Международная группа исследователей зафиксировала необычный случай, когда ткани мозга человека превратились в стекловидное органическое вещество в результате извержения Везувия. Образцы, напоминающие обсидиан, были найдены ранее в черепе одной из жертв природного бедствия в древнеримском Геркулануме. Как и Помпеи, этот город был погребен под слоем пирокластических потоков осенью 79 года нашей эры.
Специалисты из Италии и Германии провели исследование, результаты которого были опубликованы недавно опубликовал журнал Scientific Reports. Предварительно установлено, что останки принадлежат молодому мужчине, которому было около 20 лет. Возможно, он выполнял функции охранника в здании Коллегии августалов (жрецов императорского культа) в Геркулануме, где нашли его скелет.
Для подтверждения того, что стекловидные обломки, найденные в черепе и позвоночнике жертв извержения Везувия, ранее представляли собой человеческий мозг, исследователи провели их тщательный анализ с применением электронно-микроскопического, калориметрического и рамановского методов.
Анализ химического состава, а также выявление белков и жирных кислот, свойственных мозговой ткани, подтвердили, что эти образцы имеют органическое происхождение. Помимо этого, ученые зафиксировали наличие хорошо сохранившихся компонентов нейронных структур, в частности, нервных клеток (нейронов) и их отростков (аксонов).
Установлено, что для достижения стеклообразной структуры ткани требовалось быстрое нагревание до 510 градусов Цельсия с последующим резким охлаждением.
Учёные создали модель, объясняющую этот сценарий. Предположительно, изначально тело мужчины подверглось воздействию горячего облака пепла на короткий период. Кости черепа и позвоночника отчасти защитили мозг от непосредственного контакта с вулканическими выбросами, предотвратив полное испарение тканей.
После того, как пепел осела, температура снизилась, что привело к «остеклению» мозга. Аналогично тому, как после остывания застывает расплавленное стекло. Затем на тело обрушились пирокластические потоки, температура которых достигала 465 градусов Цельсия.
Ученые, говоря о необходимости проведения исследований, отметили, что это единственный задокументированный случай сохранения тканей мозга человека в стекловидной форме. В окрестностях Везувия было обнаружено около 2000 тел, однако подобных случаев больше не зафиксировано.
Органика может переходить в стекловидное состояние во время криоконсервации — сверхбыстрого замораживания при температуре -120 градусов Цельсия. В Геркулануме все случилось в экстремальных условиях вулканического извержения и высоких температур, которые, как правило, полностью разрушают мягкие ткани. Это также делает описанный случай исключительным.
Полученные учеными свежие данные расширяют существующие представления о физических явлениях, сопровождавших извержение Везувия, и о том, как погибли его жертвы.
Несколько научных коллективов ранее воссоздавали ход событий, объединяя данные археологических исследований с информацией о произошедшей природной катастрофе описывал Плиний Младший. Ученые сошлись во мнении, что у извержения было несколько фаз. Сначала Везувий выбросил огромный столб пепла и пемзы, которые покрыли местность плотным слоем. Чуть позже сошли пирокластические потоки. Это извержение продолжалось 18-20 часов. Затем, после небольшого затишья, началась третья фаза — пелейское извержение, которое также сопровождалось землетрясением.