En turistfamilj i Steveston Harbor i Kanada fick nyligen en upplevelse när ett vänligt sjölejon kom fram till dem i vattnet. Det förtjusande djuret kom upp till kajkanten och familjen började mata det. En ung flicka satte sig ner för att få en bättre titt. Det var då godiset blev en chock: sjölejonet kastade sig uppåt och i en enda flytande rörelse tog det tag i en munfull av flickans klänning och drog ner henne i vattnet.
Flickan klarade sig bra – sjölejonet släppte snabbt taget och en annan man drog upp henne säkert ur vattnet – men det var en bra påminnelse om att sjölejonen vet hur de ska manövrera sina stora kroppar i vattnet. Sjölejon kan vara ”bitande”, erkänner Megan Leftwich, mekanisk ingenjör vid George Washington University. Men hon tror att lejonet i Steveston Harbor bara lekte. ”Han bet henne faktiskt inte. Han drog bara in henne”, säger hon.
Leftwich studerar sjölejon från ett okonventionellt perspektiv: strömningsdynamik. Hennes expertis ligger inte i sjölejonens beteende utan i hur vätskor som vatten flyter och rör sig. Det visar sig att mycket av hur ett sjölejon navigerar i sin vattenomgivning kan utläsas genom att följa vad som händer med vattnet runt omkring dem.
Om du tittar på videon när sjölejonet drar flickan in i Steveston Harbor kan du se att sjölejonet stiger nästan rakt upp ur vattnet, utan att simma framåt för att få upp farten. I samma rörelse sträcker den sig förbi räcket på kajen för att ta en munfull av flickans klänning innan den faller tillbaka under ytan. Det är inte konstigt att alla blev så förvånade; hela händelsen skedde på ett ögonblick.
Leftwich säger att sjölejonen genererar dragkraft, eller framåtdrivning, genom att föra samman sina framflippor i stora svepande rörelser som kallas ”klappar”. Men om du föreställer dig att fenorna samlas med ett högt smackande ljud, tänk om. När ett sjölejon ”klappar” sträcker det ut sina fenor åt sidorna och sveper ner dem. Sedan drar den in fenorna mot kroppen och bildar en torpedform som glider lätt genom vattnet.
Sjölejonet är det enda vattenlevande däggdjur som simmar på detta sätt. De flesta simmare – från tonfisken till sjölejonets kusin, sälen – genererar dragkraft med kroppens bakre ändar och använder stjärten för att driva sig fram genom vattnet. Men sjölejonen använder sina framfötter. Dessutom är de mycket duktiga på det. En klapp genererar tillräckligt med dragkraft för att låta ett sjölejon glida genom vattnet, vilket gör att det kan vrida sig eller rulla med mycket liten ytterligare rörelse.
Genererade sjölejonet i Steveston Harbor klapp med sina fenor för att kasta sig upp ur vattnet? Även efter att ha tittat på videon är det svårt att veta. ”Det är helt enkelt för mycket okänt för att man ska kunna säga något”, säger Leftwich. ”Hur djupt vattnet är där, vad havsbotten är (gjord av)” – detta är bara några av de saker som hon skulle behöva veta för att kunna räkna ut hur sjölejonet rör sig. Men det betyder inte att videon inte har något att lära oss om sjölejon; det är ingen liten bedrift att bocka upp ur vattnet och lyckas ta en människa. ”Det visar hur kraftfulla och precisa de är”, säger Leftwich.
En annan utmaning för forskarna är att sjölejonens fenor är dolda i det grumliga vattnet. När man försöker ta reda på hur ett sjölejon rör sig, säger Leftwich, är det första steget att fånga det på en undervattenskamera. Därför har hon och hennes forskargrupp tillbringat timmar med att filma sjölejon i fångenskap på Smithsonian’s National Zoo för att försöka få tydliga videoupptagningar av hur djuren klappar så att de kan undersöka hur deras fenor rör sig från bild till bild. Två timmars filmning ger vanligtvis två eller tre minuter användbart material.
När de har fångat en klapp markerar Leftwich och hennes team flippans kontur i varje bild så att de kan följa dess position i rummet över tiden. Det tar sex timmars arbete att spåra en enda klapp, men ansträngningen lönar sig. Med hjälp av data från spårningen har forskarna skapat 3D-diagram av ett sjölejons flippa som klappar. I dem kan man se att sjölejonets fenor vrider sig när den klappar.
Leftwich tror att vridningen kan hjälpa till att koppla vattnet framför sjölejonet och trycka det bakåt så att sjölejonet kan skjuta framåt, på samma sätt som en människa gör när hon simmar frisim eller bröstsim. För att testa sin idé ytterligare har hon och hennes team byggt en robotiserad sjölejonsflena. De planerar att använda den för att replikera rörelserna hos ett riktigt sjölejon i ett laboratorium med en mindre tank, vilket kommer att göra det möjligt för dem att observera vattnets rörelser mycket närmare än vad de kunde göra i den stora tanken på djurparken.
Sjölejonen klappar och glider, rullar och vrider sig. Det kan vara svårt att följa med ögat, och än mindre att förklara det med vetenskap. Leftwich har ännu inte kommit fram till exakt hur sjölejonen manipulerar vattnet med sina fenor för att kunna röra sig med sådan smidighet, men hon kommer närmare. Att lösa denna gåta kan vara hemligheten för att hjälpa människor att bygga smygande autonoma ubåtar eller andra undervattensfordon, vilket tidskriften WIRED rapporterade 2015.
Under tiden bör du komma ihåg att hålla ett sunt avstånd till sjölejon som du råkar se, annars kan du få en oönskad överraskning.
Lär dig mer om haven med Smithsonian Ocean Portal.