最新研究再引爭議：動物真的可以預測地震？
2020-08-05 環球科學
奶牛和其他家畜身上的傳感器可以檢測地震前的活動（圖片來源：馬普動物行為研究所）
地震前，動物的行為會出現異常嗎？如果反常行為存在，我們可以利用這些行為預測地震嗎？長久以來，科學家試圖建立兩者間的關係，但至今沒有可信的結論。最近，一項發表於《動物行為學》的研究指出，藉助高靈敏儀器，他們在義大利的一座農場中觀察到地震數小時前，牛、羊、狗等動物的行為呈現出清晰的信號。但論文發表後，也遭到一些地震學家的質疑。
幾個世紀以來，人們記述了不少地震來臨前的反常動物行為：狗吠不止、奶牛停止產奶、青蛙跳出池塘……許多學者試圖證明這二者間的聯繫。在2013年的一項研究中，德國科學家用影像記錄下了沿著斷層帶築巢的紅木蟻的活動，發現它們會在地震發生前改變日常行動，在夜間變得更加活躍。但是，2018年《美國地震學會會刊》（Bulletin of the Seismological Society of America）的一篇綜述在分析了過去的180項研究之後表示，這些通過動物活動預測地震的案例大多僅依賴傳聞軼事或是孤立的觀測，因此可信度有限。
最近，德國馬普動物行為研究所（Max Planck Institute of Animal Behavio）和康斯坦茨大學（University of Konstanz）等機構組成的國際合作團隊表示，他們已經掌握了精確的方法來監測震前家畜活動的異常。雖仍未證實這其中的確切聯繫，這群科學家表示他們的研究是邁向該目標的重大進步。該研究的共同作者、馬普動物行為研究所所長馬丁·維克爾斯基（Martin Wikelski）說：「據傳說亞里斯多德（Aristotle）和亞歷山大·馮·洪堡（Alexander von Humboldt）觀察到了這種行為，但直到現在，我們才能夠對動物的在地震前的行為做連續的記錄。技術手段終於可行了。」
高靈敏觀測
研究者們利用高靈敏儀器來記錄家畜在各個方向上行為異常（每秒最多可記錄48次）。在2016-2017年間斷斷續續總共4個月的時間裡，他們給一個農場中的6頭奶牛、5隻綿羊和2條狗裝上了這些生物記錄儀和GPS傳感器，該農場位於義大利北部的地震多發地區。研究期間，總共出現了18000多次輕微地震。在研究的第一階段，曾有一次芮氏6.6級地震及其餘震來襲，該階段的地震活動也最為頻繁。該團隊的研究結果發表在近期的《動物行為學》（Ethology）。
論文中的數據分析也考慮到了動物日常的活動和交流。結果顯示，在3.8級或更強的地震來襲之前，相比於在牧場中活動時，當這些動物被圈養在同一間棚圈裡，它們的活動明顯增多。維克爾斯基表示，這一差異可能與動物在封閉空間中感受到的壓力增加有關。研究者表示，將動物的異常行為作為一個整體來分析，則會發現地震前數小時的預期行為具有清晰的信號。維克爾斯基說道：「這有點像是一種相互影響的系統，最初奶牛感到有點驚慌，直到狗發瘋了，奶牛就表現得更瘋狂了，而這又會影響綿羊的行為，以此類推。」
義大利一棟樓房遭地震毀壞（圖片來源：馬普動物行為研究所）
維克爾斯基表示，這一觀察結果與集體行為理論一致。他在研究所的同事伊恩·庫津（Iain Couzin）是該理論的創建者之一。庫津的實驗室曾報告稱，他們找到了證據證明哺乳動物、鳥類、昆蟲和魚類中都存在信息共享行為，以此來共同提高生存技能（如導航、躲避捕食者）。維克爾斯基還表示，這種「群體智能」可能發生在同一物種中或不同物種之間。例如，「我們研究加拉帕戈斯群島的海鬣蜥時，發現它們實際上在收聽嘲鶇對加拉帕戈斯鷹的警報信號。」他還補充道：「世界各地都存在這種系統，只不過我們還未真正了解。」
空氣電離？
研究者表示，家畜似乎能提前1~20個小時預料到地震，且距離震源越近，反應得越早；距離越遠，反應得就越晚。有一種假說認為，動物能通過某種方式感知到向外擴散的信號，本文作者聲稱他們的發現與該假說一致。地震發生前，漂移的地殼板塊沿著斷層帶擠壓巖石。根據2010年的一項研究，這一現象會使巖石釋放出礦物質，後者又會向空氣中排放離子。「於是動物就會對這種新奇的感覺作出反應。」2013年的一篇文章作者如是說道。
華盛頓聯合地震研究所（Incorporated Research Institutions for Seismology）的地質學家溫迪·波洪（Wendy Bohon，未參與此次研究）對這一空氣電離理論持懷疑態度。她指出，無數地質學家試圖尋找即臨地震的先兆信號，但都失敗了。波洪認可維克爾斯基與同事們做了些「炫酷的事」來探索動物預測地震的可能性。但她想知道，是否有以下兩種情況，即生物表現出了異常行為，但卻沒有發生地震；或者某次地震發生之前，動物並未表現異常。她說：「我的貓也可能在地震前發狂，但如果有人用了開罐器，我的貓也會發狂。」為了利用動物來預報地震，必須先確定動物只在地震事件發生前才表現異常，「否則，這無異於『狼來了』的故事。」波洪說道。
海科·沃伊特（Heiko Woith）是GFZ德國地球科學研究中心（GFZ German Research Center for Geosciences）的地質學家，他也是2018年那篇綜述的作者之一。沃伊特讚揚了這項新研究的作者們，因為他們測量的不僅僅只是單一情況下的異常行為。但是，沃伊特認為他們選取的時間範圍仍然太短。他還指出，在許多聲稱能顯示出地震預報信號的研究中，隨時間所收集的數據往往很少，因此很難分辨某個測量到的信號到底只是噪音，還是確實與地震有關。
維克爾斯基和同事也表示，僅僅依靠這一項研究不足以區分能讓動物作出反應的所有潛在刺激源，但這項研究是良好的開始，未來可以展開更多的控制變量實驗。研究者正計劃開展新的研究項目，這幾項研究將分別在義大利、智利以及俄羅斯的堪察加半島進行。他們希望能檢測更多的物種，以此來確定這些動物是否對地震活動敏感。
撰文：Nancy Averett
翻譯：樊亦非
審校：吳非
原文連結：
https://www.scientificamerican.com/article/do-animals-really-anticipate-earthquakes-sensors-hint-they-do/
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