A kőfúró rejtélye: mi rejtőzött Nebraska homokjában 20 millió éven át?

Nebraska homokdűnéinek mélyén egy évmilliók óta megdermedt rejtély rejtőzik.

A földbe tökéletes geometriai pontossággal csavarodó kőspirálok annyira megragadták az emberek fantáziáját, hogy elnevezték őket az „ördög dugóhúzóinak”. Ezek a monumentális képződmények hosszú ideig igazi fejtörést okoztak a tudománynak. Vajon ki vagy mi hozhatta létre ezeket a furcsa struktúrákat?

A tudomány számára ismeretlen, óriási növények, rejtélyes lények, vagy talán maga a természet hajlította meg ilyen bizarr módon a követ? Ennek a titoknak a megfejtése egy egész évszázadot vett igénybe, kiemelkedő paleontológusokat sodort tudományos vitákba, és végül egy olyan váratlan felfedezéshez vezetett, amely teljesen a feje tetejére állította a történelem előtti életről és egy meglepő lény rejtett mérnöki zsenialitásáról alkotott képünket.

A 19. század végén Erwin Hinckley Barbour, a Nebraskai Egyetem amerikai paleontológusa terepmunkája során szokatlan felfedezést tett. Különös, tökéletes spirálba csavarodó kőképződményekre bukkant, amelyek magassága néhol a három métert is elérte.

A helyiek, akik korábban is rábukkantak ezekre a bizarr szerkezetekre, találóan az „ördög dugóhúzóinak” nevezték el őket. A tudomány számára Barbour egy komolyabb, de nem kevésbé izgalmas kifejezést alkotott: Daemonelix, ami görögül „ördögi spirált” jelent.

Ezeket a kövületeket főként a Harrison-formációban találták meg – egy nagyon finom homokkőrétegben, amelynek korát 20-23 millió évre (a miocén korra) teszik. Az eredeti rejtélyt az adta, hogy ezeknek a tökéletes spiráloknak egyszerűen nem volt párja a tudományos világban.

Amikor 1891 és 1892 között Erwin Barbour ős-emlősök maradványait gyűjtötte az egyeteme számára, nem tudott szó nélkül elmenni ezek mellett a rejtélyes képződmények mellett. A jobbra és balra is csavarodó spirálok tanulmányozása után először azt a hipotézist állította fel, hogy ezek óriási édesvízi szivacsok maradványai.

A feltételezés akkoriban logikusnak tűnt, mivel a Harrison-formációt egy ősi tó fenéküledékének hitték, a tavakban pedig köztudottan élnek szivacsok. Azonban egy alaposabb vizsgálat után Barbour növényi rostokhoz hasonló struktúrákat fedezett fel a spirálok belsejében. Ez arra késztette, hogy felülvizsgálja álláspontját. Elvetette a szivacs-teóriát, és arra gyanakodott, hogy a Daemonelix egy megkövesedett növény – talán egy bizarr formájú, óriási gyökér, vagy egy olyan élőlény, amely növekedése során egyenesen befurakodott a talajba. Barbour első tudományos publikációiban ezt a „növényi” elméletet fejtette ki, lenyűgözve a leletek gyönyörű formáitól és tökéletes szimmetriájától.

Barbour öröme a felfedezése felett nem tartott sokáig. Már 1893-ban két neves paleontológus is kritikával illette a hipotézisét: az amerikai Edward Drinker Cope (a híres „csontháborúk” egyik résztvevője) és az osztrák Theodor Fuchs.

Egymástól függetlenül kijelentették, hogy az „ördög dugóhúzói” nem növények, hanem ősi rágcsálók megkövesedett üregei. Fuchs egyenesen azt feltételezte, hogy a mai ürgék ősei áshatták őket. Barbour felháborodással fogadta az ötletet.

Fő ellenérve az ősi tó elmélete volt. Polémikus jegyzeteiben gúnyosan megjegyezte: Fuchs ürgéjének több száz méter mély miocén kori vízben kellett volna fészket építenie. Azonban az „állati” elmélet hívei hamarosan komoly bizonyítékokkal álltak elő.

Olaf Peterson, a Carnegie Múzeum paleontológusa több mintát is alaposan megvizsgált, és a spirálok belsejében gyakran megtalálta egy kihalt hód, a Palaeocastor (ami szó szerint „ősi hódot” jelent) csontjait. Ez a prérikutya méretű kisállat pont a miocén korban élt. Ráadásul Cope, Fuchs és Peterson jellegzetes karcolásokat vettek észre a spirálok belső falain, amiket az ősi ásóállat karmainak nyomaként értelmeztek.

E tények súlya alatt végül még Barbour tanítványa, Charles Schultz is elismerte az ellenfelek igazát. Úgy tűnt, a rejtély megoldódott, de néhány kérdés még mindig megválaszolatlan maradt.

Bár a Palaeocastor-üregekről szóló elmélet általánosan elfogadottá vált, továbbra sem adott magyarázatot arra, hogyan tudott egy ilyen kis állat ennyire összetett építményeket létrehozni, és mik lehettek azok a növényi maradványok, amiket Barbour talált. A Daemonelix kutatása majdnem 80 évre elcsendesedett, mígnem az 1970-es években a Kansasi Egyetem két paleontológusa, Larry Martin és Deb Bennett újra elővette a témát.

Munkájuk egybeesett a geológusok új adataival, akik felülvizsgálták a Harrison-formáció jellegét. Kiderült, hogy ezek nem tavi üledékek voltak, hanem ősi homokdűnék, amelyek száraz, félsivatagos éghajlaton alakultak ki.

Ez a felfedezés teljesen megsemmisítette Barbour fő érvét az üreg-elmélettel szemben – most már semmi sem akadályozta meg a rágcsálókat abban, hogy a száraz talajba ássák otthonaikat. Martin és Bennett újraelemezték a spirálok falán lévő nyomokat, és arra a következtetésre jutottak, hogy azok nem karmoktól származó karcolások, hanem a Palaeocastor metszőfogainak nyomai. Kiderült, hogy a hódok a járataikat főként az erős fogaikkal ásták ki, jellegzetes jobbra-balra mozgásokkal, ami tökéletesen megmagyarázta a spirálok eltérő csavarodási irányát. A karmaikat csak a tágasabb lakókamra kialakításához használták.

A legfőbb kérdés azonban még mindig az maradt, mi célt szolgált ez a bonyolult spirális architektúra. A kutatók meggyőző magyarázattal álltak elő: ez egy zseniális mérnöki megoldás volt a zord éghajlaton való túléléshez. A Palaeocastor először egy 2-3 méter mély, függőleges spirális aknát rágott ki, majd annak alsó végéből egy 4-5 méter hosszú lejtős alagutat ásott, amely egy kényelmes lakókamrába vezetett. Ez a konstrukció természetes légkondicionálóként működött.

A miocén kor forró és száraz klímájában a mély spirál stabilan hűvös hőmérsékletet és magas páratartalmat biztosított a fészekben, megvédve a hódokat és kicsinyeiket a túlmelegedéstől. Ráadásul az üreg csavaros formája fizikai védelmet is nyújtott a ragadozók ellen. Erre bizonyítékok a primitív menyétfélék (Zodiolestes) maradványai is, amiket időnként szintén megtalálnak ezekben a spirálokban, és amik évmilliókkal ezelőtti, földalatti élet-halál harcokról tanúskodnak.

A kirakós utolsó, megoldatlan darabja a növényi maradványok kérdése maradt, amelyek annak idején annyira megtévesztették Barbourt. A magyarázat végül hihetetlenül elegánsnak bizonyult, és minden szálat elvarrt. A homokdűnék száraz környezetében a növények folyamatosan vizet kerestek, a mély és nedves hódüregek pedig ideális közeget jelentettek számukra. A növények gyökerei egyszerűen áthatoltak az üregek falán, kihasználva a hódok által létrehozott kedvező mikroklímát.

Maguknak az üregeknek a megmaradásában a homokkőben található vulkáni hamu játszott kulcsszerepet. A kőzeten átszivárgó esővíz kioldotta a hamuból a szilícium-dioxidot. A növények, amelyek gyökerei behálózták a föld alatti járatokat, felszívták ezt a vizet, a szilícium-dioxid pedig fokozatosan lerakódott a szöveteikben, ami mineralizációt, azaz megkövesedést okozott. Idővel a gyökerek erős kővázzá, a hódüreg tökéletes lenyomatává váltak. A környező puha homokkő az évmilliók során egyszerűen lemállott az elemek hatására, és napvilágra kerültek ezek a kőkemény spirálok – az „ördög dugóhúzói”.

Ebből is látszik, hogy Barbour részben jól sejtette, amikor növényi anyagot fedezett fel, de tévedett a sorrendet illetően: a spirálokat nem a növények hozták létre. Ők csupán a természetes „betonvasak” voltak, amelyek biztosították ezen egyedülálló kövületek fennmaradását. A Daemonelix ma a nyomfosszíliák (ichnofosszíliák) klasszikus példája: ezek olyan leletek, amelyek nem magát az ősi élőlényt, hanem az életmódjának, tevékenységének lenyomatát őrzik meg az utókornak.