ABSTRACT
The biomechanical performance of limb bones is useful to reflect an animal's adaptation to external loads and behaviors. In this study, we used the finite element method to simulate the load acting on the intact femur of the Japanese quails (Coturnix coturnix japonica) in the context of terrestrial locomotion and take-off for flight, in order to explore the functional significance of the femoral form and limb postures. It is shown that the distribution of stress was similar in all cases, furthermore, the lower 2/3 of the dorsal and ventral region of the femur suffered higher stress, and the junction between the distal diaphysis and the medial condyle was the most vulnerable area. The stress reaches its highest value under the condition of about 90-100 degrees of loading angle; when this angle is larger than 110 degrees, the femur will be relatively safe. These findings suggested that quail femur is more suitable to terrestrial locomotion than take-off. This kind of work will contribute to revealing the locomotor behavior of fossil taxa.
El rendimiento biomecánico de los huesos de los miembros es útil para reflejar la adaptación de un animal a las cargas y comportamientos externos. En este estudio, utilizamos el método de elementos finitos para simular la carga que actúa sobre el fémur intacto de las codornices japonesas (Coturnix coturnix japonica) en el contexto de la locomoción terrestre y el despegue para el vuelo, con el objetivo de explorar la importancia funcional de la forma femoral y posición de los miembros. En el estudio, la distribución del estrés fue similar en todos los casos; además, los 2/3 inferiores de la región dorsal y ventral del fémur sufrieron un mayor estrés, y la unión entre la diáfisis distal y el cóndilo medial fue el área más vulnerable. La tensión alcanza su mayor valor bajo la condición de, aproximadamente, 90-100 grados de ángulo de carga; cuando este ángulo es mayor a 110 grados, el fémur esta relativamente seguro. Estos hallazgos sugieren que el fémur de codorniz es más adecuado para la locomoción terrestre que para el despegue. Este tipo de trabajo contribuirá a revelar el comportamiento locomotor de los taxones fósiles.