson, qui peut atteindre 12 mètres de long.

Voici quelques points clés sur les requins :

Évolution et classification

Les requins ont une longue histoire évolutive remontant à au moins 420 millions d’années. Ils sont divisés en huit ordres, qui comprennent le grand requin blanc bien connu, le requin tigre et le requin marteau, entre autres.

Anatomie et physiologie

Les requins ont un corps profilé en forme de torpille qui leur permet de nager rapidement dans l’eau. Ils ont un squelette cartilagineux, plus léger et plus souple que l’os. Ils sont équipés de plusieurs rangées de dents, et lorsqu’ils perdent une dent, une autre glisse vers l’avant pour la remplacer.

Les requins ont plusieurs adaptations pour détecter leur environnement. Ils possèdent un réseau de cellules spéciales capables de détecter l’électricité (appelées ampoules de Lorenzini) qu’ils utilisent pour détecter les champs électriques produits par tous les êtres vivants. Cela les aide à localiser leurs proies. Les requins ont aussi un odorat extraordinaire.

Régime et alimentation

La plupart des requins sont carnivores. Ils peuvent être des prédateurs supérieurs, se nourrissant de petits poissons et d’invertébrés, ou ils peuvent être des filtreurs, comme le requin baleine et le requin pèlerin, qui filtrent le minuscule plancton de l’eau.

la reproduction

Les requins ont divers modes de reproduction. Certaines espèces pondent des œufs (oviparité), tandis que d’autres donnent naissance vivantes. Dans ce dernier groupe, certains ont un organe semblable au placenta ( viviparité ), tandis que d’autres n’en ont pas et les jeunes se nourrissent de jaune ou d’autres frères et sœurs dans l’utérus ( ovoviviparité ).

Comportement

Les requins présentent un large éventail de comportements. Certains sont solitaires, tandis que d’autres, comme le requin-marteau halicorne, peuvent être trouvés en grands bancs. Certaines espèces migrent sur de grandes distances pour se nourrir ou se reproduire.

Conservation

De nombreuses espèces de requins sont menacées par les activités humaines. La surpêche, à la fois ciblée et accessoire, est la principale menace pour les requins, avec des millions de personnes tuées chaque année pour leur viande, leurs nageoires et leur huile de foie. La dégradation de l’habitat et le changement climatique constituent également des menaces importantes. En conséquence, de nombreuses espèces sont désormais répertoriées comme en voie de disparition ou en danger critique d’extinction.

Les requins et les humains

Alors que les requins sont souvent décrits comme dangereux pour les humains, en réalité, les attaques de requins sont rares et résultent généralement d’une erreur d’identité. Les requins jouent un rôle crucial dans l’écosystème en maintenant les espèces en dessous d’eux dans la chaîne alimentaire et en servant d’indicateur de la santé des océans. Ils aident à éliminer les faibles et les malades et à maintenir l’équilibre avec les concurrents, garantissant la diversité des espèces.

Depuis la date limite de mes connaissances en septembre 2021, les recherches en cours continuent de fournir de nouvelles informations sur la biologie, le comportement et l’écologie des requins. Ils restent un groupe fascinant d’animaux qui sont essentiels à la santé des océans du monde.