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布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀分析古人類(lèi)骨骼

2024-09-20

骨骼是古代人群的豐富信息來(lái)源,它能夠向考古學(xué)家提供(古代人群的)關(guān)于其飲食、瘟疫和遺傳關(guān)系的寶貴信息。然而,要進(jìn)行放射性碳年測(cè)定、DNA分析或同位素研究,骨骼必須保存完好。

布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀可以直接在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定骨骼的分解程度,幫助考古學(xué)家篩選和確定哪些骨骼需要帶回實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步的研究,避免實(shí)地發(fā)掘出的已經(jīng)嚴(yán)重分解的骨骼材料運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室。

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不同于大眾的認(rèn)知,考古學(xué)家并不研究恐龍(研究恐龍的是古生物學(xué)家)。

一、骨骼保存情況的測(cè)定

骨骼由許多不同的成分組成:主要是膠原蛋白(一組結(jié)構(gòu)蛋白)和礦物質(zhì)生物磷灰石(一種鈣磷酸鹽),二者都可以在(研磨后的)骨骼樣本的FTIR譜圖中輕松識(shí)別出來(lái)。

有意思的是,有機(jī)膠原蛋白比礦物質(zhì)生物磷灰石更容易分解。因此,兩者的比例可用來(lái)指示骨骼樣本的保存狀況。較高的比例表示骨骼保持好,而較低比例表示保存較差。

我們來(lái)舉一個(gè)例子。在這個(gè)例子中,我們?cè)诎l(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)使用布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀對(duì)兩塊來(lái)歷不明的骨骼進(jìn)行了分析。MOBILE-IR II是此類(lèi)分析的絕佳選擇,因?yàn)樗粌H便攜,還能在艱苦的現(xiàn)場(chǎng)條件下,提供實(shí)驗(yàn)室級(jí)結(jié)果。

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發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)的MOBILE IR II

分析時(shí),我們對(duì)一小部分骨骼進(jìn)行研磨,然后放在ATR晶體上。一分鐘后,結(jié)果就出來(lái)了。

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來(lái)自發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)的兩個(gè)骨骼樣本的譜圖

 骨骼樣本A的FTIR譜顯示出膠原蛋白峰信號(hào)弱且寬,但磷酸鹽峰信號(hào)強(qiáng)而尖銳。相比之下,骨骼樣本B顯示出膠原蛋白峰信號(hào)顯著,磷酸鹽峰信號(hào)強(qiáng)且較寬。

由此可以明顯看出,第二個(gè)骨骼樣本保存得更好,在DNA或同位素分析中取得良好結(jié)果的可能性更高。

二、結(jié)論

在發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)使用布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀,有助于考古學(xué)家通過(guò)測(cè)量膠原蛋白與生物磷灰石的比例,來(lái)評(píng)估骨骼的保存情況。該技術(shù)有助于確定哪些骨骼處于最佳狀態(tài)、適合進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室分析,從而降低了使用過(guò)度分解樣品的風(fēng)險(xiǎn)。

這種方法提高了后續(xù)研究(例如,放射性碳年測(cè)定和DNA分析)的可靠性,確保研究人員能夠獲得有關(guān)古代人群的準(zhǔn)確而有意義的信息。這種方法不僅提高了考古研究的效率,還確保了從古代人類(lèi)骨骼中收集的數(shù)據(jù)的完整性和質(zhì)量。


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