МикроКТ снизила выход коллагена из древних костей

Исследователи определили, насколько пагубно влияет микрокомпьютерная томография на древние останки. Ученые выяснили, что облучение существенно снижает выход коллагена, который используется при радиоуглеродном датировании. Из-за этого сохранность белка в древних образцах может опускаться ниже порогового значения, при котором результаты радиоуглеродного анализа считаются достоверными, или же после микрокомпьютерной томографии нужно будет отбирать больший по массе фрагмент ценной находки. Своими результатами ученые поделились в статье, опубликованной в журнале Radiocarbon.

Один из важных принципов при работе с антропологическими материалами — нанесение минимального вреда, так как многие методы требуют физического разрушения той или иной находки, которая в свою очередь может быть уникальной. Например, за последние годы ученые предложили способы того, как выделить древнюю ДНК из артефакта эпохи верхнего палеолита (подробнее об этом читайте в материале «Подвеска евразийки»), а также получить коллаген из кости для радиоуглеродного анализа без видимого разрушения образцов.

На протяжении долгого времени в работе с древними костями, зубами и мумифицированными останками ученые используют и различные методы палеорадиологии, которые позволяют исследовать внутреннюю структуру находок без видимого разрушения. Тем не менее рентгенография и компьютерная томография также могут наносить ущерб останкам, так как последние подвергаются облучению. Но степень влияния этого облучения на древние образцы остается малоизученной. Хотя отдельные работы уже публиковались. Например, несколько лет назад ученые показали, что облучение во время микрокомпьютерной томографии может значительно увеличить возраст плейстоценовых образцов, если их датировать с помощью метода электронного парамагнитного резонанса.

Исследователи из научных организаций Австралии и Испании во главе с Рэйчел Вуд (Rachel Wood) из Оксфордского университета вернулись к изучению того, как сильно влияет микрокомпьютерная томография на сохранность древних образцов. Для этого они проанализировали два образца: ископаемую кость шерстистого носорога, обнаруженную в местонахождении Заглик в Иркутской области, а также второй моляр современной свиньи, которая погибла во Франции под колесами автомобиля.

Радиоуглеродный анализ образцов из кости шерстистого носорога показал, что их возраст более 42,6–45,1 тысячи лет. По словам ученых, микрокомпьютерная томография не оказала заметного влияния на полученную радиоуглеродную дату. В то же время они наблюдали заметное снижение выхода коллагена из кости — белка, который используют ученые при этом анализе. Так, если до томографии выход составлял около 7,1 процента, то после облучения он снизился менее чем до 5 процентов (примерно на 33–42 процента от изначальной величины). Примерно такое снижение наблюдалось и при работе с дентином из зуба.

Полученные результаты накладывают несколько важных ограничений на работу с ценными образцами. Во-первых, столь большое снижение выхода коллагена может быть критичным при работе с костями или зубами, где и без облучения сохранность белка находится на грани допустимой нормы. Во-вторых, после пагубного воздействия микрокомпьютерной томографии, вероятно, придется отбирать большие по массе образцы для радиоуглеродного анализа, во время которого они будут полностью уничтожены.

Вдобавок ученые оценили, насколько облучение влияет на результаты исследования изотопного состава углерода и азота — одного из самых популярных современных палеодиетологических методов. По их данным, в этом случае также наблюдаются пагубные последствия, но не такие сильные. Конечный эффект исследователи оценили не более чем в 0,5 промилле.

Рентгеновская компьютерная томография — важный инструмент в руках не только антропологов, но и врачей. С эволюцией этого исследовательского метода можно ознакомиться в нашем наглядном материале «Сюрпризы в нарезке».