動物預(yù)測地震之謎
孝文
科學(xué)家近日表示，動物能夠在地震即將發(fā)生前感知到地下水發(fā)生的化學(xué)變化，從而預(yù)測地震。2009年，在意大利拉奎拉地震發(fā)生前幾天，當(dāng)?shù)氐捏蛤芗娂婋x開池塘。觀察到這一現(xiàn)象之后，科學(xué)家開始對這種化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，我們可以通過觀察動物出現(xiàn)的異常行為預(yù)測地震。
研究小組描述了這樣一種現(xiàn)象：地殼中受壓的巖石釋放出帶電粒子，并與地下水發(fā)生反應(yīng)。生活在地下水中或者附近的動物對其發(fā)生的任何化學(xué)變化都非常敏感，可以在巖層斷裂并引發(fā)地震前幾天就預(yù)感到將有地震發(fā)生。
此項研究由美國宇航局的弗萊德里曼·弗倫德和英國開放大學(xué)的雷切爾．格蘭特領(lǐng)導(dǎo)。他們希望自己的研究發(fā)現(xiàn)能夠促使生物學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展開密切合作，通過研究動物的行為識別地震即將發(fā)生前出現(xiàn)的一些難以捉摸的征兆。
拉奎拉的蟾蜍并不是在地震發(fā)生前行為出現(xiàn)異常的第一個例子，歷史上曾多次出現(xiàn)有關(guān)這種現(xiàn)象的報告。地震發(fā)生前，一些爬行動物、兩棲動物和魚類的行為都會出現(xiàn)異常。在1975年的中國海城，很多人發(fā)現(xiàn)蛇鉆出巢穴，1個月后，這座城市遭受大地震襲擊。這是個特別奇怪的現(xiàn)象，因為當(dāng)時正值冬季，蛇正在冬眠。蛇洞外的溫度低于0℃，冒險離開蛇洞對這些冷血動物來說無疑是一種自殺性行為。
然而，無論是爬行動物從冬眠中蘇醒，兩棲動物逃離池塘還是深海魚類游到海面，都只是個別現(xiàn)象。由于大地震較為罕見，即使對動物進(jìn)行深入研究，通過觀察其行為變化預(yù)測大地震也很難做到。這也正是拉奎拉蟾蜍的特殊性所在。作為博2-項目的一部分，身為開放大學(xué)生物學(xué)家的格蘭特當(dāng)時一直對蟾蜍群落進(jìn)行監(jiān)視。她回憶說：“這非常具有戲劇性。所監(jiān)視的96只蟾蜍幾乎在短短3天內(nèi)變成0。在此之后，美國宇航局與我取得了聯(lián)系。”
宇航局科學(xué)家當(dāng)時一直對巖石受到強(qiáng)大壓力時的化學(xué)變化進(jìn)行著研究。他們希望確定這種變化是否與蟾蜍大批撤離有關(guān)。他們在實驗室進(jìn)行的測試表明，蟾蜍的撤離確與化學(xué)變化之間存在聯(lián)系，地殼能夠直接影響蟾蜍生活和繁殖后代的池塘的化學(xué)特征。
宇航局地球物理學(xué)家弗倫德指出，在受到強(qiáng)大壓力時(例如地震發(fā)生前的巨大構(gòu)造力)，巖石會釋放出帶電粒子。這些帶電粒子進(jìn)入周圍的巖石，在抵達(dá)地表時，它們與空氣發(fā)生反應(yīng)，將空氣中的分子轉(zhuǎn)變成帶電粒子 ——離子。他說：“空氣中帶正電的離子會導(dǎo)致人出現(xiàn)頭疼和惡心、反胃癥狀，同時也會導(dǎo)致動物血液中的應(yīng)激激素5—羥色胺水平升高。”此外，離子也會與水發(fā)生反應(yīng)，將水變成過氧化氫。一系列的化學(xué)反應(yīng)影響了溶解在池塘中的有機(jī)物，將無害的有機(jī)物變成對水生動物具有毒性的物質(zhì)。
這是一個非常復(fù)雜的機(jī)制。科學(xué)家指出，需要進(jìn)行全面徹底的測試和研究。格蘭特表示，這是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一個令人信服的潛在地震預(yù)測機(jī)制，水生、半水生和穴居動物可能感知到地震即將發(fā)生并作出反應(yīng)。她說：“巖層在地震前會發(fā)生一系列變化，如果動物不在一定程度上受到影響，那才是怪事。”弗倫德指出，可以預(yù)測地震的現(xiàn)象很多，動物出現(xiàn)的怪異行為只是其中之一，“我們需要了解這些信號之間如何發(fā)生聯(lián)系，如果發(fā)現(xiàn)幾個信號都指向同一個方向，我們便可以得出將會發(fā)生地震的結(jié)論?！薄?
(選自《科學(xué)之友》2012年2月)
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參考答案：
19．內(nèi)容上，介紹了科學(xué)家的研究成果；結(jié)構(gòu)上，開篇點題，總領(lǐng)全文，引出下文。(4分，每點2分)
20．動物能夠預(yù)測地震；(1分)但是動物預(yù)測地震的機(jī)制仍需要全面徹底的測試和研究。(3分，意思對即可)
21．巖石受到壓力釋放帶電粒子，帶電粒子與空氣反應(yīng)產(chǎn)生離子，離子對動物產(chǎn)生影響，動物產(chǎn)生異常反應(yīng)。(4分，每點1分，意思對即可)
22．(1)語言準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)；(2)平實(通俗)、質(zhì)樸。(6分；每點3分，其中要點1分，分析2分)
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