Как учените разгадаха мистерията на Дяволските спирали

Едни от най-необичайните вкаменелости, откривани някога, са намерени в Небраска, предимно в северозападната част на щата, както и в съседния район на Уайоминг. Тези странни спираловидни структури, известни сред местните като „Дяволските тирбушони”, представляват спирали, проникващи до над 2 метра под земята. В долния си край спиралите имат тунел, продължаващ настрани и нагоре под ъгъл. Тези структури се срещат главно във финозърнестите пясъчници на формацията Харисън, които датират от миоценската епоха и са на възраст от 20 до 23 милиона години.

Снимка 1. Една от дяволските спирали в Небраска. Credit: Getty images

За първи път са открити от американския геолог и палеонтолог Ървин Х. Барбър. „Формите им са великолепни; симетрията им е перфектна; организацията им е отвъд моето разбиране “, написва кратко той.

Барбър събира значителна колекция от фосили в края на 19 век. Умело подпомогнат от съпругата си Маргарет и с финансовата подкрепа на един от попечителите на Университета в Небраска, той създава основополагащата колекция от фосили на бозайници, датираща предимно от неогена – преди около 23 до 2,58 милиона години, с която днес се гордее Държавният природонаучен музей на университета. Най-зрелищната изложба включва останки от многото изчезнали видове слонове, обитавали в миналото днешния Среден Запад в САЩ.


РЕКЛАМА:

***

Докато изследва западната част на Небраска, Барбър събира десетки образци от гигантските спираловидни структури, като информира за тях научния свят през 1892 г. Произходът им е загадка. Първоначално Барбър ги разглежда като възможни останки от неизвестни до този момент гигантски сладководни гъби, на които дава латинското название Dæmonelix. Впоследствие, когато става ясно, че този район не е бил дъно на езеро, а степ, той изказва хипотезата, че спиралите са фосили от сухоземни растения, вероятно кореновите им системи, тъй като открива в тях растителни тъкани.

Година по-късно легендарният американски палеонтолог Едуард Коп отхвърля тълкуванието на Барбър, отбелязвайки, че „най-вероятното обяснение за тези обекти изглежда е, че те са следи от подземните дупки на някой голям гризач“. През същата година и австрийският палеонтолог Теодор Фукс  стига до същото заключение независимо от Коп.

Барбър изказва несъгласие, тъй като смята, че прокопаните дупки са прекалено съвършено направени, за да може да са дело на гризач, и спорът продължава още известно време.

Credit: Wikipedia

Друг американски палеонтолог, Олаф Питърсън, събира екземпляри от „Дяволските тирбушони” за Природонаучния музей „Карнеги” в Питсбърг. Той установява, че те често съдържат скелети на древен бобър от рода Palaeocastor, който бил малко по-голям от днешното прерийно куче. Така Питърсън привежда нови доказателства в подкрепа на теорията на Коп.

Дълги години не са предприети допълнителни проучвания докато не се появява Лари Мартин, експерт по изкопаеми бозайници от Университета в Канзас. В началото на 70-те години на XX век Мартин и неговият ученик Деб Бенет провеждат серия изследвания върху Дяволските спирали, резултатите от които публикуват през 1977 г.

По това време геолозите вече отдавна са отхвърлили теорията за езерното находище и са установили, че финозърнестите седименти са натрупани от вятъра при сезонно сухи условия, доста сходни с преобладаващите и днес  на територията на Западна Небраска. Тези отлагания не само са консервирали Дяволските спирали, но заедно с тях са съхранили и голямо количество растителни корени и дупки, направени от насекоми и дребни бозайници.

Мартин и Бенет откриват, че резците на изчезналия бобър Palaeocastor перфектно съвпадат с жлебовете на „Дяволските тирбушони”. Белезите от зъбите са оставили ясни бразди  – спираловидните тунели бобрите изграждат като разкопават почвата, нанасяйки отляво и отдясно удари с големите си плоски резци. Има следи и от нокти, но те са основно по страните и дъното на дупките. Първоначалната бразда се простира надолу като плътно навита спирала. След това бобърът започва да копае нагоре под ъгъл 30 градуса, за да създаде камера за себе си, която понякога е с размери над 4 метра. Високият, плътно навит спирален вход, образуващ горната част на изкопа, сега се смята за гениален метод за подпомагане на задържането на влага и контролиране на температурата вътре в дупката.

Мрежата от подземни галерии на бобрите вероятно е приличала на „градовете” на съвременните прерийни кучета. Интересното е, че днес други животни от време на време посещават древните дупки – различни животни от семейство Порови, включително хермелини.

Но откъде се появяват растителните тъкани, които Барбър открива вътре в браздите? Според Мартин и Бенет в сухата среда растенията трудно намират достатъчно влага, за да оцелеят, но вътре в тунелите на Daimonelix има достатъчно такава затова в стените им растенията развиват сериозна коренова система. Всъщност растежът е толкова изобилен, че растенията трябвало от време на време да бъдат подрязвани от бобрите, за да си осигуряват достъп. Тъй като скалите на формацията Харисън съдържат много вулканична пепел, дъждовната вода, преминаваща през почвата, била наситена със силициев диоксид. Той лесно се абсорбира от растенията и така постепенно облицованите с корени стени се минерализирали и в крайна сметка цялата бразда се запълнила със силикализирани корени.

 

Превод: Елена Страхилова

Източник: Smithsonian


Европейска нощ на учените 2022 г.: