Сумчатый лев (Thylacoleo carnifex) — крупнейший австралийский хищник, исчезнувший с территории континента уже после её заселения людьми, легко бы разделался с любым представителем современных львов (Panthera leo), несмотря на превосходящую массу последних. В этом уверен австралийский биолог Стивен Роу, построивший модель охоты сумчатого хищника.
На сегодняшний день учёные обладают достаточным количеством информации о строении тела сумчатых львов — в результате многомесячных раскопок, завершившихся в 2002 году, палеонтологам удалось обнаружить полный скелет сумчатого льва, а также фрагменты скелетов еще 7 представителей этого вида.
вымерший род хищных сумчатых из отряда двурезцовых. Сумчатый лев являлся крупнейшим хищников Австралии своего времени, ископаемые останки которого находят в отложениях позднего олигоцена. Род возник предположительно около 1,6 миллионов лет назад и вымер около 40 - 30 тысяч лет до н. э. Семейство Thylacoleonidae включало и другие виды, такие например, как Priscileo и Wakaleo.
Сумчатый лев мог достигать в длину полутора метров и 70 см высоты в холке. Вес животного составлял около 110 кг, однако находки черепов, позволяют говорить о существовании особей массой более 150 кг. Тилаколев был черезвычайно крепко сложенным хищником с хорошо развитой мускулатурой, благодаря чему, несмотря на относительно небольшие размеры тела, обладал достаточно большой массой.
Особенно хорошо был развит плечевой пояс с толстыми костями и ярко выраженной мускулатурой. Примерно посередине плечевой кости находился вырост правильной формы, к которому крепилась мощная мускулатура, позволявшая животному атаковать и удерживать когтями даже большую и хорошо вооружённую добычу.
Отличительной особенностью животного был отстоящий большой палец на передних конечностях, предназначение которого заключалось, по-видимому, в удерживании добычи.
Тем не менее, предсказать, кто бы победил в схватке двух хищников, трудно. Несмотря на обилие данных о морфологии животных, до сих пор учёные не могли предоставить корректных данных о преследовании и убийстве добычи сумчатым львом..
Как заявил руководитель исследования Стивен Роу, представляющий Университет Нового Южного Уэльса, сумчатый лев убивал свою добычу быстро, вгрызаясь в тело животного.
Моментально разгрызая кожу и плоть, лев наносил крайне серьезные раны, которые сопровождались обильным кровотечением. В результате жертва быстро погибала.
В отличие от этого метода, современные львы и другие большие кошки, охотясь, используют свои мощные челюсти, чтобы задушить добычу. Сжимая зубы на шее животного, они не дают им вырваться и ждут, пока их жертвы не потеряют способность к сопротивлению. Порой львы готовы выжидать до четверти часа — именно столько времени нужно кошкам, чтобы умертвить каффрского буйвола (Syncerus caffer), одного из обычных своих противников.
«Моё исследование показывает, что сумчатый лев использовал уникальную смертоносную тактику, — отметил Роу. — Он использовал свои массивные плотоядные зубы (первые коренные зубы нижней челюсти или первые премоляры верхней) для нанесения основной травмы, и именно эти зубы являлись основным орудием быстрого убийства».
По словам австралийского учёного, в отличие от других хищников, относящихся к классу млекопитающих, у сумчатых львов плотоядные зубы, имеющие режущие края, не просто помогали разрывать уже убитую добычу. Они являлись необходимым компонентом удачной охоты, и без них Thylacoleo carnifex не могли бы осуществлять настолько быстрые и эффективные нападения.
Для доказательства своей теории учёный создал на компьютере динамическую трехмерную модель черепа Thylacoleo carnifex.
Проанализировав данные трехмерной компьютерной томографии черепа и скелетно-мышечной архитектуры сумчатых львов, он показал — череп, челюсти, а также шейные мускулы льва были приспособлены для уникального метода охоты. Сумчатые львы не могли практиковать методы охоты современных больших кошек: их морфология не позволяла осуществлять долгий удушающий захват.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 2,
"picsrc": "Компьютерная модель нагрузок в черепе сумчатого льва // unsw.edu.au",
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_2569421_i_2"
}
«Сумчатые львы были обладателями чрезвычайно эффективного укуса. В дополнение к очень сильным (для их размера) мускулам челюсти, кости и мускулы черепа были устроены таким образом, чтобы максимально и безопасно для самих львов использовать эту силу. У современных кошек такие механизмы отсутствуют», — подчеркнул Роу.
По его словам, теперь у учёных не должно остаться никаких сомнений в том, что древние сумчатые львы были страшными хищниками, которые без особого труда могли расправиться даже с теми животными, вес которых явно превышал вес самих плотоядных.
«Судя по строению черепа Thylacoleo carnifex, они предпочитали крупную добычу мелкой. Учитывая силу их мускулов, можно предположить, что даже сопротивление очень крупной жертвы не могло сильно навредить хищникам», — подытоживает исследователь.
Предыдущее подобное исследование Стивена Роу касалось изучения укуса саблезубых кошек. Использовав фрагменты окаменелостей черепа Smilodon fatalis и обыкновенного льва (Panthera leo), Роу совместно с коллегами в октябре 2007 года составил модель черепа доисторической кошки, весившей 230–250 кг.
численный метод решения задач прикладной механики. Широко используется для решения задач механики деформируемого твёрдого тела, теплоообмена, гидродинамики и электромагнитных полей.
С точки зрения вычислительной математики, идея метода конечных элементов заключается в том, что минимизация функционала вариационной задачи осуществляется на совокупности функций, каждая из которых определена на своей подобласти, для численного анализа системы позволяет рассматривать его как одну из конкретных ветвей диакоптики – общего метода исследования систем путём их расчленения.
Возникновение метода конечных элементов связано с решением задач космических исследований в 1950-х годах (идея МКЭ была разработана советскими учёными ещё в 1936 году, но из-за неразвитости вычислительной техники метод не получил развитие). Этот метод возник из строительной механики и теории упругости, а уже затем было получено его математическое обоснование. Существенный толчок в своём развитии МКЭ получил в 1963 году после того, как было доказано то, что его можно рассматривать как один из вариантов распространённого в строительной механике метода Рэлея-Ритца, который путём минимизации потенциальной энергии сводит задачу к системе линейных уравнений равновесия. После того, как была установлена связь МКЭ с процедурой минимизации, он стал применяться к задачам, описываемым уравнениями Лапласа или Пуассона.
Область применения МКЭ значительно расширилась, когда было установлено (в 1968 году), что уравнения, определяющие элементы в задачах, могут быть легко получены с помощью вариантов метода взвешенных невязок, таких как метод Галёркина или метод наименьших квадратов. Это сыграло важную роль в теоретическом обосновании МКЭ, так как позволило применять его при решении многих типов дифференциальных уравнений. Таким образом, метод конечных элементов превратился в общий метод численного решения дифференциальных уравнений или систем дифференциальных уравнений.
С развитием вычислительных средств возможности метода постоянно расширяются, также расширяется и класс решаемых задач. Практически все современные расчёты на прочность проводят, используя метод конечных элементов.
Как выяснилось, сила укуса Smilodon fatalis в лучшем случае равнялась тысяче ньютонов — около сотни килограмм-сил, тогда как у львов этот показатель втрое выше. Кроме того, учёные пришли к выводу, что коты не могли без вреда для челюстей и черепа убивать на бегу крупных животных, как это сейчас делают львы. Вероятно, предположили исследователи, саблезубые кошки не вонзали свои клыки в стремительно движущуюся добычу, а сидели в засаде, поджидая именно тех животных, охота на которых могла быть успешной.
