動物預測地震之謎
孝文
科學家近日表示，動物能夠在地震即將發生前感知到地下水發生的化學變化，從而預測地震。2009年，在意大利拉奎拉地震發生前幾天，當地的蟾蜍紛紛離開池塘。觀察到這一現象之后，科學家開始對這種化學效應進行研究，研究結果表明，我們可以通過觀察動物出現的異常行為預測地震。
研究小組描述了這樣一種現象：地殼中受壓的巖石釋放出帶電粒子，并與地下水發生反應。生活在地下水中或者附近的動物對其發生的任何化學變化都非常敏感，可以在巖層斷裂并引發地震前幾天就預感到將有地震發生。
此項研究由美國宇航局的弗萊德里曼·弗倫德和英國開放大學的雷切爾.格蘭特領導。他們希望自己的研究發現能夠促使生物學家和地質學家展開密切合作，通過研究動物的行為識別地震即將發生前出現的一些難以捉摸的征兆。
拉奎拉的蟾蜍并不是在地震發生前行為出現異常的第一個例子，歷史上曾多次出現有關這種現象的報告。地震發生前，一些爬行動物、兩棲動物和魚類的行為都會出現異常。在1975年的中國海城，很多人發現蛇鉆出巢穴，1個月后，這座城市遭受大地震襲擊。這是個特別奇怪的現象，因為當時正值冬季，蛇正在冬眠。蛇洞外的溫度低于0℃，冒險離開蛇洞對這些冷血動物來說無疑是一種自殺性行為。
然而，無論是爬行動物從冬眠中蘇醒，兩棲動物逃離池塘還是深海魚類游到海面，都只是個別現象。由于大地震較為罕見，即使對動物進行深入研究，通過觀察其行為變化預測大地震也很難做到。這也正是拉奎拉蟾蜍的特殊性所在。作為博2-項目的一部分，身為開放大學生物學家的格蘭特當時一直對蟾蜍群落進行監視。她回憶說：“這非常具有戲劇性。所監視的96只蟾蜍幾乎在短短3天內變成0。在此之后，美國宇航局與我取得了聯系。”
宇航局科學家當時一直對巖石受到強大壓力時的化學變化進行著研究。他們希望確定這種變化是否與蟾蜍大批撤離有關。他們在實驗室進行的測試表明，蟾蜍的撤離確與化學變化之間存在聯系，地殼能夠直接影響蟾蜍生活和繁殖后代的池塘的化學特征。
宇航局地球物理學家弗倫德指出，在受到強大壓力時(例如地震發生前的巨大構造力)，巖石會釋放出帶電粒子。這些帶電粒子進入周圍的巖石，在抵達地表時，它們與空氣發生反應，將空氣中的分子轉變成帶電粒子——離子。他說：“空氣中帶正電的離子會導致人出現頭疼和惡心、反胃癥狀，同時也會導致動物血液中的應激激素5—羥色胺水平升高。”此外，離子也會與水發生反應，將水變成過氧化氫。一系列的化學反應影響了溶解在池塘中的有機物，將無害的有機物變成對水生動物具有毒性的物質。
這是一個非常復雜的機制。科學家指出，需要進行全面徹底的測試和研究。格蘭特表示，這是科學家發現的第一個令人信服的潛在地震預測機制，水生、半水生和穴居動物可能感知到地震即將發生并作出反應。她說：“巖層在地震前會發生一系列變化，如果動物不在一定程度上受到影響，那才是怪事。”弗倫德指出，可以預測地震的現象很多，動物出現的怪異行為只是其中之一，“我們需要了解這些信號之間如何發生聯系，如果發現幾個信號都指向同一個方向，我們便可以得出將會發生地震的結論。”(選自《科學之友》2012年2月)
19.請簡要分析文章第一段的作用。(4分)
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參考答案
19.內容上，介紹了科學家的研究成果;結構上，開篇點題，總領全文，引出下文。(4分，每點2分)
20.動物能夠預測地震;(1分)但是動物預測地震的機制仍需要全面徹底的測試和研究。(3分，意思對即可)
21.巖石受到壓力釋放帶電粒子，帶電粒子與空氣反應產生離子，離子對動物產生影響，動物產生異常反應。(4分，每點1分，意思對即可)
22.(1)語言準確、嚴謹;(2)平實(通俗)、質樸。(6分;每點3分，其中要點1分，分析2分)
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