Русская версия English version   
Том 13   Выпуск 2   Год 2018
Функционирование челюстного аппарата рыб: моделирование и кинематический анализ кривошипно-кулисного механизма

Толмачева Юлия Петровна, Шматкова Анна Викторовна, Ву Динь Туен, Кузлякина Валентина Васильевна

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Лимнологический институт СО РАН, Иркутск, Россия
ФГБОУ ВО Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Инженерный компьютерный центр «Vector», Владивосток, Россия

 
Аннотация. Для исследования функционирования челюстного аппарата рыб была разработана и протестирована кинематическая схема с использованием кривошипно-кулисного механизма. Настоящая модель является модифицированным аналогом, используемой ранее системы шарнирных четырехзвенников. В данной разработке, основанной на эмпирических исследованиях, была учтена неподвижность крыловидной и небной костей, которые в предыдущих работах рассматривались как подвижные элементы. Применение аналитического подхода позволило определить зависимости углов и звеньев механизма, а также кинематических характеристик верхне- и нижнечелюстного блоков. Для реализации кинематического анализа были использованы морфометрические данные челюстного аппарата двух близкородственных видов прибрежных Cottoidei, отличающихся линейными параметрами костей. В результате исследования, было установлено, что увеличение длины челюстей влияет на пространственно-временные кинематические характеристики, изменяя амплитуду и скорость движения. Показано, что угол поворота и угловая скорость верхнечелюстного блока уменьшается при переходе видов на питание крупными объектами, поскольку выдвижение рта становится менее актуальным и компенсируется увеличением его размеров. В то же время, это обеспечивает увеличение угла поворота нижнечелюстного блока и, соответственно, максимальной высоты ротового отверстия. В целом, полученная кинематическая схема и аналитические зависимости, могут быть использованы для расчета диапазона возможных вариантов и скорости движений у различных видов рыб с аналогичным типом челюстного аппарата.
 
Ключевые слова: функциональная морфология, многозвенный механизм, кулисный механизм, аналоги скоростей, висцеральный скелет, челюстной аппарат, рыбы, скорость точки, аналитический метод расчета.
 
Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2018;13(2):551-562
doi: 10.17537/2018.13.551
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2024