動物預(yù)測地震之謎

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?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)家的格蘭特當時一直對蟾蜍群落進行監(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)家當時一直對巖石受到強大壓力時的化學(xué)變化進行著研究。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。這些帶電粒子進入周圍的巖石，在抵達地表時，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物，將無害的有機物變成對水生動物具有毒性的物質(zhì)。

這是一個非常復(fù)雜的機制。科學(xué)家指出，需要進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。”

（選自《科學(xué)之友》2012年第2期）

思考探究

1.請簡要分析文章第一自然段的作用。

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2.文章題目是“動物預(yù)測地震之謎”，這里的“謎”指的是什么？請結(jié)合文章內(nèi)容簡要回答。

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3.文中畫線的句子說“這是一個非常復(fù)雜的機制”，請用自己的話分條概括。

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4.作為一篇科普文，這篇文章的語言有什么特色？請簡要分析。

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