Search the Community
Showing results for tags 'Finite Element Analysis'.
Found 1 result
-
Jak słusznie zauważają badacze z dwóch australijskich uczelni (University of Newcastle i Uniwersytetu Nowej Południowej Walii), szablozębne koty z rodzaju Smilodon są postrzegane podobnie jak tyranozaury. Uważa się je za bezlitosnych zabójców, którzy w czasie epoki lodowcowej przetrzebiali stada ssaków, m.in. mamutów, bizonów i łosi. Czy rzeczywiście zasłużyły sobie na taką opinię? Większość naukowców zgadza się co do tego, że zwierzę mogło zabijać wydłużonymi kłami, od lat trwała jednak dyskusja, jak to robiło. W ramach najnowszych badań posłużono się komputerem i techniką Finite Element Analysis (FEA). Dzięki niej sprawdzono kilka najpopularniejszych hipotez. Inżynierowie wykorzystują FEA do projektowania samochodów, samolotów czy pociągów. Mogą też przeprowadzać symulacje i sprawdzać, czy podczas wypadków ich modele zachowują się tak, jak przewidywali. Biolodzy mieli trochę inny cel. Zamierzali określić, z jakimi zadaniami poradziłaby sobie konstrukcja czaszki tygrysa szablozębnego. Oprogramowanie trzeba było nieco zmodyfikować, ponieważ czaszki są strukturami bardziej złożonymi od większości rozwiązań opracowanych przez człowieka. Okazało się, że w porównaniu do współczesnych drapieżników, tygrys szablozębny gryzł delikatnie. Ważył ok. 230 kg, a model komputerowy przewidział, że nacisk wywierany przez kły wahałby się w granicach 1000 N, czyli 100 kg. Przypomina to możliwości współczesnego jaguara, który jest jednak o wiele lżejszy od naszej prehistorycznej "bestii", waży bowiem tylko 80 kg. Nacisk kłów lwa to ok. 250 kg. Gdyby porównać koty z plejstocenu z dzisiejszymi lwami, okazałoby się, że w ich czaszce było o wiele mniej miejsca na mięśnie poruszające szczękami dolną (żuchwą) i górną. Aby sprawdzić, czy nie dysponowały jakimiś nieznanymi możliwościami, w ramach symulacji zwiększono siłę ugryzienia do 230 kg współczesnego kota. W rezultacie pojawiły się duże naprężenia w obrębie żuchwy (na modelu są to obszary zielone, żółte, czerwone i białe). Były one duże większe niż u grzywiastych drapieżników dzisiejszej Afryki. Gdyby jednak kot z rodzaju Smilodon poruszał podczas ataku całą głową, uruchamiając przy tym mięśnie karku i odpowiednio nakierowując kły, uzyskiwano by dużo lepszy rozkład sił. Okazuje się więc, że za siłę ugryzienia tygrysa szablozębnego w dużej mierze odpowiadały mięśnie jego szyi. Najważniejsza różnica dawała o sobie znać podczas analizy zjawisk zachodzących w czaszce drapieżnika trzymającego w zębach miotającą się ofiarę. Podczas gdy czaszka współczesnego lwa znosiła to bez większych problemów, w czaszce prehistorycznego kota znowu pojawiały się przeciążenia. Tygrysy szablozębne miały odpowiednią (masywną) budowę ciała do przyciskania ofiary do ziemi. Modele pokazały, że musiały to zrobić przed wbiciem zębów w jej ciało. Ostateczne ugryzienie musiało obejmować szyję. Śmierć następowała natychmiast. Dzięki temu łatwiej było uniknąć ataków pobratymców ofiary i prób odebrania zdobyczy przez inne drapieżniki. Tygrysy szablozębne radziły sobie z dużymi ofiarami, ale już nie z chwytaniem mniejszych i szybszych zwierząt (potrafią to natomiast lwy). Kiedy więc wyginęła amerykańska megafauna epoki lodowcowej, ten gatunek kota zniknął wraz z nią.
-
- Finite Element Analysis
- mięśnie szyi
-
(and 4 more)
Tagged with: