Bild på en 5, 000 år gammal mineraliserad fiber från den arkeologiska platsen Gonur-Depe (Turkmenistan) genom synkrotronbaserad röntgenmikrotomografi. Den falska färgbilden visar att fibern har bevarat en organisk karaktär (blå) och har på sin yta kopparsilikater (gröna) som spelat en stor roll för dess konservering och jordföreningar (röda). Kredit:Corentin Reynaud
Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Frankrike har löst mysteriet om hur textilier fossiliseras via mineralisering. I deras tidning publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences , gruppen beskriver en mängd verktyg och tekniker som de använde för att analysera fossiliserade textilier och vad de lärde sig.
Tidigare forskning har visat att textilier (tyg eller vävt tyg) kan genomgå fossilisering via en mineraliseringsprocess – och därmed kan bevaras i tusentals år. Men tills nu, processen genom vilken det sker har inte förståtts. Att lära sig mer, forskarna använde en mängd verktyg för att studera processen.
Arbetet innebar att först ta prover - en del kom från utgrävningsplatser i Främre Orienten, medan resten hittades på Louvren. I båda fallen, proverna var cirka 5, 000 år gammal. Nästa, teamet började arbeta med semikvantitativ synkrotronröntgenmikrotomografi, infraröd avbildning i nanoskala och mikroskopi för generering av övertoner för att studera proverna med mycket hög rumslig upplösning - från nano till mikroskalan. Det gjorde det också möjligt för dem att sammanställa en fysikalisk-kemisk sekvens av händelser som ledde till bevarande.
Forskarna fann att det fanns tre huvudstadier i fossiliseringsprocessen. I den första, vatten bar med sig antimikrobiella metallkatjoner från närliggande metaller när de korroderade, tillsammans med lösta ämnen i jord. Detta förhindrade att textilierna gick sönder. I det andra steget, de lösta ämnena och katjonerna absorberades av fibrerna, vilket fick dem att svälla, och som resulterade i skapandet av en oorganisk skorpa, leder till cellulosanedbrytning. I slutskedet, fibrerna genomgick en långsam silicifieringsprocess som innebar kondensering av kiselhaltiga föreningar.
Mineraliserat textilfragment på ytan av en tunn kopparbaserad platta från Nausharo-platsen (Kachi-Bolan-regionen, Balochistan, Pakistan), med anor från första hälften av det 3:e årtusendet f.Kr. Vävtekniken, en balanserad slätväv, är direkt identifierbar. Textilfibrerna uppvisar samtidigt en mineralkaraktär med olika täta kopparföreningar och en organisk signatur som härrör från den ursprungliga cellulosan. Kredit:Christophe Moulhérat
Upptäcktsprocessen avslöjade också några av de villkor som är nödvändiga för textil fossilisering; Den främsta bland dem var att de måste begravas med något av metall — närvaron av precis rätt mängd vatten är en annan förutsättning.
Falsk färgrepresentation av en SHG-mikroskopibild av en 4, 000 år gammalt knippe av linfibrer härrörande från en textil på ytan av en vas från den antika staden Tello i Mesopotamien. Författarna fann att cellulosamakrofibriller (gröna) exceptionellt bevarades på plats med korrosion av kopparföremålet, i en mekanism som kombinerade mineralisering och sol-gel silicifiering. Kredit:Gaël Latour och Mathieu Thoury
Forskarna föreslår att deras resultat inte bara visar processen för fossilisering av textil, men också visa hur avbildningstekniker kan användas för att lära sig mer om konserveringstekniker.
© 2020 Science X Network
