动物真的能预见到地震吗?传感器暗示他们会这样做

2020-08-03 05:57:20

尽管气温冰冻,但在1975年2月4日中国海城市发生7.3级地震之前的几周里,数十条蛇从冬眠的洞穴中溜了出来。这些爬行动物的行为,以及其他事件,帮助说服当局在大地震前几个小时疏散城市。

几个世纪以来,人们在地震发生前描述了不寻常的动物行为:狗不停地吠叫,奶牛停止挤奶,蟾蜍从池塘里跳出来。一些研究人员试图证实其中的联系。在2013年的一项研究中,德国科学家拍摄了沿着断层线筑巢的红木蚂蚁,发现它们在地震前改变了通常的惯例,晚上变得更加活跃,白天变得不那么活跃。但根据2018年美国地震学会(Seismological Society Of America)审查了180项之前的研究的一份公告,大多数此类尝试在很大程度上依赖于坊间证据和单一观察。

现在,德国马克斯·普朗克动物行为研究所(Max Planck Institute Of Animal Behavior)和康斯坦茨大学(University Of Konstanz)的研究人员以及一个由多国同事组成的团队表示,他们已经成功地精确测量了一组农场动物在地震活动之前活动增加的情况。虽然确切的联系仍未得到证实,但科学家们表示,他们的发现在寻找联系的过程中向前迈出了重要的一步。“有亚里士多德和亚历山大·冯·洪堡的古老故事,他们目睹了这种行为,”该研究的合著者、马克斯·普朗克动物行为研究所总经理马丁·维克尔斯基(Martin Wikelski)说。“但只有现在,我们才能对动物的活动和紧张情绪进行持续的生物记录。技术上的可能性终于出现了。“。

研究人员使用了高灵敏度的仪器,可以记录任何方向的加速运动-每秒高达48次。在2016年和2017年总计约四个月的时间里,他们将这些生物记录仪和GPS传感器分别安装在意大利北部地震多发地区一个农场上的六头牛、五只羊和两只狗身上。在研究期间总共发生了超过1.8万次地震,第一次地震活动更多-当时该地区发生了6.6级地震及其余震。该团队的研究成果发表在7月份的“行为学”杂志上。

这篇论文的统计分析考虑了动物的正常日常活动和互动。研究表明,在3.8级或更大的地震之前,当它们一起住在马厩里时,它们的活动明显增加-但当它们外出牧场时,它们的活动没有明显增加。维克尔斯基说,这种差异可能与一些动物在密闭空间中感受到的压力增加有关。研究人员声称,将增加的运动作为一个整体进行分析,显示出在地震发生前几个小时的预期行为的明显信号。“这是一种相互影响的系统,”维克尔斯基说。“一开始,牛就像是冻在原地--直到狗发疯。然后奶牛实际上变得更疯狂了。然后这就放大了绵羊的行为,以此类推。“。

维克尔斯基说,这一观察结果与集体行为理论是一致的。这个想法在一定程度上是由他的马普同事伊恩·库津(Iain Couzin)率先提出的,他的实验室报告称,他发现了哺乳动物、鸟类、昆虫和鱼类共享信息的证据,这些信息可以共同提高生存技能,比如导航和躲避捕食者。Wikelski说,这种“群体智能”可以发生在物种内部或跨物种。例如,“我们对加拉帕戈斯海生鬣蜥进行了一项研究,我们知道它们实际上是在监听嘲弄鸟关于加拉帕戈斯鹰的警告,”他补充道。“这类系统到处都有。我们只是还没有真正了解他们。“。

研究人员说,农场动物似乎预测到了地震发生前1到20个小时的任何地方,当它们离起源地更近的时候反应更早,当它们距离更远的时候反应更晚。作者争辩说,这一发现与动物不知何故能感觉到向外扩散的信号的假设是一致的。它认为,在地震发生前的几天里,移动的构造板块沿着断层线挤压岩石。根据2010年的一项研究,这种作用导致岩石释放矿物质,将离子排入空气中。2013年一篇论文的作者建议说:“然后这些动物会对这种新奇的感觉做出反应。”

温迪·博洪(Wendy Bohon)是华盛顿特区地震联合研究机构的地质学家,她没有参与这项新的研究,她对空气电离的想法持怀疑态度。她指出,许多地质学家曾试图找到这样一个即将发生地震的前兆信号,但没有成功。Bohon确实允许Wikelski和他的合著者做了一些“很酷的事情”来探索动物预测地震的可能性。但她想知道是否有这样的例子,这些生物表现出不寻常的活动,没有发生地震,或者在地震发生之前没有反应。“我的猫可能会表现得很疯狂。

GFZ德国地球科学研究中心的地质学家、2018年综述的联合作者海科·沃思(Heiko Woith)称赞了这项新研究的作者测量了不止一次异常行为。但他表示,时间框架仍然太短。Woith还指出,许多声称显示前兆地震信号的研究往往依赖于随着时间的推移收集的数据太少,使得无法确定测量到的信号是与地震有关还是仅仅是噪音。

Wikelski和他的同事们说,他们的单一研究不能区分动物可能对所有潜在的刺激做出的反应。但他们仍然认为,这是朝着未来更多对照研究迈出的良好的第一步。研究人员正在意大利、智利和俄罗斯堪察加半岛设立一个新项目。他们希望测试更多的物种,看看这些动物是否对地震活动表现出敏感性。“我们称之为生物寻宝,”维克尔斯基说。