Science Of The Skeleton:Γιατί τα οστά δεν αποσυντίθενται;

Σε συνθήκες υγρασίας, τα οστά μπορεί να σπάσουν σε μια δεκαετία περίπου, αλλά σε ξηρό κλίμα, μπορεί να χρειαστούν χιλιάδες χρόνια! Τα οστά αποσυντίθενται, απλώς με πιο αργό ρυθμό από άλλους τύπους οργανικού υλικού και ιστών.

Όταν κάποιος πεθαίνει, μια από τις πιο συνηθισμένες φράσεις που ακούγονται στο μνημόσυνο ή την κηδεία είναι «Στάχτη σε στάχτη, σκόνη στη σκόνη». Σε αυτό το πλαίσιο, η φράση υποδηλώνει ότι τα σώματά μας προέρχονται από τη γη και τελικά επιστρέφουν σε αυτήν. Είναι ένα συναίσθημα που εξηγεί τον κύκλο της ζωής και βοηθά τους ανθρώπους να αντιμετωπίσουν τον πόνο της απώλειας και του θανάτου.

Ωστόσο, αυτή η φράση δεν είναι απολύτως αληθινή… «Σκόνη στη σκόνη» υποδηλώνει ότι το σώμα μας εξαφανίζεται εντελώς, αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Μερικές φορές βρίσκονται στη γη οστά που είναι θαμμένα εκεί εδώ και χιλιάδες χρόνια!

Έτσι, αν και η σάρκα και ο ιστός τείνουν να διασπώνται σχετικά γρήγορα, τα οστά έχουν μια πολύ πιο εντυπωσιακή ικανότητα να κολλάνε. Όπως αποδεικνύεται, αυτό το θέμα είναι λίγο πιο περίπλοκο από ό,τι φαίνεται με την πρώτη ματιά και είναι πραγματικά πολύ συναρπαστικό μόλις «σκάψετε» λίγο βαθύτερα.

Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα μυστήρια στην επιστήμη, δεν υπάρχει ενιαία απάντηση σε αυτή τη συγκεκριμένη ερώτηση. Όπως αποδεικνύεται, τα οστά αποσυντίθενται με διαφορετικούς ρυθμούς και μερικά δεν φθείρονται καθόλου! Μια μικρή βασική γνώση σχετικά με τη διαδικασία αποσύνθεσης μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη για την σωστή κατανόηση της μεταβλητότητας των οστών σε σώματα ανθρώπων και ζώων.

Πώς συμβαίνει η αποσύνθεση;

Η αποσύνθεση συμβαίνει σε όλη την οργανική ύλη, και ενώ κάθε οργανισμός διασπάται διαφορετικά, η βασική ιδέα είναι η ίδια:για την ανακύκλωση της οργανικής ύλης, οι χημικές διεργασίες διασπούν τους οργανισμούς σε απλούστερες μορφές που μπορούν να απορροφηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν μέσα στο βίωμα, συμπεριλαμβανομένων όλων όσων θεωρούνται». ζωντανά», από δέντρα και ασβούς μέχρι βασιλιάδες και φτωχούς.

Πίστωση φωτογραφίας:Slideshare.net

Τα σώματα μπορούν να αποσυντεθούν με δύο τρόπους:χημικές/φυσικές διεργασίες ή άλλοι ζωντανοί οργανισμοί που διασπούν τον ζωντανό ιστό. Ο ρυθμός αποσύνθεσης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η παρουσία εντόμων, η έκθεση στον αέρα, η οξύτητα του εδάφους και δεκάδες άλλες μεταβλητές.

Ένα ανθρώπινο σώμα θα μπορούσε να χάσει όλη τη σάρκα και τον ιστό του σε μόλις μια εβδομάδα ή θα μπορούσε να παραμείνει στη θέση του για χιλιάδες χρόνια! Όλα εξαρτώνται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το σώμα και το ίδιο ισχύει και για τα οστά.

Το κολλαγόνο και το ασβέστιο στα οστά καθυστερούν την αποσύνθεση

Αν και πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι τα οστά ποτέ σπάσε, αν το σκεφτείς λογικά, αυτό θα ήταν αδύνατο. Μετά από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια ζωής σε αυτόν τον πλανήτη (στον οποίο οι άνθρωποι έχουν υπάρξει μόνο για ένα λεπτό κλάσμα), αν τα οστά δεν αποσυνθέτωναν ποτέ, θα τα βρίσκαμε παντού!

Ευτυχώς, τα οστά δεν διαφέρουν τόσο από τη σάρκα και το αίμα μας. Θεωρούμε τα οστά ως συμπαγή και σταθερά μέρη του σκελετού μας και στοιχεία που μπορούν να σπάσουν σαν κομμάτι κιμωλίας όταν τραυματιστούμε σοβαρά. Η αλήθεια είναι ότι τα οστά είναι ζωντανός ιστός, όπως και τα άλλα συστήματα οργάνων μας, που περιέχει αιμοφόρα αγγεία και νεύρα.

Τα οστά αποτελούνται κυρίως από κολλαγόνο, το οποίο δημιουργεί μια ισχυρή πορώδη μήτρα και όχι μια συμπαγή δομή. Επομένως, οι ίδιες χημικές, φυσικές και μικροοργανικές διεργασίες που διασπούν τους ιστούς θα προκαλέσουν επίσης την αποσύνθεση των οστών!

Σε σύγκριση με άλλους ιστούς, τα οστά μπορούν να ξεφύγουν από την αποσύνθεση για δύο λόγους – το κολλαγόνο και τη σύνδεσή του με το ασβέστιο. Το κολλαγόνο είναι μια πολύ ανθεκτική και σταθερή πρωτεΐνη λόγω της δομής και της χημικής του σύστασης. Μόνο ορισμένα ένζυμα μπορούν να διασπάσουν το κολλαγόνο.

Μια άλλη πρωτεΐνη, η κερατίνη, κάνει και τα μαλλιά δύσκολο να διασπαστούν. Τόσο η κερατίνη όσο και το κολλαγόνο ανήκουν στο στρατόπεδο της γραμμικής δομικής πρωτεΐνης και είναι ιδιαίτερα ισχυρά λόγω της γραμμικής και σφιχτά περιελιγμένης ελικοειδής δομής τους.

(Φωτογραφία:nobeastsofierce/Shutterstock)

Επιπλέον, το κολλαγόνο συνδέεται με το ασβέστιο και άλλα μέταλλα μέσα στα οστά, δίνοντας στο οστό τη δύναμή του καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του και καθιστώντας δυνατή την αντίσταση στη φθορά στο θάνατο. Τα μέταλλα «καλύπτουν» το κολλαγόνο, καθιστώντας δύσκολη την πρόσβαση των μικροβίων στην οργανική ύλη και την πέψη της.

Τα οστά διαρκούν περισσότερο σε ξηρές και άνυδρες συνθήκες, καθώς τα μικρόβια δεν μπορούν να επιβιώσουν σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς νερό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η εικονική εικόνα ενός σκελετού σε μια έρημο είναι νοσηρή ακριβής.

Εάν ένα σώμα εκτεθεί σε νερό, έντομα, υπαίθριο ή πολύ όξινο έδαφος, τότε τα βακτήρια και οι μύκητες θα μπορέσουν να εισβάλουν σε αυτό το πορώδες δίκτυο και να αναζητήσουν τις πρωτεΐνες του κολλαγόνου μέσα στα οστά, προκαλώντας την αποσύνθεση αυτών των οστών και τελικά θρυμματιστεί σε σκόνη!

Τα οστά μπορούν να γίνουν απολιθώματα.

Ορισμένα οστά καταφέρνουν να επιτύχουν αληθινή αθανασία και πιθανότατα έχετε δει δεκάδες από αυτά στη διάρκεια της ζωής σας – πιθανότατα σε μουσεία!

Τα απολιθώματα είναι οστά που καλύφθηκαν με ίζημα τόσο γρήγορα που ο αέρας αποκλείστηκε εντελώς, καθιστώντας αδύνατη οποιαδήποτε αποσύνθεση, όπως συμβαίνει μετά από ηφαιστειακές εκρήξεις και άλλα καταστροφικά γεγονότα που εκτοπίζουν μεγάλες ποσότητες ιζημάτων στη γη.

Μόνο ένα μικρό κλάσμα ζωντανών οργανισμών καταφέρνει να απολιθωθεί, και ακόμη και τότε, εξακολουθούμε να τους ονομάζουμε «κόκαλα», αλλά αυτό δεν συμβαίνει στην πραγματικότητα. Τα απολιθώματα ήταν οστά που δεν αποσυντέθηκαν ποτέ, αλλά με την πάροδο του χρόνου τα ορυκτά στα γύρω υλικά άρχισαν να ξεπλένονται από τον ζωντανό ιστό και να αντικαθιστούν τα ζωντανά κύτταρα με πέτρες! Έτσι, όταν μιλάμε για ανασκαφές οστών δεινοσαύρων μετά από εκατομμύρια χρόνια, στην πραγματικότητα απλώς σκάβουμε αρχαίους βράχους που έχουν το σχήμα ακριβώς όπως είχαν τα αρχικά οστά κάποτε.

Αυτή η διαδικασία απολίθωσης ξεκινά όταν το νερό μεταφέρει μέταλλα όπως ασβέστιο και σίδηρο στις κοιλότητες του σάπιου οστού, όπου τα μέταλλα εγκαθίστανται εκεί, ενισχύοντας τα προϋπάρχοντα μέταλλα στο οστό. Με την πάροδο του χρόνου, παραμένει η μόνη πέτρα που έχει πάρει τη μορφή οστού. Τα παλαιότερα απολιθώματα που ανακάλυψε ο άνθρωπος είναι περίπου 2,8 εκατομμυρίων ετών (πηγή) και βρέθηκαν στην Αιθιοπία.

Τα πιο διάσημα παραδείγματα άθικτων αρχαίων οστών προέρχονται από την Αίγυπτο, όπου η μυστηριώδης πρακτική της μουμιοποίησης απέτρεψε τη φθορά των οστών σε ορισμένες περιπτώσεις.

Όταν χρησιμοποιήθηκαν ισχυρά άλατα ξήρανσης, όπως το νάτρον, για να απαλλάξουν το σώμα από τα υγρά, εμπόδισαν τα βακτήρια και τους μύκητες να ενεργοποιήσουν τη διαδικασία αποσύνθεσης. Επιπλέον, όταν η μούμια σφραγίστηκε σε λινό και μια σαρκοφάγο, η έλλειψη οξυγόνου και υγρασίας απέτρεψε σχεδόν εξ ολοκλήρου τη διάσπαση του ιστού και των οστών.

Φωτογραφία:Juriah Mosin / Shutterstock

Bones κάνουν αποσύνθεσης, απλώς με βραδύτερο ρυθμό από άλλους τύπους οργανικών υλικών και ιστών. Με βάση ένα ευρύ φάσμα εξωγενών και εγγενών παραγόντων, το οστό μπορεί να διαρκέσει από μερικούς μήνες έως μερικές γεωλογικές εποχές, αλλά η αλήθεια είναι ότι τίποτα δεν διαρκεί για πάντα.

Ακόμη και τα απολιθώματα και οι μούμιες τελικά θα κονιοποιηθούν ή θα διαλυθούν κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων (ή δισεκατομμυρίων ) ετών. Όπως λένε, αγκώνες στάχτη, κόκαλα σκόνη!