貓科豹屬一共包括5種動物：老虎、獅子、美洲虎（也叫美洲豹）、豹和雪豹。這5種動物都屬於大型貓科動物，它們的體型大小、花紋、生活習性以及分布地區等均有不同。除此之外，在發聲方面，這5種大型貓科動物還有一個明顯的區別：老虎、獅子、美洲虎和豹，都可以發出咆哮聲（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。

聲帶結構是決定貓科動物能不能咆哮的一個重要因素

一直以來，很多人會認為一種動物能不能咆哮是由它們的體型大小決定的，即體型越大的動物，它們就越能咆哮，體型越小的動物，就不擅長咆哮或不能咆哮。其實，一種動物能不能咆哮和它們的體型沒有必然關係。比如，獵豹、美洲獅都是體型較大的貓科動物，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，女人的聲音細而高一樣，決定動物能不能發出咆哮的，其中很重要的一點是它們的聲帶結構。

圖：豹。

為何老虎、獅子、美洲虎和豹可以咆哮？

在能咆哮的4種大型貓科動物中，相信大家普遍對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，它們發出的聲音可謂是震耳欲聾，能夠傳播幾千米遠，極具震撼力。獅子和老虎也早已知道自己發出的咆哮聲可以威懾其他動物，因此它們常常利用咆哮聲來宣示領地的主權以及自己的地位，或者驅趕其他動物。獅子和老虎之所人被人們譽為百獸之王，部分原因就在於它們的咆哮聲。

圖：老虎在打鬥中通過咆哮威懾對方。

下面，我們就以老虎和獅子為例分析為何有些大型貓科動物可以咆哮。

為了研究獅子和老虎的聲帶結構，美國的科學家從動物園中死亡的多隻獅子和老虎體內取出其聲帶，進行一些物理和化學分析。這些獅子和老虎均為因患上難以治癒的疾病而痛苦不堪，被動物園出於人道考慮而實施安樂死的，年齡大多在15歲以上。

結果發現，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，前後約4厘米長，從喉部突出進入氣管上方的氣道。在大多數動物中，聲帶與氣道兩側會形成三角形，但在獅子和老虎這裡則形成方形。

經過對聲帶的組織進行化學分析，科學家發現獅子和老虎的聲帶中都含有大量脂肪。這些脂肪位於聲帶韌帶的深處，有助於使聲帶呈扁平的方形。這種聲帶結構更容易對通過的氣流做出反應，進而在較低的肺壓下發出更大的吼聲。

圖：獅子的顱骨、舌骨等示意圖。

當空氣通過聲帶發出聲音時，聲帶會同時進行左右和上下震動，並被拉伸。為了測定獅子和老虎韌帶的韌性，科學家將取出的聲帶連接到特製的槓桿和圓盤上，然後測量聲帶組織被拉伸時所能承受的力以及拉伸的距離，再根據所得的數據推測獅子和老虎咆哮時聲帶振動的頻率。結果發現，獅子和老虎聲帶振動頻率為每秒10到430次，這和以往科學家實際測得的數據相差不大。

科學家認為，獅子和老虎咆哮時聲帶振動的頻率是由聲帶的物理特性決定的，而不是大腦的神經衝動決定的。體型較大的獅子或老虎其咆哮聲可能會更大，這是因為它們可以更有效地把肺部壓力轉化為聲能。

分析了獅子、老虎為什麼能夠咆哮，我們也就能了解美洲虎和豹為何也能咆哮了，因為它們的聲帶及其他發聲器官具有類似的結構。

那麼，為何雪豹不能咆哮？

雪豹之所以不能咆哮，其一是因為其聲帶結構與其他4種豹屬動物有所不同。科學家通過解剖實驗發現，老虎、獅子、美洲虎和豹子的聲帶中，含有大量的彈性組織，對其發出咆哮聲有所幫助，而雪豹聲帶中的彈性組織相對少一點。

除此之外，雪豹舌骨的結構也與其他4種豹屬動物有所不同。舌骨是舌中的骨頭，起到支撐舌頭和喉部的作用，是聲音產生系統的一個核心。哺乳動物的舌骨解剖結構總體上比較一致，但其骨化程度卻有所變化。這種變化會導致貓科動物的發聲有所不同：具有韌帶性舌骨的貓科動物可以發出咆哮聲，而具有骨化舌骨的動物則不能發出咆哮聲。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。

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

與雪豹相對比，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發現，它們發出的很多叫聲類似貓叫。

圖：美洲獅。

在遺傳方面，豹屬的5種貓科動物有何關係？

由於雪豹不能咆哮，有動物學家曾建議把雪豹單獨歸為一屬，即雪豹屬。事實上，經過對貓科動物的系統發育學研究，科學家發現老虎、獅子、美洲虎、豹和雪豹的親緣關係彼此間較近，應歸為一個屬。

雖然雪豹的名字中含有「豹」字，但科學研究發現事實上雪豹與老虎的親緣關係更近，有人稱它們為「姊妹物種」。大約390萬年前，老虎和雪豹的祖先開始分化，大約320萬年前，老虎開始演化成獨特的物種。獅子、美洲虎和豹子的關係最為密切，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，而此時老虎已經出現了。

圖：美洲虎，也叫美洲豹。

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