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十九世纪中叶,美国内布拉斯加州西北部的苏县荒原上,当地的牛仔和牧场主们经常发现一些形态诡异的岩石。△ 螺旋状化石,图片:Federica Grassi这些岩石呈现完美的螺旋状,直径粗如人臂,高度超过成

恶魔的开瓶器!这种螺旋状石头困扰科学家85年,最后竟是河狸搞的

十九世纪中叶,恶魔美国内布拉斯加州西北部的瓶器苏县荒原上,当地的种螺最后牛仔和牧场主们经常发现一些形态诡异的岩石。

△ 螺旋状化石,旋状图片:Federica Grassi

这些岩石呈现完美的困扰科学螺旋状,直径粗如人臂,家年竟河高度超过成人。狸搞它们横七竖八地从泥土和岩壁中伸出,恶魔在某些区域,瓶器这些螺旋体密密麻麻地成片出现,种螺最后宛如一片由石头构成的旋状森林。

当地人给这些岩石起了一个绰号——“恶魔的困扰科学开瓶器”(Devil's Corkscrews),因为它们的家年竟河外形酷似葡萄酒开瓶器的螺旋钻部分。

这些岩石如此奇特且对称,狸搞完全不像自然地质作用的恶魔产物,更像是一种古代生物的化石。但它们究竟源自何处?

△ 欧文·欣克利·巴伯

第一位被这种岩石吸引的是美国地质学家兼古生物学家欧文·欣克利·巴伯(Owen H. H. Barbour)。1891年,他雇佣工人挖掘这些岩石并展开研究。

1892年,巴伯将这种石头命名为 Daimonelix(源自希腊语,意为“恶魔的螺旋”),并进行了初步描述。

Daimonelix 发现于细粒砂岩层中,该地层形成于中新世,距今约2000万至2300万年。

当时的学者推测,该地层形成于古代湖泊环境,泥沙在湖底沉积最终固结成岩。因此,巴伯最初认为这些岩石是某种水生生物的化石,将其描述为一种形态奇特的海绵化石。

毕竟海绵没有固定骨架,形态多变,出现螺旋状结构并非不可能。

然而,随后的地质证据推翻了这一假设。研究表明,该地区古代实为半干旱草原,所谓的“湖底沉积”特征实为旱季时风力堆积沙粒所致。

巴伯随即修正了自己的观点。他在化石切片的“外壁”中发现了大量植物细胞和根系纤维组织,据此坚信这是一种拥有巨大垂直螺旋根系的未知史前植物,或是某种藤本植物。

但随着研究深入,学界出现了分歧。

美国传奇古生物学家爱德华·德林克·科普(Edward Drinker Cope)率先驳斥巴伯的观点,指出这些岩石极可能是某种大型啮齿动物洞穴的铸型化石。

不久后,另一位美国古生物学家奥拉夫·彼得森(Olaf Peterson)给出了相似结论。他在研究 Daimonelix 标本时,发现其中包含一种古代啮齿动物——古河狸Palaeocastor)的骨骼。

因此,他支持科普的观点,认定这就是古河狸挖掘的洞穴。

古河狸与现代河狸截然不同。它们的生态位类似于今天的黑尾草原犬鼠,体型比草原犬鼠大,但远小于现代河狸。

△ 古河狸复原图

此外,古河狸及许多早期河狸科物种均为穴居动物,而非半水生动物。

尽管证据指向洞穴说,巴伯至死都坚持自己的植物化石观点,认为古河狸洞穴说是无稽之谈。

直到巴伯去世,Daimonelix 的真面目仍未揭晓。

事情的转折点发生在1977年,距离首次描述已过去85年。

这一年,堪萨斯大学的化石哺乳动物专家拉里·马丁(Larry Martin)在《古生态学》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)上发表文章,用确凿证据证实:Daimonelix 确实是古河狸的洞穴。

△ 古河狸的门牙

马丁发现,已灭绝古河狸的门牙形状与 Daimonelix 填充物上的凹槽完美吻合。此外,化石中还保留了古河狸的爪印,尽管这些爪印通常仅见于洞穴的侧面和底部。

更重要的是,马丁揭示螺旋体并非洞穴的全部,而是洞穴的入口部分。

在螺旋体底部,古河狸会以30度的倾角斜向上挖掘,延伸长度可达约4.6米。这部分深层洞穴才是古河狸居住和哺育后代的地方。

古河狸为何要将入口挖成螺旋状?

现代研究认为,这种设计有助于保持洞穴内的湿度,并实现温度调节,为穴居动物提供稳定的微环境。

至于巴伯观察到的“植物组织”,其实是因为洞穴内部湿度较高,植物根系倾向于向洞穴内部生长,导致洞壁附着大量根系。当洞穴矿化时,这些根系看起来就像是从主根向外生长的小根。

读者可能会好奇:洞穴是如何变成化石的?

原因并不复杂。当时该地区为半干旱草原,旱季的风沙极易填充废弃的洞穴,将洞穴结构完整“拓印”下来。

植物根系是矿化的关键。风沙填充后,洞穴内的根系在雨水日复一日的浸透下,缝隙被二氧化硅填充,最终形成化石。

在漫长的地质演化中,由于洞穴内部高度硅化,其硬度远高于周围未经充分胶结的火山灰土层。经过风化侵蚀,较软的周围岩石剥落,留下了坚硬的螺旋状化石,即我们今天所见的模样。

很难想象一个洞穴能以化石形式保存至今,更难想象古代河狸竟有如此精妙的挖掘智慧。大自然的神奇,往往超乎人类想象。

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

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