כיצד הכימיה של עצם הבריח של מלחים טיודור חושפת תובנות חדשות לגבי ההזדקנות והדרישות הפיזיות של החיים על סיפון ה"מרי רוז".
לִלמוֹד: מאיר אור על מרי רוז: זיהוי הבדלים כימיים בהזדקנות אנושית ובידידות בעצם הבריח של מלחים באמצעות ספקטרוסקופיה של ראמאן. קרדיט תמונה: Shutterstock AI / Shutterstock.com
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת PLOS Oneחוקרים חקרו את הכימיה של עצמות עצם הבריח של מלחים שמתו על מרי רוז, ספינת הדגל של מלך טיודור הנרי השמיני.
מה הייתה ספינת המלחמה מרי רוז?
מרי רוז, אחת מספינות המלחמה הגדולות של הנרי השמיני, טבעה במהלך קרב סולנט ביולי 1545. באוקטובר 1982, גוף הספינה שנותר של מרי רוז הועלה אל פני השטח כחלק מחפירה בת ארבע שנים שבה נמצאו שרידים חלקיים של לפחות 179 פרטים ואלפי חפצים.
שכבות של משקעים רכים הצטברו מעל ההריסה עקב הגאות והשפל של סולנט, ויצרו סביבה אנאירובית ששמרה להפליא חומרי שלד וחפצים. תשעים ושמונה אנשים, כולם היו גברים בגילאי 10 עד 40 שנים, שוחזרו חלקית מלמעלה מ-9,000 עצמות.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו בספקטרוסקופיה של ראמאן כדי לחקור את הכימיה של עצמות עצם הבריח של אנשים שמתו על מרי רוז. הם השיגו עצמות עצם הבריח השייכות ל-12 פרטים מקרן מרי רוז.
אנשים אלו חולקו לשלוש קבוצות גיל: 13-18, 18-30 ו-30-40. כל העצמות נמצאו בתוך גוף הספינה ומייצגות את הצוות על סיפון הספינה.
ספקטרות הושגו באמצעות מיקרוסקופ ראמאן עם לייזר 785 ננומטר (ננומטר) בגודל נקודה של 0.2 מילימטר (מ"מ). הטווח הספקטרלי היה בין 1,704 ס"מ-1 ו-594 ס"מ-1.
בסך הכל, 336 ספקטרום נרכשו לאורך המשטח הקדמי של הבריח. הנתונים תוקנו בבסיס קו הבסיס לפני נורמליזציה וקטורית ונותחו באמצעות ניתוחי רכיבים עיקריים וניתוחי אבחנה ליניאריים כדי לבחון שינויים בכימיה של עצם הבריח עם ההזדקנות.
התפוקה כללה עלילות ציונים, שחשפו מגמות בין מחלקות, והעמסים שהבחינו בכימיקלים האחראים למגמות שנצפו. יחסים התחלתיים של 960 ס"מ-1: 1,450 ס"מ-1 חושבו כדי לקבוע שימור קולגן. כמו כן נמדדו יחסי מינרל לחלבון ותוך-מינרל לקרבונט.
ממצאי המחקר
כל המדידות נרכשו מעצם קליפת המוח הבריחית; לכן, הם היו דומים בהרכבם. בשל רמת העקביות הגבוהה שנצפתה במגמות הכימיות, לא תמיד ניתן היה להבחין בתרומות כימיות ספציפיות לחלקות הניקוד. איכות הקולגן הוערכה ב-8.01, ובכך מעידה על שימור חלבון טוב בדגימות.
כאשר המדידות נותחו לפי גיל, קבוצות הגיל הופרדו והראו חפיפה משמעותית. עם זאת, ממוצעים נפרדים חשפו שינוי בכימיה של עצם הבריח עם ההזדקנות.
עומסים הצביעו על כך ששינויים אלו נבעו בעיקר מפוספט. הקבוצה המבוגרת ביותר הראתה את רמות הפוספט הגבוהות ביותר, ואילו לקבוצות הצעירות והבינוניות היו דפוסי הרכב פוספטים פחות אך דומים.
כמו כן ניכרו שינויים בקרבונט, כאשר הקבוצה המבוגרת ביותר מציגה את העוצמה הגבוהה ביותר, ואחריה הקבוצה הצעירה והבינונית. השינויים בפרולין ובאמיד III היו פחות עזים. עוצמת החלבונים ירדה עם ההזדקנות.
יחס הפוספט לקרבונט (P:C) לא השתנה באופן משמעותי עם ההזדקנות. עם זאת, דפוס הולך וגדל ביחסי P:C נצפתה מהקבוצות הצעירות ביותר לאמצעיות, בעוד שדפוס מצטמצם נצפה מהקבוצות הבינוניות למבוגרים ביותר.
יחס הפוספט לאמיד III (P:A) עלה עם ההזדקנות. בסך הכל, המינרלים עלו עם הגיל, בעוד שרמות החלבון ירדו.
בניתוח לפי גיל וצד, דפוס ההזדקנות השתקף בכל צד, כאשר הקבוצה הצעירה ביותר נפרדה משאר הקבוצות. דפוס זה היה בולט יותר בעצמות הבריח הימניות.
ההעמסים הצביעו על כך ששינויים בשני עצם הבריח נבעו מקרבונט ופוספט.
הקבוצה המבוגרת ביותר הציגה באופן עקבי את רמות הפוספט והקרבונט הגבוהות ביותר בשני הצדדים, בעוד שלקבוצות הצעירות והבינוניות היו עוצמות נמוכות אך דומות. שינויים משמעותיים עם הגיל נצפו עבור amid III משני הצדדים, כאשר הקבוצה הצעירה ביותר מציגה את העוצמה הגבוהה ביותר, ואחריה הקבוצה הבינונית והמבוגרת ביותר.
שינויים באמיד היו ברורים עבור עצם הבריח הימנית, כאשר עוצמתו יורדת עם הגיל. השינויים ביחס P:C עם הגיל היו דומים בשני הצדדים, עלו מהקבוצות הצעירות ביותר לבינוני והצטמצמו בקבוצה המבוגרת ביותר. באופן השוואתי, יחס P:A עלה עם הגיל בשני הצדדים, שהיה בולט יותר מהקבוצות האמצעיות לקבוצות הוותיקות ביותר.
מסקנות
ממצאי המחקר מדגישים שחלבון נשמר היטב בשרידי השלד של מלחים של מרי רוז. מינרלי העצם עלו עם הגיל, בעוד שרמות החלבון ירדו. יתרה מכך, העלייה במינרלים הייתה בולטת יותר מהירידה בחלבון.
עצם הבריח הימנית הראתה שינויים עמוקים יותר עם ההזדקנות, שיכולים לנבוע מתחלופה מוגברת של עצמות מלחץ ביומכני חיצוני. ייתכן שהידידות השפיעה גם על דפוסי הכימיה של העצם; עם זאת, יש צורך במחקרים עתידיים כדי לאשר את הגורמים לדפוסים אלה.
