Πέμπτη, 14 Νοεμβρίου 2019

Οι επιστήμονες εξερευνούν αιγυπτιακά οστά μούμιου με ακτινογραφίες και υπέρυθρο φως


Η σταδιακή πυραμίδα του Djoser και μια κοντινή ζωφόρος κόμπρα στη Σακκάρα της Αιγύπτου. Δείγματα οστών από 
μουμιοποιημένα κατάλοιπα που ανακτήθηκαν στο Saqqara μελετήθηκαν στο Advanced Light Source

Τα πειράματα στο Εθνικό Εργαστήριο του Lawrence Berkeley του Τμήματος Ενέργειας (Berkeley Lab) φέρνουν ένα νέο φως στο αιγυπτιακό έδαφος και στα αρχαία δείγματα οσφυϊκών οστών που θα μπορούσαν να παρέχουν μια πλουσιότερη κατανόηση της καθημερινής ζωής και των περιβαλλοντικών συνθηκών πριν από χιλιάδες χρόνια.
Σε μια ερευνητική προσπάθεια διάρκειας δύο μηνών που ολοκληρώθηκε στα τέλη Αυγούστου, δύο ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Καΐρου στην Αίγυπτο έφεραν 32 δείγματα οστών και δύο δείγματα εδάφους για να μελετήσουν τεχνικές με ακτίνες Χ και υπέρυθρες ακτίνες σε προχωρημένη πηγή φωτός (ALS) του εργαστηρίου Berkeley. Το ALS παράγει διάφορα μήκη κύματος έντονου φωτός που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διερευνήσουν τη μικροσκοπική χημεία, τη δομή και άλλες ιδιότητες των δειγμάτων.

Η επίσκεψή τους έγινε εφικτή από το LAAAMP - το πρόγραμμα Lightsources for Africa, Americas, Asia and Middle East Project - ένα πρόγραμμα με επιχορηγήσεις που αποσκοπεί στην ενίσχυση των διεθνών επιστημονικών ευκαιριών και της συνεργασίας των επιστημόνων που εργάζονται σε αυτή την περιοχή του πλανήτη.

Τα δείγματα αντιπροσωπεύουν τέσσερις δυναστείες, δύο τόπους ταφής

Τα δείγματα περιελάμβαναν θραύσματα οστών από μουμιοποιημένα ανθρώπινα υπολείμματα που χρονολογούνται από 2.000 έως 4.000 χρόνια και το χώμα συλλέγεται από τις θέσεις των ανθρώπινων υπολειμμάτων. Τα ερείπια αντιπροσωπεύουν τέσσερις διαφορετικές δυναστείες στην Αίγυπτο: το Μεσαίο Βασίλειο, τη Δεύτερη Ενδιάμεση Περίοδο, την Ύστερη Περίοδο και τον Ελληνορωμαϊκό.

Ο επισκέπτης επιστήμονας, ο Αναπληρωτής Καθηγητής του Πανεπιστημίου του Καΐρου Αχμέντ Ελνίνισι και ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Mohamed Kasem, ήθελαν να διακρίνουν αν οι χημικές συγκεντρώσεις στα δείγματα οστών σχετίζονταν με την υγεία, τη διατροφή και την καθημερινή ζωή των ατόμων ή αν οι χημικές ουσίες στο έδαφος είχαν αλλάξει χημεία των οστών σε βάθος χρόνου.


Η δουλειά τους είναι σημαντική για την πολιτιστική κληρονομιά της Αιγύπτου, αλλά και για την καλύτερη κατανόηση της συντήρησης των αρχαιοτήτων και των πιθανών οδών μόλυνσης αυτών των υπολειμμάτων. Τα δείγματα ανακτήθηκαν από δύο αιγυπτιακές τοποθεσίες - Saqqara, τόπος αρχαίου ταφικού εδάφους. και Aswan, το site μιας αρχαίας πόλης στην όχθη του Νείλου που ήταν κάποτε γνωστή ως Swenett - από τους αρχαιολόγους του Πανεπιστημίου του Καΐρου.

"Τα οστά δρουν σαν ένα αρχείο", δήλωσε ο Kasem, ο οποίος έχει μελετήσει την αρχαία χημεία των οστών από τη διδακτορική του διατριβή. μελέτες, που χρονολογούνται από το 2011. Έχει χρησιμοποιήσει μια τεχνική χημικής ανάλυσης που περιλαμβάνει αποτρίχωση λέιζερ, στην οποία ένας σύντομος παλμός λέιζερ εκτοξεύει ένα μικρό όγκο υλικού από ένα δείγμα. Στη συνέχεια, το εκπεμπόμενο φως από αυτό το μικρό έκρημα αναλύεται για να προσδιοριστούν τα στοιχεία που υπάρχουν.

"Βρήκαμε μόλυβδο, αλουμίνιο και άλλα στοιχεία που μας δίνουν μια ένδειξη του περιβάλλοντος και της τοξικότητας εκείνης της εποχής", είπε. "Αυτές οι πληροφορίες αποθηκεύονται ακριβώς στα οστά."

Διαφοροποίηση του εδάφους εναντίον της χημείας των οστών

Τι είναι δύσκολο να καταλάβουμε πώς τα στοιχεία πήραν στο κόκκαλο. "Μπορεί να υπάρξει κάποια διάχυση στοιχείων από έξω προς τα μέσα στα οστά και επιπτώσεις από βακτήρια, υγρασία και άλλα αποτελέσματα. διαφορετικές τεχνικές. "


Οι επιστήμονες εξερευνούν αιγυπτιακά οστά μούμιου με ακτινογραφίες και υπέρυθρο φως
Ο Ahmed Elnewishy, ​​αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Καΐρου, κρατά δείγμα οστού μηριαίου από μουμιοποιημένα ανθρώπινα 
υπολείμματα που μελετήθηκε στο σύγχρονο φως της πηγής Berkeley Lab. Ο
μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου Elneshy και του Καΐρου,  Mohamed Kasem, μελέτησε δεκάδες αρχαία αιγυπτιακά δείγματα οστών και μερικά
δείγματα εδάφους  κατά τη διάρκεια μιας επίσκεψης δύο μηνών που κατέστη δυνατή με πρόγραμμα επιχορήγησης που ονομάζεται LAAAMP 
[Credit: Marilyn Sargent / Berkeley Lab]
Ο κ. Kasem πρόσθεσε: "Τόσοι πολλοί παράγοντες επηρεάζουν τη συντήρηση. Ένας από αυτούς είναι πόσο καιρό τα οστά έχουν θαφτεί στο έδαφος και επίσης η κατάσταση του οστού και των διαφόρων τύπων εδάφους". Οι διαφορές στις τεχνικές συσκευασίας θα μπορούσαν επίσης να επηρεάσουν τη συντήρηση του οστού και της χημείας που βρίσκουν στις μελέτες ακτινών Χ. "Υπάρχουν διαφορετικές ιδιότητες στα υλικά, όπως το ύφασμα και οι ρητίνες που χρησιμοποιούσαν για το βάλσαμο", είπε.

Ενώ οι αρχαίοι Αιγύπτιοι δεν χρησιμοποίησαν αλουμίνιο στην κατεργασία μετάλλων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι χρησιμοποίησαν στυπτηρία καλίου, μια χημική ένωση που περιείχε αλουμίνιο, για να μειώσουν τη θολότητα στο πόσιμο νερό. Και οι συγκεντρώσεις μολύβδου πιθανότατα οφείλονταν στο μόλυβδο που οι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν για να γυαλίζουν την αγγειοπλαστική

Οι τελευταίες μελέτες επικεντρώνονται σε δείγματα που περιλαμβάνουν φέτες από την κεφαλή των οστών του μηρού και από τους άξονες του μηριαίου οστού για να δούμε αν ένας τύπος δείγματος μπορεί να είναι πιο επιρρεπής σε μόλυνση από το περιβάλλον έδαφος από τον άλλο τύπο, για παράδειγμα. Τα οστά του μηρού είναι τα ισχυρότερα οστά στο ανθρώπινο σώμα και τρέχουν από τα γόνατα μέχρι τους γοφούς. Το κεφάλι, στην κορυφή του μηριαίου, έχει σπογγώδες οστικό υλικό από τον πυρήνα του άξονα.

Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με τους επιστήμονες της έρευνας ALS Hans Bechtel και Eric Schaible για να πραγματοποιήσουν πειράματα σε τρεις διαφορετικές ακτίνες δέσμης. Η Schaible βοήθησε τους ερευνητές με μια τεχνική γνωστή ως σκέδαση ακτίνων Χ μικρής γωνίας (SAXS), την οποία χρησιμοποίησαν για να αναλύσουν το πρότυπο νανοκλίμακας του κολλαγόνου, μια άφθονη ανθρώπινη πρωτεΐνη.

Οι ανιχνεύσεις ακτίνων Χ αποκαλύπτουν σχέδια κολλαγόνου

Μια ενιαία σάρωση των διατομών των οστών, η οποία μετρήθηκε σε πάχος 3 έως 5 εκατοστών και πάχος περίπου μισού χιλιοστού, χρειάστηκε δύο έως έξι ώρες για να ολοκληρωθεί και παρείχε έναν λεπτομερή χάρτη 2Δ που δείχνει πώς οργανώθηκε το κολλαγόνο εντός του οστού.

Αυτές οι εικόνες μπορούν να συγκριθούν με τα σύγχρονα οστά για να καταλάβουν καλύτερα εάν και πώς το κολλαγόνο υποβαθμίστηκε με την πάροδο του χρόνου και μπορεί να μας πει για την υγεία ενός ατόμου.


"Το κολλαγόνο είναι ένα από τα βασικά δομικά στοιχεία του σώματος", δήλωσε ο Schaible. "Βρίσκεται στο δέρμα, τα οστά, τα εσωτερικά όργανα, τα μάτια, τα αυτιά, τα αιμοφόρα αγγεία - είναι ένα από τα κύρια πράγματα που είμαστε φτιαγμένα από. Όταν λάμπει ακτινογραφίες μέσω του κολλαγόνου, οι ακτίνες Χ είναι διάσπαρτες και το πρότυπο η διάσπαση που κάνουν μπορεί να μας πει πολλά για το πόσο καλά διατηρημένο και καλά οργανωμένο είναι το κολλαγόνο ».

Αν και υπάρχει μεγάλη ανάλυση μπροστά για την ερμηνεία των δεδομένων που ελήφθησαν από τα δείγματα, ο Schaible είπε ότι τα συγκροτήματα κολλαγόνου γενικά δεν είναι τόσο καλά ταξινομημένα στα αρχαία δείγματα όπως στα υγιή μοντέρνα κόκαλα.

"Είναι πολύ συναρπαστικό να συμμετέχετε σε αυτό το έργο και να μάθετε για το ταξίδι στις μούμιες αυτές, στη ζωή και μετά το θάνατο", είπε.



Οι μελέτες υπέρυθρης ακτινοβολίας στο ALS δείχνουν τη χημική κατανομή και συγκέντρωση των ορυκτών και των οργανικών υλικών που υπάρχουν στα οστά


"Ένα από τα βασικά εμπόδια ήταν στον τρόπο προετοιμασίας των δειγμάτων", δήλωσε ο Elnewishy. Είναι δύσκολο να κοπεί λεπτές διατομές από ένα τόσο λεπτό υλικό.

Ο Schaible ήρθε σε επαφή με ένα εξειδικευμένο εργαστήριο στο Τμήμα Γης και Πλανητικής Επιστήμης του UC Berkeley, το οποίο βοήθησε να τεμαχιστούν τα δείγματα. Για τα λεπτότερα τμήματα και τα πιο εύθραυστα δείγματα, το οστό αιωρήθηκε σε εποξική ρητίνη και έπειτα κόπηκε σε φέτες.

Σχέδια για νέα πειράματα Η

Elnewishy είπε ότι υπάρχουν σχέδια για τη διεξαγωγή σχετικών πειραμάτων στο SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications στη Μέση Ανατολή), μια επιστημονική πηγή φωτός στην Ιορδανία που άνοιξε σε πειράματα το 2017. Το SESAME χτίστηκε μέσω ενός συνεταιριστική επιχείρηση από επιστήμονες και κυβερνήσεις στην περιοχή.

Σημείωσε ότι αυτό που μαθαίνει η ομάδα για την πολιτιστική κληρονομιά και τη διατήρηση των δειγμάτων μέσω των πειραμάτων της θα μπορούσε να ωφελήσει τις συλλογές του Μεγάλου Αιγυπτιακού Μουσείου στη Γκίζα, το οποίο αναμένεται να ανοίξει το 2020 και θα φιλοξενήσει περισσότερα από 100.000 αιγυπτιακά αντικείμενα.

Πηγή: Εθνικό Εργαστήριο DOE / Lawrence Berkeley



Επισκεφτείτε την ιστοσελίδα μας http://www.tapantareinews.gr, για περισσότερη ενημέρωση. Εγγραφείτε - SUBSCRIBE: http://bit.ly/2lX5gsJ Website —►http://bit.ly/2lXX2k7 SOCIAL - Follow us...: Facebook...► http://bit.ly/2kjlkot    







Δημοσίευση σχολίου

Αφήστε το σχόλιό σας ή κάνετε την αρχή σε μία συζήτηση

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.

Δημοφιλείς κατηγορίες

...
Οι πιο δημοφιλείς κατηγορίες του blog μας

Whatsapp Button works on Mobile Device only