預(yù)知災(zāi)難的動物

諾曼·米勒

山羊：“我好像感覺到了什么……”

2004年，印尼發(fā)生9.1級海底地震，引發(fā)海嘯，沿岸社區(qū)被盡數(shù)摧毀，導(dǎo)致至少22.5萬來自不同國家的人遇難。造成悲劇的原因有很多，其中一點(diǎn)在于，許多社區(qū)并未提前收到警示。

當(dāng)時(shí)，當(dāng)?shù)氐娜嗽祛A(yù)警系統(tǒng)（如潮汐和地震傳感器）未能發(fā)出明確的警報(bào)。許多傳感器年久失修，無法正常工作。而沿海許多地區(qū)更是缺乏海嘯預(yù)警系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)也欠缺規(guī)劃，因此，許多示警短信未能發(fā)送到受災(zāi)地區(qū)民眾的手機(jī)上，或者未能及時(shí)得到閱讀。

然而，早在高達(dá)九米的巨浪沖毀海岸線的幾分鐘乃至幾小時(shí)前，一些動物似乎便已經(jīng)感知到了即將到來的危險(xiǎn)，拼命地想要逃離。根據(jù)目擊者的描述，當(dāng)時(shí)，象群紛紛朝著地勢較高的地方奔跑，火烈鳥群拋棄了處于低洼地帶的筑巢區(qū)，犬類則是待在家中不敢外出。據(jù)報(bào)道，在泰國沿海的村莊，有人看到海灘邊的一群水牛突然豎起耳朵，凝望著大海的方向，接著便趕在海嘯來襲前的幾分鐘內(nèi)沖到了附近一座小山的山頂上。

“海嘯幸存者還表示，地震發(fā)生后不久，在海嘯到來之前，牛、山羊、貓和鳥類等動物都在有意識地向內(nèi)陸移動?！币亮漳取だダ材日f，她以前是聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略咨詢小組的成員，現(xiàn)在是德國發(fā)展研究所的研究員?！霸S多人正是因?yàn)楦@些動物跑在一起或緊隨其后，才得以幸免于難。”她說。

根據(jù)拉弗利安娜在其他自然災(zāi)害現(xiàn)場的工作經(jīng)歷，類似的故事還有許多。例如，2010年蘇門答臘島附近發(fā)生海底地震，引發(fā)的海嘯造成明打威群島近500人死亡。然而，據(jù)報(bào)道，島上的一些動物，比如大象，同樣提前作出了反應(yīng)，仿佛已經(jīng)預(yù)先知道了會有天災(zāi)降臨。再如，今年1月，一只剛放生沒多久的海龜突然放棄了原本向湯加方向游動的路線，來了個(gè)180度大轉(zhuǎn)彎，而就在兩天后，湯加發(fā)生了火山爆發(fā)。

事實(shí)上，許多經(jīng)常遭受自然災(zāi)害的地區(qū)都缺乏早期預(yù)警系統(tǒng)。世界氣象組織的數(shù)據(jù)顯示，截至2017年，約有100個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國家仍然缺乏這樣的系統(tǒng)。不過，動物的預(yù)警行為也給了研究人員一些啟發(fā)，讓他們對這種現(xiàn)象給予更嚴(yán)肅、科學(xué)的關(guān)注。許多研究者認(rèn)為，動物體內(nèi)可能天生就擁有一套系統(tǒng)，可以感知即將到來的自然災(zāi)害。這就引出了一個(gè)有趣的問題——人類是否可以利用動物的這種能力來建立自然災(zāi)害早期預(yù)警系統(tǒng)？

關(guān)于自然災(zāi)害發(fā)生前動物的異常行為，最早的記錄可以追溯到公元前373年。根據(jù)古希臘歷史學(xué)家修昔底德的記錄，大地震發(fā)生的幾天前，老鼠、狗、蛇和黃鼠狼等紛紛逃離赫里斯市。無獨(dú)有偶，1805年，意大利那不勒斯發(fā)生地震，震前的幾分鐘，牛、羊、狗和鵝等家畜及家禽齊聲發(fā)出警報(bào)。同樣地，據(jù)說在1906年舊金山地震發(fā)生前，馬群也因受驚而四散逃竄。

時(shí)至今日，即便在先進(jìn)技術(shù)的加持下，許多自然災(zāi)害也只有在發(fā)生之后才能監(jiān)測到。以地震為例，地震傳感器顯示的波形只有在地震真正發(fā)生時(shí)才會產(chǎn)生區(qū)別于以往的變化。因此，要想作出可靠的預(yù)測，前兆信號必不可少。然而，截至目前，科學(xué)家尚未發(fā)現(xiàn)大地震發(fā)生前有規(guī)律的信號。因此，一些科學(xué)家越來越青睞那些不算正統(tǒng)的示警信號，比如動物的異常行為。

通過動物的異常行為預(yù)測自然災(zāi)害，相關(guān)的研究有很多，其中最重要的是由德國馬克斯·普朗克動物行為研究所的馬丁·威克爾斯基領(lǐng)導(dǎo)的研究小組所進(jìn)行的一項(xiàng)研究。其中的一項(xiàng)工作是記錄諸如牛、羊以及狗等的運(yùn)動模式，這一過程名為“生物日志”，研究地點(diǎn)為意大利中部馬爾凱地震多發(fā)地區(qū)的一個(gè)農(nóng)場。每個(gè)動物的項(xiàng)圈上都裝有芯片，在2016年10月至2017年4月期間，每隔幾分鐘，這些項(xiàng)圈就會將運(yùn)動數(shù)據(jù)發(fā)送到中央計(jì)算機(jī)。

在此期間，根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)記錄，該地區(qū)一共發(fā)生了1.8萬多次地震。有的地震振幅極小，僅為0.4級;也有震級較大的地震，4.0級或4.0級以上的地震發(fā)生過12次，其中就包括6.6級的諾爾恰大地震。搜集到的數(shù)據(jù)顯示，在震前的20個(gè)小時(shí)里，農(nóng)場中的動物出現(xiàn)行為異常。只要監(jiān)測到農(nóng)場中半數(shù)動物異?；钴S的時(shí)間超過45分鐘，研究人員便預(yù)測將會發(fā)生4.0級以上的地震，而通過這種方法預(yù)測出的強(qiáng)震，八次中有七次是準(zhǔn)確的。

據(jù)說在1906年舊金山地震發(fā)生前，馬群因受驚而四散逃竄。

有目擊者稱，大象在2004年印度洋海嘯發(fā)生之前狂奔到了高處。

2020年這項(xiàng)研究公布時(shí)，威克爾斯基表示：“地震即將發(fā)生時(shí)，動物距離震中越近，行為便越早出現(xiàn)異常。這一點(diǎn)符合預(yù)期，因?yàn)樵诘卣鸢l(fā)生前，震中的物理變化會更頻繁，而隨著距離的增加，其頻率則會逐漸降低?！蓖藸査够M(jìn)行的另一項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，在意大利西西里島埃特納火山的山坡上，被標(biāo)記過的山羊似乎也能提前感知到火山何時(shí)會爆發(fā)。

倫敦南岸大學(xué)的行為生態(tài)學(xué)家雷切爾·格蘭特也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。2011年，她曾在秘魯安第斯山脈的亞納查加國家公園內(nèi)使用運(yùn)動觸發(fā)攝像機(jī)對動物的運(yùn)動模式進(jìn)行過生物學(xué)記錄，這期間南美洲發(fā)生了7.0級的孔塔馬納大地震。2015年，格蘭特在關(guān)于這項(xiàng)研究的論文中提到：“攝像機(jī)捕捉到的動物數(shù)量在地震發(fā)生前的23天左右開始減少，在震前的8天里加速減少。相當(dāng)反常的是，在地震當(dāng)天，機(jī)器完全沒有記錄到動物活動?！?/p>

更重要的是，格蘭特還發(fā)現(xiàn)了當(dāng)?shù)貏游镄袨楫惓Ｅc地震有關(guān)的證據(jù)：在震前的兩周里，每兩到四分鐘，當(dāng)?shù)乇銜霈F(xiàn)大氣電場擾動現(xiàn)象。在發(fā)生孔塔馬納大地震的八天前，機(jī)器更是監(jiān)測到一個(gè)特別強(qiáng)的電場異常信號——而這個(gè)時(shí)間點(diǎn)正好與動物開始從人們視野中消失的第二階段重合。

科學(xué)家們正在研究，地震前大氣中的電磁擾動是否是地震來臨的前兆，而動物是否正是通過這種信號來提前預(yù)知地震的。地震發(fā)生前的一段時(shí)間，深層巖石中往往會出現(xiàn)強(qiáng)烈的應(yīng)力，并因此產(chǎn)生空穴。這些高速移動的載流子可以從地殼逸散至地球表面，將空氣分子電離。這種電離現(xiàn)象并不罕見，全球各地都有類似的記錄。同時(shí)，在這些載流子移動的過程中，還會產(chǎn)生超低頻率的電磁波，一些動物可以接收并處理這種信號。

英國考文垂大學(xué)自然地理學(xué)和自然災(zāi)害學(xué)副教授馬修·布萊克特說：“有關(guān)地震前兆的科學(xué)記錄并不完善。”不過，一些科學(xué)家提出了一種理論，即動物可能進(jìn)化出了一種地震逃生機(jī)制。他說：“也許它們能在地震到來前感覺到壓力波，也許它們能在巖石開始壓縮時(shí)感知到電場的變化。動物體內(nèi)含有大量的鐵元素，而鐵元素對磁場和電場都很敏感?！?/p>

除此之外，空穴還可能導(dǎo)致某些有毒化學(xué)物質(zhì)在地震前出現(xiàn)。例如，如果它們接觸到水，就會引發(fā)氧化反應(yīng)，生成過氧化氫。它們和土壤中的有機(jī)物之間也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并生成其他有害物質(zhì)，比如臭氧。

2001年，印度古吉拉特邦7.7級地震發(fā)生的幾天前，衛(wèi)星監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在以震中為中心約100平方公里的區(qū)域內(nèi)，一氧化碳濃度激增。科學(xué)家們認(rèn)為，隨著地球內(nèi)部壓力的增加，巖石間的應(yīng)力也隨之增加，地球內(nèi)部的一氧化碳?xì)怏w可能會被逼至地表。

當(dāng)然，許多動物都進(jìn)化出了高度發(fā)達(dá)的感覺器官，能夠讀取它們賴以生存的一系列自然信號。因此，一些動物具備察覺地震前兆的能力也就不足為奇了。它們可以嗅到有害的化學(xué)物質(zhì)、感覺到低頻電磁波，還可以憑借毛皮或羽毛的觸感感知電離過的空氣。

在2020年發(fā)表的一篇論文中，基于意大利的研究數(shù)據(jù)，威克爾斯基和他的同事利用動物活動監(jiān)測點(diǎn)建立了一個(gè)地震早期預(yù)警系統(tǒng)的模型。據(jù)他估計(jì)，地震發(fā)生前，在震源正上方，若農(nóng)場中的動物能以某種方式感知到這一危險(xiǎn)信號，它們會提前18個(gè)小時(shí)表現(xiàn)出異常行為。距離震中10公里的動物會在8個(gè)小時(shí)后表現(xiàn)出異常，而距離震中20公里的動物則需要16個(gè)小時(shí)?！叭绻夏Ｐ偷脑?，就表示地震將在未來兩小時(shí)內(nèi)發(fā)生?！彼f。

要想判斷動物行為能否用于預(yù)測地震，研究人員需要在世界各地不同的地震帶對大量的動物進(jìn)行長時(shí)間的觀察。為此，威克爾斯基和其他人正通過國際空間站上的全球動物觀察系統(tǒng)伊卡洛斯收集全球動物的運(yùn)動數(shù)據(jù)。伊卡洛斯系統(tǒng)于2002年由全球科學(xué)家合作共同建立。它致力于為標(biāo)記過的小型動物（如鳥類）提供一個(gè)精確的全球觀測系統(tǒng)，以發(fā)掘地球動物與地球物理系統(tǒng)之間相互作用的數(shù)據(jù)和線索。

除了伊卡洛斯系統(tǒng)外，中國南寧市地震局也建立了一個(gè)地震預(yù)警系統(tǒng)，不過，該系統(tǒng)監(jiān)測的動物多是地震多發(fā)地區(qū)農(nóng)場里的蛇。與其他動物相比，蛇類的活動范圍離地面近得多，更擁有強(qiáng)大的感知機(jī)制，能夠察覺到所處環(huán)境的細(xì)微變化。1975年，海城大地震發(fā)生前，蛇和其他動物突然行為異常，政府發(fā)現(xiàn)后及時(shí)疏散了群眾，無數(shù)人因此逃過一劫。

2006年，南寧市地震局官員在接受《中國日報(bào)》采訪時(shí)說：“在地球上所有的生物中，蛇可能是對地震最敏感的。即使是在寒冷的冬天，若地震將至，蛇類也會從它們的巢穴中爬出來?！?/p>

當(dāng)然，動物對環(huán)境危險(xiǎn)的預(yù)知并不僅限于地震。如今，鳥類越來越受到研究人員的關(guān)注，因?yàn)樗鼈兡軌蚋兄狡渌诒平淖匀粸?zāi)害?！皯{借今天所有可用的技術(shù)，我們?nèi)詿o法準(zhǔn)確預(yù)測地震或大多數(shù)自然災(zāi)害?！毕穆逄亍じダ饰魉拐f，他是法國生物多樣性辦公室鳥類研究小組的組長，也是“候鳥遷徙追蹤”項(xiàng)目的成員，該項(xiàng)目致力于研究候鳥在穿越太平洋時(shí)如何規(guī)避風(fēng)暴以及其他危險(xiǎn)。

2014年，跟蹤研究美國金翅鶯的科學(xué)家們記錄到一個(gè)驚人的案例，即所謂的疏散遷移。據(jù)記錄，這些金翅鶯突然從田納西州東部坎伯蘭山區(qū)的繁殖地起飛，飛到了700公里以外的地方——盡管它們剛剛從南美洲遷徙而來，已經(jīng)飛行了5000公里。而就在鳥群離開后不久，80多場可怕的龍卷風(fēng)襲擊了該地區(qū)，造成35人死亡，損失超過10億美元。

很顯然，金翅鶯不知怎的感知到了400多公里外的龍卷風(fēng)。至于金翅鶯是如何做到的，研究人員決定先將研究重點(diǎn)放在次聲波上。雖然人類聽不到這種低頻背景音，但它卻廣泛存在于整個(gè)自然界。

蛇或許可以幫人類預(yù)警地震。

當(dāng)時(shí)，加州大學(xué)伯克利分校的野生動物生物學(xué)家亨利·斯特雷比說：“幾十年前，氣象學(xué)和物理學(xué)界便已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，龍卷風(fēng)風(fēng)暴會產(chǎn)生非常強(qiáng)的次聲波，可以從風(fēng)暴附近向外傳播數(shù)千公里。”此外，他還進(jìn)一步指出，劇烈的風(fēng)暴所產(chǎn)生的次聲波正是以一種與鳥類聽覺相契合的頻率傳播的。因此，研究人員猜測，候鳥之所以能在穿越浩瀚海洋時(shí)規(guī)避風(fēng)暴，是因?yàn)樗鼈兙邆涓兄温暡ㄗ兓哪芰?。如今，“候鳥遷徙追蹤”項(xiàng)目正在太平洋地區(qū)進(jìn)行，而這一猜想也正在得到驗(yàn)證。

研究人員猜測，候鳥之所以能在穿越浩瀚海洋時(shí)規(guī)避風(fēng)暴，是因?yàn)樗鼈兙邆涓兄温暡ㄗ兓哪芰Α?/blockquote>

這項(xiàng)研究的靈感來自一個(gè)電臺節(jié)目。法國海軍軍官杰羅姆·查爾頓在收聽這個(gè)節(jié)目時(shí)，聽到節(jié)目中介紹了一種名為斑尾塍鷸的鳥，這種鳥每年在新西蘭和阿拉斯加之間遷徙，飛行距離達(dá)1.4萬公里。作為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的救援協(xié)調(diào)員，查爾頓的作業(yè)范圍橫跨東南亞與法屬波利尼西亞，他深知斑尾塍鷸的遷徙之旅危險(xiǎn)重重。太平洋和零散分布的孤島少不了受到猛烈風(fēng)暴的侵襲，那么，斑尾塍鷸究竟是如何在遷徙途中規(guī)避這些隨機(jī)出現(xiàn)的暴風(fēng)雨的呢？

鳥身上攜帶的全球定位追蹤器可以發(fā)出信號并收集數(shù)據(jù)。

2021年1月，“候鳥遷徙追蹤”項(xiàng)目啟動，來自法國國家自然歷史博物館的一個(gè)團(tuán)隊(duì)為五種共計(jì)56只鳥裝上了全球定位追蹤器，以追蹤它們穿越海洋的路線。國際空間站負(fù)責(zé)接收這些鳥類飛行時(shí)發(fā)出的信號，同時(shí)觀察它們?nèi)绾螒?yīng)對途中的自然災(zāi)害。此外，它們身上的裝置還能收集氣象數(shù)據(jù)，以幫助改善太平洋的氣候模型和天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度。

未來，該項(xiàng)目還將研究鳥類的行為是否可以用于預(yù)警更罕見的自然災(zāi)害，比如海嘯。海嘯襲來之前，會產(chǎn)生獨(dú)特的次聲波。湯加火山爆發(fā)后，法國的氣象氣球便記錄到了次聲波。研究小組正在回收鳥身上的定位裝置，以檢查它們是否對次聲波作出了反應(yīng)。

利物浦大學(xué)的海洋生物學(xué)家薩曼莎·帕特里克也在研究次聲波，并將其視作鳥類探測和規(guī)避自然災(zāi)害的一種方法。她認(rèn)為，該技術(shù)若能得到進(jìn)一步推廣，或許也能用于人類的災(zāi)害預(yù)警。她說：“可以推測，鳥類確實(shí)可以感知到次聲波的變化?！迸撂乩锟苏谘芯啃盘煳淌欠駥Ω叽温晠^(qū)域或低次聲區(qū)域表現(xiàn)出偏好，目前分析尚在進(jìn)行中。

當(dāng)然，并非所有專家都看好利用動物建立自然災(zāi)害早期預(yù)警系統(tǒng)。有些人認(rèn)為，即便動物的行為真的具有參考價(jià)值，人們也無法單憑這些就作出判斷，還需要綜合考慮其他早期預(yù)警信號。

不過，雖然我們還不能與動物交談，但對它們發(fā)出的警報(bào)給予更多關(guān)注總是沒錯的。

[編譯自BBC網(wǎng)站]

編輯：馬果娜

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