一个意大利学者团队发现了一项重要的考古新技术

by Redazione , 发布于 11/04/2023
分类: 考古学 / 免责声明

一个意大利学者团队开发出一种创新方法，首次能够以高分辨率量化和绘制考古骨骼中胶原蛋白的存在，使不可见的东西变得可见。

一个 意大利团队开发出一种创新方法，将彻底改变考古学领域。科学家们在考古骨骼上使用这种方法取得了惊人的成果，使不可见的东西变得可见。这些重要成果发表在《自然》集团的《 通讯化学》杂志上，是一个意大利小组在萨赫拉-塔拉莫教授的协调下，与博洛尼亚大学和热那亚大学 分析化学领域的专家合作开展大量研究工作的结果。

这是一种用于分析考古骨骼的新技术，首次能够以高分辨率量化和绘制胶原蛋白的存在，而胶原蛋白是进行 放射性碳年代测定和获取人类进化新信息的基础。

"这项研究的共同作者、博洛尼亚大学 BRAVHO 放射性碳年代测定实验室主任 萨赫拉-塔拉莫（Sahra Talamo）解释说：“这项创新将使人类进化研究取得重大进展。事实上，我们将能够对发现的珍贵骨骼进行分析，并获得精确的年代，同时最大限度地减少取材量”。

在考古遗址中发现的古人类骨骼和骨饰品是极其宝贵的财富，必须小心保存和保护。从这些发现中确实可以获得许多有关古人类生活的信息：他们吃什么、他们的生殖习惯、他们的疾病、他们的移动和迁徙。然而，获得这些信息的可能性与骨器中胶原蛋白的含量有关。

为了将尽可能保护发现物完整性的需要与进行放射性碳分析的需要结合起来，学者们将能够使用近红外照相机检测观察样本中胶原蛋白的平均含量。"热那亚大学研究员、论文第一作者克里斯蒂娜-马勒戈里（Cristina Malegori）说：“在这项研究中，我们利用成像技术，以非破坏性的方式对骨骼样本中胶原蛋白的存在进行了量化：因此可以选择最适合进行放射性碳年代分析的样本。”为了检测古代骨骼中胶原蛋白的分布，我们使用了近红外区域的高光谱成像技术：通过量化每个像素中胶原蛋白的存在，提供胶原蛋白含量的化学图谱模型"。

对人类化石和骨骼文物取样进行放射性碳测年是一个破坏性的过程，随着时间的推移，人类化石或骨骼文物变得越来越稀少和珍贵。此外，许多考古骨骼太小或太珍贵，无法取样。因此，必须能够获得有关待分析文物中胶原蛋白分布的初步、非破坏性信息。这项新技术完全满足了这一需求，因为它可以获得骨骼样本中仍然存在的胶原蛋白的位置和含量信息。

我们使用的近红外高光谱成像技术是一种线扫描系统，它能获取化学图像，其中每个像素都记录了近红外光谱范围内的全光谱，"博洛尼亚大学教授、该研究的共同作者乔治亚-西乌托（Giorgia Sciutto）解释说。“分析系统不会损坏文物，只需几分钟就能获得可靠的结果：因此可以快速分析多个文物，找到正确的文物，避免破坏有价值的材料，大大减少时间和成本”。

学者们预计，这项技术还将使在许多考古遗址进行放射性碳年代测定成为可能，在这些遗址中，由于保存不善，迄今为止还无法对发现的样本进行分析。

"热那亚大学教授、该研究的合著者保罗-奥利维耶里（Paolo Olivieri）补充说：“这项新技术不仅可以选择最好的样本，还可以根据预期的胶原蛋白含量选择样本的取样点。”通过这种方式，可以大幅减少用于放射性碳分析的样本数量，而且在骨骼内部，有助于避免选择胶原蛋白量不足的区域进行年代测定。

事实上，这项研究既可以在小块局部区域进行，也可以在样本的整个表面进行，从而获得更多更有意义的数据。

“克里斯蒂娜-马勒戈里证实说：”这种方法的潜力在于预测模型提供的信息类型和数量，它回答了骨骼中胶原蛋白特征描述的两个基本且互补的问题：数量和位置。塔拉莫教授总结说：“知道了集中在骨骼某个精确区域的胶原蛋白数量，我们就可以只切割这一部分。”此外，当胶原蛋白预测显示骨骼保存不佳时，我们可以决定进行有针对性的预处理，以尽量减少提取过程中胶原蛋白的流失"。

这项研究的论文发表在《 通讯化学》杂志上，标题为《 近红外高光谱成像绘制史前骨骼中的胶原蛋白含量图，用于放射性碳年代测定》。作者：Giorgia Sciutto、Silvia Prati、Lucrezia Gatti、Emilio Catelli、Silvia Cercatillo、Dragana Paleček、Rocco Mazzeo、Sahra Talamo（博洛尼亚大学，化学系 “Giacomo Ciamician”）、Stefano Benazzi（博洛尼亚大学，文化遗产系）、Cristina Malegori、Paolo Oliveri（热那亚大学，药学系）。