貓科豹屬一共包括5種動(dòng)物：老虎、獅子、美洲虎（也叫美洲豹）、豹和雪豹。這5種動(dòng)物都屬于大型貓科動(dòng)物，它們的體型大小、花紋、生活習(xí)性以及分布地區(qū)等均有不同。除此之外，在發(fā)聲方面，這5種大型貓科動(dòng)物還有一個(gè)明顯的區(qū)別：老虎、獅子、美洲虎和豹，都可以發(fā)出咆哮聲（可以簡單地理解為大聲地吼叫），而雪豹卻不能咆哮，這是為何呢？

圖：咆哮的雄獅。

聲帶結(jié)構(gòu)是決定貓科動(dòng)物能不能咆哮的一個(gè)重要因素

一直以來，很多人會(huì)認(rèn)為一種動(dòng)物能不能咆哮是由它們的體型大小決定的，即體型越大的動(dòng)物，它們就越能咆哮，體型越小的動(dòng)物，就不擅長咆哮或不能咆哮。其實(shí)，一種動(dòng)物能不能咆哮和它們的體型沒有必然關(guān)系。比如，獵豹、美洲獅都是體型較大的貓科動(dòng)物，但它們卻不能咆哮；豹子最小的亞種阿拉伯豹體型比美洲獅還小，但卻能和其他豹亞種一樣咆哮。

就像男人的聲音粗而低，女人的聲音細(xì)而高一樣，決定動(dòng)物能不能發(fā)出咆哮的，其中很重要的一點(diǎn)是它們的聲帶結(jié)構(gòu)。

圖：豹。

為何老虎、獅子、美洲虎和豹可以咆哮？

在能咆哮的4種大型貓科動(dòng)物中，相信大家普遍對(duì)老虎和獅子的咆哮聲印象深刻。無論是老虎在深山中咆哮，還是獅子在草原上咆哮，它們發(fā)出的聲音可謂是震耳欲聾，能夠傳播幾千米遠(yuǎn)，極具震撼力。獅子和老虎也早已知道自己發(fā)出的咆哮聲可以威懾其他動(dòng)物，因此它們常常利用咆哮聲來宣示領(lǐng)地的主權(quán)以及自己的地位，或者驅(qū)趕其他動(dòng)物。獅子和老虎之所人被人們譽(yù)為百獸之王，部分原因就在于它們的咆哮聲。

圖：老虎在打斗中通過咆哮威懾對(duì)方。

下面，我們就以老虎和獅子為例分析為何有些大型貓科動(dòng)物可以咆哮。

為了研究獅子和老虎的聲帶結(jié)構(gòu)，美國的科學(xué)家從動(dòng)物園中死亡的多只獅子和老虎體內(nèi)取出其聲帶，進(jìn)行一些物理和化學(xué)分析。這些獅子和老虎均為因患上難以治愈的疾病而痛苦不堪，被動(dòng)物園出于人道考慮而實(shí)施安樂死的，年齡大多在15歲以上。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，老虎和獅子的聲帶都很大：從上到下大約2.5厘米高，左右約2.5厘米厚，前后約4厘米長，從喉部突出進(jìn)入氣管上方的氣道。在大多數(shù)動(dòng)物中，聲帶與氣道兩側(cè)會(huì)形成三角形，但在獅子和老虎這里則形成方形。

經(jīng)過對(duì)聲帶的組織進(jìn)行化學(xué)分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)獅子和老虎的聲帶中都含有大量脂肪。這些脂肪位于聲帶韌帶的深處，有助于使聲帶呈扁平的方形。這種聲帶結(jié)構(gòu)更容易對(duì)通過的氣流做出反應(yīng)，進(jìn)而在較低的肺壓下發(fā)出更大的吼聲。

圖：獅子的顱骨、舌骨等示意圖。

當(dāng)空氣通過聲帶發(fā)出聲音時(shí)，聲帶會(huì)同時(shí)進(jìn)行左右和上下震動(dòng)，并被拉伸。為了測定獅子和老虎韌帶的韌性，科學(xué)家將取出的聲帶連接到特制的杠桿和圓盤上，然后測量聲帶組織被拉伸時(shí)所能承受的力以及拉伸的距離，再根據(jù)所得的數(shù)據(jù)推測獅子和老虎咆哮時(shí)聲帶振動(dòng)的頻率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獅子和老虎聲帶振動(dòng)頻率為每秒10到430次，這和以往科學(xué)家實(shí)際測得的數(shù)據(jù)相差不大。

分析了獅子、老虎為什么能夠咆哮，我們也就能了解美洲虎和豹為何也能咆哮了，因?yàn)樗鼈兊穆晭Ъ捌渌l(fā)聲器官具有類似的結(jié)構(gòu)。

那么，為何雪豹不能咆哮？

雪豹之所以不能咆哮，其一是因?yàn)槠渎晭ЫY(jié)構(gòu)與其他4種豹屬動(dòng)物有所不同?？茖W(xué)家通過解剖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，老虎、獅子、美洲虎和豹子的聲帶中，含有大量的彈性組織，對(duì)其發(fā)出咆哮聲有所幫助，而雪豹聲帶中的彈性組織相對(duì)少一點(diǎn)。

除此之外，雪豹舌骨的結(jié)構(gòu)也與其他4種豹屬動(dòng)物有所不同。舌骨是舌中的骨頭，起到支撐舌頭和喉部的作用，是聲音產(chǎn)生系統(tǒng)的一個(gè)核心。哺乳動(dòng)物的舌骨解剖結(jié)構(gòu)總體上比較一致，但其骨化程度卻有所變化。這種變化會(huì)導(dǎo)致貓科動(dòng)物的發(fā)聲有所不同：具有韌帶性舌骨的貓科動(dòng)物可以發(fā)出咆哮聲，而具有骨化舌骨的動(dòng)物則不能發(fā)出咆哮聲。老虎、獅子、美洲虎和豹子的舌骨均為韌帶性舌骨，雪豹的舌骨則為骨化舌骨。

這些區(qū)別最終導(dǎo)致雪豹不能像其他4種豹屬動(dòng)物那樣發(fā)出咆哮聲，它們只能發(fā)出咕嚕聲、喵喵聲、嘶嘶聲、呻吟聲和嚎叫聲等。有時(shí)雪豹會(huì)發(fā)出接近咆哮的聲音，在空曠的山區(qū)同樣會(huì)顯得有震撼力，但嚴(yán)格來講那種聲音終究算不上咆哮，而是嚎叫。

與雪豹相對(duì)比，美洲獅、獵豹的舌骨骨化程度更高，因此美洲獅和獵豹雖然看上去體型較大，但同樣不能咆哮。如果你聽過獵豹或美洲獅的聲音你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們發(fā)出的很多叫聲類似貓叫。

圖：美洲獅。

在遺傳方面，豹屬的5種貓科動(dòng)物有何關(guān)系？

由于雪豹不能咆哮，有動(dòng)物學(xué)家曾建議把雪豹單獨(dú)歸為一屬，即雪豹屬。事實(shí)上，經(jīng)過對(duì)貓科動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)老虎、獅子、美洲虎、豹和雪豹的親緣關(guān)系彼此間較近，應(yīng)歸為一個(gè)屬。

雖然雪豹的名字中含有“豹”字，但科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)事實(shí)上雪豹與老虎的親緣關(guān)系更近，有人稱它們?yōu)椤版⒚梦锓N”。大約390萬年前，老虎和雪豹的祖先開始分化，大約320萬年前，老虎開始演化成獨(dú)特的物種。獅子、美洲虎和豹子的關(guān)系最為密切，在430萬到380萬年前，它們的祖先開始分化，360萬到250萬年前，美洲虎演化出來，而獅子和豹子在310萬到195萬年前分化，而此時(shí)老虎已經(jīng)出現(xiàn)了。

圖：美洲虎，也叫美洲豹。