2008 年5 月12 日,祖國的川西大地麥穗飄香,油菜掛滿莢果,人們愉快地勞作,學生們幸福地在課堂學習。下午2 點28 分,阿壩州汶川縣突然發生地震!分秒之間,房倒樓塌,電斷水停路阻,通訊中斷,無數生靈被埋在廢墟中。國家地震臺立即測得在四川汶川縣(北緯31 度,東經103.4 度)發生了8 級大地震,我國寧夏、甘肅、青海、陜西、山西、山東、河南、湖北、湖南、重慶、貴州、云南、西藏、江蘇等地感到了大地的震動,連鄰國越南也有震感。這么大的地震,地震臺網事先怎么沒有監測到呢?
頂尖難題
世界是物質的,物質處在不停的運動中,從原子分子運動到復雜的生命運動,從來沒有停息。我們居住的地球也在不停的繞著太陽公轉,晝夜變換自轉,地殼板塊遷移……當地殼內部巖石運動,能量不平衡產生斷裂時就會發生地震。迄今為止,世界上記錄到最大的地震是1960 年發生在南美洲的智利8.9級地震。
大地震給人們帶來的災難是巨大的。1976 年7 月28 日凌晨3時42 分,河北省冀東地區的唐山、豐南一帶突然發生7.8 級強地震,新興的重工業城市唐山被夷為一片廢墟。據京津唐地區累計,這次地震中死亡24.2 萬余人,重傷16.4 萬余人,輕傷者不計其數,是世界400年來最嚴重的一次地震災難。我國位于世界兩大地震帶——環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓,地震斷裂帶十分發育。20世紀以來,中國共發生6 級以上地震近800 次,遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區以外所有的省、自治區、直轄市。中國地震活動頻度高、強度大、震源淺,分布廣、是一個震災嚴重的國家。1900 年以來,中國死于地震的人數達55 萬之多,占全球地震死亡人數的53%;1949 年以來,100 多次破壞性地震襲擊了22 個省(自治區、直轄市),其中涉及東部地區14 個省份,造成27 萬余人喪生,占全國各類災害死亡人數的54%,地震成災面積達30多萬平方千米,房屋倒塌達700 萬間。這次汶川地震重災區面積達到6.5 萬平方千米,涉及到阿壩、綿陽、德陽、成都、廣元、雅安等6 個市、州,嚴重受災的縣區達到44 個,受災鄉鎮1 061 個,人口2 000 萬人,直接受災人數1 000多萬。
“眾志成城,抗震救災”。黨中央一聲令下,溫家寶總理擔任抗震救災總指揮,親臨救災第一線,慰問災民,鼓舞斗志。災區解放軍指戰員和武警戰士10 萬人投入戰斗,1.6 萬公安民警在災區現場執行救援任務。來自各方面的救援隊伍從四面八方趕往災區,各地的捐款和救災物資源源不斷。中國政府的快速反應和公民的責任意識,受到了世界各國政府和民眾的高度贊賞。如果事先知道要發生地震,極早準備就能大大減少傷亡,這有多好?但地殼運動是一個混沌系統,地震預報是一個全球性的難題。到目前為止,還沒有哪個國家、哪個科學家有辦法把地震準確地預報出來。
蟾蜍示警
人類的地震儀能記錄地震,卻不能預測地震,但科學家的研究認為,地震前總是有預兆的。地震前,在自然界發生的與地震有關的異常現象,稱為地震前兆,它包括微觀前兆和宏觀前兆兩大類。常見的地震前兆現象有:地震波速度變化,地殼變形,地下水異常變化;地下水中氡氣含量或其他化學成分發生變化:地應力、地電、地磁變化,重力異常;出現地聲、地光、地溫升高;動物行為異常等等。當然,這些異常變化都是很復雜的,往往并不一定是由地震之前引起的。例如地下水位的升降就與降雨、干旱、人為抽水和灌溉有關。再如動物異常,往往與天氣變化、飼養條件的改變、生存條件的變化以及動物本身的生理狀態變化等有關。因此,我們必須在首先識別出這些變化原因的基礎上,再和地震專業觀察情況綜合判斷是否與地震有關。
汶川地震前的5 月10 日,離汶川數十千米的南鎮檀木村一周姓婦女,天剛蒙亮去趕集買東西,出門不遠,就看到有很多蟾蜍在路上慢悠悠地爬著,多得她腳都不敢往地上放,只好繞道上街。蟾蜍集中出現的地方在綿竹市西南鎮檀木村,旁邊是某制藥廠廠房。家住制藥廠旁邊的劉先生,也看到黑壓壓一片蟾蜍在地上爬行,已經被車和行人壓死、踩死很多,血淋淋地一片。5 月4 日,江蘇江都市武堅鎮新樓村約數百萬只蟾蜍集會。5 月9日和11 日,江蘇泰州和常熟分別出現數萬只小蟾蜍遷徙。四川西昌有一農民反映,5 月12 日早上自家牲口一直在叫,而且很凄慘的樣子。江南大學一位來自川西的大學生說,5 月10 日給家里打電話,父親說家里的雞這幾天總是很晚也不進窩,趕也不肯進。綿竹蟾蜍聚群,有農業專家的解釋是當地環境轉好,蟾蜍遷移是大自然的正常現象,都沒有同地殼變動相聯系。蟾蜍的異常行為,是不是汶川地震的一種先兆?是不是它們對環境理化變化的反應?我們不得而知,但人們對動物行為的冷漠,對地震災害的警惕性不高,卻是需要記取的。
非常表現
監測地震,科學家有許多先進的方法和儀器,但動物在長期與環境的磨合中,生成了很多特殊的感受器,它們能測出環境的細微變化,迅速做出反應,調整自己的行為,以利生存。所以,國內外專家都將動物的行為作為預測地震的一種參考,并總結出一套經驗。大震前,飛禽走獸、家畜家禽、爬行動物、穴居動物和水生動物往往會有不同程度的異常反應。表現有情緒煩躁、驚慌不安;或是高飛亂跳、狂奔亂叫;或是萎靡不振、遲遲不進窩等。震區群眾總結出這樣的諺語:震前動物有預兆,抗震防災要搞好。牛羊驢馬不進圈,老鼠搬家往外逃;雞飛上樹豬拱圈,鴨不下水狗狂叫;兔子豎耳蹦又撞,鴿子驚飛不回巢;冬眠長蛇早出洞,魚兒驚惶水面跳。家家戶戶要觀察,綜合異常做預報。
科學家對動物在震前行為總結為:1.發生動物異常的前兆時間分布,大量震前動物異常的時間主要集中在地震的前幾天到震前幾小時。2.震前動物異常地區分布特點為,一個7 級地震前的動物異常反應范圍可達一二百甚至數百千米。震級大,其異常分布范圍也大;震級越小,異常的范圍也越小。3.震前動物異常與震級的關系是,隨著地震震級增大,動物異常的種類、數量、分布地區和反應的強烈程度都有相應的增加。一般說來,3 級左右的地震前,個別動物出現異常反應。5 級左右的地震前,在一定的地區范圍內,常見動物會出現較為明顯的異常。7 級左右的強烈地震前,較大地區范圍內,許多動物出現大量的強烈異常。烈度越高的地區,異常反應量越大。
2008 年5 月12 日上午9 時許,武漢動物園兩頭非洲象一反常態,不約而同將長鼻子甩向飼養員。負責給大象喂草料的袁師傅,中午將草料送到大象跟前,不料兩只大象紅著眼睛盯著他,并將象牙朝他頂過來。上午10 時許,動物園鶴島10 余只灰鶴、丹頂鶴無故昂頭大叫不止。一只雜交鶴竟飛到1 千米外的天鵝湖島鳴叫。下午2 時許,斑馬館成群的斑馬不時用頭撞鐵門,好像要出逃。每天都要午睡的獅子和老虎,全無睡意,不停地走來走去。12 日下午2 點多鐘,武漢龍王廟江邊有大量平時難見的鱔魚出現,15 分鐘后川西汶川就發生了8 級大地震。地震開始前,北川縣擂鼓鎮派出所民警李國林正在4 樓會議室召開轄區企業穩定工作會議。突然有一條獅子狗沖進會議室,朝著大家狂吠,還咬住李國林的褲管向門外拖。大家正在莫名其妙時,接著大樓晃了兩晃,曾在二炮當過兵的李國林馬上意識到了危險:有地震!他大聲呼喊,與會的8個人全部涌向大門邊的廁所。頃刻間,整幢大樓在一陣劇烈的抖動中,全部倒塌,8 個人除了額頭、背部、耳朵和手背有輕微的劃傷外,并無大礙。
緣由探究
許多動物的某些器官感覺特別靈敏,它能比人類提前知道一些災害事件的發生。例如海洋中水母能預報風暴,老鼠能事先躲避礦井崩塌或有害氣體等。至于在視覺、聽覺、觸覺、平衡覺器官中,哪些起了主要作用,哪些又起了輔助判斷作用,對不同的動物可能有所不同。伴隨地震前而產生的物理、化學變化(振動、電、磁、氣象、水氡含量異常等),往往能使一些動物的某種感覺器官受到刺激而發生異常反應。如一個地區的重力發生變異,某些動物能通過平衡器官感覺到;一種振動異常,某些動物的聽覺器官也許能夠覺察。地震前地下巖層呈現蠕動狀態,而斷層面之間又具有強大的摩擦力,在摩擦的斷層面上可能會產生每秒鐘幾次至十多次、低于人的聽覺感知的低頻聲波。人感覺不到,而那些感覺十分靈敏的動物,在感到這種聲波時,便會驚恐萬狀,以致出現冬蛇出洞,魚躍水面,豬牛跳圈,狗哭狼嚎等異常現象。
對環境的預感是動物的本能,是經過千萬年選擇進化對環境的一種適應。它對物種保存有重要意義。如果不是預感,無數的物種要在地震中絕滅;干旱會讓一些動物陷入絕境,水災也會使一些動物大量死亡。物種是天成的,是大自然生態因素的主要成分,自然選擇讓物種生,就有理由讓物種興旺發達,動物對自然災變的預警和躲避機制,正是對自然選擇的一種注解。
動物在地球的生存年代要比人類久遠得多,它們對環境的適應也豐富多彩。地球環境多種多樣,不同的地理環境中生活著不同類型的動物,這是一種客觀存在。動物需要原生的非生物因素和生物因素,方能完成生長發育、生兒育女繁衍種族的任務。對非常規的特殊環境(自然災害),動物的預感本能,可以保證種的生存,避免全軍覆滅的命運。大自然給了生物的生存權,并在基因組序列中進行了注冊,在生物的進化中不斷得到積累和加強,這是動物與環境和諧的自主調節,是大自然給動物的一種獎賞。所以,人作為生物圈中的頂級消費者,不能剝奪任何一個物種的生存權,只有盡力保護、科學控制的義務。
科學利用
動物對地震征兆的預感勝過當今的一些地震儀,這是客觀存在,國內外科學家對此深信不疑。雖然動物對大自然的感知勝過地震學家,但不能像個別網民所說,那就不要地震專家,這就極端了。動物的行為異常可能由多種原因引起,地層變化只是有些動物行為異常的原因之一。至于動物的哪些異常行為同地震直接有關,這還得靠地震專家們研究。動物對環境災難的直覺和預感,是人類研究和學習自然的重要案例,至少可以做人類對環境變化預測的參照,還可以進行器官仿生,造出更精密的探測儀器,為人類預測地震等自然災害服務。
人類的仿生工程已經研制出響尾蛇紅外線探測儀、蛙眼航天器探測儀、電子警犬、氣體分析儀等仿生儀器。相信總有一天,科學家會從研究動物的靈敏行為中,制造出更為先進的地震探測儀,解密地層運動的渾沌,準確預報地震,預報其他自然災害,最大限度地減少受災損失,讓人類生活在一個更為安全的世界!