Результаты исследований образцов тканей «Марии» и «Вавиты»

На фотографии представлен процесс забора образцов для исследований

Для исследований в российскую лабораторию из Перу были присланы образцы тканей мумий под именами «Мария» (Maria) и «Вавита» (Wawita).

Мумия «Мария» (Maria) [Кликните на изображение для увеличения]

Мумия «Вавита» (Wawita) [Кликните на изображение для увеличения]

Предоставленные образцы биологических тканей были изучены следующими методами:

Сканирующая электронная микроскопия
Raman спектры
ICPE
Состав кизельгура

Характерной особенностью образцов WAWITA является сильный органический запах, напоминающий запах горелого мяса.

Краткое описание результатов:

1. SEM + EDX

Электронная микроскопия поверхности образца проводилась с помощью сканирующего электронного микроскопа Hitachi S-3400N с приставкой EDX в режимах SE и BSE.

В процессе исследования установлено, что поверхность всех образцов сильно загрязнена диатомитом (он же кизельгур, инфузорная земля, горная мука, целит – далее будем употреблять термин кизельгур), различной крупности, частицы до 100 мкм, в природе распространён широко. На поверхности также встречаются песчинки, частицы алюмосиликатных пород и полевых шпатов, повсеместно распространённых в природе.

Образец MARIA BODY представляет собой органические волокна, вид и элементный состав соответствует животным волокнам. Поверхность образца сильно загрязнена кизельгуром, встречаются крупные остатки перемолотых скелетов диатомовых водорослей.

Образец MARIA TOE представляет собой волокнистую структуру, вид и элементный состав соответствует животным волокнам. Поверхность образца сильно загрязнена кизельгуром и кристаллами хлорида кадмия размером около 20 мкм.

Образец MARIA FINGER представляет собой волокнистую структуру, вид и элементный состав областей, свободных от кизельгура, соответствует животным волокнам. Поверхность образца очень сильно загрязнена кизельгуром, образец белого цвета с поверхности. На поверхности образца встречаются кристаллы хлорида кадмия.

Образец WAWITA BOTTOM 1 (кость) представляет собой пористый фрагмент кости (соотношение элементов приближено к фосфориту). Поверхность практически не загрязнена кизельгуром. На поверхности встречаются тела округлой формы размером около 10 кмк, содержащие биогенные элементы (N, P, S, K, много NaCl)

Образец WAWITA BOTTOM 2 (темная масса) представляет собой пористый фрагмент кости (соотношение элементов приближено к фосфориту). Поверхность не загрязнена кизельгуром. Практически вся поверхность покрыта телами округлой формы размером около 10 кмк, состав аналогичен телам на образце WAWITA BOTTOM 1.

2. FTIR (ATR)

С помощью прибора Horiba LABRAM HR800 были отсняты ИК-фурье спектры поверхности образцов. Спектры НПВО (алмаз) снимались с максимально возможным для прибора разрешением 4cm-1. Спектры образцов отличаются друг от друга в деталях, однако общий вид спектра схожий и можно сделать вывод, что основа образцов из тела Марии, пальцев рук и ног представляют один и тот же материал. Общий вид спектра образцов сильно отличается от бумаги, папье-маше, гипса.

Исследований образцов тканей «Марии» и «Вавиты»

График FTIR (ATR) [Кликните на график для увеличения]

3. ICPE

Исследование элементного состава образцов было проведено с целью выявления закономерностей распределения обнаруженных элементов в образцах. Исследования выполнялись на приборе Shimadzu ICPE-9000. Пробоподготовка заключалась в разложении пробы азотной кислотой под давлением в СВЧ-печи.

Результаты количественного и полуколичественного элементного анализа позволяют сделать следующие выводы:

Содержание Al определяется степенью загрязнения поверхности образцов полевыми шпатами. При этом содержание алюминия закономерно уменьшается в образцах, взятых дальше от поверхности и по этой причине менее загрязнённых.

Содержание Ba в образцах существенно не отличается.

Содержание Ca обусловлено прежде всего характерными особенностями живых тканей. Можно сделать вывод, что один из образцов Wawita представлял собой кость. Содержание Ca в образцах MT и MF одинаковое в пределах точности эксперимента, но оно сильно отличается от MB.

Все образцы с поверхности загрязнены Cd. Происхождение кадмия неизвестно, существенное содержание кадмия на образцах, отобранных, по-видимому, с поверхности, оно больше чем в образцах, отобранных из толщи объекта. На это косвенно указывает отсутствие кадмия в костной ткани (хотя там он должен накапливаться) и уменьшение концентрации кадмия пропорционально степени загрязнения поверхности. Сопоставление данных с SEM позволяет утверждать, что кадмий был внесён в образцы с поверхности в виде хлорида кадмия, который не встречается в природе (в частности, в кизельгуре). Одно из применений хлорида кадмия – использование в качестве протравы при крашении растительных волокон (краска лучше закрепляется).

Cu в образцах содержится в сопоставимых количествах, содержание не отличается значительно от образца к образцу.

Содержание Fe в образцах схожее, но результаты анализа не позволяют сделать каких-либо надёжных выводов, т.к. его содержание определяется как загрязнением поверхности, так и естественным содержанием в тканях в виде различных белковых комплексов, таких как гемоглобин, некоторые соли и др.

Содержание K, который должен быть равномерно распределён в живых тканях, несколько разное – оно меньше в образце MF. Это может быть связано как с ошибкой определения (K — один из самых сложных элементов для определения ICPE, ошибка определения обычно составляет около 20%), так и с разным происхождением образцов.

Содержание Mn в образцах одинаковое.

Содержание Na, полученные данные свидетельствуют о большой погрешности его определения методом ICPE, как и K. Кроме того, поскольку SEM выявил в некоторых образцах кристаллы NaCl на поверхности, есть вероятность его сильно неравномерного распределения вследствие естественной причины – высолов на поверхности высыхающих образов в виде кристаллов.

Содержание Sr повышено в костной ткани и примерно одинаковое для образцов MT, MF, MB.

Содержание Zn одинаковое в образцах MB и MT и существенно меньше в MF. Связать наличие Zn c загрязнением поверхности не получается, т.к. MF сильнее всего загрязнён c поверхности, а WB 1 слабо загрязнён.

Редкоземельные элементы в определяемом диапазоне не обнаружены.

Можно сделать выводы:

Все образцы представляют собой биологические ткани, образец MF имеет ту же основу, что и MT, MB — это биологические волокна (не бумага, не гипс, не древесина и т.п.).
Поверхность образцов была обработана препаратом кадмия (наиболее вероятно – хлоридом кадмия, кристаллы которого были найдены методом SEM).
Кизельгур, которым загрязнены образцы – природное вещество.
Элементный состав образцов, в целом, похожий, нет необъяснимого значительного отличия элементного состава образов, хотя есть некоторая разница.

Автор доклада: Серебряков Е.Б., кандидат физико-математических наук, Санкт Петербургский Государственный Университет.

Материалы предоставлены Константином Георгиевичем Коротковым (доктор технических наук, профессор, Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики) специально для сайта «Мир тайн».

Другие статьи по теме: