Tiene que ver con el hueso hioides. Los humanos también lo tienen; puedes ver dónde está en Wikipedia: Hioides – Wikipedia
Solo hay cuatro especies de felinos que pueden rugir: leones, tigres, leopardos y jaguares, todos los cuales pertenecen al género Panthera. Ninguno de ellos puede ronronear.
El quinto miembro del género Panthera son los leopardos de las nieves, que son una excepción al grupo y no pueden rugir ni ronronear de verdad.
Básicamente, todas las demás especies de Felidae pueden ronronear pero no rugir.
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Hay un par de características anatómicas clave que explican estas observaciones, la más importante de las cuales parece ser la composición del hueso hioides.
En los gatos ronroneantes, el hueso hioides está completamente osificado, lo que significa que está completamente convertido en hueso e inflexible. En los gatos rugientes, el hueso hioides retiene algo de cartílago, lo que lo hace más flexible. Parece que esta flexibilidad es necesaria para producir los tonos profundos asociados con un rugido, pero hace que la caja de voz sea incapaz de producir vibraciones similares a ronroneos.
Sin embargo, el leopardo de las nieves tiene un hueso hioides flexible, pero no puede rugir, ¿recuerdas? Eso se debe a la forma de sus cuerdas vocales. A diferencia de los gatos rugientes del mismo género, a las cuerdas vocales del leopardo de las nieves les falta una capa de tejido graso y elástico. Este tejido es necesario para generar sonidos desiguales y profundos sin demasiado esfuerzo de los pulmones. El hueso hioides flexible que algunos no parecen ser suficientes para lograr esto.
Ahí vas. Los requisitos físicos para que el rugido sea posible en los gatos es un hueso hioides sin clasificar y cuerdas vocales largas, gruesas y elásticas.