Wetenschappers hebben een opmerkelijke ontdekking gedaan bij een slachtoffer van de Vesuvius-uitbarsting in 79 na Christus: voor het eerst in de geschiedenis is aangetoond dat menselijk hersenweefsel kan veranderen in glas.
Het glazen hersenmateriaal werd aangetroffen in de schedel van een jongeman van ongeveer 20 jaar, vermoedelijk de bewaker van het Collegium Augustalium in Herculaneum. Dit gebouw, gewijd aan de verering van keizer Augustus, lag aan de hoofdstraat van de stad. De man werd liggend op zijn bed gevonden, bedolven onder vulkanisch materiaal. De vondst wordt beschreven in het vakblad Scientific Reports.
Wat deze vondst zo bijzonder maakt, is dat organisch materiaal normaal gesproken niet bewaard blijft als glas. Glas ontstaat wanneer een vloeistof zeer snel afkoelt en kristallisatie wordt voorkomen. Organisch weefsel, dat grotendeels uit water bestaat, kan eigenlijk alleen verglazen bij extreem lage temperaturen, zoals in cryopreservatie (bewaring bij temperaturen ver onder nul).
Hoger dan verwachte temperatuur
Om te begrijpen hoe dit kon gebeuren, voerden onderzoekers uitgebreide tests uit. Het glazen hersenmateriaal toonde een perfecte staat van conservering, waarbij zelfs microscopische neurale structuren zichtbaar waren. De onderzoekers stelden vast dat het verglazen plaatsvond bij temperaturen boven de 510 graden Celsius, een temperatuur die veel hoger ligt dan de 315 tot 465 graden van de pyroclastische stromen die later de lichamen bedolven.
Een nieuw scenario van de uitbarsting
Deze ontdekking suggereert een aangepast scenario voor de Vesuvius-uitbarsting. Het lijkt erop dat een eerste, zeer hete aswolk met temperaturen boven de 510 graden Celsius de slachtoffers omhulde. Deze kortstondige, extreem hete wolk doodde mensen onmiddellijk. Na deze initiële hitte verdween de wolk snel (waarschijnlijk binnen enkele minuten), waardoor de temperatuur plotseling daalde. Deze snelle afkoeling, vergelijkbaar met 1000 graden per seconde in de laboratoriumtests, veroorzaakte het verglazen van het hersenweefsel.
Pas daarna volgden de bekendere pyroclastische stromen die de steden begraven hebben. Deze stromen waren “koeler” dan de eerste aswolk, maar nog steeds heet genoeg om dodelijk te zijn. De temperatuur van deze latere stromen was echter lager dan het punt waarop het glazen brein zou terugkeren naar een zachte toestand.
Waarom is deze vondst uniek?
Onder de ongeveer 2000 slachtoffers die zijn opgegraven in het gebied rond de Vesuvius is dit het enige geval van een verglaasd brein dat ooit is gevonden. De onderzoekers vermoeden dat de dikke schedel het hersenweefsel enigszins beschermde tegen volledige verdamping tijdens de eerste, extreem hete fase, waardoor delen konden overleven tot het snelle afkoelingsproces.
De meeste zachte weefsels van andere slachtoffers verdampten volledig tijdens de uitbarsting. Bij dit slachtoffer creëerde de specifieke combinatie van intense hitte, gevolgd door zeer snelle afkoeling, de perfecte omstandigheden voor deze unieke vorm van conservering.
