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Harbeck, Michaela (2007): Molekularbiologische Parameter liegemilieubedingter Knochenalterung - Implikationen für die biologische Spurenkunde. Dissertation, LMU München: Faculty of Biology
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Abstract

Die postmortale Alterung von Knochen (Diagenese) besteht aus einer sehr komplexen Serie von Prozessen, welche auf allen Ebenen seiner Organisation (makromorphologisch, mikro- und ultrastrukturell, molekular) erfolgt und entscheidend von Umweltfaktoren geprägt wird. In der vorliegenden Untersuchung wurde der Diagenesestatus von 127 archäologischem Knochen mit unterschiedlichen Liegezeiten (ca. 11500 bis 400 Jahren), auf mehreren Ebenen (Mikrostruktur, Biomoleküle, mineralische Matrix) festgestellt und diskutiert. Durch die Untersuchung von experimentell gealtertem Knochenmaterial konnten zusätzlich rein chemische Diageneseprozesse auf den untersuchten Ebenen nachvollzogen werden. Weiterhin wurde eine kleine Stichprobe von zehn modernen kremierten Knochen analysiert. Es ließen sich drei verschiedene Typen des diagenetischen Knochenstatus aufstellen (Diagenesetypen). Die histologische Knochenebene wurde als die Ebene erkannt, welche die meisten Informationen über den Erhaltungsstatus der anderen Merkmale liefern kann. Mit ihr hängt die Ausprägung der Fluoreszenz von Knochenquerschnitten bei Betrachtung unter UV-Licht zusammen. Folglich können diese beiden Merkmale als Indikatoren für den Diagenesetyp einer Knochenprobe dienen. Die Erfolgsaussichten der in der biologischen Spurenkunde angewandten Methoden hängen wesentlich von dem Ausmaß der postmortalen Knochenalterung ab. So ist es für die Analyse von größter Bedeutung, die Auswirkung der verschiedenen Einflussfaktoren auf die unterschiedlichen Ebenen der Knochenalterung zu erkennen und zu verstehen, um das biologische Signal von Dekompositionsartefakten trennen zu können. Durch die Erkenntnisse zu diagenetischen Abbauprozessen und Erhaltungszuständen des Knochens konnten in der vorliegenden Untersuchung die Möglichkeiten und Grenzen verschiedener spurenkundlicher Analysemethoden überprüft (DNA-Analysen, Analysen stabiler Isotope leichter Elemente) werden. Insbesondere wurden die Kriterien für die Validisierung stabiler Isotopendaten aus Kollagen betrachtet: Die Analysen zeigten, dass weder Kollagengehalt, noch C% und N% oder molare C/N-Verhältnis ausreichen, um diagenetisch veränderte Isotopenverhältnisse auszuschließen. Die Veränderung von Isotopenverhältnissen beruht mehrheitlich auf einer Veränderung der Aminosäurekomposition des Kollagens. Die Erstellung eines Aminosäureprofils ist daher unerlässlich für die Prüfung der Validität der Ergebnisse stabiler Isotopenanalysen. Die Prüfung der Zusammenhänge verschiedener Merkmale ermöglichte die Entwicklung und Überprüfung von Screeningmethoden für Kollagen- und DNA-Gehalt.