Turistiperhe Kanadan Stevestonin satamassa sai hiljattain ilonpilkahduksen, kun ystävällisen näköinen merileijona lipui heidän luokseen vedessä. Suloinen eläin tuli laiturin reunalle, ja perhe alkoi syöttää sitä. Yksi nuorista tytöistä istuutui katsomaan sitä tarkemmin. Silloin herkku muuttui järkytykseksi: merileijona syöksyi ylöspäin ja tarttui yhdellä sulavalla liikkeellä suupieliin tytön mekosta ja veti hänet alas veteen.
Tyttö oli kunnossa – merileijona päästi nopeasti irti, ja eräs toinen mies veti hänet turvallisesti vedestä – mutta se oli hyvä muistutus siitä, että merileijonat tietävät, miten ne osaavat liikkua kookkailla vartaloillaan vedessä. Merileijonat voivat olla ”purevia”, myöntää George Washingtonin yliopiston koneinsinööri Megan Leftwich. Hän uskoo kuitenkin, että Stevestonin satamassa ollut yksilö vain leikki. ”Se ei oikeastaan purrut tyttöä. Se vain veti sen sisään”, hän sanoo.
Leftwich tutkii merileijonia epätavallisesta näkökulmasta: nestedynamiikasta. Hänen asiantuntemuksensa ei ole merileijonien käyttäytymisessä, vaan siinä, miten nesteet, kuten vesi, virtaavat ja liikkuvat. Kävi ilmi, että paljon siitä, miten merileijona navigoi vesiympäristössään, voidaan saada selville seuraamalla, mitä vedelle tapahtuu sen ympärillä.
Jos katsot videota, jossa merileijona vetää tyttöä Stevestonin satamaan, näet, että merileijona nousee vedestä lähes suoraan ylöspäin uimatta eteenpäin ottaakseen vauhtia. Samalla liikkeellä se kurkottaa laiturin kaiteen ohi napatakseen suupalan tytön mekosta ennen kuin putoaa takaisin pinnan alle. Ei ihme, että kaikki olivat niin yllättyneitä; koko tapaus tapahtui hetkessä.
Leftwich sanoo, että merileijonat tuottavat työntövoiman eli eteenpäin suuntautuvan propulsiovoiman tuomalla keulalaippansa yhteen suurilla pyyhkäisevillä liikkeillä, joita kutsutaan ”taputuksiksi”. Mutta jos kuvittelet, että räpylät yhdistyvät äänekkäästi, mieti uudestaan. Kun merileijona ”taputtaa”, se ojentaa räpylänsä sivuille ja pyyhkäisee ne alas. Sitten se vetää räpylänsä vartaloaan vasten muodostaen torpedon muodon, joka liukuu helposti vedessä.
Merileijona on ainoa vesinisäkäs, joka ui tällä tavoin. Useimmat uimarit – tonnikalasta merileijonan serkkuun, hylkeeseen – tuottavat työntövoimaa vartalonsa takaosilla ja käyttävät pyrstöään kuljettamaan itseään vedessä. Merileijonat käyttävät kuitenkin keulalaippojaan. Lisäksi ne ovat erittäin hyviä siinä. Yksi taputus synnyttää tarpeeksi työntövoimaa, jotta merileijona voi liukua veden läpi, jolloin se voi kääntyä tai rullata vapaasti hyvin pienellä lisäliikkeellä.
Taputtiko Stevestonin satamassa ollut merileijona räpylöillään räpylöitään päästäkseen syöksymään ulos vedestä? Jopa videon katsomisen jälkeen on vaikea tietää. ”On vain liian paljon tuntematonta kerrottavaksi”, Leftwich sanoo. ”Kuinka syvää vesi on, mistä merenpohja on (tehty)” – nämä ovat vain muutamia asioita, jotka hänen pitäisi tietää, jotta hän voisi selvittää, miten merileijona liikkuu. Se ei kuitenkaan tarkoita, ettei videolla olisi mitään opittavaa merileijonista; ei ole mikään pieni saavutus nousta vedestä ja napata ihminen. ”Se osoittaa, kuinka voimakkaita ja tarkkoja ne ovat”, Leftwich sanoo.
Tutkijoiden haasteena on myös se, että merileijonan räpylät ovat hämärässä vedessä piilossa. Kun yrität selvittää, miten merileijona liikkuu, Leftwich sanoo, että ensimmäinen askel on vangita se vedenalaiseen kameraan. Siksi hän ja hänen tutkijaryhmänsä ovat viettäneet tuntikausia kuvaten Smithsonianin kansallisen eläintarhan vankeudessa eläviä merileijonia ja yrittäneet saada selkeää videokuvaa eläinten taputtelusta, jotta he voivat tutkia, miten niiden räpylät liikkuvat kuvasta toiseen. Kahden tunnin kuvauksista saadaan yleensä noin kaksi tai kolme minuuttia käyttökelpoista materiaalia.
Kuvaamisen jälkeen Leftwich ja hänen tiiminsä merkitsevät flipperin ääriviivat kuhunkin kuvaan, jotta he voivat seurata sen sijaintia avaruudessa ajan kuluessa. Yhden taputuksen seurantaan kuluu kuusi tuntia työtä, mutta vaivannäkö kannattaa. Seurantatietojen avulla tutkijat ovat luoneet 3D-kaaviot merileijonan flipperistä, joka taputtaa. Niissä näkyy, että merileijonan räpylä kiertyy taputtaessaan.
Leftwich arvelee, että kiertyminen saattaa auttaa kuppaamaan vettä merileijonan edessä ja työntämään sitä taaksepäin niin, että merileijona voi ampua eteenpäin, samaan tapaan kuin ihminen tekee uidessaan vapaa- tai rintauintia. Testatakseen ideaansa tarkemmin hän ja hänen tiiminsä ovat rakentaneet robotisoidun merileijonan räpylän. He aikovat käyttää sitä jäljitelläkseen oikean merileijonan liikkeitä laboratoriossa, jossa on pienempi akvaario, jonka avulla he voivat tarkkailla veden liikkeitä paljon tarkemmin kuin eläintarhan isossa akvaariossa.
Merileijonia voi olla vaikea seurata silmin, saati sitten selittää tieteen avulla. Leftwich ei ole vielä keksinyt tarkalleen, miten merileijonat manipuloivat vettä räpylöillään voidakseen liikkua niin ketterästi, mutta hän on tulossa lähemmäksi. Tämän arvoituksen selvittäminen voisi olla salaisuus, joka auttaisi ihmistä rakentamaan entistä huomaamattomampia autonomisia sukellusveneitä tai muita vedenalaisia kulkuneuvoja, kuten WIRED-lehti kertoi vuonna 2015.
Muista sillä välin pitää terve etäisyys kaikkiin merileijoniin, joita satut näkemään, tai saatat kokea epämieluisan yllätyksen.
Lue lisää meristä Smithsonian Ocean Portalista.