惡魔的開瓶器！這種螺旋狀石頭困擾科學(xué)家85年，最后竟是河貍搞的

十九世紀(jì)中葉，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州西北部的蘇縣荒原上，當(dāng)?shù)氐呐Ｗ泻湍翀?chǎng)主們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些奇怪的巖石。

△ 螺旋狀化石，圖片：Federica Grassi

這些巖石呈現(xiàn)螺旋狀，粗如人臂，高比成人，它們橫七豎八地從泥土和巖壁中伸出來(lái)，在某些地方，這些螺旋體密密麻麻地成片出現(xiàn)，就像一片石頭森林。

當(dāng)?shù)厝私o這些巖石取了一個(gè)綽號(hào)——惡魔的開瓶器（Devil's Corkscrews），因?yàn)樗鼈兙拖衿咸丫崎_瓶器的螺旋部分一樣。

這些巖石如此奇特，如此對(duì)稱，它完全不像是自然形成的，更像是某種古代生物的化石，但它們到底是什么呢？

△ 歐文·欣克利·巴伯

第一個(gè)被這種巖石吸引的人是美國(guó)地質(zhì)學(xué)家兼古生物學(xué)家歐文·欣克利·巴伯，他在1891年聘請(qǐng)一群工人去挖掘這些巖石，并開始研究它們。

1892年，巴伯將這種石頭命名為Daimonelix（希臘語(yǔ)中為“惡魔的螺旋”之意），并對(duì)其進(jìn)行了初步描述。

Daimonelix出現(xiàn)在細(xì)粒砂巖中，該地層形成于中新世，距今約2000萬(wàn)至2300萬(wàn)年。

當(dāng)時(shí)的學(xué)者認(rèn)為細(xì)粒砂巖的形成是因?yàn)槟抢锕糯且粋€(gè)湖泊，泥沙在湖底沉積，最終形成了這種巖層。

所以，巴伯最初認(rèn)為這些石頭是某種水生生物的化石，他最初將它們描述為某種海綿的化石。

畢竟海綿的形狀從來(lái)都不是固定的，它們可以擁有各種奇形怪狀的樣子，出現(xiàn)螺旋狀也不是不可能。

但是，很快地質(zhì)證據(jù)就表明這里古代其實(shí)是一個(gè)半干旱的草原，之所以會(huì)有類似湖底泥沙沉積的特征，是因?yàn)樵诤导緯r(shí)，風(fēng)將沙粒堆積在那里導(dǎo)致的。

于是，巴伯調(diào)整了自己的描述。他發(fā)現(xiàn)化石切片的“外壁”上有大量的植物細(xì)胞和根系纖維組織，根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，他堅(jiān)信這是一種擁有巨大垂直螺旋根系的未知史前植物，或者是某種藤本植物。

不過(guò)，當(dāng)越來(lái)越多人研究了這種化石之后，不同的觀點(diǎn)便出現(xiàn)了。

美國(guó)傳奇古生物學(xué)家愛(ài)德華·德林克·科普第一個(gè)駁斥了巴伯的觀點(diǎn)，他指出這些石頭很可能是某種大型嚙齒動(dòng)物洞穴的鑄型化石。

不久之后，另一位美國(guó)古生物學(xué)家?jiàn)W拉夫·彼得森也給出了類似的答案，他在研究一些Daimonelix標(biāo)本時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一些標(biāo)本中包含一種古代嚙齒動(dòng)物——古河貍（Palaeocastor）的骨骼。

所以，他支持科普的觀點(diǎn)，認(rèn)為這就是古河貍的洞穴。

古河貍與今天的河貍有很大的不同，它們的生態(tài)位類似今天的黑尾草原犬鼠，體型比黑尾草原犬鼠大一些，但比今天的河貍小很多。

△ 古河貍

另外，古河貍和許多較早期的河貍科物種一樣，它們是穴居動(dòng)物，而不是半水生的動(dòng)物。

即便如此，巴伯依然堅(jiān)定認(rèn)為自己的觀點(diǎn)是對(duì)的，認(rèn)為古河貍洞穴化石是無(wú)稽之談。

直到巴伯去世，Daimonelix到底是古河貍的洞穴，還是某種植物的化石，還沒(méi)有定論。

事情的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在1977年，這個(gè)時(shí)候距離Daimonelix首次描述已經(jīng)過(guò)去了85年。

這一年堪薩斯大學(xué)的化石哺乳動(dòng)物專家拉里·馬丁在《古生態(tài)學(xué)》上發(fā)表了一篇文章，用無(wú)法反駁證據(jù)證實(shí)，Daimonelix確實(shí)就是古河貍的洞穴。

△ 古河貍的門牙

馬丁發(fā)現(xiàn)，已滅絕古河貍的門牙與Daimonelix填充物上的凹槽完美吻合，古河貍還留下了爪印，只是爪印通常僅限于洞穴的側(cè)面和底部。

另外，他還發(fā)現(xiàn)，螺旋體不是洞穴的全部，螺旋體只是洞穴向下延伸的部分，這是洞穴的入口部分。

到了螺旋體的底部，古河貍便會(huì)開始以30度的傾角斜向上挖掘，有時(shí)可延伸至約4.6米長(zhǎng)，這部分洞穴是河貍居住、哺育后代的地方。

之所以古河貍要將洞穴入口挖掘成螺旋狀的樣子，現(xiàn)在也已經(jīng)有了答案，是因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)有助于保持洞穴內(nèi)的濕度，以及溫度調(diào)節(jié)。

至于巴伯在這些化石上觀察到到的植物組織是怎么回事，那是因?yàn)槎囱▋?nèi)部的濕度較高，植物的根系傾向于向洞穴內(nèi)部生長(zhǎng)，導(dǎo)致洞穴壁上出現(xiàn)了大量的植物根系，當(dāng)洞穴變成化石的時(shí)候，就像是一個(gè)主根系向外生出許多小根一樣。

您可能還會(huì)好奇，洞穴怎么會(huì)變成化石呢？

其實(shí)原因很簡(jiǎn)單，當(dāng)時(shí)該地區(qū)是一個(gè)半干旱的草原，旱季風(fēng)沙很容易就填充那些廢棄的洞穴，將洞穴結(jié)構(gòu)完整地“拓印”下來(lái)。

而植物的根系是洞穴礦化的關(guān)鍵，洞穴中的那些根系被風(fēng)沙填充之后，完全符合變成化石的條件，在雨水日復(fù)一日的浸透下，二氧化硅開始填充失活植物根系的縫隙，最終形成化石。

在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化中，由于洞穴內(nèi)部高度硅化，其硬度遠(yuǎn)高于周圍未經(jīng)充分膠結(jié)的火山灰土層，于是就有了我們今天看到的樣子。

很難想象一個(gè)洞穴會(huì)以化石的形式保存下來(lái)，更難想象得是，古代有河貍喜歡挖掘這種螺旋狀的洞穴，有時(shí)候真的會(huì)為大自然的神奇感到驚訝萬(wàn)分。

參考：
https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/how-scientists-resolved-mystery-devils-corkscrews-180973487/