新疆地區(qū)地震前后泉水中微生物異常反映的研究

高小其 婁 愷

1） 新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊 830011

2）新疆農(nóng)業(yè)科學院微生物應(yīng)用研究所，烏魯木齊 830091

1975年2月遼寧海城7.3級地震和1976年8月四川松潘—平武7.2級地震的成功預報，大量動物宏觀異常現(xiàn)象的出現(xiàn)為短臨預報的發(fā)布提供了決定性依據(jù)；2008年3月于田7.4級地震、2008年5月汶川8.0級地震、2010年4月玉樹7.1級地震等也再次發(fā)現(xiàn)了強震前大量的動物宏觀異常現(xiàn)象。也有學者對地震動物行為異常的重現(xiàn)進行了系統(tǒng)的電磁實驗，發(fā)現(xiàn)了動物異常行為存在由小動物向大動物轉(zhuǎn)移的傾向。

生物學是研究生命系統(tǒng)各個層次的種類、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進化以及生物與周圍環(huán)境關(guān)系等的科學。地震發(fā)生之前，生物會受到來自地球物理和地球化學的刺激信號，生理指標發(fā)生變化，從而表現(xiàn)出行為異常。和動物并列同為生物的分支之一，微生物在進化過程中具有預測環(huán)境變化的特性，能夠迅速感知及適應(yīng)環(huán)境改變。

新疆作為中國大陸地震活動主體地區(qū)之一，是一個進行地震科研與總結(jié)的天然實驗場。基于顯著災害性地震前動物出現(xiàn)宏觀異常的思路，以新疆地區(qū)監(jiān)測、預報評估都為A類的地下流體觀測點新10號泉泉水細菌為研究對象，自 2008年以來，開始連續(xù)觀測新 10號泉水中的細菌群落，通過構(gòu)建細菌 16SrRNA基因文庫和系統(tǒng)發(fā)育分析，從整體上已了解其細菌群落組成與多樣性特征；利用變性梯度凝膠電泳（DGGE）指紋圖譜等分子生物學手段及BIOLOG微平板技術(shù)，通過連續(xù)觀測揭示新10號泉泉水敏感細菌種群結(jié)構(gòu)、活性及代謝功能在天、月、年等不同時間尺度上的變化規(guī)律。如4年來發(fā)現(xiàn)有細菌條帶在整個監(jiān)測期均有出現(xiàn)，為 10號泉水中的土著菌群；而有部分條帶僅在個別日期內(nèi)能檢測到，表明這些種群結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。以期據(jù)此跟蹤和提取地震前泉水細菌異常反應(yīng)現(xiàn)象的定性定量信息，并為嘗試以微生物監(jiān)測地殼活動奠定基礎(chǔ)。

2008年12月6日，距新10泉約100 km左右的昌吉回族自治州瑪納斯縣發(fā)生4.4級地震。觀測結(jié)果表明，新10號泉泉水細菌群落結(jié)構(gòu)在此次地震前后有顯著變化現(xiàn)象。與震前原有群落相比，震后出現(xiàn)了4個新種群，1個原有種群震后消失，1個種群震后數(shù)量增加，1個種群震后數(shù)量減少。

綜上所述，可初步判斷新10號泉水中存有對地震敏感的細菌種群。

另外，在2008年10月5日新疆烏恰縣6.8級地震前后，距離震中146 km的泉水處，課題組分別各采取到一個泉水樣品，結(jié)果表明，地震前和地震后可培養(yǎng)菌落的數(shù)目、菌群結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢菌都存在顯著差異。