Команда антропологов из Университета Колорадо в Боулдере пытается изменить способ изучения старых костей без повреждений.

Если это звучит как мрачная цель, подумайте: биты с хорошо сохранившимися костями ценны для исследователей, изучающих людей, которые жили тысячи или сотни тысяч лет назад.

Эти образцы иногда содержат коллаген, полезную молекулу, которая может раскрыть огромное количество информации о человеческих останках — от того, как давно человек умер, до того, что он или она съели.

«Костный коллаген — это действительно сокровище в области археологии», — сказала Кристина Райдер, аспирант кафедры антропологии в CU Boulder.

Теперь она и ее коллеги придумали творческий способ бережно обращаться с этим сокровищем.

В исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Scientific Reports , группа описывает новый метод скрининга образцов костей на предмет наличия в них коллагена. В отличие от существующих инструментов, которые ищут этот тип ткани, подход команды не повредит кости в процессе.

Для антропологов этот тест может быть «изменит правила игры», сказал соавтор исследования Мэтт Спонхаймер, профессор антропологии в CU Boulder.

«Эти останки остались нетронутыми на протяжении тысячелетий, поэтому уничтожение образца всегда причиняет боль», — сказал он. «Это вдвойне трагично, если ты это сделаешь, и все напрасно. Это то, что мы пытаемся предотвратить».

Это цель, которая возникла из многих часов разочарования. Несколько лет назад одному из коллег Sponheimer было поручено извлечь коллаген из серии древних образцов костей. Коллаген в костях немного похож на свидетельство о рождении; если ученые могут найти достаточно этого, они могут использовать коллаген, чтобы определить возраст образца человека через радиоуглеродное датирование.

Но этот материал, который помогает скрепить человеческие кости и другие ткани, также плохо стареет. Многие останки скелета , даже из хорошо сохранившихся могил, не содержат его в большом количестве.

«Мой ученик проводил недели и, в конечном счете, месяцы лабораторного времени, пытаясь получить информацию о рационе от древнего коллагена, и это работало невероятно плохо», — сказал Спонхаймер. «Я подумал про себя:« Должен быть лучший путь ».

Как оказалось, не было. В своем последнем исследовании Sponheimer, Райдер и их коллеги обнаружили, что они могут откалибровать аппарат, называемый спектрометром ближнего инфракрасного диапазона, для проверки костей на наличие коллагена.

По словам Райдера, этот процесс удивительно прост. Прибор, который работает с помощью ручного зонда, сканирует образцы кости, а затем — в течение нескольких секунд — вычисляет, сколько коллагена находится внутри.

«Я буду дразнить, что самая длинная часть процесса — это ввод имени файла», — сказал Райдер.

Чтобы убедиться, что их метод был точным, исследователи проверили свой инструмент на более чем 50 образцах измельченной кости с известными концентрациями коллагена. Тесты правильно предсказали приблизительные концентрации коллагена в каждом из этих образцов. Он работал с 44 кусочками цельной кости тоже.

Райдер добавил, что весь спектрометр размером с портфель, что означает, что команда может взять его с собой в поле.

Это уже прошло один громкий пробный прогон. В прошлом году Райдер прилетел в Германию, чтобы встретиться с коллегами из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка. Исследователи хотели датировать человеческие останки, обнаруженные в Долни Вестонице — единственном в своем роде археологическом памятнике в Чешской Республике, где хранятся одни из старейших известных образцов изобразительного искусства в истории человечества.

«У аспиранта этого проекта было только шесть пробирок с образцами из человеческих захоронений», — сказал Райдер. «Это было все, что она имела, и это было все, что кто-либо собирался иметь в обозримом будущем».

Благодаря ее спектрометру в ближней инфракрасной области, однако, исследователи смогли ограничить количество костей, которые они должны были разрушить для радиоуглеродного анализа. Группа опубликовала свои результаты в начале этого месяца в журнале Archaeological Science: Reports .

И, по словам Спонхаймера, метод команды однажды также позволит им проверять кости на наличие чего-то еще более ценного, чем коллаген : древняя ДНК.

«Для тех, кто выполняет эту работу, практические преимущества очевидны», — сказал Спонхаймер.