数百万人中的许多人在大峡谷边缘自拍的游客不知道红润的石灰岩悬崖上有坑坑洼洼的洞穴。“大峡谷国家公园的洞穴确实比其他任何地方都多,”古生物学家和猛犸象遗址的主任吉姆·米德说南达科塔州.例如,卡尔斯巴德洞穴大约有119个,而大峡谷可能有数百个。陡峭的墙壁内的网络充满了植物和动物的遗骸——隐藏着该地区寒冷过去的提醒。

数万年来,这些难以触及的裂缝为木鼠、蝙蝠、鸟类以及现已灭绝的山羊和树懒提供了完美的家园。洞穴的大小各不相同:有些非常狭窄,你只能四肢着地进入,而另一些则足够宽敞,可以在不接触墙壁的情况下旋转进去。极其干燥的条件创造了理想的保存环境,使研究人员能够回顾4万多年的历史,了解北美大部分地区被厚冰层覆盖时的世界。

20世纪30年代,当科学家们第一次挖掘壁垒洞时,它里面堆满了树懒的粪便。
20世纪30年代,当科学家们第一次挖掘壁垒洞时,它里面堆满了树懒的粪便。民间保育队

有些地方远离湍急的科罗拉多河;其他的则离地数百英尺。古代人类也找到了一些难以到达的洞穴:大约4000年前,人们在里面留下了树枝状的雕像。但当代科学家直到20世纪才开始涉足这一领域。

他们从大峡谷最西端的壁垒洞开始。在那里,他们遇到了散落在地板上的数百个粪球。在不识相的人看来,这些粪便似乎是最近才排泄出来的——只不过这是20世纪30年代,而这些粪便属于500磅重的沙斯塔地面懒惰它已经灭绝了一万多年。(米德说,几十年后当他看到洞穴内部时,“它看起来像一个谷仓院子”,但气味更醇厚。)1936年,“平民保护队”(一个大萧条时期的男性工作救济项目)的成员在洞穴中挖掘了测试挖掘坑,在随后的几十年里,工作还发现了爬行动物、大角羊、灭绝的山羊和其他动物的遗骸.根据放射性碳年代测定法,这些树懒粪便的沉积年龄似乎在4万到1.1万年之间。

米德的兴趣始于1969年,当时他和冰河时代灭绝专家一起在科罗拉多河峡谷漂流保罗·s·马丁.米德继续在亚利桑那大学和马丁一起攻读博士学位,在那里他研究了这些来自更新世的时间胶囊。

当米德1969年第一次参观峡谷时,科学家们只彻底梳理了这条270英里长的河流沿线的两个洞穴。即便如此,在大峡谷3.4亿年前的海洋石灰岩的洞穴中发现一只木鼠的洞穴或一只灭绝的山羊的头骨并不出乎意料。“令人惊讶的不是发现了什么,而是米德说,他是一篇论文的主要作者,该论文详细介绍了科学家在公园里近一个世纪的洞穴挖掘中所学到的东西,这篇论文将发表在即将出版的《科学》杂志上西部山间地质学

峡谷中的许多洞穴只能通过攀登才能到达。有些人可以眺望科罗拉多河。
峡谷中的许多洞穴只能通过攀登才能到达。有些人可以眺望科罗拉多河。艾米丽米德

米德说,虽然公园里的洞穴并不向公众开放,而且大多数地点都是保密的,为了保护它们,兰帕特洞穴“曾在亚利桑那州的高速公路地图上出现过一段时间”。1976年,入侵者放了一场长期闷烧的大火,大火一直烧到第二年。在一次采访中《纽约时报》1977年,保罗·s·马丁(Paul S. Martin)在谈到这次破坏时,把这个洞穴的火灾比作“自然历史博物馆的主要侧厅”的火灾。

其他数百个洞穴给米德和他的同事们带来了超过职业生涯价值的工作。这项任务是艰巨的,有时,仅仅是到达一个地点就需要付出很大的努力。米德说,虽然有些洞穴,如Rampart,可以从河上步行到达,但许多洞穴需要“绳索和人寿保险”,因为它们位于陡峭的悬崖上。他和同事们通常沿着这条河工作——20世纪80年代,他们进行了一次为期40天的漂流旅行,在途中的洞穴中工作——但他们也使用直升机到达峡谷更难徒步到达的更偏远的地方。

哈林顿的山羊大约在11000年前在峡谷中灭绝了。这个头骨是在其中一个洞穴里发现的。
哈林顿的山羊大约在11000年前在峡谷中灭绝了。这个头骨是在其中一个洞穴里发现的。艾米丽米德

米德说,还有150多英里的河流走廊有待研究。其中一个洞穴非常遥远,研究人员直到2008年才发现它,它长达40英里的通道使它成为世界上最长的洞穴之一。这里也是数百只干枯干瘪的蝙蝠的最后安息之地。尽管它们已经有几千年的历史了,但它们似乎只是睡在石膏晶体中。

洞穴中也有鸟类木乃伊:“一些秃鹰和它们的组织保存得非常好……我们在一些骨头上发现了皮肤和一切保存完好的东西,”北卡罗莱纳大学威尔明顿分校的生物学教授史蒂夫·埃姆斯利说。埃姆斯利和米德一起探索过这些洞穴,他是研究冰河时代生活在该地区的鸟类的专家。他已经做到了化学分析这表明大峡谷的秃鹰很可能以已经灭绝的巨型动物为食,这反过来也导致了秃鹰的灭绝。

这只沙斯塔地懒的头骨是1936年或1937年在洞穴中收集到的,后来被涂上了虫胶。
这只沙斯塔地懒的头骨是1936年或1937年在洞穴中收集到的,后来被涂上了虫胶。大峡谷国家公园博物馆收藏/CC by 2.0

科学家还可以从动物的粪便中收集到很多信息。形状可能指向一个特定的物种:米德说,“保龄球”形状表明是已经灭绝的猛犸象,而“好时之吻”则表明是已经灭绝的灌木牛的作品。显微镜下的遗骸也可以说明问题。通过研究洞穴内沉积物中的古代DNA——泥土、毛发、植物残骸和皮屑的混合物——科学家们可以了解数万年前繁盛的动植物群,当时松树“一直长到河边”,米德说。(他补充说:“今天,当你从峡谷深处徒步穿越时,你会想,‘我愿意付出一切来换取一些阴凉。’”“在冰河时代,这不是问题——你到处都有阴影。”)

粪便中的旧植物物质帮助科学家破译动物的饮食习惯。花粉飘浮在空气中,被动物吃掉,这也为该地区的植物群落提供了线索。木鼠冢也是植物和动物遗骸的有用记录,它们整齐地堆放在一起,数千年来从未受到干扰。

米德最近不怎么去洞穴探险了。在公园里获得工作许可是很复杂的,即使有了许可,也很难到达工地。以前在洞穴中收集的化石被保存在大峡谷博物馆所以研究人员仍然可以访问它们——但米德也支持未来的田野调查。“我老了,”米德说。“我不想,你知道,再在悬崖边上用绳子尖叫了。但仍有很多工作要做。它只需要一个合适的人走出去,说‘是的,让我们看看所有的东西。’”