min flickväns morföräldrar, Audrey och Hamish, är ett nyfiken par med ett stort intresse för allt biologiskt. En dag bestämde de sig för att testa en husdjursteori om Audrey.
”Jag har alltid trott att alla däggdjur kan producera mjölk och att de kan simma”, säger hon, ”men inte samtidigt.”
och så hände det sig att de befann sig samlade med sina döttrar runt trädgårdsdammen och kramade sina husdjur marsvin. ”Vi hade ett fisknät om någon fick problem, vi satte marsvinet i ena sidan, och det doggy-paddlade – eller marsvin paddlade – över till den andra.”
” det är den enda experimentella erfarenheten vi har”, säger Hamish och förklarar sin åsikt att eftersom de flesta däggdjur går på fyra ben, borde de kunna simma instinktivt med en” doggy-paddle ” – stil.
men har han rätt?
vissa däggdjur är helt klart naturliga simmare. Valar, sälar och uttrar har utvecklats för att röra sig enkelt genom vattnet. Många landlevande däggdjur är kapabla simmare också; hundar naturligtvis, men också andra husdjur som får och kor. Även katter kan simma bra, även om de inte tycker om det mycket.
det har till och med föreslagits att elefantens bagageutrymme ursprungligen utvecklades som en snorkel
andra arter har rykte som icke-simmare – kameler, till exempel. Fartyg i öknen kan de vara, men varför skulle de ha förmågan att simma när de sällan sätter sin fot nära vatten? Faktum är att samråd med kamelveterinärer och ranchägare avslöjar att de humpade quadrupedsna har en osannolik vilja att komma in i vatten när de stöter på det, särskilt en ras som kallas Kharai – Gujarats ”simningskameler”.grisar har under tiden varit föremål för en legend som hävdar att de inte kan simma utan att skära sina egna halsar med sina skarpa travar, som beskrivs i en dikt av Samuel Taylor Coleridge:
nerför floden glidde, med vind och med tidvatten
en gris med stor celerity
Och djävulen såg klok ut när han såg hur den medan
det skar sin egen hals
detta är helt enkelt osant, som Bahamas Turistministerium gärna informerar dig. Där har en koloni av sjöfartssvin som bor på Big Major Cay blivit en berömd attraktion, som tjänar öarna den självutnämnda titeln”Official Home of the Swimming Pigs”.
om en ökenboende livsstil inte är ett bakslag, vad sägs om vikt?det antogs en gång av forskare att Elefanter, de tyngsta levande landdjuren, inte kunde simma. Detta antagande innebar att biogeografer var tvungna att tänka på komplicerade förklaringar för förekomsten av fossila elefanter på öar utanför kusten i Kalifornien, Kina och Medelhavet.
faktum är att elefanter är färdiga simmare, som kan täcka avstånd som närmar sig 50 km. Det har till och med föreslagits att elefantens bagageutrymme ursprungligen utvecklades som en snorkel.
det var en tid då det inte var ovanligt att testa ett djurs simningsförmåga genom att bara släppa det i lite vatten
även armadillo, långt ifrån att bli belastad av sitt besvärliga skal, kan motverka vikten genom att Gulpa ner luften för att blåsa upp magen och tarmarna när de paddlar över vatten.
detta är bra för att börja med, men det finns 5 416 kända arter av däggdjur i världen. Bekräfta dem alla kan simma skulle innebära dunking en hel del ovilliga varelser i dammar.
”jag måste säga att dessa experiment gjordes”, säger Frank Fish, en expert på akvatisk rörelse vid West Chester University, Pennsylvania. Ingen har kommit runt för att bedöma varje däggdjur, men det var en tid då det inte var ovanligt att testa ett djurs simningsförmåga genom att bara släppa det i lite vatten.ett 1973-forskningspapper av Anne Dagg och Doug Windsor involverade att placera 27 markarter, allt från shrews till skunks, i en tre meter lång vattentank för att se hur de gick. Lyckligtvis kunde de alla simma – till och med fladdermusen, som rörde sig ”med ett besvärligt slag med sina vingar som liknade det mänskliga ”fjärilsbröstslaget”.”tyvärr var forskare inte alltid nöjda med att ta reda på om djuren kunde simma eller inte. Dagg och Windsors papper refererar till en serie ”omänskliga experiment där en mängd olika arter simmades tills de var uttömda eller dog” som genomfördes under slutet av 50-talet och 60-talet.
Tack och lov är det osannolikt att sådana experiment skulle äga rum idag. ”Etikförändring, vad som var acceptabelt då är inte acceptabelt nu”, bekräftar Fish.
även fladdermusen simmar med en besvärlig stroke som liknade den mänskliga fjärilsbröstslaget
att åt sidan verkar sådana studier rättfärdiga Audreys teori, särskilt om djur så utmärkt vana vid vattenlevande liv som fladdermöss klarar sig bra i vatten.
så varför ska simning vara ett sådant generaliserat beteende hos däggdjur, även de som inte behöver simma? Fisk tror att det är en bieffekt av däggdjursanatomi. ”Däggdjur har anständiga lungor, vilket kommer att ge dem en hel del flytkraft”, förklarar han. ”Päls är också viktigt, men det blir mindre viktigt eftersom däggdjuren blir större.”Detta, tillsammans med de feta däggdjuren ackumuleras under huden, gör dem lämpligt flytande.
”med tanke på allt detta tenderar däggdjur att flyta”, säger Fisk, ” och om du kan flyta kan du simma.”
så ska vi anta att varje däggdjur kan simma? En avhandling från 1963 om det härligt esoteriska ämnet ”the swimming capacity of the golden hamster”, säger ”Det är välkänt att de flesta vilda däggdjur kan simma”; mest, men inte alla. Från litteraturen framträder enighet om att det finns två grupper av däggdjursfria simmare: giraffer och stora apor.
giraffer ser definitivt inte ut som naturliga simmare. Med sådan extrem anatomi verkar det troligt att de verkligen inte kan flyta i vatten. Ingen har någonsin varit dumdristig nog att bygga en vattentank i giraffstorlek, men tack vare ett par nyfikna paleontologer kanske de inte behöver.fascinerad av många omnämnanden i litteraturen beslutade vetenskapsförfattaren och paleontologen Darren Naish att testa hypotesen att giraffer inte kan simma. ”Jag är extremt skeptisk till sådana påståenden, eftersom andra djur ibland sägs vara oförmögna att simma-som jättesköldpaddor, grisar, noshörningar och kameler – simmar faktiskt bra eller till och med mycket bra”, skrev han i sin Tetrapod zoologi blogg.
Däggdjur tenderar att flyta, och om du kan flyta kan du simma
För att utforma ett experiment som var både etiskt och torrt, närmade sig Naish Donald Henderson från Royal Tyrrell Museum of Paleontology i Drumheller, Alberta, Kanada. Henderson är specialiserat på att skapa datormodeller av djur både utdöda och bevarade. ”Jag började ursprungligen göra dessa modeller för rörelse och uppskattning av kroppsvikt, men då insåg jag att jag också kunde titta på flotation,” förklarar han. Som tur skulle ha det, hade Henderson faktiskt en giraffmodell förberedd, så paret bestämde sig för att äntligen lägga saken i sängen genom att ta reda på om det skulle flyta eller inte.
”Vi fann att giraffen kunde flyta och huvudet var nära ytan, men det skulle ha lite kamp för att hålla näsborrarna klara”, säger Henderson och förklarar att dra på varelsens långa lemmar skulle också göra det ganska ungainly i vattnet. ”Det är inte omöjligt att en giraff kan simma, men det skulle vara ansträngande, och jag kunde se varför de skulle vara ovilliga att göra det,” avslutar han. ”Det kan ge upphov till denna observation att giraffer inte simmar.”
apor har testat sina simningsförmågor på ett mycket mindre humant sätt. Etolog Robert Yerkes berättar en historia från början av 20-talet där William Hornaday, grundare av Bronx Zoo, tog en tam orangutang till en bäck för att bada:
”Poising honom på ytan låt honom gå, mycket mot hans vilja. Simmade han? Knappast. Han vände upp klackarna på ett ögonblick och hans gamla huvud gick ner som om det hade fyllts med bly istället för hjärnor.”
det är inte omöjligt att en giraff kan simma, men det skulle vara ansträngande
detta grymma experiment är tyvärr inte exceptionellt. Yerkes själv beskriver att kasta unga schimpanser i vatten för att se om de sjunker eller simmar. ”Utan undantag kämpade de upphetsat och sjönk snabbt”, skriver han. Av denna anledning används vallgravar ofta i djurparker för att förhindra att apor flyr.Hornaday beskriver hur ”i stället för att slå ut kraftigt med sina armar och ben som andra djur gör, de användbara medlemmarna helt enkelt stack rakt ut från hans kropp som fyra pinnar och rörde sig långsamt och svagt”. Det är uppenbart att något om stora apor gör att de inte kan simma på ett samordnat sätt.
”folk kommer att säga att schimpanser inte kan simma eftersom de inte flyter”, säger Renato Bender, forskare vid University of the Witwatersrand ’ s Institute for Human Evolution i Sydafrika. ”Det handlar inte om att flyta; det handlar om att ha rätt simningsmönster.”
hans poäng är att de flesta däggdjur simmar instinktivt eftersom de använder samma gång som de använder på land – precis som min flickväns farfar Hamish hade misstänkt. ”Om du är en quadruped, vad du i princip gör när du simmar använder ett motormönster som redan är upprättat och bara applicerar det på vatten”, säger Fish. Det är därför simning quadrupeds tenderar att använda en ”doggy paddle” stil.
notera att känguruer kan fly i vatten när de jagas av rovdjur, George Wilson från Australian National University i Canberra fann att när röda känguruer utan tidigare simupplevelse gick in i en pool, började de till och med simma doggy-paddle – helt annorlunda än deras vanliga hoppande gång.
en delfin galopperar i grunden under vattnet, men utan ben
han drog slutsatsen att detta kan” representera en återgång till tidigare tider ” i deras evolutionära historia. Även i de mest fantastiskt anpassade vattenlevande varelserna är mönstret ungefär detsamma. ”En delfin galopperar i grunden under vattnet, men utan ben”, säger Fish.
men apor är också quadrupeds, så varför skulle denna logik inte gälla för dem?tillbaka i 2013 Bender, tillsammans med sin fru Nicole – en medicinsk forskare vid universitetet i Bern, Schweiz – utmanade fick visdom genom att filma en schimpans som heter Cooper och en orangutang som heter Suryia som lyckligtvis tar sig över simbassänger. Dessa var de första videoobservationerna av stora apor som simmade.
kontraintuitivt tror forskarna att detta beteende förklarar exakt varför apor saknar den medfödda förmågan att simma.
dessa apor föddes inte med sina förmågor; de var tvungna att lära sig. En tidigare simlärare själv noterade Bender en viktig skillnad i hur de rörde sig: mindre doggy paddel, mer bröstslag.
denna förändring i stil, tror han, är ingen slump, utan antyder istället en djup evolutionär historia. Eftersom förfäderna till dessa apor anpassade sig till livet i träd, förlorade de inte bara behovet av att komma in i vatten, men deras neuromotoriska system och anatomi modifierades för att göra dem mer lämpade att svänga genom träd.
förfädernas apa förlorade inte bara lusten utan förmågan att utföra doggy paddle
dessa förändringar resulterade i en förfädernas apa som förlorade inte bara lusten utan förmågan att utföra doggy paddle, något som Benders har kallat ”Saci last common ancestor hypothesis” efter en enbenad karaktär från Brasiliansk folklore som kan inte korsa vattendrag. I de sällsynta tillfällen när apor lär sig att simma, gör den ökade rörligheten i lemmarna till följd av en arboreal livsstil ”grodspark” av bröstslag en mer naturlig rörelse.
implikationen här är att simning inte bara är en lycklig bieffekt av flytkraft och fyra lemmar, men det naturliga urvalet har aktivt behållit förmågan att simma i alla andra däggdjur. Fisk tror dock att detta kan vara en sträcka: ”Däggdjur förlorade sin vattenförmåga tillbaka i Devonian, när fiskar började komma ut ur vattnet”, förklarar han. ”Det är en lång tid att hålla fast vid chansen att du kommer att gå tillbaka.”
ändå var Audreys hypotes inte långt borta. Simning verkar spela en överraskande roll i ekologin hos några ganska oväntade däggdjur, oavsett om det är spridning av förhistoriska elefanter eller undvikande av rovdjur av känguruer. Kanske är det ett viktigare beteende än vad som tidigare har erkänts.
sedan finns det däggdjuret för vilket simning helt och hållet har överskridit ekologin; den andra stora icke-simning apan: människan.
det finns en utbredd tro, som kanske härrör från det Nirvana-albumomslaget, att spädbarn har en medfödd simningsförmåga. Detta är falskt. Medan spädbarn verkligen håller andan när de är nedsänkta i vatten, bör detta inte misstas för att simma. Andningshållning är en del av däggdjursdykningsreflexen – en serie fysiologiska förändringar till följd av nedsänkning i vatten som finns i alla däggdjur, men starkast i marina arter. Liksom Cooper och Suryia, våra apkusiner, måste människor lära sig att simma.
men eftersom vi är de smarta primaterna har vi lärt oss att göra det ganska bra. Världens bästa fria dykare och olympiska simmare kan uppnå prestationer som är otänkbara för alla andra markbundna däggdjur, och människor över hela världen lär sig att simma av arbete, lek och kulturella skäl.
liksom våra apkusiner måste människor lära sig att simma
vår affinitet med vatten jämfört med andra apor är ett av de egenskaper som uppmuntrade bildandet av den så kallade akvatiska aphypotesen. Den här tanken hävdar att många av våra definierande egenskaper (hårlöshet, bipedalism, stora hjärnor etc.) resulterade från en period av vår evolutionära historia tillbringade en semi-akvatisk livsstil.
den akvatiska aphypotesen saknar vetenskapligt stöd, men det har ändå fått många anhängare. Bender känner att dess popularitet har kvävt allvarlig forskning om primaters interaktioner med vatten och de effekter det kunde ha haft på vårt beteende och utveckling.
” få folk att förstå att du ska skilja” vatten i mänsklig utveckling ”och vattenhypotesen och sedan börja undersöka det vetenskapligt”, säger han. ”Det finns massor av bevis på att schimpanser och orangutanger leker med vatten i timmar och timmar. Vatten är mycket intressant; intelligenta djur tycker att det är fascinerande, och vi är intelligenta djur.”gå med i över sex miljoner BBC Earth-fans genom att gilla oss på Facebook, eller följ oss på Twitter och Instagram.
om du gillade den här historien, registrera dig för veckan bbc.com har nyhetsbrev som heter”Om du bara läser 6 Saker den här veckan”. Ett handplockat urval av berättelser från BBC Future, Earth, Culture, Capital och Travel, levereras till din inkorg varje fredag.