在红色和灰色松鼠 (Sciurus vulgaris和Sciurus carolinensis) 食的有限元素分析

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 生态生态学 生态生态学
• 侵入性物种 生物学 生物学

背景情况:

• 侵入性灰松鼠 (Sciurus carolinensis) 在很大程度上取代了英国本土的红松鼠 (Sciurus vulgaris).
• 饮食竞争是一个被提议的因素,灰松鼠可能具有更高的养效率.

研究的目的:

• 为了调查灰松鼠是否具有与红松鼠相比更高效的食物加工,增强了骨生物机械性能.
• 为了测试红松鼠由于食效率较低而在头骨中经历更高的压力,应变和变形的假设.

主要方法:

• 红色和灰色松鼠头骨的有限元素模型被创建.
• 模型在不同的下巴间隙中对切口和牙施加模拟的咬伤力.
• 几何形态测量分析了模拟养负载下的头骨变形.

主要成果:

• 红松鼠表现出更高的压力和应变幅度,特别是在咬时.
• 在所有模拟咬伤场景中,红松鼠的头骨变形更大.
• 压力和应变分布是相似的,但物种之间有很大的差异.

结论:

• 灰松鼠表现出优越的头骨生物机械性能,表明食物加工效率更高.
• 这些发现支持饮食竞争假说,即红松鼠被入侵性灰松鼠所取代.