Les requins sont de toutes formes et tailles et le plus inhabituel est peut-être le requin marteau, facilement reconnaissable à sa tête aux formes étranges. La plupart des recherches sur les requins-marteaux se sont spécifiquement concentrées sur leurs têtes élargies latéralement, ou céphalo-feuille, et comment ils l'utilisent pour voir et sentir ainsi que ses effets sur l'hydrodynamique et l'efficacité sensorielle. Il existe environ neuf espèces connues de requins-marteaux avec des différences dramatiques dans la forme de leur corps, y compris la forme et la taille de leur tête. Alors que l'on en sait beaucoup sur les variations de leur électroréception, olfactif et visuel, on sait très peu si leurs différences de forme affectent ou non leurs performances de natation.

Des chercheurs de la Florida Atlantic University ont mené la première étude pour examiner la forme du corps entier et la cinématique de nage de deux espèces de requins-marteaux étroitement apparentées mais très différentes :le Bonnethead et le Requin-marteau festonné, avec des résultats inattendus.

Les têtes de bonnet adultes mesurent environ 2 à 3 pieds de long et la largeur de leur tête représente environ 18 pour cent de la longueur de leur corps; Les requins-marteaux festonnés adultes mesurent plus de 12 pieds de long et la largeur de leur tête représente environ 30% de la longueur de leur corps. Malgré ces différences, résultats de cette nouvelle étude, en couverture du dernier numéro de la Journal de biologie expérimentale , trouve qu'à la fin, la taille ou la forme n'a pas vraiment d'importance, du moins quand il s'agit de nager.

En utilisant une approche interdisciplinaire dans le laboratoire de biomécanique du Charles E. Schmidt College of Science de la FAU sous la direction de Marianne E. Porter, Doctorat., professeur adjoint de sciences biologiques et co-auteur de l'étude, les chercheurs ont entrepris de tester leur hypothèse. Différentes formes de tête et différentes tailles de corps des requins-marteaux devraient entraîner des différences dans leurs performances de nage.

Avant de commencer l'étude, Porter, Sarah L. Hoffmann, auteur principal et titulaire d'un doctorat. étudiant en sciences biologiques, et Steven Matthew Warren, co-auteur et senior au Département de génie mécanique et océanique du Collège d'ingénierie et d'informatique de la FAU, ont examiné les tomodensitogrammes des deux espèces de requins-marteaux. Parce que les requins sont entièrement constitués de cartilage fortement minéralisé, ils ont pu voir les différences marquées dans la physiologie des deux espèces de requins à partir de ces scans.

Pour tester leur hypothèse, ils se sont concentrés sur l'ondulation, c'est ainsi qu'un requin déplace son corps et sa queue d'un côté à l'autre pour se propulser vers l'avant. Le but :savoir si le mouvement du corps change entre ces deux espèces aux formes de tête très différentes.

À partir de 2015, ils ont visionné des heures de vidéo de requins-marteaux festonnés et de têtes de bonnet nageant. Ils ont examiné la fréquence des battements de la queue et l'amplitude des battements de la queue. Ils ont analysé la vidéo de manière séquentielle pour sélectionner des clips dans lesquels les requins ont effectué au moins trois cycles de battement de queue complets de droite, natation régulière. Warren a analysé puis condensé les vidéos en un segment d'une minute pour permettre à l'équipe de recherche d'utiliser les mesures pour comparer les mécanismes de nage entre les deux espèces. Ils ont pu obtenir toutes les mesures dont ils avaient besoin à partir de cette séquence vidéo condensée d'une minute.