science >> Wetenschap >  >> anders

Behoud van oude botten met moderne technologie

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een team van antropologen van de Universiteit van Colorado, Boulder, wil de manier veranderen waarop wetenschappers oude botten schadevrij bestuderen.

Als dat klinkt als een macaber doel, overweeg dit:stukjes goed bewaarde botten zijn waardevol voor onderzoekers die mensen bestuderen die duizenden tot honderdduizenden jaren geleden leefden.

Deze monsters bevatten soms collageen, een nuttig molecuul dat een schat aan informatie over menselijke resten kan onthullen - van hoe lang geleden een persoon stierf tot wat hij of zij misschien heeft gegeten.

"Botcollageen is echt een schat op het gebied van archeologie, " zei Christina Ryder, een afgestudeerde student aan de afdeling Antropologie van CU Boulder.

Nutsvoorzieningen, zij en haar collega's hebben een creatieve manier bedacht om zuinig met die schat om te gaan.

In onderzoek dat deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Wetenschappelijke rapporten , de groep beschrijft een nieuwe methode om botmonsters te screenen op collageen. In tegenstelling tot bestaande hulpmiddelen die naar dat type weefsel zoeken, de aanpak van het team zal de botten daarbij niet beschadigen.

Voor antropologen, de test zou "een game changer kunnen zijn, " zei studie co-auteur Matt Sponheimer, een professor in de antropologie aan de CU Boulder.

"Deze overblijfselen hebben duizenden jaren intact gelegen, dus het doet altijd een beetje pijn om een ​​monster te vernietigen, "zei hij. "Het is dubbel tragisch als je het doet, en het is allemaal tevergeefs. Dat proberen we te voorkomen."

Het is een doel dat voortkwam uit vele uren frustratie. Een aantal jaar geleden, een van Sponheimers collega's kreeg de taak om collageen te extraheren uit een reeks oude botmonsters. Collageen in botten lijkt een beetje op een geboorteakte; als wetenschappers er genoeg van kunnen vinden, ze kunnen collageen gebruiken om de leeftijd van een menselijk exemplaar te bepalen door middel van koolstofdatering.

Maar dit materiaal, die helpt om menselijke botten en ander weefsel bij elkaar te houden, veroudert ook niet goed. Veel skeletresten, zelfs die van goed bewaarde graven, bevatten er niet veel van.

"Mijn student bracht weken door en, uiteindelijk, maanden labtijd proberen om voedingsinformatie te krijgen van oud collageen, en het werkte ongelooflijk slecht, " zei Sponheimer. "Ik dacht bij mezelf, 'Er moet een betere manier zijn.'"

Zoals het blijkt, er was. In hun laatste onderzoek, Sponheimer, Ryder en hun collega's ontdekten dat ze een machine, een bijna-infraroodspectrometer genaamd, konden kalibreren om botten te testen op de aanwezigheid van collageen.

Het proces is verrassend eenvoudig, zei Ryder. Het instrument, die werkt door middel van een handsonde, scant botmonsters en maakt vervolgens - in een kwestie van seconden - een schatting van hoeveel collageen er in zit.

"Ik zal plagen dat het langste deel van het proces het typen van de bestandsnaam is, ' zei Ryder.

Om er zeker van te zijn dat hun methode nauwkeurig was, de onderzoekers testten hun instrument op meer dan 50 monsters van vermalen bot met bekende concentraties collageen. De tests voorspelden correct de geschatte concentraties collageen in elk van die monsters. Het werkte met 44 stukjes heel bot, te.

Ryder voegde eraan toe dat de hele spectrometer ongeveer zo groot is als een koffer, wat betekent dat het team het met zich mee kan dragen in het veld.

Het heeft al een spraakmakende droogloop gehad. Vorig jaar, Ryder vloog naar Duitsland om collega's van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie te ontmoeten. De onderzoekers wilden de menselijke resten dateren die werden ontdekt in Dolni Vestonice - een unieke archeologische vindplaats in de Tsjechische Republiek die enkele van de oudst bekende voorbeelden van representatieve kunst in de menselijke geschiedenis herbergt.

"De afgestudeerde student van dit project had slechts zes flesjes met monsters van menselijke begrafenissen, ' zei Ryder. 'Dat was alles wat ze had, en dat was alles wat iemand zou hebben voor de nabije toekomst."

Dankzij haar nabij-infraroodspectrometer, echter, de onderzoekers konden beperken hoeveel bot ze moesten vernietigen voor hun radiokoolstofdatering. De groep publiceerde haar resultaten eerder deze maand in de Journal of Archaeological Science:rapporten .

En, Sponheimer zei, de methode van het team kan hen op een dag ook in staat stellen botten te screenen op de aanwezigheid van iets dat nog waardevoller is dan collageen:oud DNA.

"Voor degenen die dit werk doen, de praktische voordelen zijn duidelijk, ' zei Sponheimer.