Feuer ist eine sehr zerstörerische Kraft, die großen Schaden anrichten kann. Verbrannte menschliche Überreste können in einer Reihe von Situationen gefunden werden, von archäologischen Urnen über Flugzeugabstürze bis hin zu Vulkanausbrüchen und modernen Einäscherungen. Trotz dieser unterschiedlichen Kontexte sind die tatsächlichen Auswirkungen auf Körper und Knochen (die wir als wärmeinduzierte Veränderungen bezeichnen) gleich. Tatsächlich sind die Veränderungen, die wir aufgrund von Feuer sehen, in vielerlei Hinsicht die gleichen wie bei normaler Diagenese im Laufe der Zeit – nur viel schneller. Es ist wichtig zu beachten, dass das Skelett beim Verbrennen nicht zu Asche wird. Selbst in modernen Krematorien, die effizient und bei hohen Temperaturen brennen, wird das Skelett überleben. Die Skelettreste werden dann aus dem Kremator geharkt und die Überreste in eine Maschine gegeben, die als Kremulator bekannt ist, der die Knochen zu Asche zerkleinert. Dies liegt daran, dass die Menschen keine erkennbaren menschlichen Fragmente ihrer Lieben zerstreuen möchten.
Körper beim Verbrennen
Der menschliche Körper besteht aus weichem und hartem Gewebe, und Feuer hat dramatische Auswirkungen auf beide. Feuer kann auf verschiedene Arten tödlich sein, aber die häufigsten sind entweder auf die Hitze oder das Ersticken durch den erzeugten Rauch zurückzuführen. Der Rauch kann den Sauerstofffluss in den Körper einschränken und Gifte enthalten, die tödlich sein können. Die Hitze des Feuers verursacht erhebliche Schäden am Körper.
Durch das Feuer ziehen sich die Weichteile zusammen, wodurch die Haut reißt und Fett und Muskeln schrumpfen. Die inneren Organe werden ebenfalls schrumpfen. Die Muskeln ziehen sich durch Brennen zusammen und dies führt dazu, dass sich die Gelenke beugen. Infolgedessen werden verbrannte Körper oft in eine sogenannte Faustkampf- oder Boxerpose verzerrt. Dies zeigt sich am deutlichsten an den gebeugten Körpern, die aus der antiken Stadt Pompeji (79 n. Chr.) geborgen wurden, als viele an der extremen Hitze des pyroklastischen Flusses vom Vulkan Vesuv starben.
Verbrannte Knochen
Die Hitze verursacht auch signifikante Veränderungen am Knochen. Das Skelett brennt nicht gleichmäßig. Einige Knochen brennen aufgrund von Faktoren wie Körperfettverteilung, Nähe zur Wärmequelle usw. mit höherer Intensität als andere. Zum Beispiel stammen die Humeri unten von derselben Person, aber die dunklere links wurde mit einer geringeren Intensität verbrannt als die rechte, die vollständig kalziniert wurde.
Humeri (Armknochen) von einem einzelnen Individuum. Beachten Sie die Unterschiede in der Farbe (copyright Joy Szigeti)
Oft werden die peripheren Knochen der Hände und Füße nicht so stark verbrannt wie die in der Mitte des Körpers, wo sich das meiste Fett befindet. Körperfett wirkt als Kraftstoffquelle und Menschen mit mehr Fett verbrennen mit einer höheren Intensität als sehr dünne Menschen.
Knochen durchläuft beim Brennen vier Transformationsstufen.
1) Dehydration
Entfernung von Wasser aus dem Knochen aufgrund von Feuchtigkeit, die als Reaktion auf die Hitze verdunstet. Dies geschieht in einem Temperaturbereich von ° C 100-500.
Links ein unverbranntes Fragment von Tierknochen und rechts ein teilweise dehydriertes Fragment von Tierknochen, das bei niedriger Temperatur verbrannt wurde
2) Zersetzung
Die organische Komponente des Knochens (das Kollagen) geht verloren.
Fragmente von Tierknochen, die links durch Brennen dehydriert wurden, und Fragmente, die sich rechts durch Brennen höherer Intensität zersetzt haben
3) Inversion
Verändert den anorganischen, mineralischen Teil des Knochens, die Carbonate. Dies geschieht in einem Temperaturbereich von ° C 500-1100.
Zersetzte Fragmente auf Tierknochen auf der linken Seite und Fragmente, die Inversion auf der rechten Seite aufgrund höherer Intensität brennen
4) Fusion
Die Kristalle, die das Knochenmineral bilden, beginnen zu schmelzen und zu verschmelzen. Dies geschieht in einem Temperaturbereich von ° C 700-1200
Die Fragmente auf der rechten Seite zeigen Hinweise auf Fusionen aufgrund einer stärkeren Intensität Brennen
Was bedeuten diese Änderungen?
Diese Stadien führen zu einer Reihe von Veränderungen der Knochenstruktur und des Aussehens. Diese können es Anthropologen erschweren, diese verbrannten Überreste zur Herstellung eines Osteoprofils zu verwenden.
Die Dehydratisierungs- und Zersetzungsstufen verursachen eine Zunahme der Porosität (kleine Löcher) im Knochen, was zu vermehrter Fraktur, Fragmentierung und Bruch führt. Aus diesem Grund sind verbrannte Überreste oft sehr fragmentiert.
Der Verlust des organischen Materials verursacht auch signifikante Farbveränderungen. Seit vielen Jahrzehnten versuchen Anthropologen und Archäologen, die Farbveränderung von verbranntem Knochen zu nutzen, um die während des Brennens erreichte Temperatur vorherzusagen. Sie verwenden diese Informationen dann, um Rückschlüsse auf das brennende Ereignis zu ziehen. Wenn Knochen brennt, wechselt seine Farbe von einem natürlichen cremebraunen Zustand zu dunkelgrau über schwarz zu Hellgrau und dann zu reinem Weiß. Das Problem bei der Verwendung von Farbe auf diese Weise ist, dass nicht nur die Temperatur die Farbänderung beeinflusst, sondern auch die Dauer der Verbrennung, der Sauerstoffgehalt, die Menge an Weichgewebe und so weiter.
Die Inversions- und Fusionsstufen führen zu einer Reorganisation der mineralischen Struktur des Knochens, was zu Schrumpfung, verringerter Porosität, erhöhter Kristallinität und einer Umwandlung in ein keramikähnlicheres Material führt. Wenn Knochen sehr gut verbrannt ist, wird er kalziniert und kann sich dann ein bisschen wie Keramik anfühlen und klingen. So kann Knochen, der mit einer hohen Intensität verbrannt wird, tatsächlich viel besser im Boden konservieren als Knochen, der mit einer niedrigen Intensität verbrannt wird, aufgrund dieser Veränderung zu einer keramischeren Kristallstruktur.
Nachfolgend finden Sie eine Reihe von Bildern von Knochen, die unter einem Rasterelektronenmikroskop mit unterschiedlicher Intensität verbrannt wurden. Sie können sehen, dass der Knochen bei geringer Intensität Löcher und Brüche in der Oberfläche aufweist und diese bei Brennen mittlerer Intensität größer werden. Diese Eigenschaften bedeuten, dass der Knochen zerbrechlicher ist und möglicherweise nicht so gut im Boden überlebt. Dann unter höherer intensität brennen, löcher werden kleiner und die risse verschwinden. Dies ist der Punkt, an dem der Knochen ein bisschen wie Keramik wird und dann besser im Boden konserviert.
Frakturen, die für das Brennen charakteristisch sind
Wenn frischer Knochen verbrannt wird (d. H. Ein fleischiger Körper), sind charakteristische U-förmige Frakturen sichtbar. Diese u-förmigen Frakturen können noch einige Zeit nach dem Tod auftreten, aber sobald sich die Weichteile zersetzt haben, bricht der Knochen auf diese Weise nicht mehr.
U-förmige Frakturen an einem langen Knochen (Copyright Joy Szigeti)
Wenn der Körper nach dem Abbau von Weichgewebe verbrannt wird, entsteht ein gitterartiges Frakturmuster (siehe unten).
*Gitterartige Bruchmuster an einem neolithischen Knochen aus Guernsey (Cataroche und Gowland 2015).
Manchmal wird ein Körper verbrannt, nachdem er sich vollständig zersetzt hat. Dies könnte eine Reihe von Gründen haben, z. B. weil das Gebäude, in dem sich die Leiche befindet, Feuer fängt oder weil die Täter versuchen, die forensische Untersuchung zu verwirren. In diesen Fällen ist es möglich zu sagen, ob vor dem Verbrennen eine signifikante Zersetzung aufgetreten ist, indem die subtilen Veränderungen der Knochenoberfläche und der Mikrostruktur untersucht werden, die das Feuer verursacht.
Anthropologische Analyse
Ein ungefähres Alter bei Tod und Geschlecht kann noch aus eingeäscherten menschlichen Überresten bestimmt werden. Pathologische Beweise können auch bei verbrannten Überresten beobachtet werden, einschließlich Gelenkerkrankungen oder Schnittspuren. Dies ist nützlich für forensische Kontexte, da Täter oft denken, dass das Verbrennen eines Körpers Hinweise auf ein Trauma (wie Messerwunden oder Zerstückelung) beseitigt, dies ist jedoch nicht immer der Fall.
DNA kann im Knochen überleben, wird aber oft abgebaut. Stabile Isotopenbeweise für Strontium können auch aus den verbrannten Überresten gewonnen werden, und an der Durham University laufen Experimente zur Temperatur, bei der Kollagen für die Kohlenstoff- und Stickstoffanalyse noch überleben wird. Weitere Beispiele aktueller Experimente zur forensischen Untersuchung verbrannter menschlicher Überreste werden im nächsten Schritt vorgestellt.