Szklane komórki mózgowe znalezione u ofiary erupcji Wezuwiusza

Zachowane komórki mózgowe znaleziono w szczątkach młodego mężczyzny, który zmarł podczas erupcji Wezuwiusza w 79 n.e.

Struktura komórek mózgowych jest nadal widoczna w czarnym, szklistym materiale znajdującym się w czaszce mężczyzny. Nowe odkrycie tej struktury, opisane 2 października w czasopiśmie PLOS ONE , stanowi dodatkowe źródło gromadzących się dowodów, że ten szklisty materiał jest rzeczywiście częścią mózgu człowieka. Przemiana w szkło nastąpiła w wyniku ekstremalnego nagrzewania i szybkiego chłodzenia.

„Wyniki naszych badań pokazują, że proces witryfikacji zachodzący w Herkulanum, jedyny w swoim rodzaju, zamroził struktury neuronalne tej ofiary, zachowując je w stanie nienaruszonym do dziś” – mówi główny autor badania Pier Paolo Petrone, antropolog sądowy z Uniwersytetu Federico II Neapolu we Włoszech.

Herkulanum było starożytnym miastem u podnóża Wezuwiusza, które zniszczyło szczyt w spektakularnej erupcji prawie 2000 lat temu. Chmura gorącego popiołu i gazów, zwana przepływem piroklastycznym, pogrzebała Herkulanum, a także jego słynnego sąsiada, Pompeje.

Ten gorący popiół jednocześnie zniszczył i pogrzebał miasto, szybko ogrzewając materiały organiczne. Co dziwne, szybki pogrzeb oznaczał jednak, że chociaż materiały takie jak drewno i mięso zostały zwęglone lub zasadniczo zamienione w węgiel drzewny, zostały również zachowane tak, jak były w chwili nagłego podgrzania do 932 stopni Fahrenheita (500 stopni Celsjusza).

W rzadkich przypadkach wydaje się, że ten zakonserwowany materiał organiczny zawierał mózgi. Petrone i jego koledzy zbadali szklisty czarny materiał znaleziony w popękanej i zwęglonej czaszce dwudziestokilkuletniego mężczyzny znalezionego leżącego twarzą w dół na łóżku w Collegium Augustalium Herkulanum, czyli w College of the Augustales. Budynek ten, w pobliżu głównej ulicy Herkulanum, był siedzibą kultu cesarza Augusta, organizacji, która czciła cesarza jako bóstwo (powszechna wówczas rzymska tradycja religijna).

Petrone i jego zespół wcześniej przeanalizowali szczątki ofiar Herkulanum, sugerując, że ich tkanki mogły wyparować w chmurze gorącego popiołu; na początku tego roku w Journal of the American Medical Association (JAMA) donieśli, że znaleźli szkliste pozostałości mózgu w ciele 20-latka z Collegium Augustalium.

Teraz, używając skaningowej mikroskopii elektronowej, aby zobaczyć najdrobniejsze szczegóły próbki, naukowcy odkryli maleńkie struktury kuliste i długie struktury rurkowe, które wyglądają jak neurony i ich wypustki, zwane aksonami.

Przy średnicy zaledwie 550 do 830 nanometrów te występy są zbyt małe, aby mogły być kapilarami. Wydaje się, że kuliste struktury zatrzymały błony komórkowe, a także wewnętrzne włókna lub białka strukturalne wewnątrz komórki oraz małe pęcherzyki lub wewnętrzne worki, które pomagają transportować białka na powierzchnię komórki.

Naukowcy wykorzystali również metodę zwaną spektroskopią rentgenowską z dyspersją energii, która wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie do określenia składu chemicznego materiału. Okazało się, że próbka była bogata w węgiel i tlen, co wskazuje, że była organiczna. Opierając się na wcześniejszych badaniach opublikowanych w JAMA, w których wykryto szereg struktur białkowych w próbce, naukowcy porównali te starożytne białka z bazą danych białek znajdujących się w ludzkim mózgu. Odkryli, że wszystkie odkryte przez nich białka są obecne w tkance mózgowej. Na przykład wiadomo, że białko zwane ATP6VIF bierze udział w przenoszeniu substancji chemicznych zwanych neuroprzekaźnikami przez synapsy (przerwy między aksonami).

Na podstawie stężenia tych białek i położenia próbki w tylnej części czaszki, Petrone i jego koledzy podejrzewają, że mogli odkryć część rdzenia kręgowego mężczyzny i móżdżku.

Znalezienie zakonserwowanej tkanki mózgowej jest rzadkością w archeologii. Ale czasami tkanka mózgowa może przetrwać setki lub tysiące lat. Na przykład jedna 2600-letnia czaszka znaleziona w jamie w północnej Anglii zawiera skurczone szczątki mózgu z niektórymi białkami nadal nienaruszonymi. W takim przypadku kwaśne chemikalia z otaczającej gliny mogły zatrzymać rozkład. Stwierdzono również, że mózgi mamuta zachowane w wiecznej zmarzlinie dzięki ekstremalnie niskich temperaturach.

Tkankę mózgową znaleziono w ciele mężczyzny odkrytym w Collegium Augustales, miejscu poświęconym czci cesarza Augusta

Widok zeszklonego rdzenia kręgowego pod mikroskopem

Źródło: Stephanie Pappas/livescience

Zdjęcia: Pier Paolo Petrone, University Federico II of Naples, Italy

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x