Toen Kelsi Rutledge naar de UCLA kwam om af te studeren, had ze niet verwacht dat ze een bijbaantje zou krijgen in Hollywood. Maar haar ontdekking van een nieuwe vissoort trok de aandacht van regisseur Jordan Peele, en ze accepteerde enthousiast zijn uitnodiging om een ​​wetenschappelijk aannemelijke alien te helpen creëren voor zijn nieuwste film, 'Nope'.

De film, die nu in de bioscoop draait, vertelt het verhaal van een kleine groep vastberaden mensen die de confrontatie aangaan met een gevaarlijke soort die uit de ruimte lijkt te komen.

Rutledge, die dit najaar promoveert in ecologie en evolutionaire biologie, bestudeert hoe roggen en andere vissen chemicaliën in de oceaan ruiken. Het project is geïnspireerd op haar masterscriptie over de gitaarvis, een rog zonder angel.

"Iemand verzamelde deze vissen in de Golf van Californië en zette ze op de plank bij UCLA en in het Natural History Museum in Los Angeles, maar heeft ze nooit verder onderzocht", zei Rutledge. "Toen ik ernaar keek, dacht ik dat sommige er anders uitzagen, maar ik wist het eerst niet zeker."

Nader onderzoek toonde aan dat dit een nieuwe soort was, die Rutledge Pseudobatos buthi noemde ter ere van wijlen haar scriptieadviseur, hoogleraar ecologie en evolutionaire biologie Donald Buth.

Het ontdekken van een nieuwe soort is een groot probleem voor een wetenschapper in elke fase van zijn carrière, en nog meer voor een student die net is begonnen met zijn afstudeeronderzoek. Maar wat Rutledge vervolgens deed, overtrof de wetenschap. Ze vroeg een professionele fotograafvriend om foto's te maken van haar terwijl ze een museumexemplaar van de nieuwe soort op het strand wiegde, en kondigde de ontdekking op Twitter aan in de vorm van een glanzend, socialemediavriendelijk geboortekaartje. De tweet ging snel viraal en kreeg media-aandacht van verschillende prominente verkooppunten, waaronder Smithsonian Magazine.

Rutledge zei dat een onderscheidend kenmerk van gitaarvissen hun "rare neus" is, die veel unieke flapachtige structuren heeft. Ze begon het te vergelijken met andere roggen en pijlstaartroggen, en het project evolueerde naar onderzoek voor een doctoraat.

"Ik bekijk het vanuit zowel biologisch als technisch oogpunt," zei ze. "Waarom zijn deze neuzen geëvolueerd om eruit te zien zoals ze eruitzien? Wat zijn de ontwerpprincipes van het bouwen van een onderwaterneus? Het beantwoorden van deze vragen kan helpen bij het informeren van onderwatersensortechnologie."

Een mysterie van de reukzin van stralen - het reukvermogen - houdt in hoe ze geur in hun neus brengen. Honden, mensen en de meeste andere landdieren hebben neuzen die verbonden zijn met hun keel en longen die werken als een pomp om lucht, en de geurmoleculen die het bevat, in hun neus te trekken. Maar roggen ademen, net als andere vissen, door kieuwen die niet verbonden zijn met hun neus of keel en toch kunnen ze, zonder pomp, op de een of andere manier toch geuren in hun neus brengen.

"Ik ontdekte dat de vorm van hun neus correleert met hoe de roggen zwemmen, maar hoe werken hun neuzen eigenlijk?" zei ze.

Rutledge zei dat ze bewaarde exemplaren uit musea controleerde "zoals bibliotheekboeken" en een CT-scanner in het UCLA-ziekenhuis gebruikte om nauwkeurige digitale modellen van neusstructuren te maken. Ze maakte 3D-geprinte fysieke modellen van de CT-scans die ze in een watertunnel plaatste, vergelijkbaar met een windtunnel, geïnjecteerd met kleurstof of minuscule, reflecterende glazen bolletjes om de vloeistofdynamiek rond de neus in realtime te observeren.

"De experimenten met watertunnels toonden aan dat de neusvorm alleen in sommige stralen water binnenbrengt omdat er geen pomp is," zei Rutledge. "Als we kunstmatige sensoren kunnen ontwikkelen die geen pomp nodig hebben door alleen de geometrie van de sensor te veranderen, zou dat een goedkope manier zijn om de efficiëntie van het systeem te verhogen."

Om een ​​deel van dit onderzoek te doen, werkte Rutledge samen met John Dabiri, een technische professor aan Caltech die vloeistofmechanica en stromingsfysica bestudeert. Peele had Dabiri ingehuurd om te overleggen over de fysica van zijn fictieve buitenaardse wezen om onder andere te leren hoe snel het kon vliegen en hoe regen rond het dier zou bewegen. Toen Peele zei dat hij ook op zoek was naar een bioloog die begreep hoe dieren zich gedroegen en die een nieuwe soort had ontdekt, raadde Dabiri Rutledge aan.

"Jordan Peele had al een visioen, geïnspireerd door enkele dieren, maar hij wilde met een wetenschapper praten om het aannemelijk en echt te maken. Hij wilde een dier dat zijn prooi betoverde als een inktvis," zei Rutledge. "Een manier waarop hij dit betoverende aspect wilde laten zien, was door het wezen van de film te ontwerpen met een vierkante oogbol, maar hij dacht niet dat dieren die hadden."

Rutledge vertelde hem dat octopussen vierkante pupillen hebben en stuurde hem referentiefoto's.

"Er is veel inspiratie voor zeedieren in de manier waarop de alien beweegt, vooral in zijn ontplooide vorm, die erg lijkt op een grootvininktvis, die een prachtige golvende vin op hun hoofd heeft. De alien beweegt in de lucht als een octopus of inktvis, en zijn schotelvorm is direct gemodelleerd naar de zanddollar. Het vermogen van het wezen om zichzelf te camoufleren als een wolk is ook gebaseerd op octopussen, die speciale huidcellen hebben die van kleur veranderen om op te gaan in de achtergrond, "zei Rutledge.

Enkele van de meest gruwelijke momenten in de film vinden plaats nadat het wezen, genaamd 'Jean Jacket', zijn levende prooi heeft verorberd, die schreeuwt vanuit de ingewanden van het wezen.

"Het spijsverteringsstelsel is gebaseerd op dat van een oceaanschepsel genaamd de gigantische larvacean, en ook op het spijsverteringsstelsel van vogels," zei Rutledge. "Vogels slikken hun voedsel heel door en slaan het op in een krop. Het gaat naar de spiermaag waar het wordt vermalen met gruis en rotsen die de vogels hebben ingeslikt. Net als bij larven en vogels, wordt voedsel heel doorgeslikt en gaat het door een labyrint van kanalen. "

Met hulp van Rutledge en Dabiri creëerde Peele een wereld die leek op de wereld die we gewend zijn, maar voelde als een mariene omgeving, waarin een roofdier boven kleinere wezens jaagde die in het zand leefden. Om aan predatie te ontsnappen, moesten mensen leren het gedrag van "Jean Jacket" te voorspellen en af ​​te buigen, zoals wilde prooidieren dat doen. Het resultaat is een monster dat angst aanjaagt en doodt zonder echte boosaardigheid, een prachtig dier dat gewoon het leven leidt dat de natuur het bedoeld heeft.

Rutledge's werk voor "Nope" is nog niet klaar.

Samen met de hoofdpersonen van de film zal Rutledge co-auteur zijn van een nep-wetenschappelijk artikel over de nieuwe soort. Het verhaal zal zijn dat de personages contact hebben opgenomen met Rutledge van de UCLA om hen te helpen bij het beschrijven en benoemen van "Jean Jacket" voor de wetenschappelijke gemeenschap. Rutledge zal het precies schrijven als een echt wetenschappelijk artikel - ze heeft tenslotte ervaring met publiceren over een nieuwe soort. Het nepmanuscript zal de vorm aannemen van een koffietafelboek met een omslag die lijkt op het tijdschrift Nature , een van 's werelds beste wetenschappelijke tijdschriften. De wetenschappelijke naam van 'Jean Jacket' zal 'Occulonimbus edoequus' zijn, wat 'verborgen donkere wolk, hengsteneter' betekent in het Latijn.

Na het afronden van haar doctoraatsstudie dit najaar, hoopt Rutledge zich aan te sluiten bij het Caltech-lab van Dabiri als postdoctoraal onderzoeker. En hoewel haar eerste en belangrijkste passie wetenschap is, is ze klaar om de volgende keer dat Hollywood belt, op te treden. + Verder verkennen

Onderzoekers willen de geheimen van geluk onthullen met nieuwe app