DNA-tutkimus

Sininen väri luissa kertoo hautausolosuhteista ja voi haitata DNA-analyysiä

FM Ulla Moilanen – Turun yliopisto

Arkeologisilta kaivauksilta löytyvien luiden värierojen syyt on hyvä tuntea, sillä värjäymät saattavat vaikuttaa luiden säilyvyyteen tai niistä tehtäviin luonnontieteellisiin analyyseihin. Luissa tai haudan muissa materiaaleissa toisinaan havaittava sininen väri on useimmiten mineraalia nimeltä vivianiitti (myös siniokra). Sitä esiintyy luonnostaan esimerkiksi savessa ja turpeessa, mutta samaa mineraalia muodostuu usein myös haudattuihin luihin tietyissä olosuhteissa. Sekä haudoista että asuinpaikoilta kaivetuissa ihmis- ja eläinluissa tätä mineraalia esiintyy melko yleisesti, vaikka asiaa ei useinkaan edes mainita raporteissa tai kirjallisuudessa.

Myrkytön vivianiitti on rautafosfaattia, joka muuttaa väriään joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa. Hapettomana mineraali on väriltään vaaleanruskeaa, kellertävää tai valkoisenharmaata, kosteana joskus vihertävää, mutta hapettumisprosessi muuttaa sen tummansiniseksi tai sinertävänharmaaksi. Tästä syystä sininen väri voi ilmestyä esimerkiksi luun pintaan vasta muutamia minuutteja sen jälkeen, kun se on otettu esiin maasta. Toisaalta vivianiittia voi esiintyä maaperässä niissä kohdissa, josta orgaaninen aines on jo maatunut näkymättömiin.

Hiekanjyviä sisältävää vivianiittia luussa. Kuva: Terry O'Connor/Bone Commons.

Vivianiitti voi esiintyä luissa puuterimaisena, koko luun peittävänä pintana, tai kuten tässä kuvassa: kiteinä. Kuvan tummansinisen vivianiitin joukossa on myös hiekanjyviä. Kuva: Terry O’Connor/Bone Commons.

Vivianiitti on tyypillisesti harmahtavansinistä. Kuva: Terry O'Connor/Bone Commons.

Tyypillisimmillään vivianiitti erottuu luun pinnassa harmahtavansinisinä kohtina. Kuva: Terry O’Connor/Bone Commons.

Vivianiitin muodostuminen vaatii, että maaperässä, josta luut löytyvät, on hapettomien tai kosteiden olosuhteiden lisäksi rautaa, fosfaatteja ja tietynlaista mikrobiologista toimintaa. Mineraalin esiintymisellä voi myös olla vaikutusta tulkintoihin, sillä se kertoo hautausolosuhteista ja lisää tietoa löytöyhteyksistä. Eläinluut, joiden pintaan mineraalia muodostuu, löytyvät usein tunkioilta tai muista runsaasti orgaanista ainesta sisältävistä konteksteista. Norjasta erään rautakautisen haudan maaperästä löytynyt viviaanitti on tulkittu merkiksi kohdasta, jossa vainajan sisäelimet ovat sijainneet. Haudoissa vivianiittia voi muodostua myös kosteissa olosuhteissa esimerkiksi pohjaveden tihkuessa maaperään tai niihin kohtiin, joissa luu tai arkun puu on kosketuksissa rautaesineisiin. Vivianiittia voi muodostua maaperässä myös palaneisiin luihin. Jäämuumio Ötzin ruumiissa vivianiittia oli niissä kohdissa, jotka olivat olleet kosketuksissa maaston kiviin. Samaa mineraalia löytyi myös ”Brienzistä”, 1700-luvulla sveitsiläiseen Brienzjärveen hukkuneesta miehestä, jonka järvenpohjan sedimentit olivat peittäneet pian kuoleman jälkeen. Maanjäristyksen aiheuttaman vedenalaisen maanvyöryn vuoksi osittain hyvin säilynyt vainaja tuli jälleen esiin ja nousi kellumaan järven pinnalle, josta se päätyi tutkijoiden pöydälle.

Vivianiittia jäämuumio Ötzin ihossa. Kuva: Tessardi 2000, fig. 1.

Vivianiittia jäämuumio Ötzin ihossa. Kuva: Tessardi 2000, fig. 1.

Vivianiitin esiintymisellä on sekä hyviä että huonoja puolia. Toisaalta se voi suojata luita tai muuta orgaanista ainesta hidastamalla niiden maatumisprosessia, mutta toisaalta se vaikuttaa muiden rautapitoisten mineraalien lailla molekyylitasolla haitaten esimerkiksi muinais-DNA:n erottamista. Tämä huomattiin vuonna 2010 Reichenbergin taistelun aikaisen joukkohaudan tutkimuksissa. Liberecin (Reichenberg) lähellä Böömissä käytiin 1757 Itävallan ja Preussin joukkojen välillä seitsenvuotisen sodan taistelu. Useiden taistelussa kaatuneiden vainajien luiden pinnassa havaittiin vivianiittia, joka haittasi DNA-analyysien onnistumista. Votrubova-Dubska et al. (2016) ovat julkaisseet artikkelin, jossa kerrotaan vivianiitin tehokkaasta poistamisesta luista. Usein DNA-näytteen voi kuitenkin ottaa samasta luusta, kunhan sen ottaa tarpeeksi kaukaa vivianiittiesiintymästä.

Viviaaniitti pähkinänkuoressa:

  • Sinistä tai harmahtavaa rautafosfaattia.
  • Voi esiintyä puun, keramiikan tai palamattoman/palaneen luun pinnassa tai halkeamissa.
  • Harmaansinertävä väri voi joissain tapauksissa johtua myös elohopeasta tai muista aineista, palaneen luun kohdalla myös palamisprosessin aikaansaamista kemiallisista muutoksista.
  • Hankalissa tapauksissa vivianiitti voidaan varmuudella tunnistaa esimerkiksi elektronimikroskopian tai XRF-menetelmän avulla.
  • Muodostumista edesauttavat seuraavien olosuhteiden ja materiaalien erilaiset yhdistelmät:
    • Hapettomuus
    • Vetiset ja kosteat olosuhteet, esim. pohjaveden tihkuminen
    • Runsas orgaaninen materiaali maaperässä
    • Mikrobiologinen toiminta ja runsas fosfaattipitoisuus, esim. tunkioilla
    • Luihin kosketuksissa olevat rautaesineet

 

Katso myös Kalmistopiirin artikkeli: Miksi arkeologit löytävät mustia, punaisia ja vihreitä luita?

Käytetyt lähteet:

Drudge, C. 2016. The Vivid Blue Mineral That Grows on Buried Bodies and Confuses Archeologists. Atlas Obscura.

Hillson, S. 2005. Teeth. Second Edition. Cambridge manuals in archaeology. Cambridge University Press.

Jans, M.M.E. 2013. Microscopic Destruction of Bone. Pokines, J.T. & Symes, S.A. (eds.) Manual of Forensic Taphonomy: 19-36. CRC Press, Taylor & Francis Group.

McGowan, G. & Prangnell, J. 2005. The significance of vivianite in archaeological settings. Geoarchaeology, Vol. 21, Issue 1, Jan 2006: 93-111.

McGowan, G. 2007. Deterioration of Human Remains and Artefacts in the Cemetery Environment: A Study of Archaeological Materials Excavated from the Nineteenth Century North Brisbane Burial Ground, Lang Park, Queensland. PhD Thesis, School of Social Science, The University of Queensland.

Rosvold, J. 2014. It’s not gold all that glitters, reindeer do too. Glacial biology, Reindeer project, Project publications. NTNU Uiversity Museum.

Stoops, G. et al. (eds.) 2010. Interpretation of Micromorphological Features of Soils and Regoliths. Oxford, Elsevier.

Tessardi, R. 2000. Vivianite from the Iceman of the Tisenjoch (Tyrol, Austria): Mineralogical-chemical data. The Iceman and his Natural Environment: Palaeobotanical Results. The Man in the Ice, vol. 4.: 137-141.

Thali, M.J. et al. 2011. “Brienzi” – The blue Vivianite man of Switzerland: Time since death estimation of an adipocere body. Forensic Science International, Vol. 211, Issues 1–3, 10 Sep 2011: 34–40.

Votrubova-Dubska, J. et al. 2016. Technical note: Efficient removal of a PCR inhibitory agent (vivianite) found on excavated bones. Forensic Science International, Vol. 261, April 2016: 8–13.

Kommentoi

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s