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老虎的咬合力比狮子强?不同物种能直接比较咬力吗?

在网上许多狮虎对比的文章里面,咬力是很多人关心且感兴趣的话题,多数人认为老虎的咬力要比狮子强,当然也有部分人觉得是狮子的咬力比较强。

但是不管观点如何,你知道吗?影响咬力的因素有很多,而且不同物种之间,咬力是无法直接对比的。即便是同一物种,它们在不同的年龄段,不同身体、牙齿状态下的阶段,咬力的峰值也是不一样的,尤其受体型影响很大,抛开体型就大谈动物咬力,都是耍流氓。

咬力无法直接对比

老虎与狮子的体型接近、牙齿结构接近,但在实际生活中,不同个体之间,还是存在一定差异的,如果忽略这些差异而直接比较咬力,显然是不科学也无法服众的。

为了能够直观比较各物种之间的咬力,科学家们引入了“咬力商”这一概念,指的是动物咬力除以其体重的商的回归。概念比较难以理解,我们普通人可以简单地将其理解为单位咬力,如此我们便可忽略其他因素,比较单位咬力了。

例如很多人都说美洲豹是现存猫科动物里面咬力最强的,在它的生存环境中,通常会采取简单粗暴的方式捕获猎物,直接咬碎龟壳、咬穿水豚的头骨。

根据悉尼大学生物科学院的动物学家斯蒂芬・罗发表在《生命科学》杂志上的论文可知,美洲豹的咬力商为137,超过了老虎的127,和狮子的112。从咬力商来看,美洲豹的确比老虎和狮子都强,但我们就能说在美洲豹的咬力比狮虎都强吗?

显然不能,因为体重等因素还没有加进去。美洲豹在美洲的分布跨度较大,从中美洲到南美洲大范围内都有分布,其平均体重呈现出了一定的规律:分布范围越往南边,体型越大,但普遍集中在56-96千克之间。不同分布地区的狮子与老虎,体型差距也比较大,但总体来说,成年狮虎的体重一般都能超过美洲豹。

我们以一只83.2千克的美洲豹为例,它的咬力达到了1014牛顿,而一只体重186.9千克的老虎,其咬力则能达到1525牛顿。在咬力商上面,美洲豹高于老虎,但加入体重因素之后,老虎反而在实际咬力上赢了美洲豹。

同样我们拿狮子来对比,在咬力商上面,狮子不如老虎,但一只体重294.6千克的雄狮,咬力能达到1768牛顿,显然比体重186.9千克的老虎高。

同一生物机体里,在不同生理阶段,咬力也不是固定的,切肉和咬碎骨头所使出的咬力,完全是两码事,因此我们要比较,也得比较咬力峰值。

另外,不同牙齿之间的咬力,差距也比较大,我们人类的尖牙咬力有196牛顿,而磨牙则能达到304牛顿。所以在学术界,人们一般不直接比较咬力,而是比较咬力商。

咬力受多种因素影响

影响咬力大小的因素有很多,除了体型之外,年龄、性别、颅骨构造、牙齿状态,甚至是不同的猎物,都会影响咬力值。2013年《生物快报》上出现了一篇关于动物咬力分析的论文,其中有一个观点指出,捕食者的咬力数值,跟猎物的大小也有关系。

通常来说,咬力大小跟咬肌力量成正比,而肌肉力量很大程度上取决于肌肉被拉伸的长度,只有当肌肉拉伸到了一个最佳的状态,肌肉才能发挥最大的力量,牙齿咬力也能更接近峰值。而咬住的猎物大小,则能影响肌肉的拉伸,从而间接影响咬力。

在机体逐渐长大到衰老的过程中,咬力的峰值也会呈现一个从上涨到下降的波动。从幼年到壮年,肌肉力量逐渐变大,颌骨的闭合力也逐渐增强,此时机体的咬力则呈现上升的趋势。

从壮年到暮年,肌肉力量逐渐变弱,闭合力也逐渐下降,咬力也大不如前。此外,在衰老的过程中,牙齿状况也逐渐变差,所能承受的压力也更小,所以如果拿体型等因素一样,但不同年龄段的狮子与老虎来对比咬力,显然也是不合理的。

测量方式也很重要

很多人都说斑鬣狗是咬力非常强大的猛兽,我特意查证了一下,这一说法的起源主要来自于2017年播出的一档纪录片,名字叫《自然传奇》,里面有一集主题是“巨齿钢牙”,主要讲述了研究人员为找到地球上的最强咬合力,其中就涉及到了狮子、斑鬣狗等动物的咬力测量。

实验测得成年雄狮的咬力为311千克,一只一岁大的幼年斑鬣狗的咬力为271千克,幼年鬣狗与成年雄狮的咬力差距不大。自这一期节目播出之后,斑鬣狗咬力强于狮子的说法,就逐渐传开了。

事实真的如此吗?我们来看研究者测量狮子咬力与斑鬣狗咬力的方式,会发现实验本身就存在极大的误差,而且相当不严谨。

测量狮子咬力时,研究人员先将金属测力器裹上树干上让雄狮撕咬,失败之后又将测力器藏在小尾羚尸体的脖颈处,以吸引狮子的撕咬。这一策略成功了,狮子咬住了诱饵接着拖走了,实验测得该只雄狮的咬力为311千克。

接下来我们来看看测量鬣狗咬力的方式,研究人员将金属测力器改装了一下,咬一下,末端就会有奶水流出,越用力咬,流出的奶水越多,以此来吸引还在吃奶阶段的幼年斑鬣狗。

这一策略也成功了,斑鬣狗死死地咬住了测力器,研究人员测得咬力数据为271千克。

我们通常所说的动物咬力,如无特指,一般说的就是犬齿咬力。节目中两种测量方式虽然最终的结果都得到了咬力数据,但仔细一看,会发现狮子测得的咬力是犬齿咬力,而且它们咬住并拖拽猎物,不需要使出最大的咬力。也就是说研究人员测得的雄狮犬齿咬力,根本就不是咬力峰值,而是它们撕咬拖拽猎物时所需要的实际咬力。

斑鬣狗测得的是裂齿咬力,而不是犬齿咬力。作为一种“清道夫”属性较强的物种,在斑鬣狗的日常生活中,处理动物尸体,显得格外重要,因此它们有着很发达的裂齿咬力,用以食腐。另外,由于为了获得更多的奶水,斑鬣狗会尽最大的力气去咬,从而测得的裂齿咬力数值,更接近峰值。

总的来说,该节目的实验在设计上就存在极大的漏洞,那么所测得的结果也是不可靠的,但是在结论上,又直接对比了狮子与鬣狗的咬力,从而误导了一大批观众。

根据动物学家斯蒂芬・罗的研究,斑鬣狗的犬齿咬力商为117,虽然比狮子多那么一点点,但斑鬣狗的体型通常比狮子小一个等级,一只体重69.1千克的斑鬣狗,犬齿咬力只有773牛顿,显然无法与狮子相比。

影响咬力的因素多种多样,测量方式也尤为重要,在实验设计方面,如果没有完全遵照控制变量法的原则,那么得到的结果,极有可能就背离了实验的初衷。老虎与狮子虽说是两种很像的动物,但在现实中还是有着很大的差异的,所以并不能忽视其他因素而直接比较咬力,尤其是体型,抛开体型而直接谈咬力,显然是不合理的。

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