Brann Er en svært ødeleggende kraft, som er i stand til stor skade. Brente menneskelige levninger kan bli funnet i en rekke situasjoner, fra arkeologiske begravelsesurner, til flyulykker, til vulkanske utbrudd, til moderne kremasjoner. Til tross for dette omfanget av sammenhenger, er den faktiske effekten på kropp og bein (som vi kaller ‘varme-induserte endringer’) de samme. Faktisk er endringene vi ser på grunn av brann på mange måter de samme som normal diagenese over tid-bare mye raskere. Det er viktig å merke seg at skjelettet ikke ‘slå til aske’ ved brenning. Selv innenfor moderne krematorier, som brenner effektivt og ved høye temperaturer, vil skjelettet overleve. Skjelettrester blir deretter raket fra kremator og restene plassert i en maskin kjent som en cremulator, som sliper bein i aske. Dette er fordi folk ikke ønsker å spre gjenkjennelig menneskelige fragmenter av sine kjære.
Kropper under brenning
menneskekroppen består av myke og harde vev, og brann vil ha en dramatisk effekt på begge. Brann kan være dødelig på forskjellige måter, men de vanligste er enten på grunn av varmen eller kvelningen fra røyken som produseres. Røyken kan begrense oksygenstrømmen inn i kroppen og inneholde giftstoffer som kan være dødelige. Varmen i brannen vil forårsake betydelig skade på kroppen.
brannen vil få det myke vevet til å trekke seg sammen, noe som får huden til å rive og fett og muskler til å krympe. De indre organene vil også krympe. Musklene kontrakt på grunn av brenning, og dette får leddene til å bøye seg. Som et resultat, brente kropper er ofte forvridd i det som er kjent som en pugilistic, eller bokser positur. Dette er tydeligst sett i de bøyde kroppene som ble gjenopprettet fra den gamle Byen Pompeii (AD 79) da mange døde av den ekstreme varmen fra den pyroklastiske strømmen fra vulkanen Vesuvius.
Brente Bein
varmen vil også forårsake betydelige endringer i beinet. Skjelettet brenner ikke på en jevn måte. Noen bein vil brenne med høyere intensitet enn andre på grunn av faktorer som kroppsfettfordeling, nærhet til varmekilden, etc. For eksempel er humeri nedenfor fra samme person, men den mørkere til venstre ble brent med lavere intensitet til den til høyre, som har blitt helt kalsinert.
Humeri (armben) fra et enkelt individ. Legg Merke til forskjellene i farge (copyright Joy Szigeti)
ofte vil ikke de perifere beinene i hender og føtter bli brent til en så høy intensitet som de i midten av kroppen, der det meste fett er plassert. Kroppsfett fungerer som en kilde til drivstoff og folk med mer fett vil brenne på en høyere intensitet enn svært tynne mennesker.
Bone går gjennom fire stadier av transformasjon når den brennes.
1) Dehydrering
Fjerning av vann fra beinet på grunn av fuktighet fordamper som svar på varmen. Dette skjer ved et temperaturområde på °C 100-500.
et uforbrent fragment av dyrebein til venstre og et delvis dehydrert fragment av dyrebein som har blitt brent ved lav temperatur til høyre
2) Dekomponering
den organiske komponenten av beinet (kollagenet) går tapt.
Fragmenter av dyrebein som har blitt dehydrert på grunn av brenning til venstre og fragmenter som har dekomponert på grunn av høyere intensitet til høyre
3) Inversjon
endringer i den uorganiske, mineralske delen av beinet, karbonatene. Dette skjer ved et temperaturområde på °C 500-1100.
Dekomponerte fragmenter på dyrebein til venstre og fragmenter som viser inversjon til høyre på grunn av høyere intensitet brenning
4) Fusjon
krystallene som danner benmineralet begynner å smelte og samle seg sammen. Dette skjer ved et temperaturområde på °C 700-1200
fragmentene til høyre viser tegn på fusjoner på grunn av høyere intensitetsforbrenning
Disse fire stadiene er ikke diskrete faser – et gitt ben kan oppleve alle fire stadier i forskjellige deler samtidig.
hva betyr disse endringene?
disse stadiene resulterer i en rekke endringer i beinstrukturen og utseendet. Disse kan gjøre det vanskeligere for antropologer som prøver å bruke disse brente restene for å produsere en osteoprofil.
Dehydrerings-og Dekomponeringstrinnene forårsaker en økning i porøsitet (små hull) i beinet, noe som fører til økt brudd, fragmentering og brudd. Derfor er brente rester ofte svært fragmenterte.
tapet av det organiske materialet forårsaker også betydelig fargeendring. I mange tiår har antropologer og arkeologer forsøkt å bruke fargeendring i brent bein som en måte å forutsi temperaturen nådd under brenning. De bruker deretter denne informasjonen til å gjøre slutninger om den brennende hendelsen. Som bein brenner, beveger fargen seg fra en naturlig krembrun tilstand til mørkegrå til svart til lysegrå og deretter ren hvit. Problemet med å bruke farge på denne måten er at det ikke bare er temperatur som påvirker fargeendringen, men også varigheten av brenning, oksygennivået, mengden bløtvev og så videre.
Inversjons-og Fusjonstrinnene resulterer i en omorganisering av benets mineralstruktur, noe som fører til krymping, redusert porøsitet, økt krystallinitet og en konvertering til et mer keramisk-lignende materiale. Faktisk, når bein er veldig godt brent, blir det kalsinert, og det kan da føles og høres litt ut som keramikk. Så bein brent med høy intensitet kan faktisk bevare mye bedre i bakken enn bein brent med lav intensitet på grunn av denne endringen til en mer keramisk type krystallstruktur.
Nedenfor er en serie bilder av bein brent ved forskjellige intensiteter når de ses under et skanningelektronmikroskop. Du kan se at ved lav intensitet har beinet hull og brudd i overflaten, og disse blir større under middels intensitet. Disse funksjonene vil bety at beinet er mer skjøre og kanskje ikke overlever så godt i bakken. Så under høyere intensitet brenner, blir hullene mindre og sprekkene forsvinner. Dette er punktet hvor beinet blir litt som keramikk, og det vil da bevare seg bedre i bakken.
Frakturer Som Er Karakteristiske For Brenning
når fersk bein er brent (dvs. en fleshed kropp) karakteristisk u-formet brudd vil være synlig. Disse u-formede bruddene kan fortsatt forekomme litt tid etter døden, men når det myke vevet har nedbrytt benet ikke lenger frakturer på denne måten.
U-formede frakturer på et langt ben (Copyright Joy Szigeti)
hvis kroppen brennes etter bløtvevsdekomponering, produseres et gitterlignende bruddmønster (se nedenfor).
*Gitterlignende bruddmønstre på Et Neolittisk bein Fra Guernsey (Cataroche and Gowland 2015).
noen ganger blir en kropp brent etter at den er helt nedbrutt. Dette kan være for en rekke årsaker, for eksempel bygningen der kroppen ligger i brann, eller fordi gjerningsmennene prøver å forvirre rettsmedisinske undersøkelser. I disse tilfellene er det mulig å si om signifikant nedbrytning hadde skjedd før brenning ved å undersøke de subtile endringene i beinoverflate og mikrostruktur som brannen forårsaker.
Antropologisk Analyse
en omtrentlig alder ved død og kjønn kan fortsatt bestemmes fra kremerte menneskelige rester. Patologisk bevis kan også observeres i brente rester, inkludert felles sykdom eller kuttmerker. Dette er nyttig for rettsmedisinske sammenhenger fordi gjerningsmenn ofte tror at brenning av en kropp vil eliminere bevis på traumer (som knivssår eller lemlesting), men dette er ikke alltid tilfelle.
DNA kan overleve i beinet, MEN det blir ofte degradert. Stabil isotop bevis for strontium kan også hentes fra de brente restene og eksperimenter pågår Ved Durham University om temperaturen ved hvilken kollagen for karbon og nitrogen analyse vil fortsatt overleve. Ytterligere eksempler på nylige eksperimenter for å fremme rettsmedisinske undersøkelser av brente menneskelige rester presenteres i neste trinn.