獅虎的咬力,咬肌,肌肉和眼睛大小和劍齒形掠食者的下頜骨強度
獅和虎的眼睛長度(Axis length),整體上獅的眼睛長度比虎要大些,有一個猞猁個體的眼睛長度居然比美洲虎要大,雖然說美洲虎取也不是什麽大個體,估計是中美洲的小種群的雌性。獅子和虎的眼睛是否和他們的生活的
獅和虎的眼睛長度(Axis length),整體上獅的眼睛長度比虎要大些,有一個猞猁個體的眼睛長度居然比美洲虎要大,雖然說美洲虎取也不是什麽大個體,估計是中美洲的小種群的雌性。
獅子和虎的眼睛是否和他們的生活的地方有關係,獅子在開闊地,而虎更多在半林地和長草地裏麵活動。裏麵獅的體重給的比虎小,雖然說應該和眼睛大小來源個體沒什麽關係,但是除非虎取得是幼年虎,否這獅眼睛Axis length比虎大,應該沒有任何問題。其實這個問題看圖也是比較明顯的,可以看出差不多大的獅子的眼眶長度是比虎長一些
A是虎,C是獅子,不用理會測量尺,就這直接當成就這麽大,獅的眼眶也長些,但是虎的吻部顯得比獅子寬但是短的多,因此虎的前端咬力比獅子大,但是裂齒末端咬力相差就沒那麽大了。
獅子的眼睛是非常大的,即便是比獅子大的多的非洲郊熊的眼睛大小也遠遠不如獅子。頭骨大小和獅子差不多的熊的眼睛就差更多了
現在看看肉食獸的咬力是這樣計算的,肉食獸咬力最基本的計算方法是1991年JJ Thomason研創的三杠杆法(dry skull method),把頭骨當成一個三節杠杆計算咬力,當然三杠杆的數學非常簡單了,相對而言倒是Solid Beam Method稍微難些,國內不清楚,美國初中生都應該能做出來三節杠杆計算,高中畢業的時候做Solid beam也完全沒問題,主要是難度是計算咬肌組和顳肌組切麵的麵積大小,這個需要高清晰的頭骨照片或者頭骨本身了。
步驟1
得到頭骨照片並且計算麵積,並且選定一種肌肉效率(舉個例子,熊咬肌肉也許的可以選擇類似人類手臂肌肉效率,或者直接用熊自己的,如果有研究了)
步驟2,3,采用公式計算咬力
最後得到咬力結果,需要注意的是這些力量隻是半邊頭骨肌肉的力量,兩邊頭骨肌肉一起咬的話力量大概是半邊的1.7-2倍左右。下麵是洞熊的咬力,可以看出雄性洞熊的咬力和一般的獅虎差不多,比大個體的獅虎略小一些,雌性洞熊則和較小的雌獅和雌虎差不多。
另外上麵MF是咬肌,TF是顳肌,Ma和Ta分別是咬肌和顳肌的麵積,我發現小問題,一般肉食目都是顳肌比咬肌大,顳肌幾乎負責整個開口猛咬的過程,一直到完全嘴巴合攏咬實以後咬肌的作用才超過顳肌,但是洞熊居然是MF超過TF,Ma超過Ta,這個可能是要麽顳肌大小被低估,因為顳肌是從裏麵穿出來的,而咬肌肉是外麵的一層,看照片可能會低估了顳肌,因此洞熊的咬力隻有大雌虎或者小雄獅很可能是個小地洞,其他作者的論文裏麵(日本專家組和Per Christiansen,Jan S. Adolfssen或者絕大部分的解剖學家都不會認為咬肌比顳肌的整體作用力大吧)。那雄洞熊的頭骨比雄性獅虎大多了,咬力至少應該持平才對。
下麵是一組更精確一些的MF和TF的咬力組合
第一是頭骨本身的數據
下麵的獅子是正常/(或者超大,假設SKL指顱基長)的雄獸,虎是個特大的雌虎或者小雄虎(或者普通偏小雄虎,假設SKL指顱基長),測量數據如上,另外吐槽下,Per Christiansen弄出一個basicarnial length,我一開始也不知道什麽標準,一開始看表格的時候還以為他把寬度和長度高反了,後來去仔細查了原本的論文才發現是個新標準。Masseter是咬肌,temporal是顳肌,這裏麵顳肌全部超過咬肌肉,這個才是正常的肉食哺乳動物的頭骨肌肉組,咬肌肉超過顳肌成麗齒獸了
這裏麵虎按比例算,咬力比獅子大,但是反之,隻要獅子明顯比虎大了,它咬力就能超過虎。但是看上麵按比例算的話獅子的咬肌比虎發達,而虎的咬肌其實已經是非常發達的了,這個和獅子更多的用索喉窒息殺死較大的獵物有關係,咬肌的作用在嘴巴合攏的時候最大,虎的獵物一般較小,而虎習慣更多對中小獵物用較長的犬齒和強大的咬力直接咬斷脊椎骨秒殺,因此虎按比例顳肌給的巨大力量猛咬,例如西虎主要的獵物野豬,索喉就不方便也許要先咬上了再殺,而西虎殺雌棕熊的話索喉可能就更不明智了
另外上麵Cape的距離是上下犬齒之間的距離,不是說嘴巴之間的距離,上次發貼的太卡,沒心情糾正。角度是開口角度。
此外上麵還有獅虎的張嘴的度,顯然嘴巴之後上下犬齒之間的距離10厘米左右,虎開口的度數略大於獅子,因為虎的吻部短,犬齒長,因此需要相對自己頭骨長度更大開口上下距離來使用它的牙齒,上麵張嘴巴度數不是最大的度數,但最大不應該超過表格上麵度數太多。獅虎都根本沒法張到一些垃圾科普上麵說的110度,別說他倆那麽大個冠狀突,其實巴博虎科和毀滅刃齒虎那個形態的下頜骨和頭骨的接連模式,長到110度也非常吃力的了,下麵這個看似已經很誇張的張大嘴的巴博虎其實也就101度而已
也有老論文說虎的咬肌是最發達的,其實作者的意思是在該論文引用和研究的幾個動物裏麵虎最發到,注意這個論文裏麵沒有涉及獅子
下麵這個虎其實是個蘇虎,現在都可以算獨立種,滬的咬肌肉分成了好幾層呢,而小型貓科的咬肌就不如虎發達,另外我讀了以後,那個表格的意思貌似是PT(Tubercle with developed process)的比T
早期1900-1940年有幾個專家估測鋸齒虎的頭部和頸部的接連肌肉組要來之肩膀和頭頸候補,按時其實另外和現代獅虎一樣,起源於Altas,隻是鋸齒虎相對而言頭骨的活動範圍更大,頸部左右活動範圍相對很大,1940早期的推測的鋸齒虎攻擊方式是靠頸部發力把頭部當錘子用,下頜骨沒有作用,而現在的估測這是頭骨和下頜骨一起咬,下頜骨作用很大,其實劍齒虎亞科的下頜骨整體都比較強壯,別看冠狀突比獅子小,下頜骨本身可不算弱。
下麵是FRANÇOIS THERRIEN對劍齒型掠視哺乳動物的下頜骨的分析,對采用的方法和頭骨不同,一般用的糾正過的Solid Beam方法,也就是空心杠杆法(實心杠杆法是用來算獸腳亞目,他們都是實心下頜骨,而哺乳動物和鱷魚的下頜骨都是空心的),另外除了參靠下頜骨的形態,還要注意硬骨層的厚度,比如致命刃齒虎的下頜骨硬骨層的比例比獅子的要大。
計算的結果,居然好幾個鋸齒虎的下頜骨本身在裂齒處的強度,包括N型鋸齒虎,鋸齒虎sp.都超過了獅子,很大費氏巴博虎也超過了獅子,哪個獅子的下頜骨225mm,雖然不算特別大卻不小了,另外巨型劍齒虎的下頜骨雖然沒獅子大,但是239mm在巨型劍齒虎裏麵根本不算什麽,西班牙的那個313mm的下頜骨肯定超過現代獅子(當然都沒法和殘暴獅比),另外虎在表格裏麵弱於獅子,其實沒什麽差別,因為虎用的個體比獅子長度小了8-9%。
下麵是年代分布表,這個論文裏麵涉及的劍齒型也真夠光的,居然袋劍齒虎裏麵的Thylacosmilus atrox和Nimravides都算近來了,Nimravides屬也是像劍齒虎那樣的,但是牙齒還是相對短一些,更接近雲豹,它和當時的巨型犬熊亞科的Ischyrocyon都是當地的頂級捕食者,雖然後者地位明顯更高些。
介紹一下solid Beam是的結果都代表些什麽
Zx是指橫向彎曲力量,X軸的上下彎曲,可以看上圖就清楚了,Zy自然就是左右了,F=Zx/L,指的是對應頜骨安全指數的極限作用力。還有一個Zx/Zy的比例,如果大於1就是更寬,小於1就是更高。
如果是犬齒位置Zx/Zy > 1就是犬齒部位適合針對咬力造成的垂直壓力,這樣的頜骨適合猛咬獵物或者咬斷骨頭
如果是犬齒位置Zx/Zy =1就是犬齒部位同時適合針對獵物掙紮或者是控製獵物
如果是犬齒位置Zx/Zy < 1就是更適合控製獵物
另外美洲山獅是犬齒Zx/Zy=1.5,Zx/Zy比較大的話,在大貓裏麵往往就是速殺獵物,不需要用嘴控製掙紮的獵物,狼善於控製,雲豹最善於猛咬,雲豹的犬齒非常的長
另外這麽看下麵的表格,Zx/Zy已經說了,LOG(Zx/L)或者LOG(Zy/L)越小,相對頜骨抵抗對那個方麵的作用力就越差,例如下圖就是獅子最強(因為相對結構,以及絕對大小),雲豹犬齒強過比自己大的獵豹,但是裂齒和臼齒不如獵豹,鬣狗相對堅固指數很大,臼齒強度居然超過了獅子,當然這個鬣狗相比那個獅子也夠大的了,17.5cm vs. 22.5cm,但裂齒和犬齒不如獅子,另外鬣狗裂齒咬力其實隻有獅子的一半都未必有,但是堅固程度可以和獅子匹敵,因為安全指數更多的是符合習性,有些習性例如啃骨頭需要更大同樣咬力下更大的安全指數。
貓科的咬力和咬力商,外加親戚關係,咬力是殘暴獅最大,比獅虎大多了,但咬力商殘暴獅倒數,因為咬力商增加的指數是體重的0.67,一般越重的咬力商越小。
劍齒型的下頜骨強度介紹,指出一下,劍齒類按頭骨算咬力商都很弱,按頭骨算,但是按下頜骨很多個體算咬力商很強大,下頜骨都很強大,因此劍齒類的下頜骨沒有用處,不是很靠普的說法。
殘暴袋劍齒虎或者黑袋劍齒虎,犬齒對抗側麵力量不差,但是對抗垂直力量更強,上麵那個個體蠻大的。袋劍齒虎體形和熊也有相似的地方,另外其的前肢粗壯,橈骨很大,幾乎和脛骨差不多,袋劍齒虎是強大的伏擊裂獸,這個大管家已經早說過了。袋劍虎的頭骨除了枕骨部分略小,整體上接近雌虎的水平。有些人是袋劍齒虎會用頭去撞它的獵物,感覺可能性不大
鋸齒虎屬,劍齒虎屬,和刃齒虎屬,注意致命刃齒虎的下頜骨的硬骨層比同樣大小的獅子厚的多,所以下麵的圖片裏麵低估了刃齒虎的下頜骨強度,論文作者也注意到了,但是缺乏數據,沒有糾正,如果頭骨也是這樣的話硬骨層比豹屬的要厚,Woe算的finite element可能低估了頭骨的強度,那麽我按woe和PC結果引用的咬力就可能是地洞,雖然說目前沒有找到刃齒虎的頭骨硬骨層的研究,此外鋸齒虎的下頜骨已經強度超過獅子很多了
巴博虎科的,下頜骨都非常的強,B.morris,下頜骨才15.39cm強度就可以和下頜骨20+厘米的虎匹敵了,巴博虎屬的前肢力量杠杆效率和致命刃齒虎相等,費氏巴博虎什麽略超過致命刃齒虎,而後肢也是巴博虎相對略強些,他們估測也是伏擊獵手,控製了獵物以後速殺。
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2022-12-01