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趣
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味
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地
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震
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学
中国地震学会—地球科学科普栏目
地震科普—动物与人同等重要
看天上的星星尽显光辉
赏地下的河水肆意奔流
12、动物与人同等重要
12.2 日月地的首次测量
12.3 地球的习题一道又一道
鸡也飞，狗也叫，老鼠机灵先跑掉
——地震谚语
12.2 生物物理研究
◆ 面对两难
地震事件的稀少和突发性，不会对动物提供出什么学习机会，与“老马识途，信鸽回家”很不相同。动物的应急反应均属于原始本能，典型的状态有两种（图12-11）［3］：
1．抱头鼠窜，恐惧慌乱。
2．呆若木鸡，忧郁发呆
图12-11 动物异常的两种典型
以前者居多。
观测中的困难在于， 非地震性的干扰也会造成动物的行为异常。例如， 鬼子进村——鸡犬不宁；周扒皮捣乱——半夜鸡叫；阴雨连绵——蚂蚁搬家。
可采取两种积极应对办法：其一，注意群体性异常，由地震局汇总分析；其二，探索特征性反应，发展仿生技术，开展生物物理学研究（图12-12）。
图12-12 地震生物物理书籍
◆ 声学——听觉
人类在音色、音频、音强三方面的感觉，向着文化内涵方向发展，即“听话听声，锣鼓听音”。动物是向着扑食方向前进， 追求宽频带、高灵敏、高分辨的捕获效果。于是， 二者的感知能力便出现了差异。
频段上，20Hz ～ 20kHz 以外的声音是人的听觉盲区（图12-13）。但多数动物不然，它们能够听到岩石微破裂的超声波，大象、水母和狗甚至能感受到海啸的次声波。
2004 年印度洋地震海啸，据泰国游艺场驯象员的回忆：
海啸袭来的那个早上，我听到大象们尖叫不停，心里觉得非常奇怪。大象不听话，都把头扭向大海的方向。接下来，大象们纷纷挣脱绳索，向着地势高的地方飞奔，许多人跟在后面追赶。当我跑到山上回头看时，第一个浪头刚好扑到岸边，吞掉了游客，打翻了汽车，把我吓坏了……
大象听到的，显然是次声波。
图12-13 动物的听觉范围超越人类
在声强范围上（信号上限与本底噪声之比），人类的敏感部分仅限于可听频域里的一个很窄的部分——频段（150Hz ～ 10kHz）、强度（50 ～ 90dB）（图12-14）。对域外信号，或者听不清，或者器官会受损伤而无法听。而动物却能对3m 外的蚊子叫、30m 处的人说话听得清清楚楚。
图12-14 耳膜承受的声强范围
◆ 光学——视觉
理论和实践表明， 凡有温度的物体就有红外热辐射（即便温度接近绝对零度）， 但是人感受不到红外、紫外光（图12-15）。
猫、蛇、蚂蚁、蚊子、乌贼等夜行动物， 对热辐射十分敏感， 视网膜中对微弱光线敏感的视杆细胞相当多，能看到红外光。
在光谱上， 大多数哺乳动物（如牛、猫、狗等）都是色盲的。狗不能区分出人眼中的红绿色，狗是用黄、蓝、灰的色调看世界的（图12-16 左），超过61％的紫外光到达它们的视网膜后已经改变了颜色。所以，狗看到红花绿叶般打扮的人，毫无兴趣。
蜜蜂在蓝色光谱和紫外光上比人敏感［4］，能在昏暗照明下看到更多的人类看不
到的东西（图12-16 右）。而且，它们行为活动的根源更为复杂［1］。
图12-16 人与动物的视觉图像不同［4］
苏联的实验表明， 它们会在蜂蜡、蜂房、蜂房入口处由腹部摆动而摩擦生电， 进行生物电波的信息交流， 把蜜源地点、危险警戒通知工蜂。奥地利和美国发现，蜜蜂会对磁场有反应，能感受到10nT 的磁场变化（地磁场强的正常值约为50 000nT），并根据太阳位置确定花朵和蜂房地点。
◆ 电磁学——感觉
鱼的皮肤里有一种侧线器官——电感受器官，一般集中在头部，能察觉0.01μV/cm的变化，由于游动过程中切割了地球磁力线，在躯体内产生感应电势，从而对地磁场出现感应［2］。鱼体的电阻率存在各向异性：顺头尾方向的电阻率小、横向的大。
于是，一旦水中出现强电场，所有的鱼就会立刻转到垂直于电场的方向游弋，使流经体内的电流达到最小、受刺激最弱（图12-17）——人们在宏观上能看到它们出现异常的定向排列。
图12-17 鱼类对电场方向的反应
1995 年1 月17 日，大阪- 神户地区发生7.3 级地震，6 434 人死亡。震前最普遍的宏观异常是电磁现象［5］：
震前1 天， 水族馆的海豚跳到陆地上， 罕见的深海鱼在沿岸捕获到，大量的孔雀鱼和鲤鱼出现了定向排列， 鱼的捕获量剧增到不可思议的地步。经查实， 阪神地区在震前确实发生了电磁波和空中静电场的强异常（图12-18），家电自动开启（关闭）、通信出现杂音、电视画面遭雪花状干扰等，也影响到了水中电磁场。
图12-18 阪神地震前的电磁异常［5］
12.3 动物与人同等重要
其实，我们原来就是只猴子。
我们也有过一根长长的、美丽的、本领大大的尾巴， 也在森林里快活地混过千百万年！听达尔文爷爷说，蠕虫或许是大家共同的先祖呢（图12-19）。今天，人类直觉反应虽然已退化，但也不是全无。2008 年汶川地震前，婴儿的本能亢奋就十分明显，老人、心脏病人也出现了烦躁、头昏眼花、头痛、恶心等异常征兆。
图12-19 达尔文的进化论（E L Sambourne，1882）
听说过吗：
这个世界，不仅是由人类组成的，还有其他动物存在，都是我们生态系统中的一分子，动物与人同等重要。
这是英国学者珍妮·古道尔爵士（Jane Goodall，1934—）的名言。她2002 年获得了联合国和平使者的桂冠（图12-20），在联合国大会上曾经用森林里黑猩猩的语言向大家问好：“呜~~ 呜~~~ 呜~~~~~ 呜呜呜~~~ 呜~~ 呜~~~”，全场爆发出雷鸣般的掌声——人与动物原来是可以平等交流的，人类并不是唯一拥有个性和情感的生灵！
现年80 多岁的珍妮自1960 年便开始对黑猩猩的行为活动进行研究，曾经在非洲森林度过38 年的野外考察生活，打破了长久以来“只有人类才会制造工具”的观点，开辟了人类学研究的新领域。
图12-20 古道尔在联合国大会（左）和在野外（右）
1809 年，英国倡导了《禁止虐待动物法》，现已在100 多个国家立法并实施了，我国尚在讨论中。在提高“绿水青山”的生态意识同时，“尊重生命、善待动物”的文明观念已提到日程。
漂亮的Michelle 小朋友在9 岁时，高兴地为本书绘制了几幅美丽的动物插图，她说：
动物是我的好朋友。
我最喜欢象象，他的鼻子很长，能干很多事。
我还会唱“两只老虎跑得快……”
○参考文献
［1］ 蒋锦昌，陈德玉. 地震生物学［M］. 北京：地震出版社，1993：346.
［2］ 蒋锦昌. 奇异的本领［M］. 北京：地震出版社，1980：97.
［3］ 武玉霞. 小谚语大道理—— 地震必读［M］. 北京：地震出版社，2012：173.
［4］ Coren S. Can dogs see in Ultraviolet? ［EB/OL］.（2016-04-22）［2019-08-22］. https：//www.
psychologytoday.com/us/blog/canine-corner/201604/can-dogs-see-in-ultraviolet
［5］ 池谷元伺. 地震前动物为何起骚动［M］. 黄清华，译. 基隆：水产出版社，2000：317.
图文来源：《趣味地震学》
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