老烧骨头告诉我们关于过去的文化|光谱学欧洲和世界半岛综合体育官方APP下载德甲bdapp官方下载安卓版gydF4y2Ba

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g .祭日gydF4y2Ba^{一个gydF4y2Ba}c . AndreanigydF4y2Ba^{得了gydF4y2Ba}m·巴尔多尼gydF4y2Ba^{d、egydF4y2Ba}诉Cipollari,gydF4y2Ba^fgydF4y2Bac . Martinez-LabargagydF4y2Ba^{c, dgydF4y2Ba}f .马提尼酒,gydF4y2Ba^ggydF4y2Ba欧瑞卡兹,gydF4y2Ba^{c, dgydF4y2Ba}Rolfo第一,gydF4y2Ba^hgydF4y2Bal . SartigydF4y2Ba^我gydF4y2Ban .轻快的gydF4y2Ba^我gydF4y2Bar . SenesigydF4y2Ba^{得了gydF4y2Ba}联储Stasolla,gydF4y2Ba^jgydF4y2Ba旧金山那里帕克,gydF4y2Ba^k,gydF4y2Ba*境Vassalo,gydF4y2Ba^lgydF4y2Ba美联社Mamede,gydF4y2Ba^lgydF4y2BaL.A.E.巴蒂斯塔·德·卡瓦略gydF4y2Ba^lgydF4y2Ba和M.P.M.品牌gydF4y2Ba^{l, mgydF4y2Ba}

^{一个gydF4y2Ba}CENTRO费米-博物馆小伙德拉运动e CENTRO某e Ricerche恩里科·费米,广场del Viminale 1, 00184年,意大利罗马gydF4y2Ba
^bgydF4y2Ba意大利degli研究di罗马“Tor Vergata”——Dipartimento di运动,通过德拉Ricerca Scientifica 1, 00133年,意大利罗马gydF4y2Ba
^cgydF4y2Ba意大利degli研究di罗马“Tor Vergata”——Centro NAST通过德拉Ricerca Scientifica 1, 00133年,意大利罗马gydF4y2Ba
^dgydF4y2Ba意大利degli研究di罗马“Tor Vergata”——Dipartimento di Biologia通过德拉Ricerca Scientifica 1, 00133年,意大利罗马gydF4y2Ba
^egydF4y2Ba意大利degli研究di罗马“Tor Vergata”——Dipartimento di Biomedicina e Prevenzione,通过蒙彼利埃1,00133年,意大利罗马gydF4y2Ba
^fgydF4y2BaSoprintendenza Archeologia del拉齐奥e戴尔'Etruria Meridionale通过旁派镍锰合金2,00192年,意大利gydF4y2Ba
^ggydF4y2Ba意大利degli研究di费伦泽——Dipartimento di Storia Archeologia, Geografia,《e Spettacolo,通过美国Gallo 10, 50129年,Florenze、意大利gydF4y2Ba
^hgydF4y2Ba意大利degli研究di罗马“Tor Vergata”——Dipartimento di Storia Patrimonio culturale, Formazione e公司,通过哥伦比亚1,00133年,意大利罗马gydF4y2Ba
^我gydF4y2Ba意大利锡耶纳di - Dipartimento愿望Storiche一些贝尼省Culturali,通过瓦尔迪Montone 4, 53100年,意大利锡耶纳gydF4y2Ba
^jgydF4y2BaSapienza意大利罗马,Dipartimento愿望戴尔'Antichita,那里a·莫罗5,00185年,意大利罗马gydF4y2Ba
^kgydF4y2Ba伊希斯设施,STFC卢瑟福阿普尔顿实验室,奇尔顿,德,OX11 0 qx、英国。电子邮件:gydF4y2Ba(电子邮件保护)gydF4y2Ba
^lgydF4y2BaCoimbra的大学——Unidade de我“Quimica-Fisica分子”,化学系,。3004 - 535年,葡国科英布拉gydF4y2Ba
^米gydF4y2BaCoimbra的——生命科学部门,大学。3000 - 456年,葡国科英布拉gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

骨是一个复合生物材料主要由胶原纤维和无机基质的晶体羟磷灰石(CagydF4y2Ba_10gydF4y2Ba(POgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba_6gydF4y2Ba哦gydF4y2Ba_xgydF4y2Ba、Hap)、羟基和磷酸基被碳酸盐部分取代。骨矿物质特性,如结晶度和碳酸盐/磷酸含量不同的函数的年龄,性别,骨架位置,饮食和病理状态的人。随着燃烧温度(> 200°C),骨基质结构和空间变化,通常导致更高的结晶度。这些都反映在振动光谱和非弹性中子散射的组合(INS),红外线和台光谱被作者调查的人的骨头烧受控条件下。gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba这使得最终结论骨头被烧的温度。INS是特别适合于研究氢的化合物。gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba中子散射截面(gydF4y2BaσgydF4y2Ba)的一个原子,原子的特征和独立的化学环境。因为氢的值(gydF4y2BaσgydF4y2Ba= 80谷仓)远远超过所有其他的原子(通常gydF4y2BaσgydF4y2Ba~ 5谷仓)与氢显著位移模式主导光谱。gydF4y2Ba

烧骨头往往在考古遗址发现的火灾或丧葬实践和往往是唯一保存人类遗骸。标本目前正在研究(包括人类和动物物种)在不同的考古遗址被发现在意大利,从新石器时代、铜器时代、罗马时期和中世纪(图1)。解释的成岩变化分析样本是基于振动光谱的结果gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba聚集在定义良好的现代人类的骨头烧温度(400 - 1000°C)。羟磷灰石的羟基振动(哦gydF4y2Ba_{自由gydF4y2Ba}在~ 630厘米)gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba特别是,被发现是一种非常有用的诊断燃烧过程的信号,因为它被发现进行一个清晰的转变和提高燃烧温度较低的能量。比较这些数据,为考古样品测量取得了有价值的信息在古老的习惯和风俗。gydF4y2Ba

图1所示。考古遗址调查样本被发现的地方。一个,gydF4y2BaScogliettogydF4y2Bacave-hand远端指骨和掌骨骨;B,gydF4y2BaLeopoli-CencellegydF4y2Ba头骨和胫骨片段;C,gydF4y2BaGuidonia-MonteceliogydF4y2Ba(36)墓腓骨、尺骨、股骨和肱骨碎片;D,gydF4y2Ba莫拉CavorsogydF4y2Bacave-sheep /山羊下巴片段。gydF4y2Ba

罗马的骨头gydF4y2Ba

图2显示了INS人类骨骼的光谱,从相同的骨架,在坟墓里发现36的gydF4y2BaGuidonia-MonteceliogydF4y2Ba罗马考古遗址(图1 c)。发现骨骼完好无损,纳入一个粘土矩阵和放置仰卧的武器以及骨盆。令人惊讶的是,不同类型的骨头从相同的骨骼显示不同的INS概要文件,符合不同加热条件下从低于400°C到500°C或800 - 900°C。这可以解释为古代丧葬实践,参与燃烧的坟墓里的尸体。关联的加热条件下骨的类型,可以看出,温度逐渐增加尺骨,股骨、肱骨和腓骨这表明身体可能是折叠在一个胎儿的位置。此外,对于其中一些样品一个乐队gydF4y2BacagydF4y2Ba900厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba,归因于gydF4y2BaνgydF4y2Ba(HCOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba^{- - - - - -gydF4y2Ba}),(主要是腓骨)检测,显示从土壤中污染的石灰岩构成gydF4y2BaGuidonia-MonteceliogydF4y2Ba区域(样本被发现以来,打开地球内部墓)。容易的主要因素影响程度的燃烧的残骸,和,因此,影响骨骼成分和结晶度,温度,加热时间和环境条件(如氧气存在与否)。光谱数据在图2中显示的较低的区域比上部框架达到更高的温度。加上发现灯脚身体的碎片,它表明,燃烧的发生gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba这灯有一个积极的角色在这个仪式丧葬实践。gydF4y2Ba

图2。INS光谱的不同人的骨头从罗马时期(肱骨、尺骨、股骨和腓骨从相同的骨架,gydF4y2BaGuidonia-MonteceliogydF4y2Ba、意大利、坟墓36)。与人类现代骨样本燃烧在400°C, 500°C和800°C。gydF4y2Ba

铜器时代的骨头gydF4y2Ba

的红外和INS光谱人手远端指骨(PFF12)和掌骨铜器时代(PFF27),发现的gydF4y2BaScogliettogydF4y2Ba洞穴,一个40米深的洞穴位于gydF4y2Ba德拉帕可自然近海岸沼泽地gydF4y2Ba格罗(意大利托斯卡纳)附近(图1)如图3所示。FTIR-ATR结果表明,这些样本受加热温度不高于450 - 500°C。他们显示典型的红外特性的骨骼仍然含有蛋白(胶原蛋白I)的痕迹,主要就是我乐队的酰胺(图3)。INS数据进一步确定通过相应的一些脂类组件gydF4y2BaδgydF4y2Ba(CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),gydF4y2BaνgydF4y2Ba(CH)信号gydF4y2BacagydF4y2Ba1450厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和3000厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba分别(图3 b)。在与参考样本获得的数据在定义的温度下加热,同时光谱特征对应于燃烧的温度约为500°C,几乎均匀的三个古老的骨骼残骸。这个温度是兼容一个不完整的家庭火灾的火葬。gydF4y2Ba

图3。振动光谱的白骨铜器时代(gydF4y2BaScogliettogydF4y2Ba洞穴,意大利)。与现代人类骨骼样品燃烧在500°C。一个,ATR-FTIR;B, INS。(图3中的插图描绘了物理光谱剖面的500 - 650 cm - 1间隔)。gydF4y2Ba

拉曼micro-spec半岛综合体育官方APP下载德甲troscopy测量上执行这些古老的样品提供了明确的证据证明存在的石膏(卡索gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba.2HgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO),通过区分乐队从硫酸对称拉伸(gydF4y2BaνgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba(所以gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba在1008厘米)gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和gydF4y2BaνgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(所以gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba),gydF4y2BaνgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba(所以gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba),gydF4y2BaνgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(所以gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba670年和1136年)信号为415/493,厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba,分别。这个成分表明从骨骼残骸周围的土壤污染,随着考古区域的特点是海绵石灰岩地质与石膏含量很高。gydF4y2Ba

中世纪的骨头gydF4y2Ba

图4显示了FTIR-ATR和INS实验数据测量人类骨骼残骸发现gydF4y2BaLeopoli-CencellegydF4y2Ba中世纪的考古遗址(图1 b)从胫骨(US1241)和头骨碎片(US1043)以及现代骨头参考样本。gydF4y2BaCencellegydF4y2Ba被认为是一个农场,因为财产的存在,专门提供木材alum-based产业。红外结果清楚地表明,中世纪的样本加热,尽管这可能发生在稍后的时间。与完整的红外光谱进行比较(现代)人类骨骼显示没有证据表明脂质(缺席的gydF4y2BaδgydF4y2Ba(CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),gydF4y2BaνgydF4y2Ba在1340 - 1460厘米(CH)信号gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和2900 - 3000厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba分别),几乎没有任何痕迹的蛋白质(这将是由酰胺I / II和证明gydF4y2BaνgydF4y2Ba(CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba_{胶原蛋白gydF4y2Ba}乐队在1570年、1665年和2970厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba)(图4)。此外,氟磷灰石的痕迹的存在(钙fluorophosphate、CagydF4y2Ba_5gydF4y2Ba(POgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba_3gydF4y2BaF,通常被称为细晶磷灰石)是显示在这些样本,通过特征gydF4y2BaνgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba(POgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba^{3 -gydF4y2Ba}在1090厘米)功能出现的肩膀gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba的强烈信号gydF4y2BaνgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba(POgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba^{3 -gydF4y2Ba})乐队在960厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

图4。振动光谱的中世纪人的骨头(gydF4y2BaLeopoli-CencellegydF4y2Ba、意大利)。与人类现代骨样本燃烧在400年,500年和600°C。一个,FTIR-ATR;B, INS。gydF4y2Ba

对INS的结果,一个显著的相似性是现代和古代观测资料之间的样本(图4 b)。少量的脂质和蛋白质的存在显然是看到的,证明高灵敏度相对于红外光谱技术的这种H-containing成分。半岛综合体育官方APP下载德甲振动的头骨碎片(US1043)被发现与参考骨头烧在600°C,而胫骨(US10114)相同的400°C参考。应该强调这两个考古样品只能通过中子技术歧视,小的化学差异不是清楚地揭示了红外光谱学。半岛综合体育官方APP下载德甲虽然中世纪的FTIR-ATR指纹骨头只提供了平均温度范围的骨头暴露,INS产生一个精确的燃烧温度对于每个样本分析,能够区分400°C(胫骨)和600°C(头骨)。这些考古骨头可能受到一个char过程伴随的结晶度增加,几乎全部损失的有机成分:脂质被完全摧毁了超过400°C,而一些骨基质中的胶原蛋白仍然存在。此外,细晶磷灰石的检测显示氟化的发生在骨基质,可能由于环境污染从邻近的土壤或水。gydF4y2Ba

新石器时代的骨头gydF4y2Ba

为了评估这种方法的实用性和扩展其功能超出人类的残骸,新石器时代的动物区系的骨头gydF4y2Ba莫拉CavorsogydF4y2Ba考古遗址(图1 d)也被调查。通过分析最丰富的振动乐队(磷酸盐、碳酸盐和骨的有机成分),考古仍然似乎是暴露在温度低于500°C,它是兼容的温度达到壁炉在新石器时代定居点用于烹饪。然而,解释这些数据时应该小心,因为它发现人类和动物物种的骨骼显示热不同的反应,特别是在更高的温度。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

本研究(参见下面的通知)构成了第一个应用程序的中子能谱考古残骸和将允许考古学家和人类学家收集相关信息的有关古代文明的位置,和葬礼,埋葬或烹饪实践。半岛综合体育官方APP下载德甲未来的研究将扩大样本的数量和考古遗址为了收集数据contexts-geographical范围更广,历史和人类学。进一步的光谱生物标记将被识别,使一个精确的统计分析结果的特定的光谱特征与特定燃烧的场景和环境设置。gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba

本文改编自:g .祭日,c . Andreani m·巴尔多尼诉Cipollari, c . Martinez-Labarga马提尼,o .去年年报Rolfo, l . Sarti r . Senesi F.R. Stasolla,旧金山那里帕克,境Vassalo,美联社Mamede, L.A.E.巴蒂斯塔·德·卡瓦略和M.P.M.品牌,“首先分析古代燃烧骨骼遗骸探测中子和光学振动光谱。”,半岛综合体育官方APP下载德甲gydF4y2Ba科学的进步gydF4y2Ba5,eaaw1292 (2019) (gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1126/sciadv.aaw1292gydF4y2Ba)CC-BY-NC许可证下发布。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

境Vassalo M.P.M.品牌,美联社Mamede, c . Makhoul大肠Cunha d . Goncalves旧金山那里帕克和L.A.E.卡瓦略·巴蒂斯塔“燥热引起骨成岩作用受到振动光谱”,半岛综合体育官方APP下载德甲gydF4y2Ba科学报告gydF4y2Ba8日,gydF4y2Ba15935 (2018)。gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41598 - 018 - 34376 - wgydF4y2Ba
旧金山那里帕克,P.C.H.米切尔A.J. Ramirez-Cuesta和j . TomkinsongydF4y2Ba振动光谱中子、应用化学、半岛综合体育官方APP下载德甲生物学、材料科学和催化作用。gydF4y2Ba世界科学、新加坡(2005)。gydF4y2Ba

本文率gydF4y2Ba