Коэффициент силы укуса

Перейти к навигацииПерейти к поиску

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.

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 очень сложно измерить непосредственно, поэтому под действительной силой укуса понимается расчётная величина, зависящая от геометрических размеров челюстей и приводящих их в движение мышц. Расчётная величина как правило меньше реальной силы укуса животных, но вполне позволяет сравнивать их между собой. 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
Красный волк16,5 314 112
Обыкновенный шакал7,7 165 94
Серая лисица5,3 114 80
Динго17,5 313 108
Новогвинейская поющая собака12,3 235 100
Гиеновидная собака18,9 428 142
Обыкновенная лисица8,1 164 92
Койот19,8 275 88
Волк35,7 593 136
Ужасный волк50.8 893 168
Черный медведь105,2 541 64
Бурый медведь128,8 751 78
Медведь губач77,2 312 44
Тигровая генетта6,2 73 48
Европейский барсук11,4 244 109
Полосатая гиена69,1 773 117
Бурая гиена40,8 545 113
Земляной волк9,3 151 77
Ягуар83,2 1014 137
Тигр186,9 1769 147
Гепард29,5 472 119
Пума30,5 472 108
Ягуарунди7,1 127 75
Рыжая рысь2,9 98 100
Домашняя кошка2,8 56 58
Дымчатый леопард34,4 595 137
Лев294.6 1768 112
Леопард43,1 467 94
Смилодон199.6 976 78
Пятнистохвостая сумчатая куница3 153 179
Крапчатая сумчатая куница0,87 65 137
Тасманийский дьявол12 418 181
Nimbacinus dicksoni5,3 267 189
Тилацин41,7 808 166
Priscileo roskellyae2,7 184 196
Wakaleo vanderleurei41,4 673 139
Тилаколео109,4 1692 194
Thylacosmilus atrox106 353 41

Абсолютная сила укуса некоторых животных

Данные из других исследований[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23].

Животное Масса тела (Кг) Сила укуса (N)
Дейнозух~8500–16400[24]356401[1]
Мозазавр Гоффмана~15000 232964[3]
†Саркозух 7960[25]215899[1]
Пурусзавр2799[26]178588[1]
Мегалодон47690 108514[4]
†Дейнозух 3450 102803[5]
†Плиозавр (Pliosaurus kevani) - 81564[6]
Тираннозавр5777–18489[27]34522[23]
Гребнистый крокодил1308 34424[5]
Белая акула3324 18216[4]
Базилозавр- 16461[7]
Гребнистый крокодил 531 16414[5]
Миссисипский аллигатор 297 9452[5]
Болотный крокодил207 7295[5]
Тигр200 6897[8]
Нильский крокодил54 6840[28]
Ложный гавиал255 6450[5]
Бычья акула193 5914[9]
Дунклеостей- 5363[10]
Ягуар100 4935[8]
Megapiranha paranensis73 4749[11]
Сиамский крокодил87 4577[5]
Белая акула 423 4577[4]
Ariotherium africanum317.2 4566[12]
Пятнистая гиена63[29]4500[13]
Лев163,4[21]4168[14]
Дейноних104,7 4100[22]
Аллозавр 952 3573[22]
Калимантанский орангутан56,6 3424[21]
Белая акула (молодая особь) 240 3131[4]
Темная акула213,3 2892[21]
Бурый медведь213,7 2796[12]
Большая панда110,5 2603[12]
Белый медведь226,6 2570[12]
Гигантская акула-молот580,6 2432[30]
Широконосый кайман45 2420[5]
Человек58,4 1498[21]
Beelzebufo ampinga~4,5 2213[15]
Каймановая черепаха73,5 2042[15]
Черный медведь124,5  2017[12]
Гавиал207 2006[5]
Белый медведь 187.3 1970[12]
Гребнистый крокодил (молодая особь) 34 1837[15]
Пума52,54[21]1837[14]
Горилла  128 1723[16]
Миссисипский аллигатор (молодая особь) 24,2 1660[15]
Леопард  34,1 1629[8]
Обыкновенный шимпанзе50 1511[16]
Снежный барс38,7 1456[8]
Волк31,6[21]1412[14]
Тупорылый крокодил 9 1375[5]
Крокодиловый кайман25 1303[5]
Губач91 1217[12]
Лабрадор30,7 1100[21]
Койот13,11[21]1077[14]
Дымчатый леопард24 1068[8]
Калимантанский орангутан 37 1031[16]
Канадская рысь9,77[21]768[14]
Каракал16,6 763[8]
Оцелот  11,6 719[8]
Крокодил Джонстона9,4 708[15]
Сервал13,9 667[8]
Каймановая черепаха 16,65 657[15]
Procaimanoidea kayi2 628[5]
Обыкновенная лисица4,29[21]532[14]
Динго- 512[17]
Рыжая рысь15,5 505[8]
Каймановая ящерица~1 383[18]
Виргинский опоссум4[21]374[14]
Степной кот4,17[21]369[14]
Серая лисица3,76[21]351[14]
Черно-белый тегу ~1 335[18]
Ромбовидная пиранья1,1 320[11]
Американский корсак2,4[21]298[14]
Большая барракуда11,9 258[31]
Гаттерия0.8 238[19]
Каймановая черепаха 3,9 209[20]
Бычья акула (молодая особь) 2,5 170[9]
Крокодиловый кайман (молодая особь) 1,5 149[21]
Белорукий гиббон  - 136[16]

Примечания

  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. Bite me: Biomechanical models of theropod mandibles and implications for feeding behavior (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Дата обращения: 1 октября 2017.
  3. 1 2 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. Дата обращения: 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 Cranial strength in relation to estimated biting forces in some Mammals (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Дата обращения: 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 (англ.) // 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 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. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Meers, Mason B. Maximum Bite Force and Prey Size of Tyrannosaurus rex and Their Relationships to the Inference of Feeding Behavior (англ.) // Historical Biology: A Journal of Paleobiology. — Vol. 16, iss. 1. — ISSN 0891-2963.
  22. 1 2 3 Robert P. Walsh, Gregory M. Erickson, Peter J. Makovicky, Paul M. Gignac. A Description of Deinonychus antirrhopus Bite Marks and Estimates of Bite Force using Tooth Indentation Simulations // Journal of Vertebrate Paleontology. — 2010/07. — Т. 30, вып. 4. — С. 1169–1177. — ISSN 1937-2809 0272-4634, 1937-2809. — doi:10.1080/02724634.2010.483535.
  23. 1 2 Gregory M. Erickson, Paul M. Gignac. The Biomechanics Behind Extreme Osteophagy in Tyrannosaurus rex (англ.) // Scientific Reports. — 2017-05-17. — Vol. 7, iss. 1. — P. 2012. — ISSN 2045-2322. — doi:10.1038/s41598-017-02161-w.
  24. David R. Schwimmer. King of the Crocodylians: The Paleobiology of Deinosuchus. — Indiana University Press, 2002. — 258 с. — ISBN 025334087X.
  25. Sereno, Paul C.; Larson, Hans C. E.; Sidor, Christian A.; Gado, Boube. 2001. The Giant Crocodyliform Sarcosuchus from the Cretaceous of Africa Архивная копия от 26 октября 2017 на Wayback Machine. Science 294 (5546): 1516–9.
  26. Jorge W. Moreno-Bernal. Size and Palaeoecology of Giant Miocene South American Crocodiles (Archosauria: Crocodylia). (англ.).
  27. 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.
  28. Gerald L. Wood. The Guinness Book of Animal Facts and Feats. — Guinness Superlatives, 1976. — 264 с. — ISBN 9780900424601.
  29. Paul Gignac, Peter Makovicky, Gregory M. Erickson, Robert Walsh. A Description of Deinonychus antirrhopus Bite Marks and Estimates of Bite Force using Tooth Indentation Simulations // Journal of Vertebrate Paleontology - J VERTEBRATE PALEONTOL. — 2010-07-14. — Т. 30. — С. 1169–1177. — doi:10.1080/02724634.2010.483535.
  30. 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.
  31. 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.

Источники