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Forscher enthüllen Geheimnisse eines 6.000 Jahre alten Amuletts

Forscher enthüllen Geheimnisse eines 6.000 Jahre alten Amuletts

Eine wissenschaftliche Analyse mysteriöser Amulette aus dem Jahr 3.000 v. Chr. hat neue Informationen über alte Metallurgietechniken ans Licht gebracht. Ein Kupferamulett ist das früheste bekannte Wachsgussobjekt der Geschichte.

Laut Phys.org hat ein Forscherteam eine neue Erklärung über Technologien, die im dritten Jahrtausend v. Chr. Für die Kupferamulettproduktion verwendet wurden. Durch die Verwendung eines neuartigen UV-sichtbaren Photolumineszenz-Spektralbildgebungsansatzes konnten sie die Parameter des Produktionsprozesses detailliert beschreiben – wie die Reinheit des Kupfers und die Schmelz- und Erstarrungstemperaturen.

Die Sammlung kleiner Amulette wurde 1985 an der archäologischen Stätte Mehrgarh im heutigen Belutschistan im Westen Pakistans entdeckt. Die Forscher gehen davon aus, dass die Amulette für religiöse Zwecke geschaffen worden sein könnten. Das Kupferartefakt, auf das sich ihre Studie konzentrierte, war jedoch drei Jahrzehnte lang nicht vollständig untersucht worden. Der Physiker Mathieu Thoury vom Synchrotron-SOLEIL-Labor in Frankreich sagte gegenüber der International Business Times:

Wissenschaftler waren mit traditionellen bildgebenden Verfahren an die Grenzen dessen gestoßen, was sie aus dem Amulett lernen konnten, und konnten die Paradoxien hinsichtlich der Herstellung nicht lösen. Wir haben einen Vollfeld-Photolumineszenz-Ansatz entwickelt, um die Struktur und Zusammensetzung des Objekts detaillierter zu betrachten. Dies hat es uns ermöglicht, auf der Grundlage dessen, woraus es heute besteht, abzuleiten, woraus das Amulett bestand, als es vor sechs Jahrtausenden geschaffen wurde.“

Vergleich von High Spatial Dynamics-Photolumineszenz (PL) (oben) und optischen Mikroskopiebildern (unten). Die abgebildete Fläche entspricht einem Teil einer der Speichen des Amuletts. Das PL-Bild zeigt eine eutektische stabförmige Struktur, die in allen anderen getesteten Techniken nicht nachweisbar ist. Das Bild ermöglichte es den Forschern, den Herstellungsprozess des Amuletts zu erklären. © T. Séverin-Fabiani, M. Thoury, L. Bertrand, B. Mille, IPANEMA, CNRS / MCC / UVSQ, Synchrotron SOLEIL, C2RMF

Die neuen Informationen kamen durch eine Zusammenarbeit zwischen Forschern des CNRS, des französischen Ministeriums für Kultur und Kommunikation und des SOLEIL-Synchrotrons zustande. Sie dokumentierten ihre Arbeit in einem Artikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturkommunikation .

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Das Wachsausschmelzverfahren wird verwendet, um aus einer Originalform gegossene Metallskulpturen zu duplizieren. Die Methode wird heute noch verwendet, aber bis jetzt waren die Beweise für ihre Anwendung während der Jungsteinzeit begrenzt. Das Verfahren hat sich jedoch seit der Jungsteinzeit nicht wesentlich geändert. Dieses Verfahren wird oft als Ergebnis technologischer Innovationen in vielen anderen Bereichen wie Zahnmedizin, Töpferei und Textilien angesehen.

Das Wachsausschmelzverfahren war in der Geschichte der Metallurgie von entscheidender Bedeutung. Mit der Zeit wurde es im Nahen Osten, in Mesopotamien und im Mittelmeerraum populär. Die Menschen begannen mit dieser Methode nicht nur Amulette, sondern auch kleine Figuren und andere Gegenstände herzustellen.

Eine Sammlung kleiner Ziergegenstände aus Wachsausschmelzverfahren, die bei Ausgrabungen am MR2-Standort in Mehrgarh gefunden wurden. ( D. Bagault, B. Mille, C2RMF )

Die Forscher beschrieben den Herstellungsprozess des Amuletts: Es begann mit der Herstellung eines Modells aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt wie Bienenwachs, das mit Ton bedeckt war. Das Modell wurde erhitzt, um das Wachs zu entfernen, und gebrannt, um eine Form zu erstellen, die dann mit Kupfer gefüllt wurde.

Um die Anwendung dieser Methode zu bestätigen, verwendete das Wissenschaftlerteam eine Photolumineszenz-Technik, bei der die zu analysierenden Objekte mit Licht bestrahlt werden. Durch diesen Prozess beobachteten sie, dass in der Probe zwei Kupferoxide vorhanden waren. Die gleichen physikalischen und chemischen Muster schienen auf der Oberfläche der Probe vorhanden zu sein, was darauf hindeutet, dass das Amulett aus einem einzigen Stück gegossen wurde. Das Vorhandensein von Kupferoxiden beweist, dass es aus einer reinen Kupferschmelze hergestellt wurde.

Die archäologische Stätte in Mehrgarh, wo das Amulett gefunden wurde. (C. Jarrige/Mission archéologique de l’Indus )

Amulette sind einige der faszinierendsten und geheimnisvollsten antiken Artefakte. April Holloway berichtete im November 2013 über zwei weitere interessante neolithische Anhänger zu Ancient Origins. Sie schrieb:

„1914 wandte sich der Schweizer Amateurarchäologe Ernest Roulin mit einer unglaublich seltenen Entdeckung an das Museum of Science and Art in Irland – zwei antike Amulette aus Fragmenten des menschlichen Schädels. Die Amulette wurden in die Jungsteinzeit um 3.500 v. Chr. datiert und haben zu einigen faszinierenden Schlussfolgerungen über die Praktiken und Überzeugungen unserer alten Vorfahren geführt. Die Amulette haben eine ovale Form und sind an einem Ende perforiert, möglicherweise zum Auffädeln, damit der Artikel um den Hals getragen werden kann. Die Kanten sind gut verarbeitet und abgerundet, was auch darauf hindeutet, dass sie als Anhänger getragen oder ausgestellt wurden.“

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Die beiden Schädelamulette aus Neuchâtel, Schweiz. ( Nationalmuseum von Irland )

Über den möglichen Zweck dieser Amulette schreibt Holloway:

„Ernest Roulin und eine Reihe von Archäologen haben vorgeschlagen, dass die Schädelfragmente vom Verstorbenen entfernt und dann perforiert und poliert wurden, um Anhänger zu bilden, möglicherweise um der Welt des Verstorbenen Kraft oder Schutz zu verleihen oder vielleicht einfach um frühere Mitglieder der Gemeinschaft. Der französische Anthropologe Paul Broca hat jedoch eine andere grausamere Hypothese aufgestellt, nämlich dass die Schädel vor dem Tod des Individuums durch Trepanation, auch bekannt als Trepanieren, perforiert wurden.


    Ein Rezept aus dem Mageninhalt einer 6.000 Jahre alten Mumie

    Anders als bei typischen ägyptischen Mumien aus der Zeit um 4000 v. Zum Glück für die Forscher konnten sie sogar sehen, was seine letzte Mahlzeit war: eine einfache Suppe aus Gerste, Frühlingszwiebeln und Tilapia.

    Der Niltilapia war vor Tausenden von Jahren für die alten Ägypter ein Grundnahrungsmittel und eine kulturelle Ikone. Es war auch eine der ersten kultivierten Fischarten. Die Fische, die sie in Netzen gefangen oder im Nil aufgespießt haben, tauchten in ihrer Kunst und Religion sowie auf ihren Tellern auf. Ähnlich wie heute in den Tilapia-Farmen auf der ganzen Welt, haben sie sie auch in geschlossenen Teichen aufgezogen, um den Zugang zu erleichtern.

    Tilapia war ein solches Merkmal des Lebens, dass es sogar eine eigene Hieroglyphe hatte. Ägyptische Gräber präsentieren die Fische in Teichen und es war auch eine beliebte Form für altägyptische Flaschen und Make-up-Paletten. Die Leute glaubten, dass dieser Fisch ein Führer für das Sonnenboot des Sonnengottes Ra war, das über den Himmel segelte und vor der Annäherung der Apophis-Schlange auf der Unterweltreise warnte. Der Tilapia-Fisch wurde auch mit Wiedergeburt und Erneuerung in Verbindung gebracht, daher wurde sein Abbild manchmal in Todestücher eingenäht.

    Darüber hinaus wurde der Tilapia mit Hathor, der Göttin der Liebe und der Frauen und einem Symbol der Fruchtbarkeit, in Verbindung gebracht. Die Menschen trugen Amulette, die den Tilapia-Fisch darstellten, um zu versuchen, ihre eigene Fruchtbarkeit zu erhöhen. Diese ungewöhnliche Assoziation kann durch ein seltsames Tilapia-Verhalten erklärt werden. Fischbabys schwimmen kurz nach dem Schlüpfen und wenn Gefahr naht, zum Schutz in das Maul der Mutter. Nachdem die Sorge vorüber war, tauchten die Kleinen auf, die von den alten Ägyptern möglicherweise als wundersam regenerierte Fischbabys oder als auf ungewöhnliche Weise geborene Kreationen fehlinterpretiert wurden.

    Fischer putzen und bereiten Fisch zu. (Acrogame/AdobeStock)

    Die alten Ägypter würden den Tilapia, den die meisten Menschen heute essen, nicht als den gleichen Fisch erkennen, den sie vor so langer Zeit bevorzugten ... und in gewisser Weise hätten sie Recht, es ist nicht der gleiche Fisch. Gezüchteter Tilapia, die am leichtesten zugängliche Version des weltweit vorkommenden Fisches, wird selektiv auf weiße gezüchtet, aber der wilde Tilapia, der in der Nähe und im Nil gefunden wurde, war der dunkle Typ.

    Die letzte Mahlzeit der oben erwähnten Mumie ist ein authentischer altägyptischer Kastanien- und Tilapia-Eintopf, der den ganzen Fisch enthält - Gräten, Flossen, Schuppen und alles.

    Gerste, die andere Hauptzutat des alten Fischgerichts, war eine wichtige Nutzpflanze für die alten Ägypter. Es wurde als Getreide gegessen und auch zur Herstellung von Brot und Bier verwendet. Dieses Getreide war so ein Grundnahrungsmittel, dass einige sagen, dass wenn ein alter Ägypter Gerstenbrot und Bier hatte, er eine vollständige Ernährung hatte. Bier wurde von allen Schichten der Gesellschaft genossen.

    Wenn Sie heute eine ähnliche Mahlzeit zubereiten, können Sie mit anderen Gewürzen aus dem alten Ägypten wie Koriander, Fenchel, Wacholder, Kreuzkümmel, Knoblauch und/oder Thymian etwas mehr Geschmack hinzufügen. Butter und Käse sind ebenfalls Optionen und könnten einen Hauch von Geschmack verleihen, der dem alten Adel zugänglich war. Bier und ein schönes knuspriges Brot könnten das Essen auch abrunden, für ein wirklich authentisches altägyptisches Erlebnis!


    Geheimnisse der Entstehung des antiken Amuletts nach 6.000 Jahren enthüllt

    Eine neue Photolumineszenz-Technik hat Archäologen geholfen, die Geheimnisse eines 6.000 Jahre alten Amuletts zu lüften, das vor drei Jahrzehnten in Pakistan gefunden wurde. Es wird angenommen, dass das Objekt das früheste ist, das mit Wachsausschmelzguss hergestellt wurde – einer Methode, mit der Metallskulpturen nachgebildet werden, die aus einer Originalskulptur gegossen wurden.

    Das Amulett wurde an der Stätte von Mehrgarh ausgegraben, einer neolithischen Stätte in Belutschistan, Westpakistan. Die Stätte wird während der Jungsteinzeit im alten Südasien oft als "Schmelztiegel für technologische Innovation" bezeichnet, da die dort lebenden Menschen in so unterschiedlichen Bereichen wie Töpferei, Textilien und sogar Zahnmedizin Innovationen hervorbrachten.

    Als das Amulett 1985 entdeckt wurde, stellten die Forscher fest, dass die Komplexität und der Mangel an Symmetrie des Objekts darauf hindeuteten, dass es wahrscheinlich im Wachsausschmelzguss hergestellt wurde, aber Beweise dafür fehlten noch.

    "Wissenschaftler waren mit traditionellen bildgebenden Verfahren an die Grenzen dessen gestoßen, was sie aus dem Amulett lernen konnten. Wir haben einen Vollfeld-Photolumineszenz-Ansatz entwickelt, um die Struktur und Zusammensetzung des Objekts detaillierter zu betrachten. Daraus konnten wir schließen, was das Amulett war." aus, als es vor sechs Jahrtausenden zum ersten Mal geschaffen wurde, basierend auf dem, woraus es heute besteht", sagte der Physiker Mathieu Thoury von der europäischen Plattform IPANEMA (am Synchrotron-Standort SOLEIL in Frankreich). IBTimes UK.

    Foto des in Mehrgarh gefundenen Amuletts, der älteste entdeckte Beweis für Wachsausschmelzverfahren D Bagault/C2RMF

    Reines Kupfer und Wachsausschmelzguss

    Die Vollfeld-Photolumineszenz-Technik funktioniert, indem man die Objekte, die die Forscher analysieren möchten, mit Licht bestrahlt. Sie können dann das von der Probe wieder emittierte Spektrum bestimmen. Dies ermöglicht es ihnen, zwischen den verschiedenen Elementen zu unterscheiden, aus denen das Amulett besteht. In diesem Fall beobachteten sie, dass in der Probe zwei Kupferoxide vorhanden waren.

    Die archäologische Stätte in Mehrgarh, wo das Amulett gefunden wurde C Jarrige/Mission archéologique de l’Indus

    Die gleichen physikalischen und chemischen Muster erschienen auf der Oberfläche des Amuletts. Dies deutet darauf hin, dass es wahrscheinlich als Einzelstück gegossen wurde – was der Theorie würdigt, dass es im Wachsausschmelzverfahren hergestellt wurde. Darüber hinaus deutet das Vorhandensein der Kupferoxide darauf hin, dass das Amulett aus einer sehr reinen Kupferschmelze hergestellt wurde. Es wäre dann im Wachsausschmelzverfahren in eine vorbereitete Tonform gegossen worden – der früheste Beweis für die Anwendung einer solchen Technik.

    „Die Verwendung von reinem Kupfer kann darauf hinweisen, dass dieses Objekt einen besonderen Status hatte, es wurde möglicherweise für religiöse oder rituelle Zwecke verwendet. Die Tatsache, dass die Metallurgen so früh die Wachsausschmelztechnik verwendeten, bestätigt die beeindruckende Fähigkeit, die die Menschen in Mehrgarh hatten, innovieren – und es war wirklich eine wichtige Innovation, wenn man bedenkt, dass die Technik noch heute verwendet wird, fast 6.000 Jahre nach der Erschaffung des Amuletts“, sagt Thoury.

    „Diese Innovation ist von entscheidender Bedeutung für die Geschichte der Metallurgie. Vom Ende des 5. bis zum 3. Jahrtausend wird sie sich im gesamten Nahen Osten ausbreiten. Die Menschen werden Wachsausschmelzverfahren verwenden, um kleine Statuen herzustellen, und dann später in Mesopotamien größere, um wichtige spirituelle Figuren darzustellen. Die Tatsache, dass sie sich für diese spezielle Technik entschieden haben, wenn sie eine andere hätten verwenden können, um das Amulett herzustellen, sowie die Tatsache, dass es aus reinem Kupfer besteht, legen nahe, dass das Objekt für sie wertvoll war “, ergänzt sein Kollege und Co-Autor Benoit Mille.

    Photolumineszenz (oben) und optische Mikroskopie (unten) Bilder eines Bereichs des Amuletts T Séverin-Fabiani/M Thoury/L Bertrand/B Mille/Ipanema CNRS MCC UVSQ/SOLEIL/C2RMF

    Die Vollfeld-Photolumineszenz-Technik ermöglichte es Wissenschaftlern somit, die Geheimnisse der Herstellung des Amuletts aufzudecken und eine bedeutende technologische Innovation zu identifizieren, die vor 6.000 Jahren stattfand.


    Dieses 6.000 Jahre alte Amulett ist der erste Beweis für eine Technologie, die noch heute von der NASA verwendet wird

    Wissenschaftler haben die früheste bekannte Anwendung eines modernen Metallbearbeitungsprozesses in einem 6.000 Jahre alten Amulett aus Pakistan gefunden und zeigen, dass die alten Handwerker, die es hergestellt haben, ihrer Zeit weit voraus waren.

    Das Verfahren wird als Wachsausschmelzverfahren bezeichnet und Variationen davon werden noch heute von der NASA und vielen anderen Herstellern verwendet. Es beinhaltet die Herstellung einer Wachsguss-Replik Ihres gewählten Objekts, das Einlegen in eine Tonform und das anschließende Ersetzen des Wachses durch geschmolzenes Metall.

    Um das sechsspeichige Amulett dazu zu bringen, seine Entstehungsgeschichte aufzugeben, feuerte ein Team unter der Leitung des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) einen leistungsstarken Lichtstrahl auf das Artefakt. Diese als Photolumineszenzspektroskopie bezeichnete Technik verwendet Lichtabsorption und Reflexionen, um zu bestimmen, welche Metalle in einem Objekt enthalten sind.

    Die Wissenschaftler bemerkten winzige Stäbchen aus Kupferoxid im Inneren des Metalls, was darauf hindeutet, dass Sauerstoff versehentlich in das Amulett eingelassen wurde, als seine Hersteller versuchten, es aus einem einzigen Stück Kupfer zu formen. Das deutet zusammen mit seiner unsymmetrischen Form auf einen Wachsausschmelzguss hin.

    „Wir haben eine versteckte Struktur entdeckt, die eine Signatur des ursprünglichen Objekts ist, wie es hergestellt wurde“, sagte der leitende Forscher Mathieu Thoury vom CNRS-Zentrum für antike Materialien zu Sarah Kaplan at Die Washington Post. "Sie haben eine Signatur von dem, was vor 6.000 Jahren geschah."

    Damit die Photolumineszenzspektroskopie funktioniert, müssen die Lichtstrahlen stark genug sein, um die Elektronen im Inneren von Materialien anzuregen, damit sie als Reaktion ihr eigenes Lichtspektrum emittieren.

    Wissenschaftler können diese dann analysieren und erhalten in diesem Fall Zugang zu Teilen des Amuletts, die sie sonst nicht sehen könnten.

    Die Technik enthüllte das im Amulett verwendete Metallerz (extrem reines Kupfer), den absorbierten Sauerstoffgehalt und die Schmelz- und Erstarrungstemperaturen (etwa 1.072 Grad Celsius).

    Die Photolumineszenztechnik (oben) zeigte Kupferoxidspuren. Bildnachweis: T. Severin-Fabiani/M. Thoury/L. Bertrand/B. Mille/IPANEMA/CNRS/MCC/UVSQ/Synchrotron SOLEIL/C2RMF

    Die Einführung des Wachsausschmelzverfahrens zu diesem Zeitpunkt in der Geschichte der Menschheit markierte einen großen Wandel in der Art und Weise, wie Metallgegenstände hergestellt wurden. Zuvor nutzten Metallbauer den Dauerformguss, bei dem immer wieder die gleichen Metallformen verwendet werden.

    Der Wachsausschmelzguss ermöglicht kompliziertere Designs: Messer, Wasserkrüge, Werkzeuge, Schmuck, sogar Metallstatuen.

    Wie Die Washington Post berichtet, dass eine riesige Buddha-Statue in Tōdai-ji, ultra-teure Fabergé-Eier und verschiedene NASA-Ausrüstung dank des wachsarmen Gießens – oder seines Nachfolgers, des Feingusses (im Grunde eine komplexere Version derselben Idee) – existieren.

    Dieses uralte Amulett ist vielleicht nicht ganz so schick oder raffiniert, aber es ist dennoch eine eindrucksvolle Demonstration wissenschaftlicher Erkenntnisse aus mehreren Jahrtausenden.

    "Es ist nicht das schönste Objekt, aber es hat trotzdem so viel Geschichte", sagte Thoury. "Es zeigt, wie innovativ die damaligen Metallbauer waren und die Technik optimieren und verbessern wollten."

    Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Naturkommunikation.

    Und zum Schluss noch ein umfassender Blick auf das historische Amulent:

    Bildnachweis: D. Bagault/C2RMF


    Die Antarktis enthüllt uralte Geheimnisse, während Forscher die 120.000 Jahre alte versteckte Unterwasserwelt erkunden

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    Ein mysteriöser alter Meeresboden, der seit mehr als 120.000 Jahren in völliger Isolation geblieben ist, soll von Forschern erforscht werden.

    Ein Team von Wissenschaftlern macht sich auf den Weg in die Antarktis, um eine Region zu erkunden, die seit mehr als 120.000 Jahren mit Eis bedeckt ist. Diese seltene Gelegenheit ergab sich, nachdem ein Eisberg namens A68 – viermal so groß wie London – 2017 aus dem Larsen-Schelfeis gebrochen war und eine fremde Welt freigelegt hatte, die noch nie zuvor von Wissenschaftlern erforscht wurde.

    Dies ist eine noch nie dagewesene seltene Gelegenheit, die es Experten ermöglicht, ein außerirdisches Ökosystem mit einer Größe von etwa 6.000 Quadratkilometern zu untersuchen.

    Als sich der massive Eisblock bewegte, enthüllte er eine Region, die lange Zeit nicht das Licht der Welt erblickt hatte, und jetzt werden Experten in ihre Geheimnisse eintauchen und nach Leben suchen, das dort möglicherweise gefangen geblieben ist.

    Es ist eine seltene Gelegenheit, ein verstecktes, außerirdisches Ökosystem zu erkunden. Bildquelle: BAS

    Über diese seltene Gelegenheit sagte die BAS-Meeresbiologin Katrin Linse dem Independent: “Wir wissen nichts darüber, sie wurde von einem mehrere hundert Meter dicken Schelfeis bedeckt.“

    “Es ist wichtig, dass wir schnell dort ankommen, bevor sich die Unterwasserumgebung ändert, wenn Sonnenlicht ins Wasser eindringt und sich neue Arten anzusiedeln beginnen.”

    Während der drei Wochen dauernden Exploration werden Meeresbodentiere, Mikroben, Plankton, Sedimente und Wasserproben gesammelt sowie Hinweise auf neue Meeressäuger oder Vögel, die möglicherweise in die exponierten Gewässer gewandert sind, dokumentiert.

    Während ihr Flugzeug genau richtig ist, geben Forscher zu, dass sie wirklich nicht wissen, was sie erwartet, wenn sie dort ankommen.

    “Wir müssen hier mutig sein,” sagt BAS-Wissenschaftsdirektor David Vaughan.

    Antarktis vom Weltraum aus gesehen. Bildquelle: NASA.

    “Larsen C liegt weit südlich und es gibt viel Meereis in der Gegend, aber das ist eine wichtige Wissenschaft, also werden wir unser Bestes geben, um das Team dorthin zu bringen, wo es sein muss.”

    Diese Reise stellt eine einzigartige und beispiellose Gelegenheit für Wissenschaftler dar, in eine abgelegene Region der Erde zu blicken, die noch nie zuvor erforscht wurde.

    “Wir gehen in einen Bereich, in dem wir nicht wissen, was wir finden werden, und das ist eine aufregende Sache,” sagte Linse BBC-Nachrichtenradio.

    “Ich erwarte, ähnliche Tiere zu finden, wie wir sie in der extremen Tiefsee finden, also Tiere, die nicht daran gewöhnt sind, sich von grünem Futter zu ernähren, weil es oben kein Phytoplankton im Wasser gab… Wir wissen es nicht, bis wir es gesehen haben es.”

    Alle Forscher, die an der neuen Umfrage teilnehmen, sind sich der Bedeutung ihrer Mission bewusst, denn das Öffnen von Beobachtungsfenstern wie diesem dauert manchmal mehr als 100.000 Jahre.

    “Ich kann mir in keinem Ökosystem der Erde eine dramatischere Veränderung der Umweltbedingungen vorstellen,” sagte in einem Interview mit Nature, Meeresökologe Julian Gutt vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Deutschland – eine der beteiligten Einrichtungen an dieser Reise.

    Wie vom Unabhängigen festgestellt, neben der Untersuchung des Lebens, das die Region bewohnt, werden Klimawissenschaftler versuchen herauszufinden, ob das Auseinanderbrechen des Larsen-Schelfeis durch den Klimawandel verursacht wurde oder nicht.


    Wissenschaftler enthüllen Geheimnisse von ultraschwarzen Fischen, die in den tiefsten Tiefen schwimmen

    WASHINGTON (Reuters) - Für Fische, die die immense Dunkelheit der Tiefsee bewohnen, bietet die ultraschwarze Farbe eine großartige Tarnung in einer Fisch-Essen-Fisch-Welt. Wissenschaftler, die einige dieser exotischen Kreaturen untersuchen, haben jetzt das Geheimnis ihrer extremen Farbe gelüftet.

    Diese Fische - wie der Fangzahn, der Pazifische Schwarzdrachen, der Seeteufel und der Schwarze Schwalben - haben die Form, Größe und Packung des Pigments in ihrer Haut so verändert, dass es weniger als 0,5% des auftreffenden Lichts reflektiert, sagten die Forscher am Donnerstag.

    Sie untersuchten 16 Arten, die dieser Definition von Ultra-Black entsprechen. Diese umfassten sechs verschiedene Fischordnungen – große Gruppierungen, die jeweils eine gemeinsame Evolutionsgeschichte haben – was darauf hindeutet, dass sich diese Modifikation in allen unabhängig entwickelt hat.

    "Im tiefen, offenen Ozean gibt es kein Versteck und viele hungrige Raubtiere", sagte die Zoologin Karen Osborn vom National Museum of Natural History der Smithsonian Institution in Washington, eine Co-Autorin der in der Zeitschrift Current veröffentlichten Studie Biologie. "Die einzige Möglichkeit eines Tieres besteht darin, sich in den Hintergrund einzufügen."

    Sehr wenig Sonnenlicht dringt mehr als 200 Meter unter die Meeresoberfläche. Einige dieser Fische leben 5.000 Meter tief.

    In solchen Tiefen ist die Biolumineszenz – die Lichtemission lebender Organismen – die einzige Lichtquelle. Einige der ultraschwarzen Fische haben biolumineszierende Köder an ihrem Körper, um die Beute nahe genug zu locken, um sie zu fressen.

    Die Haut dieser Fische gehört zu den schwärzesten bekannten Materialien und absorbiert Licht so effizient, dass sie selbst bei hellem Licht wie Silhouetten erscheinen, wie Osborn beim Versuch, sie zu fotografieren, entdeckte, nachdem sie an die Oberfläche gebracht wurden.

    Das Pigment Melanin ist in dieser Haut reichlich vorhanden und ungewöhnlich verteilt. Durch das Verpacken perfekt dimensionierter und geformter Melanosomen - pigmentgefüllte Strukturen innerhalb der Hautzellen - in dicht gepackte und kontinuierliche Schichten an der Hautoberfläche stellen die Fische sicher, dass im Wesentlichen alles Licht, das sie erreicht, auf diese Schicht trifft und niemals entweicht.

    "Dieser Mechanismus zur Herstellung von dünnem und flexiblem ultraschwarzem Material", sagte Osborn, "könnte verwendet werden, um ultraschwarze Materialien für Hightech-Optiken oder Tarnmaterial für Nachteinsätze herzustellen."


    Jetzt müssen wir keine Mumien entwirren, um sie auf zellulärer Ebene zu studieren

    Im 19. Jahrhundert war die Plünderung altägyptischer Schätze offensichtlich. Der schwedische Adlige Carlo Lundberg war einer von vielen, die interessante Artefakte einfach mit nach Hause nahmen. Für Lunderg gehörte dazu eine mumifizierte Hand aus der Zeit um 400 v. Obwohl sich die Hand in einem relativ guten Zustand befand, hatten die Forscher keine Möglichkeit, das gut erhaltene Weichgewebe zu untersuchen, ohne es physisch aus der Leinenhülle zu entfernen. Daher blieb sein Gewebe für die nächsten 200 Jahre unerforscht.

    Jetzt meldet sich Kiona N. Smith für Ars Technicahaben Forscher unter der Leitung von Jenny Romell, Physikerin am KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, eine Variante des CT-Scans verwendet, die als ausbreitungsbasierte Phasenkontrastbildgebung bekannt ist, um die mumifizierten Handumhüllungen zu umgehen und hochauflösende Scans von . zu erstellen die Blutgefäße, Hautschichten und das Bindegewebe seines einstigen Besitzers, alles ohne die antiken Überreste zu beschädigen.

    Der innovative Einsatz des CT-Scannings durch das Team wurde vor kurzem ausführlich beschrieben in Radiologie . Wie George Dvorsky bemerkt für Gizmodo, Wissenschaftler haben sich lange auf konventionelle CT-Scans und ähnlich nicht-invasive Bildgebungstechniken verlassen, um unter Mumienhüllen zu blicken, aber sie waren noch nie in der Lage, mumifiziertes Weichgewebe so mikroskopisch und detailreich zu betrachten, wie die meisten Formen von Weichgewebe erzeugt nicht den Kontrast, der für hochauflösende Röntgenaufnahmen erforderlich ist. Wollten Archäologen und Forscher mumifiziertes Gewebe untersuchen, mussten sie physische Proben entnehmen und mit einem Mikroskop analysieren.

    Das Team scannte sowohl die gesamte Hand als auch die Spitze des Mittelfingers (Radiological Society of North America)

    Im Vergleich dazu nutzt die ausbreitungsbasierte Phasenkontrastbildgebung (wie der Name schon sagt) nicht nur die Absorption von Röntgenstrahlen in eine Probe, sondern die Änderung, die auftritt, wenn der Strahl durch sie hindurchläuft. Wie Kosmos’ Andrew Masterson erklärt, der kombinierte Ansatz erzeugt einen höheren Kontrast, was zu einem hochauflösenderen Bild des Weichgewebes führt.

    Deshalb wird die Phasenkontrast-Bildgebung bereits verwendet, um das Weichgewebe des lebenden Menschen zu untersuchen. Aber Romell und ihr Team wollten die Forschungsanwendungen der Technologie testen, was uns zu dieser 2.400 Jahre alten mumifizierten Hand zurückbringt, die in den Sammlungen des schwedischen Museums für mediterrane und nahöstliche Antiquitäten aufbewahrt wird. Ihre Scans sowohl des gesamten Präparats als auch der Spitze des Mittelfingers, die mit einer Auflösung zwischen 6 und 9 Mikrometer heranzoomen – etwas größer als die Breite eines menschlichen roten Blutkörperchens – erfassten erfolgreich die Fettzellen der mumifizierten Hand, Blutgefäße und Nerven.

    Romell erzählt Smith von Ars Technica dass sie und ihr Team in naher Zukunft keine weiteren Mumienexperimente planen, aber sie hoffen, dass ihre Forschung medizinischen Forschern, Archäologen und Forschern, die auf dem Gebiet der Paläopathologie oder der Erforschung alter Krankheiten arbeiten, neue Wege der Erforschung bietet .

    "Es besteht die Gefahr, dass Spuren von Krankheiten, die nur im Weichgewebe erhalten bleiben, fehlen, wenn nur Absorptionskontrast-Bildgebung verwendet wird", sagte Romell in einer Erklärung der Radiological Society of North America. „Mit der Phasenkontrast-Bildgebung können die Weichteilstrukturen jedoch bis in zelluläre Auflösung abgebildet werden, was die Möglichkeit einer detaillierten Analyse der Weichteile eröffnet.“


    4 Maya-Hieroglyphen

    Jahrelang gingen Forscher davon aus, dass Maya-Hieroglyphen aus dem Schriftsystem der Zapoteken stammen, einer präkolumbianischen Zivilisation, die das Oaxaca-Tal südlich von Zentralmexiko bewohnte. Eine Reihe neu entdeckter Hieroglyphen deutet jedoch darauf hin, dass die &ldquoMaya 150 Jahre früher als bisher angenommen auf einer komplexen Ebene geschrieben haben.&rdquo

    Obwohl die Mayas die Schrift in der Neuen Welt erfunden haben, ist das neu entdeckte Schriftsystem eine vollständig entwickelte Schrift, was bedeutet, dass der &ldquoMaya-Stil [des Schreibens] nicht von den Zapoteken beeinflusst wurde.&rdquo

    Die Hieroglyphen wurden in Las Pinturas gefunden, einem pyramidenförmigen Gebäude in San Bartolo, Guatemala. Leider haben Forscher die neu gefundenen Hieroglyphen noch nicht entziffert, obwohl es sich um einen &ldquoklar entwickelten geschriebenen Text handelt.&rdquo


    TFI-Tagesnachrichten

    Das Amulett sieht nach viel aus: Ein schiefes Sechsspeichenrad, kaum einen Zoll breit, geschwollen und grün von Korrosion.

    Aber das 6.000 Jahre alte Objekt, das aus den Ruinen eines neolithischen Bauerndorfes in Pakistan gefunden wurde, enthält Hinweise auf die antike Welt, aus der es stammt. Und die Bemühungen, diese Hinweise zu entschlüsseln, erforderten einige der modernsten Technologien von heute.

    In der Zeitschrift Nature Communications beschreiben Wissenschaftler am Dienstag, wie sie mit einem leistungsstarken Synchrotronstrahl das winzige Amulett auf mikroskopischer Ebene analysieren und dabei Geheimnisse über seine Herkunft enthüllen, die einst als verloren galten.

    Als wir durch die Korrosion spähten, entdeckten wir eine versteckte Struktur, die eine Signatur des ursprünglichen Objekts ist, wie es hergestellt wurde", sagte Hauptautor Mathieu Thoury, Physiker in Ipanema, dem europäischen Zentrum für die Erforschung alter Materialien. &ldquoSie haben eine Signatur dessen, was vor 6.000 Jahren geschah.&rdquo

    Die Studie stützte sich auf ein bildgebendes Verfahren namens Vollfeld-Photolumineszenz. Die Forscher beleuchteten das Amulett mit einem starken Licht, das Elektronen in den Atomen, aus denen es besteht, anregte, sodass sie als Reaktion ihr eigenes Licht aussendeten. Durch die Analyse des Spektrums dieser Emission konnten die Forscher die Form und Zusammensetzung der Teile des Amuletts herausfinden, die sie sehen konnten.

    Die Technik ergab etwas Überraschendes: Unzählige winzige, borstenartige Stäbchen aus Kupferoxid, die im Inneren des Amuletts verstreut waren. Ihre Struktur unterschied sich stark von den Kupfer-Sauerstoff-Verbindungen, die den Rest des Objekts durch starke Korrosion im Laufe von Jahrtausenden durchdringen.

    Thoury glaubt, dass alte Metallurgen versucht haben, das Amulett aus reinem Kupfer herzustellen, aber während des Produktionsprozesses versehentlich etwas Sauerstoff hineingelassen haben. Diese frühen Kupferoxide härteten zu den mikroskopisch kleinen Borsten im Inneren des Amuletts aus.

    Ihre Existenz, gepaart mit der Tatsache, dass das Amulett nicht symmetrisch ist, lässt auch darauf schließen, dass das Amulett durch ein Verfahren namens Wachsausschmelzverfahren hergestellt wurde und eine der wichtigsten Innovationen in der Geschichte der Metallurgie ist. Das uralte Verfahren, mit dem auch heute noch filigrane Metallinstrumente hergestellt werden, besteht darin, ein Modell aus Wachs herzustellen, es mit Ton zu bedecken und das Ganze zu backen, bis das Wachs schmilzt und der Ton eine harte Form bildet. Dann wird geschmolzenes Metall in diese Kavität gegossen und abgekühlt, bis es aushärtet. Beim Aufbrechen der Form bleibt ein perfektes Metallmodell der ursprünglichen Wachsstruktur zurück.

    Mit 6.000 Jahren ist das Amulett das älteste bekannte Beispiel dieser Technik. Schließlich wurden aus dem Wachsausschmelzguss unzählige funktionale Gegenstände &ndashmesser, Wassergefäße, Utensilien, Werkzeuge &ndashas sowie Schmuck, religiöse Figuren, beeindruckende Metallstatuen von Göttern, Königen und Helden hergestellt. Die Technik half den Gesellschaften beim Übergang von der Steinzeit zum Kupfer- und Bronzezeitalter und führte zu neuen und mächtigen Kulturformen. Wir haben es dem unglaublichen Bronze-Buddha im Todai-ji-Tempel in Japan und den Faberge-Eiern zu verdanken. Der auf dem Verfahren basierende Feinguss wird heute zur Herstellung von Ausrüstungen für die NASA verwendet, die zur Internationalen Raumstation und zum Mars geflogen sind.

    Mehrgarh, die antike Siedlung, in der das Amulett vor 35 Jahren entdeckt wurde, sei bereits als „Schmelztiegel&rdquo der Innovation bekannt, fügte Thoury hinzu. Die ersten Beweise für Proto-Zahnmedizin wurden an der Stelle entdeckt, die mehr als 600 Meilen südwestlich von Islamabad liegt. Es enthält auch einige der ältesten Zeugnisse der Landwirtschaft und die ältesten Keramikfiguren Südasiens. Es wurde angenommen, dass diese kleine Bauerngemeinde ein Vorläufer der gesamten Zivilisation des Industals war, einer der wichtigsten Kulturen der Antike.


    Forscher enthüllen genetische Geheimnisse, die den Weg für eine indienspezifische Behandlung von Ekzemen ebnen könnten

    Als ein Team indischer Genetiker und Ärzte tief in eine weit verbreitete Hautkrankheit eintauchte, stellten sie überrascht fest, dass sie bei Indern einen ganz anderen Weg einschlägt als ein bekannter Weg, der bei Westlern beobachtet wird.

    Die Entdeckung, sagen sie, könnte den Weg für eine indienspezifische Behandlung von Ekzemen ebnen, einer Krankheit, die bei jedem fünften Kind im Land auftritt.

    Ekzeme werden durch eine Vielzahl von Faktoren verursacht. Hervorzuheben ist unter ihnen die Luftfeuchtigkeit, die sich auf die Trockenheit der Haut auswirkt. Es gibt auch genetische Faktoren, da Gene, die die strukturelle Integrität der Haut beeinflussen, häufiger bei Personen mit Neurodermitis vorkommen.

    As Indian researchers investigated the disease, they realised that known underlying genetic factors were not at work among Indians even though the desi population was getting exactly the same disease.

    So how did Indians receive the disease? For nearly three years, the team probed this question taking samples from 35 eczema patients and compared them with 50 healthy individuals. They ultimately found the answer in the microbiome, a colony of microbes that lives on the skin.

    “We found there is a complete separation of Staphylococcus species between eczema patients and healthy individuals. Patients with eczema have only Staphylococcus aureus species, while healthy controls have only Staphylococcus hominis species,” Souvik Mukherjee, a scientist at the National Institute of Biomedical Genomics, Kalyani and one of the team members told DH.

    The two species don’t cohabit the colony as S.hominis kills the other one. S.aureus, on the other hand, releases an enzyme that neutralises a protein that degrades the skin and is responsible for the disease.

    Mukherjee collaborated with researchers and clinicians at the Unilever R&D, Bangalore Calcutta Medical College and Hospital and College of Medicine and Jawaharlal Nehru Memorial Hospital, Kalyani, for a better understanding of the disease so that an antidote in the form of a probiotic lotion or cream for topical application can be developed.

    "It took us three years to find out the cause of the manifestation of the disease among Indians. It may take another 2-3 years to find a solution. We now have a starting point, which is a very good starting point” said another team member Rupak Mitra from Unilever R&D.

    The scientists are also excited because for the first time they report a host-microbiome interaction for such patients. The level of microbiome disruptions is associated with the genetic makeup of the patient. “This is a novel finding, hitherto unreported from anywhere in the world,” said Mukherjee.

    The study would be published shortly in a journal titled Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.

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