科学家解开魔鬼开瓶器之谜(2019年)

有史以来发现的最不寻常的化石之一是在内布拉斯加州发现的奇怪的高大建筑，主要是在该州西北部的荒地和怀俄明州的邻近地区。在当地被称为魔鬼的开瓶器，每个结构都是一个左手或右手的螺旋或螺旋线的填充，可以延伸到地下7英尺。在螺旋线的最深端，有一条隧道以一定角度横向向上延伸。这些结构是由于悬崖或峡谷边包围它们的软岩的风化而暴露出来的。它们主要产于哈里森组的细粒砂岩中，该组可追溯到中新世，距今约2000万年至2300万年。

首先发现它们的是古生物学家欧文·H·巴伯(Erwin H.Barbour)。他写道：“它们的外形宏伟壮观；它们的对称性完美无瑕；它们的组织方式超出了我的理解。”

19世纪末，巴伯在林肯的内布拉斯加大学收集了一批奇妙的化石。在妻子玛格丽特(Margaret)的巧妙协助下，在该大学一名理事的财政支持下，他建立了内布拉斯加州哺乳动物化石的基础性收藏，主要可以追溯到大约2300万至258万年前的新近纪。今天，内布拉斯加大学州立自然历史博物馆以其化石珍宝而闻名，这些珍宝记录了当中大陆草原发展时生活的大大小小哺乳动物的多样性。它最壮观的展览是许多已经灭绝的大象物种的游行，这些大象曾经在今天的美国中西部漫步。

在探索内布拉斯加州西部时，巴伯收集了数十个巨型螺旋结构的例子，并于1892年对其进行了报道，并将其命名为Daimonelix(希腊语中“魔鬼螺丝”的意思，通常拼写为Daemonelix)。它们的起源是一个谜，在化石记录中没有其他与它们相似的东西。在最初认为它们可能是巨大的淡水海绵的遗骸后，巴伯猜测戴蒙利克斯的化石是植物的遗骸，可能是根系的遗骸，因为他在螺旋体内发现了植物组织。

一年后，传奇的美国脊椎动物古生物学家爱德华·德林克·科普(Edward Drinker Cope)驳斥了巴伯对这些化石的解释，指出“对这些物体最有可能的解释似乎是，它们是某种大型啮齿动物洞穴的石膏。”

同年，奥地利古生物学家、遗迹化石权威西奥多·富克斯(Theodor Fuchs)独立得出了同样的结论。他指出，“因此，我们有理由认为这些奇怪的化石实际上只不过是中新世啮齿动物的地下住所，可能与地鼠(口袋地鼠)有关。”

但巴伯教授对此不以为然，并在1894年发表了一篇批评福克斯分析的文章。假设哈里森组的岩石是湖泊沉积，巴伯评论说，“福克斯博士的地鼠只能在一两百英寻的中新世水中挖洞，用干干草筑巢。”(Fuchs曾怀疑周围的岩石是湖泊沉积，并将Barbour发现的植物遗骸解释为挖洞的人储存的干草。)。

另一位美国古生物学家奥拉夫·彼得森(Olaf Peterson)为匹兹堡的卡内基博物馆(Carnegie Museum)收集了魔鬼开瓶器的标本。他观察到，它们通常含有一种古老的海狸--古河狸的骨骼，它比今天的黑尾草原犬稍大一些。因此，彼得森支持科普的重新解读。

但巴伯极力辩解他认为魔鬼的开瓶器是一种植物化石。他回应啮齿动物洞穴假说的支持者说：“如果这真的是一只地鼠的杰作，那么它一定是那只生物天才的永久纪念碑，正是它以如此不变的精确度和坚定不移的方式奠定了他复杂的住所的界限。”

Fuchs和其他人将洞穴填充物上的奇怪凹槽解释为挖掘动物留下的爪印。随着时间的推移，大多数研究人员，包括巴伯以前的学生和州立博物馆的继任者C.Bertrand Schultz，考虑了这些啮齿动物洞穴化石的结构。

多年来，没有对Daimonelix的身份进行进一步的研究，这个问题一直处于僵局。

进入堪萨斯大学哺乳动物化石专家拉里·马丁(Larry Martin)的行列。20世纪70年代初，马丁和他的学生黛布·班尼特(Deb Bennett)在野外和实验室研究了许多魔鬼的开瓶器。他们在1977年发表的关于Daimonelix的研究，为这些奇怪的螺旋结构及其起源描绘了一幅全新的图景。

当堪萨斯的研究人员开始他们的工作时，地质学家早就拒绝接受哈里森组的湖泊沉积理论，并确定其细粒沉积物是在季节性干燥的条件下由风积累起来的，这与今天内布拉斯加州西部的普遍条件非常相似。这些沉积物不仅保存了魔鬼的开瓶器，还保存了大量由昆虫和小型哺乳动物建造的植物根和洞穴化石。

马丁和班尼特发现，已灭绝的海狸古河狸的门牙与魔鬼开瓶器衬垫上的凹槽完全匹配。这些牙印证实，它们实际上是洞穴，螺旋形的隧道，海狸古洞穴的建造主要是通过用其巨大而扁平的门牙的左手和右手击打土壤来建造的。这种动物也会留下爪印，但它们往往局限在洞穴的两侧和底部。最初的洞穴呈紧密盘绕的螺旋形向下延伸。在底部，海狸开始以高达30度的角度向上挖掘，为自己创造一个空间。洞穴的这一部分有时延伸到15英尺。

戴蒙利克斯大楼的古铸造者拥有巨大而扁平的门牙。它生活着，并根据发现的幼年海狸的骨头，在这个笔直的房间的尽头养起了它的窝。形成洞穴顶部的高而紧密的螺旋入口现在被认为是帮助动物洞穴保持水分和控制温度的一种巧妙方法。

大量散落的古海岸洞穴经常被发现。这些集群很可能类似于今天的草原土拨鼠的“城镇”。有趣的是，偶尔也会有其他动物造访这些洞穴--包括一只已灭绝的貂和黄鼠狼的亲戚，可能是想吃掉洞穴的制造者。

但是巴伯在洞穴里发现的植物组织是什么呢？为了解开这个谜团，马丁和班尼特指出，包含戴蒙利克斯洞穴的岩石是在季节性干燥的环境中埋设的。在这种情况下，植物很难找到足够的水分来生存。但在Daimonelix隧道内，湿度要大得多，寻找水分的植物很快就把根长到了洞穴的墙上。事实上，这种生长是如此丰富，为了保持通道，海狸不得不不时地修剪洞壁的内部。由于哈里森组的岩石含有大量来自附近火山的火山灰，流经土壤的雨水会被二氧化硅饱和。植物根系很容易吸收二氧化硅。渐渐地，内衬树根的墙壁变得矿化，最终整个洞穴都被硅化的树根填满了。

谜团解开了。从内布拉斯加州荒地发现奇特的化石开始，详细重建了一个古老的生态系统和它的一些居民的生活。每一块化石都携带着这种潜力--为研究人员提供线索，让他们发现古代环境以及曾经在其中繁衍生息的植物和有机体。至于巴伯，他显然是走进了坟墓，否认戴蒙利克斯是一个啮齿动物的洞穴。

Daimonelix洞穴带有制造者的骨架，已灭绝的海狸古奥卡斯特(Palaeocaster)在华盛顿特区史密森国家自然历史博物馆(Smithsonian‘s National Museum of Natural History)的新化石展厅展出。