動(dòng)物預(yù)測(cè)地震之謎

孝文

科學(xué)家近日表示，動(dòng)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(cè)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(duì)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(dòng)物出現(xiàn)的異常行為預(yù)測(cè)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(dòng)物對(duì)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(xiàng)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(dòng)物的行為識(shí)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(gè)例子，歷史上曾多次出現(xiàn)有關(guān)這種現(xiàn)象的報(bào)告。地震發(fā)生前，一些爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物和魚類的行為都會(huì)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(gè)月后，這座城市遭受大地震襲擊。這是個(gè)特別奇怪的現(xiàn)象，因?yàn)楫?dāng)時(shí)正值冬季，蛇正在冬眠。蛇洞外的溫度低于0℃，冒險(xiǎn)離開蛇洞對(duì)這些冷血?jiǎng)游飦碚f無疑是一種自殺性行為。

然而，無論是爬行動(dòng)物從冬眠中蘇醒，兩棲動(dòng)物逃離池塘還是深海魚類游到海面，都只是個(gè)別現(xiàn)象。由于大地震較為罕見，即使對(duì)動(dòng)物進(jìn)行深入研究，通過觀察其行為變化預(yù)測(cè)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(xiàng)目的一部分，身為開放大學(xué)生物學(xué)家的格蘭特當(dāng)時(shí)一直對(duì)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(shí)一直對(duì)巖石受到強(qiáng)大壓力時(shí)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?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行的測(cè)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(shí)(例如地震發(fā)生前的巨大構(gòu)造力)，巖石會(huì)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(shí)，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(huì)導(dǎo)致人出現(xiàn)頭疼和惡心、反胃癥狀，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物血液中的應(yīng)激激素5—羥色胺水平升高。”此外，離子也會(huì)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(duì)水生動(dòng)物具有毒性的物質(zhì)。

這是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)制?？茖W(xué)家指出，需要進(jìn)行全面徹底的測(cè)試和研究。格蘭特表示，這是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)令人信服的潛在地震預(yù)測(cè)機(jī)制，水生、半水生和穴居動(dòng)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(huì)發(fā)生一系列變化，如果動(dòng)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(cè)地震的現(xiàn)象很多，動(dòng)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(hào)之間如何發(fā)生聯(lián)系，如果發(fā)現(xiàn)幾個(gè)信號(hào)都指向同一個(gè)方向，我們便可以得出將會(huì)發(fā)生地震的結(jié)論。”(選自《科學(xué)之友》2012年2月)

19.請(qǐng)簡(jiǎn)要分析文章第一段的作用。(4分)

20.文章題目是“動(dòng)物預(yù)測(cè)地震之謎”，這里的“謎”指的是什么?請(qǐng)結(jié)合文本簡(jiǎn)要回答。(4分)

21.文中畫線的句子說“這是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)制”，請(qǐng)用自己的話分條概括。(4分)

22.作為一篇科普文章，這篇文章的語言有什么特色?請(qǐng)結(jié)合文本簡(jiǎn)要分析。(6分)

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(diǎn)題，總領(lǐng)全文，引出下文。(4分，每點(diǎn)2分)

20.動(dòng)物能夠預(yù)測(cè)地震;(1分)但是動(dòng)物預(yù)測(cè)地震的機(jī)制仍需要全面徹底的測(cè)試和研究。(3分，意思對(duì)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(duì)動(dòng)物產(chǎn)生影響，動(dòng)物產(chǎn)生異常反應(yīng)。(4分，每點(diǎn)1分，意思對(duì)即可)

22.(1)語言準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn);(2)平實(shí)(通俗)、質(zhì)樸。(6分;每點(diǎn)3分，其中要點(diǎn)1分，分析2分)