brand er en meget destruktiv kraft, der er i stand til stor skade. Brændte menneskelige rester kan findes i en række situationer, fra arkæologiske begravelsesurner, til flystyrt, til vulkanudbrud, til moderne kremeringer. På trods af denne række sammenhænge er den faktiske indvirkning på kroppen og knoglen (som vi kalder ‘varmeinducerede ændringer’) den samme. Faktisk er de ændringer, vi ser på grund af brand, på mange måder de samme som normal diagenese over tid – bare meget hurtigere. Det er vigtigt at bemærke, at skeletet ikke ‘vender sig til aske’ ved brænding. Selv inden for moderne krematorier, der brænder effektivt og ved høje temperaturer, vil skeletet overleve. Skeletresterne rakes derefter fra krematoren, og resterne placeres i en maskine kendt som en cremulator, der slibes knoglerne i aske. Dette skyldes, at folk ikke ønsker at sprede genkendelige menneskelige fragmenter af deres kære.
organer under brænding
menneskekroppen består af blødt og hårdt væv, og ild vil have en dramatisk effekt på begge. Brand kan være dødelig på forskellige måder, men de mest almindelige skyldes enten varmen eller kvælningen fra den producerede røg. Røgen kan begrænse iltstrømmen ind i kroppen og indeholde giftstoffer, der kan være dødelige. Varmen fra ilden vil forårsage betydelig skade på kroppen.
ilden får det bløde væv til at trække sig sammen, hvilket får huden til at rive og fedtet og musklerne krymper. De indre organer vil også krympe. Musklerne trækker sig sammen på grund af forbrænding, og dette får leddene til at bøje sig. Som et resultat bliver brændte kroppe ofte forvrænget til det, der er kendt som en pugilistisk eller bokserposition. Dette ses tydeligst i de bøjede kroppe, der blev genvundet fra den gamle by Pompeji (79 E.kr.), da mange døde af den ekstreme varme fra den pyroklastiske strømning fra vulkanen Vesuvius.
brændte knogler
varmen vil også medføre betydelige ændringer i knoglen. Skeletet brænder ikke på en ensartet måde. Nogle Knogler brænder med en højere intensitet end andre på grund af faktorer som kropsfedtfordeling, nærhed til varmekilden osv. For eksempel er humeri nedenfor fra det samme individ, men den mørkere til venstre blev brændt med en lavere intensitet til den til højre, som er blevet fuldstændig kalcineret.
Humeri (armben) fra et enkelt individ. Bemærk forskellene i farve
ganske ofte vil de perifere knogler i hænder og fødder ikke blive brændt til en så høj intensitet som dem i midten af kroppen, hvor det meste fedt er placeret. Kropsfedt fungerer som en kilde til brændstof, og mennesker med mere fedt vil brænde med en højere intensitet end meget tynde mennesker.
ben går gennem fire stadier af transformation, når den brændes.
1) dehydrering
fjernelse af vand fra knoglen på grund af fugtfordampning som reaktion på varmen. Dette sker ved et temperaturområde på kur C 100-500.
et uforbrændt fragment af dyreben til venstre og et delvist dehydreret fragment af dyreben, der er blevet brændt ved en lav temperatur til højre
2) nedbrydning
den organiske komponent i knoglen (kollagenet) går tabt.
fragmenter af dyreben, der er blevet dehydreret på grund af forbrænding til venstre og fragmenter, der er nedbrudt på grund af højere intensitetsforbrænding til højre
3) Inversion
ændringer i den uorganiske, mineralske del af knoglen, carbonaterne. Dette sker ved et temperaturområde på kr.C 500-1100.
dekomponerede fragmenter på dyreben til venstre og fragmenter, der viser inversion til højre på grund af højere intensitetsforbrænding
4) Fusion
krystallerne, der danner knoglemineralet, begynder at smelte og samles sammen. Dette sker ved et temperaturområde på kur C 700-1200
fragmenterne til højre viser tegn på fusioner på grund af højere intensitetsforbrænding
disse fire faser er ikke diskrete faser – en given knogle kan opleve alle fire faser i forskellige dele på samme tid.
hvad betyder disse ændringer?
disse trin resulterer i en række ændringer i knoglestrukturen og udseendet. Disse kan gøre det vanskeligere for antropologer, der forsøger at bruge disse brændte rester til at producere en osteoprofil.
dehydrering og Nedbrydningstrin forårsager en stigning i porøsitet (små huller) i knoglen, hvilket fører til øget brud, fragmentering og brud. Derfor er brændte rester ofte meget fragmenterede.
tabet af det organiske materiale forårsager også betydelig farveændring. I mange årtier har antropologer og arkæologer forsøgt at bruge farveændring i brændt knogle som en måde at forudsige temperaturen nået under brænding. De bruger derefter disse oplysninger til at udlede slutninger vedrørende den brændende begivenhed. Når knoglen brænder, bevæger dens farve sig fra en naturlig cremebrun tilstand til mørkegrå til sort til lysegrå og derefter ren hvid. Problemet med at bruge farve på denne måde er, at det ikke kun er temperaturen, der påvirker farveændringen, men også varigheden af brændingen, iltniveauerne, mængden af blødt væv og så videre.
Inversions-og Fusionsstadierne resulterer i en omorganisering af knoglens mineralstruktur, hvilket fører til krympning, reduceret porøsitet, øget krystallinitet og en omdannelse til et mere keramisk lignende materiale. Faktisk, når knoglen er meget godt brændt, bliver den kalcineret, og den kan så føle og lyde lidt som keramik. Så knogle brændt med høj intensitet kan faktisk bevare meget bedre i jorden end knogle brændt med lav intensitet på grund af denne ændring til en mere keramisk type krystalstruktur.
nedenfor er en række billeder af knogler brændt ved forskellige intensiteter, når de ses under et scanningselektronmikroskop. Du kan se, at knoglen ved lav intensitet har huller og brud i overfladen, og disse bliver større under afbrænding af medium intensitet. Disse funktioner vil betyde, at knoglen er mere skrøbelig og måske ikke overlever så godt i jorden. Derefter under højere intensitetsforbrænding bliver hullerne mindre, og revnerne forsvinder. Dette er det punkt, hvor knoglen bliver lidt som keramik, og den vil derefter bevare bedre i jorden.
frakturer, der er karakteristiske for forbrænding
når frisk knogle brændes (dvs.en kød krop) karakteristisk u-formet brud vil være synlig. Disse u-formede brud kan stadig forekomme et stykke tid efter døden, men når det bløde væv har nedbrudt, bryder knoglen ikke længere på denne måde.
U-formede brud på en lang knogle (Copyright Joy Scigeti)
hvis kroppen brændes efter nedbrydning af blødt væv, produceres et gitterlignende brudmønster (se nedenfor).
*gitterlignende brudmønstre på en neolitisk knogle fra Guernsey (Cataroche og Govland 2015).
nogle gange brændes en krop, efter at den er helt nedbrudt. Dette kan være af en række årsager, såsom bygningen, hvor kroppen er placeret i brand, eller fordi gerningsmænd forsøger at forvirre den retsmedicinske undersøgelse. I disse tilfælde er det muligt at sige, om der var sket betydelig nedbrydning før forbrænding ved at undersøge de subtile ændringer i knogleoverfladen og mikrostrukturen, som ilden forårsager.
antropologisk analyse
en omtrentlig alder ved død og køn kan stadig bestemmes ud fra kremerede menneskelige rester. Patologiske beviser kan også observeres i brændte rester, inklusive ledsygdom eller afskårne mærker. Dette er nyttigt i retsmedicinske sammenhænge, fordi gerningsmænd ofte tror, at forbrænding af en krop vil eliminere tegn på traumer (såsom knivsår eller nedbrydning), men dette er ikke altid tilfældet.
DNA kan overleve i knoglen, men det nedbrydes ofte. Stabil isotopbevis for strontium kan også hentes fra de brændte rester, og eksperimenter pågår ved Durham University med hensyn til den temperatur, hvor kollagen til kulstof-og nitrogenanalyse stadig vil overleve. Yderligere eksempler på nylige eksperimenter for at fremme retsmedicinske undersøgelser af brændte menneskelige rester præsenteres i næste trin.