Lors d'un réchauffement important il y a 93 millions d'années, certains requins ont développé des nageoires pectorales allongées pour s'adapter aux températures plus chaudes de l'océan, un changement documenté dans une étude récente. Ces adaptations les ont aidés à passer du statut d'habitants des fonds marins à celui de prédateurs efficaces en eau libre, une réponse que les requins modernes pourraient avoir du mal à imiter compte tenu du changement climatique rapide actuel.
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La recherche montre que les requins ont évolué du statut d'habitants des fonds marins à celui de prédateurs en haute mer lors d'un précédent événement de réchauffement climatique, s'adaptant aux changements physiques tels que les nageoires allongées pour devenir des nageurs plus efficaces.
Les requins que nous connaissons aujourd'hui comme les principaux prédateurs de l'océan ont évolué à partir d'habitants trapus des fonds marins lors d'un épisode dramatique de réchauffement climatique il y a des millions d'années.
Il y a environ 93 millions d’années, une effusion massive de lave volcanique a fait monter en flèche les niveaux de dioxyde de carbone, créant un climat de serre qui a poussé les températures des océans à leur plus haut niveau. Des chercheurs de l'Université de Californie à Riverside (UCR) ont découvert que certains requins réagissaient à la chaleur avec des nageoires pectorales allongées.
Découverte et analyse scientifiques
Cette découverte est documentée dans un article publié aujourd'hui (3 juin) dans la revue Biologie actuelle. Il a été réalisé en prenant les mesures de la longueur du corps et des nageoires de plus de 500 requins vivants et fossilisés. espèces.
« Les nageoires pectorales sont une structure essentielle, comparable à nos bras », a déclaré Phillip Sternes, doctorant en biologie à l'UCR et premier auteur de l'article. « Ce que nous avons constaté en examinant un ensemble massif de données, c'est que ces nageoires changeaient de forme à mesure que les requins élargissaient leur habitat du fond vers le large. »
Requins qui vivent dans différentes parties de l'océan et leurs nageoires pectorales respectives. Crédit : Phillip Sternes/UCR
Adaptations et efficacité
Des nageoires pectorales plus longues contribuent à rendre les mouvements du requin beaucoup plus efficaces. « Leurs ailerons sont comparables aux ailes des avions commerciaux, longues et étroites, pour minimiser la quantité d'énergie nécessaire au mouvement », a déclaré Sternes.
Les chercheurs ont également constaté que les requins d’eau libre devenaient plus rapides que les requins de fond. « Le muscle du requin est très sensible à la température », a déclaré Tim Higham, professeur au département d'évolution, d'écologie et de biologie des organismes de l'UCR et co-auteur de l'article.
« Les données nous ont aidés à établir une corrélation entre les températures plus élevées, le mouvement de la queue et les vitesses de nage », a déclaré Higham.
Habitats et pressions évolutives
La plupart des espèces de requins vivantes vivent encore au fond, occupant ce que les scientifiques appellent la zone benthique. Ces requins benthiques n’occupent pas une place aussi importante dans la culture populaire que leurs féroces parents d’eau libre. La plupart des habitants des fonds marins sont des prédateurs minces, plus plats et de taille moyenne.
Seulement 13 % environ des requins modernes sont des prédateurs d’eau libre à nage rapide. Les chercheurs pensent que la respiration est peut-être devenue difficile pour leurs anciens parents. Les niveaux d'oxygène près du fond pendant la Crétacé la période a probablement diminué à mesure que la chaleur augmentait.
Tendances des températures et contexte historique
Les températures modernes à la surface de la mer sont en moyenne d'environ 68 degrés Fahrenheit. Au Crétacé, ils étaient beaucoup plus chauds, atteignant une moyenne d'environ 83 degrés. La forte chaleur du Crétacé ne s’est pas produite du jour au lendemain, pas plus que l’évolution des requins.
« Nous avons eu des températures de surface en haute mer assez chaudes tout au long de cette époque, puis un pic distinct qui s'est produit sur une période d'un ou deux millions d'années », a déclaré Lars Schmitz, professeur agrégé au Claremont McKenna College et co-auteur de l'article.
Impact évolutif du changement climatique
Alors que le réchauffement climatique a entraîné une évolution de certains groupes d’animaux, notamment les requins, il a provoqué l’extinction d’autres. Étant donné que ces changements évolutifs se sont produits sur une échelle de temps plus longue dans le passé, il est difficile de prédire exactement comment les requins ou d’autres espèces marines réagiront aux tendances actuelles au réchauffement.
Les biologistes voient certains requins, y compris des espèces tropicales comme les requins tigres et bouledogue, commencer à nager plus au nord. Mais il n’est pas clair si les requins menacés seront à nouveau capables de s’adapter là où ils vivent et de survivre à la chaleur qui augmente rapidement.
« La température augmente si vite maintenant qu'à ma connaissance, il n'y a rien dans les archives géologiques que nous puissions utiliser pour une véritable comparaison », a déclaré Sternes.
