Коэффициент силы укуса

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Коэффициент силы укуса (англ. bite force quotient, BFQ) — безразмерный относительный показатель, характеризующий действительную силу укуса животного относительно силы, ожидаемой для животного с той же массой тела. Вычисляется путем деления силы укуса животного в ньютонах на его массу без учета закона квадрата-куба.

Значение ожидаемой силы укуса, учитывающее только массу тела и не учитывающее особенностей телосложения и физиологии животного, определяется с использованием коэффициентов, подобранных методом регрессионного анализа для достаточно большой выборки видов. Как правило, выборка видов ограничена достаточно распространёнными хищными видами: например, в работе Роу, Макхенри и Томасона обобщены показатели 32 видов и подвидов, в том числе 11 кошачьих и 11 псовых. Значение действительной силы укуса обычно невозможно измерить непосредственно, поэтому под действительной силой укуса понимается расчётная величина, зависящая от геометрических размеров челюстей и приводящих их в движение мышц. Если действительная сила укуса равна ожидаемой для данной массы тела, то коэффициент силы укуса приравнивается к 100. По данным Роу, Макхенри и Томасона, такой коэффициент имеют американская рыжая рысь и новогвинейская поющая собака. Отклонения действительной силы вверх от ожидаемого значения характеризуются значениями коэффициента, большими 100, отклонения вниз — коэффициентами, меньшими 100.

Сумчатые хищники имеют, как правило, бо́льший коэффициент, чем плацентарные: коэффициенты трёх исследованных видов сумчатых куниц равны 137, 179 и 181, коэффициент сумчатого волка равен 166, а сумчатого дьявола — 181. Роу, Макхенри и Томасон объясняют это явление различным строением черепа: ме́ньший объём головного мозга хищных сумчатых позволяет им иметь при той же массе тела более эффективные челюсти. Выпадающая из «сумчатого ряда» крапчатая сумчатая куница, имеющая относительно низкий К=137, ведёт не хищный, а всеядный образ жизни. Точно такой же коэффициент имеет чисто плотоядный и нападающий на крупную добычу ягуар, а у охотящийся на мелкую добычу кошки он вдвое меньше (K=58).

Животное Масса тела (Кг) Сила укуса (N) BFQ
Песец 8,2 178 97
Красный волк 16,5 314 112
Обыкновенный шакал 7,7 165 94
Серая лисица 5,3 114 80
Динго 17,5 313 108
Новогвинейская поющая собака 12,3 235 100
Гиеновидная собака 18,9 428 142
Обыкновенная лисица 8,1 164 92
Койот 19,8 275 88
Волк 34,7 593 136
Ужасный волк 50.8 893 168
Черный медведь 105,2 541 64
Бурый медведь 128,8 751 78
Медведь губач 77,2 312 44
Тигровая генетта 6,2 73 48
Европейский барсук 11,4 244 109
Полосатая гиена 69,1 773 117
Бурая гиена 40,8 545 113
Земляной волк 9,3 151 77
Ягуар 83,2 1014 137
Тигр 186,9 1525 127
Гепард 29,5 472 119
Пума 34,5 472 108
Ягуарунди 7,1 127 75
Рыжая рысь 2,9 98 100
Домашняя кошка 2,8 56 58
Дымчатый леопард 34,4 595 137
Лев 294.6 1768 112
Леопард 43,1 467 94
Смилодон 199.6 976 78
Пятнистохвостая сумчатая куница 3 153 179
Крапчатая сумчатая куница 0,87 65 137
Тасманийский дьявол 12 418 181
Nimbacinus dicksoni 5,3 267 189
Тилацин 41,7 808 166
Priscileo roskellyae 2,7 184 196
Wakaleo vanderleurei 41,4 673 139
Тилаколео 109.4 1692 194
Thylacosmilus atrox 106 353 41

Абсолютная сила укуса некоторых животных[править | править вики-текст]

Данные из других исследований[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20].

Животное Масса тела (Кг) Сила укуса (N)
Дейнозух ~8500–16400[21] 356401[1]
Тираннозавр (среднее по 7 образцам) 5777–18489[22] 300984[2]
Мозазавр Гоффмана ~45000[3] 232964[3]
Саркозух 7960[23] 215899[1]
Пурусзавр 2799[24] 178588[1]
Дасплетозавр ~2300[25] 136564[2]
Мегалодон 47690 108514[4]
†Дейнозух 3450 102803[5]
Гиганотозавр 4759[26]–13806.7[27] 101425[2]
Акрокантозавр 2708[26]–7250.6[28] 71676[2]
Плиозавр (Pliosaurus kevani) - 48278[6]
Карнотавр 1306–2179[26] 43592[2]
Альбертозавр (молодая особь) - 40188[2]
Майюнгазавр 1130[29] 36065[2]
Гребнистый крокодил 1308 34424[5]
†"Antrodemus valens" (=Allosaurus sp.) - 26307[2]
Цератозавр 524[25] 25758[2]
Зухомим 2032–3387[26] 25096[2]
Базилозавр - 24844[7]
†Аллозавр 1307.7–1976.9[30] 20311[2]
Белая акула 3324 18216[4]
Гребнистый крокодил 531 16414[5]
Дилофозавр - 13428[2]
Миссисипский аллигатор 297 9452[5]
Болотный крокодил 207 7295[5]
Тигр 200 6897[8]
Нильский крокодил (дикий; молодая особь) 43–54 6840[31]
Ложный гавиал 255 6450[5]
Бычья акула 193 5914[9]
Дунклеостей - 5363[10]
Ягуар 100 4935[8]
Дромеозавр - 4784[2]
Megapiranha paranensis 73 4749[11]
Сиамский крокодил 87 4577[5]
Белая акула 423 4577[4]
Ariotherium africanum 317.2 4566[12]
Пятнистая гиена - 4500[13]
Лев - 4168[14]
Белая акула (молодая особь) 240 3131[4]
Дейноних - 2969[2]
Бурый медведь 213,7 2796[12]
Большая панда 110,5 2603[12]
Белый медведь 226,6 2570[12]
Гигантская акула-молот 580,6 2432[32]
Широконосый кайман 45 2420[5]
Леопард - 2269[14]
Beelzebufo ampinga ~4,5 2213[15]
Каймановая черепаха 73,5 2042[15]
Черный медведь 124,5  2017[12]
Гавиал 207 2006[5]
Белый медведь 187.3 1970[12]
Гребнистый крокодил (молодая особь) 34 1837[15]
Пума - 1837[14]
Горилла  128 1723[16]
Велоцираптор - 1721[2]
Миссисипский аллигатор (молодая особь) 24,2 1660[15]
Леопард  34.1 1629[8]
Обыкновенный шимпанзе 50 1511[16]
Снежный барс 38.7 1456[8]
Волк - 1412[14]
Тупорылый крокодил 9 1375[5]
Крокодиловый кайман 25 1303[5]
Губач 91 1217[12]
Койот - 1077[14]
Дымчатый леопард 24 1068[8]
Калимантанский орангутан 37 1031[16]
Человек - 965[16]
Канадская рысь - 768[14]
Каракал 16,6 763[8]
Оцелот  11,6 719[8]
Крокодил Джонстона 9,4 708[15]
Комодский варан (молодая особь) ~5 696[2]
Сервал 13,9 667[8]
Каймановая черепаха 16,65 657[15]
Procaimanoidea kayi 2 628[5]
Обыкновенная лисица - 532[14]
Динго - 512[17]
Рыжая рысь 15,5 505[8]
Каймановая ящерица ~1 383[18]
Виргинский опоссум - 374[14]
Степной кот - 370[14]
Серая лисица - 351[14]
Черно-белый тегу ~1 335[18]
Ромбовидная пиранья 1,1 320[11]
Американский корсак - 269[14]
Большая барракуда 11,9 258[33]
Гаттерия 0.8 238[19]
Каймановая черепаха 3,9 209[20]
Бычья акула (молодая особь) 2,5 170[9]
Белорукий гиббон  - 136[16]

Источники[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 Rudemar Ernesto Blanco, Washington W. Jones, Joaquín Villamil The ‘death roll’ of giant fossil crocodyliforms (Crocodylomorpha: Neosuchia): allometric and skull strength analysis // Historical Biology. — 2015-07-04. — Т. 27, вып. 5. — С. 514–524. — ISSN 0891-2963. — DOI:10.1080/08912963.2014.893300.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Bite me: Biomechanical models of theropod mandibles and implications for feeding behavior (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Проверено 1 октября 2017.
  3. 1 2 3 Мозазавр против мегалодона (Морской Крокодил) / Проза.ру.
  4. 1 2 3 4 5 S. Wroe, D. R. Huber, M. Lowry, C. McHenry, K. Moreno Three-dimensional computer analysis of white shark jaw mechanics: how hard can a great white bite? (англ.) // Journal of Zoology. — 2008-12-01. — Vol. 276, iss. 4. — P. 336–342. — ISSN 1469-7998. — DOI:10.1111/j.1469-7998.2008.00494.x.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Gregory M. Erickson, Paul M. Gignac, Scott J. Steppan, A. Kristopher Lappin, Kent A. Vliet Insights into the Ecology and Evolutionary Success of Crocodilians Revealed through Bite-Force and Tooth-Pressure Experimentation // PLOS ONE. — 2012-03-14. — Т. 7, вып. 3. — С. e31781. — ISSN 1932-6203. — DOI:10.1371/journal.pone.0031781.
  6. 1 2 Davide Foffa, Andrew R Cuff, Judyth Sassoon, Emily J Rayfield, Mark N Mavrogordato Functional anatomy and feeding biomechanics of a giant Upper Jurassic pliosaur (Reptilia: Sauropterygia) from Weymouth Bay, Dorset, UK // Journal of Anatomy. — 2014-8. — Т. 225, вып. 2. — С. 209–219. — ISSN 0021-8782. — DOI:10.1111/joa.12200.
  7. 1 2 Bone-Breaking Bite Force of Basilosaurus isis (Mammalia, Cetacea) from the Late Eocene of Egypt Estimated by Finite Element Analysis (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Проверено 1 октября 2017.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Adam Hartstone-Rose, Jonathan M. G. Perry, Caroline J. Morrow Bite Force Estimation and the Fiber Architecture of Felid Masticatory Muscles (англ.) // The Anatomical Record: Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology. — 2012-08-01. — Vol. 295, iss. 8. — P. 1336–1351. — ISSN 1932-8494. — DOI:10.1002/ar.22518.
  9. 1 2 3 Maria L. Habegger, Philip J. Motta, Daniel R. Huber, Mason N. Dean Feeding biomechanics and theoretical calculations of bite force in bull sharks (Carcharhinus leucas) during ontogeny // Zoology (Jena, Germany). — December 2012. — Т. 115, вып. 6. — С. 354–364. — ISSN 1873-2720. — DOI:10.1016/j.zool.2012.04.007.
  10. 1 2 Philip S. L. Anderson, Mark W. Westneat Feeding mechanics and bite force modelling of the skull of Dunkleosteus terrelli, an ancient apex predator (англ.) // Biology Letters. — 2007-02-22. — Vol. 3, iss. 1. — P. 77–80. — ISSN 1744-957X 1744-9561, 1744-957X. — DOI:10.1098/rsbl.2006.0569.
  11. 1 2 3 Justin R. Grubich, Steve Huskey, Stephanie Crofts, Guillermo Orti, Jorge Porto Mega-Bites: Extreme jaw forces of living and extinct piranhas (Serrasalmidae) // Scientific Reports. — 2012-12-20. — Т. 2. — ISSN 2045-2322. — DOI:10.1038/srep01009.
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 C. C. Oldfield, C. R. McHenry, P. D. Clausen, U. Chamoli, W. C. H. Parr Finite element analysis of ursid cranial mechanics and the prediction of feeding behaviour in the extinct giant Agriotherium africanum (англ.) // Journal of Zoology. — 2012-02-01. — Vol. 286, iss. 2. — P. 171–171. — ISSN 1469-7998. — DOI:10.1111/j.1469-7998.2011.00862.x.
  13. 1 2 Wendy J. Binder, Blaire Van Valkenburgh Development of bite strength and feeding behaviour in juvenile spotted hyenas (Crocuta crocuta) (англ.) // Journal of Zoology. — 2000-11-01. — Vol. 252, iss. 3. — P. 273–283. — ISSN 1469-7998. — DOI:10.1111/j.1469-7998.2000.tb00622.x.
  14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cranial strength in relation to estimated biting forces in some Mammals (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Проверено 1 октября 2017.
  15. 1 2 3 4 5 6 7 A. Kristopher Lappin, Sean C. Wilcox, David J. Moriarty, Stephanie A. R. Stoeppler, Susan E. Evans Bite force in the horned frog (Ceratophrys cranwelli) with implications for extinct giant frogs (En) // Scientific Reports. — 2017-09-20. — Т. 7, вып. 1. — ISSN 2045-2322. — DOI:10.1038/s41598-017-11968-6.
  16. 1 2 3 4 5 6 Stephen Wroe, Toni L. Ferrara, Colin R. McHenry, Darren Curnoe, Uphar Chamoli The craniomandibular mechanics of being human (англ.) // Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences. — 2010-12-07. — Vol. 277, iss. 1700. — P. 3579–3586. — ISSN 1471-2954 0962-8452, 1471-2954. — DOI:10.1098/rspb.2010.0509.
  17. 1 2 Jason Bourke, Stephen Wroe, Karen Moreno, Colin McHenry, Philip Clausen Effects of Gape and Tooth Position on Bite Force and Skull Stress in the Dingo (Canis lupus dingo) Using a 3-Dimensional Finite Element Approach // PLoS ONE. — 2008-05-21. — Т. 3, вып. 5. — ISSN 1932-6203. — DOI:10.1371/journal.pone.0002200.
  18. 1 2 3 Vicky Schaerlaeken, Veronika Holanova, R. Boistel, Peter Aerts, Petr Velensky Built to bite: feeding kinematics, bite forces, and head shape of a specialized durophagous lizard, Dracaena guianensis (teiidae) // Journal of Experimental Zoology. Part A, Ecological Genetics and Physiology. — July 2012. — Т. 317, вып. 6. — С. 371–381. — ISSN 1932-5231. — DOI:10.1002/jez.1730.
  19. 1 2 Jones, M. E. H. & Lappin, A. K. Bite-force performance of the last rhynchocephalian (Lepidosauria: Sphenodon)J Royal Soc New Zealand 39, 71–83 (2009).
  20. 1 2 Anthony Herrel, James C. O'reilly Ontogenetic scaling of bite force in lizards and turtles // Physiological and biochemical zoology: PBZ. — January 2006. — Т. 79, вып. 1. — С. 31–42. — ISSN 1522-2152. — DOI:10.1086/498193.
  21. David R. Schwimmer. King of the Crocodylians: The Paleobiology of Deinosuchus. — Indiana University Press, 2002. — 258 с. — ISBN 025334087X.
  22. John R. Hutchinson, Karl T. Bates, Julia Molnar, Vivian Allen, Peter J. Makovicky A Computational Analysis of Limb and Body Dimensions in Tyrannosaurus rex with Implications for Locomotion, Ontogeny, and Growth // PLoS ONE. — 2011-10-12. — Т. 6, вып. 10. — ISSN 1932-6203. — DOI:10.1371/journal.pone.0026037.
  23. Sereno, Paul C.; Larson, Hans C. E.; Sidor, Christian A.; Gado, Boube. 2001. The Giant Crocodyliform Sarcosuchus from the Cretaceous of Africa. Science 294 (5546): 1516–9.
  24. Jorge W. Moreno-Bernal Size and Palaeoecology of Giant Miocene South American Crocodiles (Archosauria: Crocodylia). (англ.).
  25. 1 2 Gregory S. Paul. Predatory Dinosaurs of the World: A Complete Illustrated Guide. — Simon & Schuster, 1988. — 472 с. — ISBN 9780671619466.
  26. 1 2 3 4 Nicolás E. Campione, David C. Evans, Caleb M. Brown, Matthew T. Carrano Body mass estimation in non-avian bipeds using a theoretical conversion to quadruped stylopodial proportions (англ.) // Methods in Ecology and Evolution. — 2014-09-01. — Vol. 5, iss. 9. — P. 913–923. — ISSN 2041-210X. — DOI:10.1111/2041-210X.12226.
  27. François Therrien, Donald M. Henderson My Theropod is Bigger Than Yours ... or Not: Estimating Body Size from Skull Length in Theropods // Journal of Vertebrate Paleontology. — 2007. — Т. 27, вып. 1. — С. 108–115. — DOI:10.2307/4524671.
  28. Karl T. Bates, Phillip L. Manning, David Hodgetts, William I. Sellers Estimating Mass Properties of Dinosaurs Using Laser Imaging and 3D Computer Modelling // PLoS ONE. — 2009-02-19. — Т. 4, вып. 2. — ISSN 1932-6203. — DOI:10.1371/journal.pone.0004532.
  29. Sampson, Scott D.; Witmer, Lawrence M. (2007). "Craniofacial anatomy of Majungasaurus crenatissimus (Theropoda: Abelisauridae) from the Late Cretaceous of Madagascar". In Sampson, Scott D.; Krause, David W. Majungasaurus crenatissimus (Theropoda: Abelisauridae) from the Late Cretaceous of Madagascar. Society of Vertebrate Paleontology Memoir 8. pp. 32–102. doi:10.1671/0272-4634(2007)27[32:CAOMCT]2.0.CO;2.
  30. [http://palaeo-electronica.org/2009_3/186/index.html How Big Was 'Big Al'? Quantifying the effect of soft tissue and osteological unknowns on mass predictions for Allosaurus (Dinosauria:Theropoda) by Karl T. Bates, Peter L. Falkingham, Brent H. Breithaupt, David Hodgetts, William I. Sellers, and Philip I. Manning]. palaeo-electronica.org. Проверено 2 октября 2017.
  31. Gerald L. Wood. The Guinness Book of Animal Facts and Feats. — Guinness Superlatives, 1976. — 264 с. — ISBN 9780900424601.
  32. Mara, Kyle Reid Evolution of the Hammerhead Cephalofoil: Shape Change, Space Utilization, and Feeding Biomechanics in Hammerhead Sharks (Sphyrnidae) (англ.). — University of South Florida, 2010.
  33. Habegger, Maria Laura Bite force in two top predators, the great barracuda, Sphyraena barracuda and bull shark, Carcharhinus leucas, during ontogeny (англ.). — University of South Florida, 2009.