O leão-marinho é um animal pinípede caracterizado por orelhas na forma de abas externas, patas dianteiras longas, a capacidade de andar de quatro, cabelos curtos e grossos e um grande peito e barriga. Junto com os leões-marinhos, compreendem a família dos Otariídeos (nome científico: Otariidae), que contém seis espécies existentes e uma extinta (o leão-marinho-japonês) em cinco gêneros. Seu alcance se estende do subártico às águas tropicais do oceano global nos hemisférios norte e sul, com a notável exceção do oceano Atlântico setentrional. Têm uma vida útil média de 20-30 anos. O macho de leão-marinho-da-califórnia pesa em média cerca de 300 quilos (660 libras) e tem cerca de 2,4 metros (8 pés) de comprimento, enquanto a leoa-marinha fêmea pesa 100 quilos (220 libras) e tem 1,8 metros (6 pés) de comprimento. O maior leão-marinho é o é o Leão-marinho-de-steller, que pode pesar quilos ( libras) e atingir o comprimento de 3,0 metros (10 pés). Consomem grandes quantidades de comida por vez e são conhecidos por comer cerca de 5–8% de seu peso corporal (cerca de 6,8–15,9 quilos (15–35 libras)) em uma única alimentação. Podem se mover cerca de 16 nós (30 quilômetros por hora) na água e, em sua velocidade, podem atingir uma velocidade de cerca de 30 nós (56 quilômetros por hora). Três espécies, o leão-marinho-australiano (Arctocephalus pusillus), o leão-marinho-de-galápagos (Zalophus wollebaeki) e o leão-marinho-da-nova-zelândia (Phocarctos hookeri), estão listadas como ameaçadas de extinção.
Taxonomia Os leões marinhos estão relacionados com as morsas e as focas. Junto com os lobos-marinhos, constituem a família dos Otariídeos, conhecida coletivamente como focas orelhudas. Até recentemente, eram agrupados em uma única subfamília chamada de Otariíneos (Otariinae), enquanto os lobos-marinhos eram agrupados na subfamília dos Arcocefalíneos (Arcocephalinae). Esta divisão baseou-se na característica comum mais proeminente partilhada pelos lobos-marinhos e ausente nos leões-marinhos, nomeadamente a densa subpelagem característica dos primeiros. Evidências genéticas recentes, sugerem que o Callorhinus, o gênero da ursu-marinho-do-norte (Callorhinus ursinus), está mais intimamente relacionado a algumas espécies de leões-marinhos do que a outro gênero de leão-marinho, Arctocephalus.
esquerda|280px|miniaturadaimagem|Leões-marinhos na costa do Chile
No entanto, todos os lobos-marinhos têm certas características em comum: o pelo, geralmente tamanhos menores, viagens de forrageamento mais distantes e mais longas, presas menores e mais abundantes e maior dimorfismo sexual. Todos os leões-marinhos têm certas características em comum, em particular sua pele grossa e curta, maior volume e presas maiores do que as lobos-marinhos. Por essas razões, a distinção continua útil. A família dos otariídeos (ordem dos carnívoros) contém as 14 espécies existentes de lobos e leões-marinhos. A classificação tradicional da família nas subfamílias Arctocefalíneos (Arctocephalinae; lobos-marinhos) e Otariíneos (Otariinae; leões-marinhos) não é suportada, com o lobo-marinho Callorhinus ursinus tem um relacionamento basal em relação ao resto da família. Isso é consistente com o registro fóssil que sugere que o gênero divergiu da linha que levou aos demais cerca de seis milhões de anos atrás. Divergências genéticas semelhantes entre os clados de leões-marinhos, bem como entre os principais clados de lobo-marinho Arctocephalus, sugerem que esses grupos passaram por períodos de rápida radiação na época em que divergiram uns dos outros. As relações filogenéticas dentro da família e as distâncias genéticas entre alguns táxons destacam inconsistências na classificação taxonômica atual da família.
Arctocephalus é caracterizado por estados de caráter ancestral, como subpelagem densa e a presença de dentes na bochecha com raiz dupla e, portanto, acredita-se que represente a linha mais "primitiva". Foi a partir dessa linha basal que teriam divergido os leões-marinhos e o outro gênero de lobo-marinho, o Callorhinus. O registro fóssil da costa oeste da América do Norte apresenta evidências para a divergência do Callorhinus por volta de seis milhões de anos atrás, enquanto os fósseis na Califórnia e no Japão sugerem que os leões-marinhos só divergiram anos depois.
thumb|Leão-marinho-australiano (Arctocephalus pusillus) no zoológico de Praga, na Chéquia thumb|Vista lateral de um crânio de leão-marinho-australiano
Suborder Caniformia Família dos Otariídeos Subfamília Arctocefalíneos Gênero Arctocephalus (leão-marinho-do-sul; oito espécies) Gênero Callorhinus (leão-marinho-do-norte; uma espécie) Subfamília Otariíneos Gênero Eumetopias leão-marinho-de-steller, E. jubatus Gênero Neophoca leão-marinho-australiano, N. cinerea Gênero Otaria leão-marinho-da-patagônia, O. flavescens Gênero Phocarctos leão-marinho-da-nova-zelândia, P. hookeri Gênero Zalophus leão-marinho-da-califórnia, Z. californianus leão-marinho-japonês, Z. japonicus – extinta (anos 1950) leão-marinho-de-galápagos, Z. wollebaeki Família dos Focídeos: focas Família dos Odobenídeos: morsas
Fisiologia
Adaptações ao mergulho
thumb|200px|esquerda|Coração de leão-marinho no Museu de Anatomia Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (MAV/USP)
As altas pressões associadas aos mergulhos profundos fazem com que gases como o nitrogênio se acumulem nos tecidos, que são então liberados na superfície, podendo causar a morte. Uma das maneiras pelas quais os leões-marinhos lidam com as pressões extremas é limitando a quantidade de trocas gasosas que ocorre durante o mergulho. Permite que os alvéolos sejam comprimidos pelo aumento da pressão da água, forçando, assim, o ar da superfície para as vias aéreas revestidas de cartilagem pouco antes da superfície de troca gasosa. Este processo evita qualquer troca adicional de oxigênio com o sangue para os músculos, exigindo que todos os músculos sejam carregados com oxigênio suficiente para durar todo o mergulho. No entanto, essa manobra reduz a quantidade de gases comprimidos que entram nos tecidos, reduzindo, portanto, o risco de doença de descompressão. O colapso dos alvéolos não permite nenhum armazenamento de oxigênio nos pulmões. Isso significa que os leões-marinhos devem reduzir o uso de oxigênio para estender seus mergulhos. A disponibilidade de oxigênio é prolongada pelo controle fisiológico da frequência cardíaca. Ao reduzir a frequência cardíaca para bem abaixo das taxas de superfície, o oxigênio é economizado reduzindo as trocas gasosas, bem como reduzindo a energia necessária para uma frequência cardíaca alta.
A bradicardia é um mecanismo de controle que permite a mudança do oxigênio pulmonar para o oxigênio armazenado nos músculos, necessária quando os leões marinhos estão mergulhando em profundidade. Outra forma de os leões-marinhos mitigarem o oxigênio obtido na superfície em mergulhos é reduzir a taxa de digestão. A digestão requer atividade metabólica e, portanto, energia e oxigênio são consumidos durante este processo; no entanto, os leões-marinhos podem limitar a taxa de digestão e diminuí-la em pelo menos 54%. Esta redução na digestão resulta em uma redução proporcional no uso de oxigênio no estômago e, portanto, um suprimento de oxigênio correlacionado para o mergulho. A taxa de digestão nesses leões-marinhos aumenta de volta às taxas normais imediatamente após o ressurgimento. O esgotamento do oxigênio limita a duração do mergulho, mas o acúmulo de dióxido de carbono (CO2) também desempenha um papel na capacidade de mergulho de muitos mamíferos marinhos. Depois que um leão-marinho retorna de um mergulho longo, o CO2 não é expirado tão rápido quanto o oxigênio é reposto no sangue, devido às complicações de descarga com o CO2. No entanto, ter níveis de CO2 no sangue acima do normal não parece afetar adversamente o comportamento de mergulho. Comparados aos mamíferos terrestres, os leões-marinhos têm uma tolerância maior ao armazenamento de CO2, que é o que normalmente diz aos mamíferos que precisam respirar. Essa capacidade de ignorar uma resposta ao CO2 é provavelmente provocada pelo aumento dos glomos caróticos, que são sensores dos níveis de oxigênio que permitem ao animal saber seu suprimento de oxigênio disponível. No entanto, os leões-marinhos não podem evitar os efeitos do acúmulo gradual de CO2, que eventualmente faz com que os passem mais tempo na superfície após vários mergulhos repetidos para permitir que o CO2 acumulado expire.
Parasitas e doenças
thumb|esquerda|200px|Rins de leão-marinho no Museu de Anatomia Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (MAV/USP)
A infecção pelo parasita de pé Philophthalmus zalophi afetou a sobrevivência de jovens leões-marinhos-de-galápagos (Zalophus wollebaeki). Essa infecção leva a doenças que estão relacionadas ao aquecimento global. O número de estágios infecciosos de diferentes espécies de parasitas tem forte correlação com a mudança de temperatura, portanto é essencial considerar a correlação entre o aumento do número de infecções parasitárias e as mudanças climáticas. Para testar essa teoria proposta, os pesquisadores usaram os leões-marinhos das ilhas Galápagos, pois são endêmicos. As ilhas passam por mudanças sazonais nas temperaturas da superfície do mar, que consistem em altas temperaturas desde o início de janeiro até o mês de maio e temperaturas mais baixas durante o resto do ano. Parasitas surgiram em grande número quando a temperatura do mar estava mais alta. Além disso, os dados foram coletados por meio da captura de leões-marinhos, a fim de medir e determinar suas taxas de crescimento. Suas taxas de crescimento foram anotadas junto com as citações de parasitas que foram encontrados sob a pálpebra. Os resultados foram que são afetados pelos parasitas desde as primeiras 3 semanas de idade até a idade de 4 a 8 meses. Os parasitas encontrados causaram sérios danos aos olhos. Dos dados coletados, 21 dos 91 sobreviveram; com um total de 70 mortes em apenas um período de dois anos.
Além dos espécimes das ilhas Galápagos, também são afetados os leões-marinhos-australianos (Neophoca cinerea). O mesmo método foi usado para os filhotes do mar das Galápagos, mas, além disso, os pesquisadores da Austrália coletaram amostras de sangue. Os filhotes na Austrália estavam sendo afetados por ancilóstomos (Uncinaria), que surgiram em grande número com as temperaturas mais altas. Filhotes de leão-marinho-da-nova-zelândia (Phocarctos hookeri) também foram afetados em idades muito jovens por ancilóstomos. A diferença é que na Nova Zelândia os pesquisadores tomaram as medidas necessárias e iniciaram o tratamento. O tratamento pareceu ser eficaz nos filhotes que o fizeram. Não foram encontrados vestígios desta infecção depois. No entanto, a porcentagem de filhotes que o têm ainda é relativamente alta, cerca de 75%.
Da mesma forma, a mudança climática resultou no aumento da proliferação de algas tóxicas nos oceanos. Essas toxinas são ingeridas pelas sardinhas e outros peixes que são comidos pelos leões-marinhos, causando danos neurológicos e doenças como a epilepsia.
Expressões genéticas e dieta
thumb|Leão-marinho-australiano thumb|Leão-marinho-de-steller