Comment les requins-marteaux restent au chaud vous couperont le souffle

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Pour survivre alors qu'ils cherchent de la nourriture dans les parties gelées de l'océan, les requins-marteaux utilisent une astuce qui n'a pas été observée chez d'autres poissons.

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Par Darren Incorvaia

Les requins-marteaux aiment la chaleur, mais pour un bon repas, ils sont prêts à avoir froid. Les prédateurs à tête plate plongent à plus de 2 600 pieds des eaux de surface tropicales dans les profondeurs glaciales de l'océan plusieurs fois par nuit pour chasser les poissons et les calmars, tolérant une chute de température de 68 degrés Fahrenheit pour dîner.

Comment ces chondrichtyens à sang froid supportent-ils ces températures sans se transformer en poisson congelé ? Une étude publiée jeudi dans la revue Science montre comment une espèce, Sphyrna lewini ou requins-marteaux halicorne, reste au chaud pendant ses plongées nocturnes : ils sautent les volants et ferment leurs branchies, retenant essentiellement leur souffle.

Cette stratégie de régulation de la température d'un poisson à sang froid n'a jamais été observée auparavant et le distingue des poissons performants (oui, c'est le terme scientifique) comme les grands requins blancs ou le thon rouge de l'Atlantique qui utilisent des stratégies très différentes pour tolérer le froid extrême.

Mark Royer, biologiste des requins à l'Université d'Hawaï à Mānoa, a été inspiré pour enquêter sur la technique secrète de chauffage du requin-marteau festonné après avoir remarqué à quelle profondeur ils plongeaient au cours d'un autre projet de recherche. Il a attaché un ensemble de capteurs près des nageoires dorsales de six requins-marteaux près d'Hawaï. Les colis ont été conçus pour se détacher des requins après plusieurs semaines et ont émis un signal satellite lorsqu'ils étaient prêts à être récupérés de la mer.

Les balises ressemblaient à des Fitbits de requin, a déclaré le Dr Royer, collectant des données telles que la profondeur et la température corporelle. Ils étaient même assez sensibles pour détecter chaque coup de queue du poisson. Le Dr Royer et ses collègues ont découvert que les requins-marteaux perdent un peu de chaleur corporelle lorsqu'ils commencent leur descente, mais reviennent ensuite rapidement aux mêmes températures qu'à la surface lorsqu'ils nagent plus profondément. Même lorsque l'eau environnante était aussi froide que 39 degrés Fahrenheit, les requins avaient des températures corporelles d'environ 75 degrés pendant des plongées d'une heure.

Les requins sont des ectothermes, ce qui signifie que leur température corporelle est largement déterminée par la température de l'eau environnante. Le Dr Royer et son équipe ont utilisé un modèle mathématique pour montrer que les données de température qu'ils ont recueillies n'avaient de sens que si les requins conservaient activement la chaleur corporelle. Ils ont également mesuré les taux d'échange de chaleur entre les requins-marteaux festonnés morts (qui s'étaient échoués sur la plage) et un bain d'eau et ont trouvé des taux similaires à ceux entre les requins vivants vivant en profondeur et l'eau de l'océan. La principale similitude entre les deux ? "Aucune perte de chaleur conductrice à travers les branchies", a déclaré le Dr Royer. Et les branchies sont la principale source de perte de chaleur dans le corps d'un poisson.

"Les branchies sont essentiellement des radiateurs géants attachés à la tête", a-t-il déclaré.

La chaleur corporelle conservée et le manque d'autres adaptations physiques qui pourraient empêcher la perte de chaleur ont convaincu le Dr Royer que les poissons "retenaient leur souffle", arrêtant d'une manière ou d'une autre l'écoulement de l'eau sur leurs branchies - et leur capacité à absorber de l'oxygène. Les chercheurs soupçonnent que les requins-marteaux font cela en fermant physiquement les fentes branchiales, sur la base d'une observation en 2015 d'un requin-marteau festonné le faisant à plus de 3 000 pieds sous la surface. Le Dr Royer veut ensuite attacher des caméras vidéo aux requins-marteaux plongeurs pour confirmer cette hypothèse.

Catherine Macdonald, une biologiste marine de l'Université de Miami qui n'a pas participé à l'étude, a souscrit au raisonnement de l'équipe, affirmant qu'elle ne pouvait pas "voir comment" les requins pouvaient respirer normalement tout en maintenant les températures corporelles observées dans le données.

Le Dr Royer prévoit ensuite d'étudier le métabolisme des requins-marteaux afin de mieux comprendre la période de récupération qui suit l'exploit athlétique extrême qu'ils accomplissent chaque nuit. Il soupçonne que la propension des requins-marteaux à des périodes relativement courtes d'activité élevée peut expliquer pourquoi ils meurent si facilement lorsqu'ils sont piégés sur des lignes de pêche pendant de nombreuses heures; c'est comme demander à un sprinteur d'élite de courir un marathon.

"Cette étude invite beaucoup d'études supplémentaires", a déclaré le Dr Macdonald. "Je suis toujours ravi de la capacité des requins à me surprendre."

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