Comme Indiana Jones, les requins renards (Alopias spp.) maîtrisent l’art du fouet grâce à leur queue. Avec une vitesse incroyable, leurs longues queues en forme de machette peuvent gifler et étourdir leurs proies, leur permettant d'avaler plusieurs poissons d'un seul coup. Leur queue exceptionnellement allongée, qui peut souvent être aussi longue que tout leur corps, rend non seulement ce requin distinctive, mais aussi un redoutable chasseur.
Le « fouet de la queue » du requin renard se compose de quatre phases : la préparation, l'attaque, la récupération progressive et la collecte des proies. Les gifles au-dessus de la queue commencent dans la stage de préparation en se précipitant vers une proie ciblée. La phase de frappe start par abaisser la tête et fléchir le corps, ce qui soulève la queue au-dessus de la tête pour créer un mouvement semblable à celui d'un fouet. La stage de récupération progressive consiste pour le requin à revenir à sa posture de nage et à consommer ses proies étourdies.
Le mouvement de fouet de la queue du requin diffère radicalement du mouvement latéral produit par son corps pendant la nage. La colonne vertébrale cartilagineuse, qui est l'axe principal du corps, peut présenter des modifications anatomiques pour résister à la flexion extrême lors du comportement de fouet de la queue. Des recherches antérieures ont examiné les vertèbres des requins renards, mais dans le contexte des forces subies lors de la nage.
Aujourd'hui, une nouvelle recherche de la Florida Atlantic University en collaboration avec le programme Apex Predators du Northeast Fisheries Science Center de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), fournit des détails complexes montrant que l'anatomie des vertèbres pourrait soutenir la mécanique de la flexion extrême du corps chez les requins renards, permettant à ces chasseurs gurus d’armer leurs queues.
Pour cette étude, les chercheurs ont examiné les vertèbres des extrémités de la tête et de la queue du corps. Ils ont étudié l'anatomie vertébrale et mesuré des variables telles que la hauteur, la largeur et la longueur le lengthy de la colonne vertébrale de 10 requins-renards communs (Alopias vulpinus) dans une gamme de tailles allant de l'embryon aux grands adultes.
Les chercheurs ont utilisé le micro-CT, similaire aux tomodensitogrammes utilisés par les humains dans les établissements médicaux, pour imager l'architecture interne de chaque vertèbre et quantifié diverses buildings minérales trouvées dans le cartilage calcifié. Ils ont également utilisé des procedures d'analyse de forme bidimensionnelle pour examiner la variation de la répartition spatiale des structures minérales le long de la colonne vertébrale.
Les résultats de l'étude, publiés dans la revue Royal Society Open Science, suggèrent que l'anatomie vertébrale et la microstructure minéralisée du requin renard répondent aux exigences requises pour une nage rapide et un comportement de fouet de la queue observé chez ces espèces.
Les chercheurs ont découvert que la microarchitecture minéralisée des vertèbres du requin renard modify à l'avant et à l'arrière du corps, et que ces modifications anatomiques peuvent soutenir leur comportement exceptional de fouettement de la queue. Essentiellement, la colonne vertébrale du requin renard est fortifiée sur toute sa longueur et peut fonctionner comme une catapulte, permettant à la queue de se lancer au-dessus de la tête.
« Nous avons constaté que l'anatomie et la microstructure variaient considérablement le extensive du corps et entre les groupes de développement – requins-renards communs embryonnaires, juvéniles et adultes », a déclaré Jamie L. Knaub, leading auteur et doctorant au Département des sciences biologiques de la FAU au sein de l'Université Charles. Collège des sciences E. Schmidt. « Sur la base de nos résultats, nous pensons que les vertèbres du requin renard varient en termes d'anatomie, ainsi que de quantité et de disposition des minéraux, ce qui répond aux besoins mécaniques de fouettage de la queue. »
Les chercheurs ont également découvert que les requins de taille juvénile acquièrent des buildings minéralisées tout au very long de leur développement, susceptibles de soutenir un corps furthermore grand à mesure qu'ils grandissent et une queue pour se comporter en fouet.
« Nous pensons que les vertèbres antérieures du corps stabilisent le corps principal du requin renard, tandis que les vertèbres plus proches de la queue soutiennent les fouets de queue », a déclaré Marianne E. Porter, Ph.D. auteure principale et professeure agrégée au Département des sciences biologiques de la FAU.. « De additionally, les changements développementaux suggèrent que l'anatomie vertébrale se déplace au cours du développement pour soutenir un corps et une nageoire caudale plus grands. »
Les requins renards, qui font partie de la famille des Alopiidae, comprennent trois espèces : le requin-renard pélagique (Alopias pelagicus), le renard à gros yeux (Alopias superciliousus) et le requin-renard commun (Alopias vulpinus). Les trois espèces de requins-renards sont classées comme vulnérables à l'extinction par l'Union mondiale pour la mother nature depuis 2007.
Les co-auteurs de l'étude sont Michelle Passerotti, Ph.D. biologiste des poissons, programme Apex Predators, NOAA Fisheries Lisa J. Natanson, Ph.D. chercheuse sur les requins, Apex Predators Plan, NOAA Fisheries (retraitée) et Tricia Meredith, Ph.D. directrice de recherche, FAU Advert Henderson University Faculty et FAU Significant University, et professeure de recherche adjointe, FAU University of Instruction.
Le travail a été mené dans le cadre du doctorat de Knaub. recherche, qui a été soutenue par une subvention Profession de la Countrywide Science Foundation (NSF) accordée à Porter (NSF, IOS-1941713), le prix Jim Elliot de Tomography for Scientific Advancement décerné à Knaub et la bourse Vincent Saurino, la bourse de doctorat Newell, et la bourse de la National Help you save the Sea Turtle Foundation de la FAU décernée à Knaub.
