Исследователи обнаружили, как тюлени и морские львы эволюционировали к плаванию, и эти открытия могут иметь потенциальное значение для улучшения конструкции таких машин, как подводные дроны и подводные аппараты.

Хотя биологам давно известно, что у тюленей и морских львов есть два разных метода плавания, причина этого остается загадкой.

Используя передовые технологии и снимки поведения животных, ученые теперь могут объяснить происхождение эффективного плавания у животных.

Тюлени и морские львы — это быстро плавающие океанские хищники, которые используют свои ласты, чтобы «летать» по воде.

Но не все тюлени одинаковы — некоторые используют передние ласты для плавания, а другие двигаются задними ногами.

Морские котики и морские львы имеют похожие на крылья передние ласты, предназначенные для плавания, в то время как серые тюлени имеют короткие когтистые лапы и плавают ногами.

Новое исследование, проведенное австралийским университетом Монаша с участием ученых из Лондонского музея естественной истории (NHM), попыталось понять эволюцию этих отличительных стилей, чтобы наконец разгадать загадку.

«Одним из ключевых образцов, использованных в этом исследовании, была серая самка тюленя, которую привезли в Музей естественной истории после того, как ее останки были обнаружены в Маргейте», — сказал доктор Трэвис Парк, исследователь из Музея естественной истории, принимавший участие в исследовании. «Вместе с Королевским национальным ортопедическим госпиталем, который провел компьютерную томографию животного для нас, наши ученые смогли превратить эту печальную потерю в новое понимание эволюции плавания в тюленях».

Взрослый серый тюлень был найден мертвым в Уолпол-Бей в Маргейте в 2018 году и доставлен в NHM для изучения.

Помимо анализа конечностей животного для исследования, команда искала паразитов и исследовала его желудок на наличие пластика.

Во время вскрытия группа обнаружила в голове тюленя металлический предмет, который, по их мнению, стал причиной смерти. Они сообщили о находке в RSPCA.

Помимо реальных образцов, исследователи использовали моделирование, чтобы понять, как разные тюлени продвигаются по воде.

Ведущий автор доктор Дэвид Хокинг из Университета Монаша объединился с инженером доктором Шибо Вангом из университетского факультета механической и аэрокосмической техники, чтобы с помощью моделирования показать, как вода течет вокруг ласт различных форм.

«Наш анализ показал, что у некоторых антарктических тюленей, таких как морской леопард, на самом деле очень обтекаемые, похожие на крылья передние конечности, несмотря на то, что они принадлежат к семейству тюленей, приводимых в движение ногами», — сказал Хокинг.

Открытие показывает, как крылоподобные ласты могут развиваться у тюленей, которые уже плавают задними ногами, обеспечивая путь для эволюции плавания передних конечностей у морских котиков и морских львов.

«Мы обнаружили, что серые тюлени по-прежнему используют свои лапы, чтобы удерживать добычу при ее обработке, но другие тюлени, такие как морской леопард, отказались от этой способности максимизировать скорость плавания и ловкость, имея возможность захватывать более подвижную добычу», — сказал Парк.

«У тюленей были миллионы лет, чтобы отточить свое плавание, и они могут научить нас кое-чему о подводном изяществе и элегантности», — сказал Хокинг. «Изучение их опыта может помочь нам улучшить конструкцию машин, созданных людьми, таких как подводные дроны и подводные аппараты, увеличивая их скорость, маневренность или энергоэффективность».