科学家表示动物能够在地震即将发生前感知到地下水发生的化学变化，从而预测地震。在2009年意大利拉奎拉地震发生前几天，当地的蟾蜍纷纷离开池塘。观察到这一现象之后，科学家开始对这种化学效应进行研究。研究结果表明我们可以通过观察动物出现的异常行为预测地震。

研究小组在论文中描述了这样一种现象：地壳中受压的岩石释放出带电粒子并与地下水发生反应。生活在地下水中或者附近的动物对其发生的任何化学变化非常敏感，可能在岩层断裂并引发地震前几天就预感到将有地震发生。

此项研究由美国宇航局的弗莱德里曼-弗伦德和英国开放大学的雷切尔-格兰特领导。他们希望自己的研究发现能够促使生物学家和地质学家展开密切合作，通过研究动物的行为识别地震即将发生前出现的一些难以捉摸的征兆。

拉奎拉的蟾蜍并不是在地震发生前动物行为出现异常的第一个例子。历史上曾多次出现这种现象的报告。地震发生前，一些爬行动物、两栖动物和鱼类的行为都出现异常。在1975年的中国海城，很多人发现蛇钻出巢穴，一个月后，这座城市遭受大地震袭击。这是一个特别奇怪的现象，因为当时正值冬季，蛇正在冬眠。蛇洞外的温度低于零度，冒险离开蛇洞对这些冷血动物来说无疑是一种自杀性为。

然而，无论是爬行动物从冬眠中苏醒，两栖动物逃离池塘还是深海鱼类游到海面，都只是个别现象。由于大地震较为罕见，对动物进行深入研究，通过观察其行为变化预测大地震很难做到。这也正是拉奎拉蟾蜍的特殊性所在。作为博士项目的一部分，身为开放大学生物学家的格兰特当时一直对蟾蜍群落进行监视。她回忆说：“非常具有戏剧性。所监视的96只蟾蜍几乎在短短3天内变成零。”在《动物学杂志》上，格兰特公布了她的观察发现。她在接受英国广播公司采访时说：“在此之后，美国宇航局与我取得联系。”

宇航局科学家当时一直对岩石受到强大压力时的化学变化进行研究。他们希望确定这种变化是否与蟾蜍大批撤离有关。他们在实验室进行的测试表明，蟾蜍的撤离确与化学变化之间存在联系，地壳能够直接影响蟾蜍生活和繁殖后代的池塘的化学特征。

宇航局地球物理学弗伦德指出，在受到强大压力时——例如地震发生前的巨大构造力——岩石会释放出带电粒子。这些带电粒子进入周围的岩石。在抵达地表时，它们与空气发生反应，将空气中的分子转变成带电粒子——离子。他说：“空气中带正电的离子会导致人出现头疼和恶心反胃症状，同时也会导致动物血液中的应激激素5-羟色胺水平升高。”此外，离子也会与水发生反应，将水变成过氧化氢。一系列的化学反应影响了溶解在池塘中的有机物，将无害的有机物变成对水生动物具有毒性的物质。

这是一个非常复杂的机制，科学家指出需要进行全面彻底的测试和研究。格兰特表示，这是科学家发现的第一个令人信服的潜在地震预测机制，水生、半水生和穴居动物可能感知到地震即将发生并作出反应。她说：“岩层在地震前发生一系列变化，如果动物不在一定程度上受到影响，那才是怪事。”弗伦德指出可能预测地震的现象很多，动物出现的怪异行为只是其中之一。他在接受英国广播公司采访时说：“我们需要了解这些信号之间如何发生联系，如果发现几个信号都指向同一个方向，我们便可以得出将会发生地震的结论。”

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