自然界咬合力最大的動物

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Image caption 鹹水鱷(Crocodylus porosus)(圖片來源:Getty Images)

想像一下這樣的情景,眼前是一張血盆大口,裏面有數百顆鋒利的牙齒。有力的肌肉幫助咬開獵物的血肉,咬碎骨頭,然後咽喉以驚人的速度閉合。

這種可怕的血盆大口在怪獸電影裏常常出現,在《大白鯊》(Jaws)《哥斯拉》(Godzilla)裏似曾相識。但回到真實世界,哪種動物咬上一口的威力最大呢?

僅有一張大嘴巴是不夠的。北極露脊鯨有著動物界最大的嘴巴,但它卻不會用嘴巴去咬。真正有厲害的咬合力,不僅要有大嘴巴,還要有大量強有力的肌肉和牙齒。

要找到最具威力的咬合力,我們必須在陸地和水下四處搜尋,還要回到亙古的重重迷霧中。

首先要認識到的是,並非一切有牙齒的動物都會咬。例如,普通菜園蝸牛的舌狀齒舌上就有數千牙齒,但它卻用這些牙齒刮擦,因此不能稱之為咬。

同樣,藍鯨也許是世界上現存的最大動物,但它的咬力卻沒有什麼威力。原因很簡單:它沒有牙齒,只有網狀的鯨須板,藍鯨用它從大口吸入的巨量海水中過濾出食物。

在咬力比拼方面,抹香鯨似乎更有希望,因為它是地球上最大的有牙齒的捕食者。但它卻還是一種擾亂我們視線的動物。抹香鯨只有下頜才有牙,用於整個吞下魷魚做食物。

像這樣的趣聞說明,要找到地球上咬力最具威力的動物可不那麼容易。據比利時皇家自然科學館(Royal Belgian Institute of Natural Sciences)的奧利維爾·蘭伯特(Olivier Lambert),咬力比拼最有力的競爭者並非為鯨,但鯨的確是它的獵物。

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Image caption 一隻虎鯨(Orcinus orca)或殺人鯨(圖片來源:Getty Images)

他表示,「世界上用牙齒捕食獵物並撕成碎片的最大活物[動物]是殺人鯨。」

儘管有殺人鯨之名,但實際上殺人鯨卻是一種海豚。 它還被稱為逆戟鯨,最長可長到 31 英尺(9.5 米)。殺人鯨約有 50 顆圓錐形牙齒,用來撕扯獵物——從海豹到小灰鯨都不放過。

不過,任何自然紀錄片愛好者都知道,殺人鯨通常會合作捕獵,以便能捕獲大獵物。這意味著會有很多張嘴一起從事輕量作業,單個殺人鯨的咬力也許並沒有特別的威力。

也許我們要找的是一種孤單捕食者,因此,我們應該看看世界上最大的食肉魚——大白鯊。大白鯊以其 300 顆刀片般鋒利的牙齒而聞名,這些牙齒還會不斷更換。大白鯊咬力驚人,的確是世界中最令人生畏的一種動物了。

但大白鯊的頜骨由靈活的軟骨組織構成,而不是堅硬的骨頭,它會有最具威力的咬力嗎?為一探究竟,必須有人測量大白鯊的咬合力。

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Image caption 一隻大白鯊(Carcharodon carcharias) (圖片來源:Getty Images)

測量像大白鯊這樣食肉動物的咬力,聽起來就像是要義無反顧地葬身海底一樣。顯然,科學家會同意這樣做,因為在他們安全台上曾進行過大量咬力測試。

2008 年,澳大利亞新英格蘭大學的斯蒂芬·沃(Stephen Wroe)與同事一起利用計算機仿真估計大白鯊咬力的威力究竟有多大。

據估計,世界上這種最大的鯊魚最有威力的咬力高達 18,216 牛頓。為比較起見,人類第二顆臼齒最有威力,但估計其咬力最大僅為 1,317 牛頓。

在咬力仿真試驗中,以前採用的技術將頜骨視為一個二維杠桿,而斯蒂芬·沃所採用的方法要更進一步。

斯蒂芬·沃表示,「三維有限元分析是咬力估計和分析的一次徹底革命,我們不能因為假設動物會產生特定的咬力,就認為它的確會使出這樣的咬力。有限元分析讓我們能估計整個頜骨與頭骨的應力與應變以及反作用力,由此我們能估計整體力學行為。」

不過,還沒有做法能比在活體動物上測量咬力更好。少數勇敢的研究人員曾用活體動物做試驗。

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Image caption 鹹水鱷(Crocoylus porosus):咬咬(圖片來源:Getty Images)

根據弗羅里達州立大學(塔拉哈西)的格雷戈裏·埃里克森(Gregory Erickson)2012 年的研究,現存動物中,最具威力的咬力記錄屬於鹹水鱷。

研究團隊設法讓這種爬行動物去咬固定在一根桿子上的一塊金屬夾芯復合板,並對 23 種鱷魚的試驗結果比較。他們利用這種「咬力換能器」測量了鱷魚上下頜骨合起來一咬帶給一對金屬板的壓力。

埃里克森的團隊捕捉鱷魚並限制其行動,然後將上述換能器置於鱷魚後牙之間,那裏的咬力最大。這意味著試驗測量到的只有「頜內收肌」的肌力,而不包括任何扭力。

最大的鹹水鱷能使出高達 16,414 牛頓的壓力,這超出原記錄保持者——黑斑鬣犬咬力的 3.5 倍。鱷魚的咬力稍遜大白鯊一籌,不過,大白鯊的咬力記錄僅為仿真結果。

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Image caption 您終究不會願意讓黑斑鬣犬(Crocuta crocuta) 咬上一口(圖片來源:Getty Images)

據英國倫敦皇家獸醫學院勞拉·波羅(Laura Porro),鱷魚巨大的咬力並非源自其牙齒或長長的頜骨,而是其驚兇猛的咬法。

波羅表示,「我們認為,鯊魚巨大的咬力很大程度上源自其閉頜肌肉群,特別是稱為翼肌的那塊肌肉。看看大鯊魚的照片,其嘴巴後角附近垂著大而厚實的頜部肌肉。」

這也有助於說明為什麼最大的鯊魚咬力會如此巨大。

波羅表示,「閉頜肌肉群呈正異速生長,隨著鱷魚成長,這些肌肉比預期長得要快。成年鱷魚的咬力(一定程度上)比未成年鱷魚要大,一方面由於它們體型絕對更大,但另一方面也由於其肌群會更大。」

埃里克森團隊所測量的鱷魚並非目前所知的最大的鱷魚,因此,也許還有咬力更大的鱷魚。

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Image caption 一條黑色水虎魚(Serrasalmus rhombeus,食人魚) (圖片來源:Getty Images)

與之相比,南美的水虎魚(食人魚)以能吞下巨型獵物而聞名。

研究人員估計,大鯊魚的咬力可達到「驚人的」 108,514-182,201牛頓。

但是,在 2012 年的一項研究中,研究人員測得黑食人魚的咬力為 320 牛。這與大白鯊相比就顯得太弱了,即使考慮體型差別因素也是如此。

這就是說,水虎魚已喪失了昔日的雄風。約 900 萬年前,南美洲是巨型食人魚(Megapiranha paranensis)的家園,其最長可達 3 英尺(1 米)。研究人員估計,水虎魚的咬力可達 1,240-4,749 牛頓,其牙齒可以咬碎骨頭。

這一發現強調了大型動物咬力更大這個一般規律。因此,可以估計,我們的巨大的史前祖先——鱷魚、鯊魚和鯨擁有史上最具威力的咬力。

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Image caption 鯊魚頜骨中約有 180 顆來自史前物種巨齒鯊(Carcharocles megalodon)的龍齒(圖片來源:Getty Images)

被稱為巨齒鯊(Carcharocles megalodon)的巨型鯊在 260 萬年前已經滅絕。它的長度也許能長到近 66 英尺(20 米),約為最大的大白鯊的 3.5 倍。

研究人員估計,這種鯊魚的咬力可達到「驚人的」108,514-182,201 牛頓。如此之大的咬力足以咬碎一輛小汽車。

截至目前,這是正式估計到的最具威力的咬力。但也許它還並不是史上最大的咬力。

在巨齒鯊還在大海中游弋的時代,同時有一種稱為「麥爾維爾鯨(Leviathan melvillei)」的抹香鯨,它的名字取自著名的《白鯨記》(Moby Dick)的作者、美國著名作家赫爾曼·麥爾維爾(Herman Melville)的名字。這種巨型鯨與巨齒鯊生活在同一地區,也捕食同樣的獵物。

它是個龐然大物:其頭骨就長達 9 英尺 10 英寸(3 米)。不僅如此,與現代抹香鯨不同,麥爾維爾鯨上下頜都有功能齒。這種牙齒也許是史上最大的動物牙齒:每顆牙齒長達 14 英寸(36 厘米)。

奧利維爾·蘭伯特表示,「麥爾維爾鯨的顱骨和牙齒尺寸如此巨大,無疑它是一種擁有史上最大咬力的動物。」正是他所在的團隊首先描述了這種巨型抹香鯨。

目前,還沒有人應用模擬巨齒鯊咬力時所採用有限元分析技術對麥爾維爾鯨的咬力進行模擬。因此,我們無法比較其估計咬力。

但是,蘭伯特表示「這無疑值得嘗試,考慮到頜骨、牙齒和顱骨的尺寸及比例,有理由預計,這種動物的咬力將非常巨大。」

因此,如果您能乘坐時間列車回到遙遠的過去,也許就能找到小說《白鯨記》所描繪的一些事實。

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