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在自然选择的压力下，食肉动物进化出多种生理适应能力，用以探测、捕捉、杀死和消化猎物。这些包括速度、敏捷性、隐蔽性、敏锐的感官、爪子、牙齿和合适的消化系统。 为了探测猎物，食肉动物拥有发达的视觉、嗅觉或听觉。像猫头鹰和跳蛛这样的食肉动物都有向前看的眼睛，在相对狭窄的视野内提供精确的双眼视觉，而被捕食的动物通常拥有更广但不是那么精准的视觉。狐狸等动物能闻到藏在60厘米厚的雪或土下的猎物的气味。还有许多食肉动物有敏锐的听觉，比如像蝙蝠的回声定位，只通过主动或被动地使用声音进行捕猎。 包括大型猫科动物、猛禽和蚂蚁在内的食肉动物都拥有强大的颚、锋利的牙齿或爪，用来捕捉和杀死猎物。一些食肉动物，如蛇和以鱼为食的鸟，如苍鹭和鸬鹚，会把猎物整个吞下去；一些蛇可以张开嘴吞下比它们的头还大的猎物；而以鱼为食的鸟，长着长矛状的喙，用来刺伤和抓住快速移动的滑溜溜的猎物。一些鱼类和食肉动物已经发展出了可以压碎或打开软体动物的甲壳的能力。 许多食肉动物都有强壮的身体，能够捕捉和杀死比自己大的动物，小如蚂蚁和鼩鼱，大如美洲狮和狮子。