En familie av turister i Canadas Steveston Harbor fikk nylig godbit da en vennlig utseende sjøløver satte seg opp til dem i vannet. Det bedårende dyret kom opp til kanten av kai, og familien begynte å mate det. En ung jente satte seg for å få et bedre blikk. Det var da godbiten ble et sjokk: sjøløven lunget oppover og grep i en flytende bevegelse en munnfull av jentens kjole og traff henne ned i vannet.
Jenta hadde det bra - sjøløven slapp raskt, og en annen mann trakk henne trygt ut av vannet - men det var en god påminnelse om at sjøløver vet hvordan manøvrere sine betydelige kropper i vann. Sea lions kan være "bite-y, " erkjenner Megan Leftwich, en maskiningeniør ved George Washington University. Men hun tror den i Steveston Harbor bare spilte. ”Han biter henne faktisk ikke. Han bare dro henne inn, sier hun.
Leftwich studerer sjøløver fra et ukonvensjonelt perspektiv: væskedynamikk. Hennes ekspertise er ikke i sjøløver oppførsel, men i hvordan væsker som vann flyter og beveger seg rundt. Når det viser seg, kan mye av hvordan en sjøløver navigerer i de vannrike omgivelsene, skaffes ved å følge det som skjer med vannet rundt dem.
Hvis du ser videoen av sjøløven som drar jenta inn i Steveston Harbor, kan du se at sjøløven reiser seg nesten rett opp av vannet, uten å svømme fremover for å ta fart. I samme bevegelse når den forbi skinnen til kai for å ta tak i en munnfull av jentekjolen før den faller ned igjen under overflaten. Det er ikke rart at alle var så overrasket; hele hendelsen skjedde på et øyeblikk.
Leftwich sier at sjøløver genererer skyvekraft, eller fremdrift, ved å bringe forspjellene sammen i store feiende bevegelser som kalles "klapper." Men hvis du forestiller deg at svømmeføtter kommer sammen med en høylyttende lyd, tenk igjen. Når en sjøløve "klapper", strekker den flippene ut til sidene og feier dem ned. Så tipper den flippene mot kroppen og danner en torpedoform som glir lett gjennom vannet.
Sjøløven er det eneste vannlevende pattedyret som svømmer på denne måten. De fleste svømmere - fra tunfisken til sjøløverens fetter, selet - genererer skyvekraft med kroppens bakender, og bruker halene for å skyve seg gjennom vann. Men sjøløver bruker forpipene. Dessuten er de veldig flinke til det. Den ene klaffen genererer nok skyvekraft til å la en sjøløve gli gjennom vannet, slik at den fritt kan vri seg eller rulle med veldig liten bevegelse.
Klappet sjøløven i Steveston Harbor med svømmeføttene sine for å slenge seg ut av vannet? Selv etter å ha sett videoen, er det vanskelig å vite det. "Det er bare for mye ukjent å fortelle, " sier Leftwich. "Hvor dypt vannet er der, hva havbunnen er (laget av)" - dette er bare noen få av tingene hun måtte vite for å finne ut hvordan sjøløven beveger seg. Men det betyr ikke at videoen ikke har noe å lære oss om sjøløver; det er ingen liten bragd å bu seg ut av vannet og lykkes med å nabere et menneske. "Det viser hvor kraftige og presise de er, " sier Leftwich.
En annen utfordring for forskere er at sjøløverens vipper er skjult for syne i det skumle vannet. Når du prøver å finne ut hvordan en sjøløver beveger seg, sier Leftwich, er det første trinnet å fange den på et undervannskamera. Derfor har hun og forskerteamet hennes brukt timer på å filme fangede sjøløver i Smithsonian's National Zoo, og prøvd å få klare videofilmer av dyrene som klapper, slik at de kan undersøke hvordan svømmeføttene deres beveger seg fra ramme til ramme. To timers filming gir vanligvis omtrent to eller tre minutter nyttige opptak.
Leftwich (andre fra venstre) og kollegene hennes undersøker en robot sjø løvehenger, som brukes til å gjenskape og studere bevegelsene til en ekte sjøløvefly. (William Atkins / George Washington University) Etter at de har fanget et klapp, markerer Leftwich og hennes team omrisset til flipperen i hver ramme, slik at de kan spore sin plassering i rommet over tid. Det tar seks timers arbeid å spore ett enkelt klapp, men innsatsen lønner seg. Ved å bruke dataene fra sporing har forskerne laget 3D-diagrammer av en klapper av en sjøløver. I dem kan du se at en sølevils flipper vrir seg mens den klapper.
Leftwich tror at vrien kan hjelpe til med å beppe vannet foran sjøløven og skyve den bakover, slik at sjøløven kan skyte fremover, på samme måte som et menneske gjør når han svømmer freestyle eller brystkreft. For å teste ideen videre, har hun og teamet hennes bygd en robot sjøløverflipper. De planlegger å bruke den til å gjenskape bevegelsene til en ekte sjøløve i et laboratorium med en mindre tank, som vil tillate dem å observere vannets bevegelse mye nærmere enn de kunne i den store tanken i dyrehagen.
Klapper og glir, ruller og vrir seg, sjøløver kan være vanskelig å følge med øyet, mye mindre forklare med vitenskap. Leftwich har ennå ikke funnet ut nøyaktig hvordan sjøløver manipulerer vann med svømmeføttene sine for å bevege seg med slik smidighet, men hun kommer nærmere. Å finne ut av dette puslespillet kan være hemmeligheten bak å hjelpe mennesker med å bygge stealthier autonome ubåter eller andre undervannsbiler, som WIRED magazine rapporterte i 2015.
Husk å holde en sunn avstand fra hvilken som helst sjøløver du ser, eller i mellomtiden kan du være i en uvelkommen overraskelse.
Lær mer om havene med Smithsonian Ocean Portal.
