Извержение Везувия: взрыв мозга, время и стекло
(*предупреждение: контент не для слабонервных ;-)
Везувий — один из самых известных действующих вулканов, на памяти людей произошло не менее 80 его извержений. Самое крупное из них произошло 79 году н.э., и по своей мощи оно на порядок превосходило взрывы атомных бомб, сброшенных над Хиросимой и Нагасаки. Это извержение положило конец сразу трем древнеримским городам: Помпеи, Геркуланум и Стабии погибли под толщей вулканического пепла.
Извержение длилось два дня. Везувий изрыгал расплавленную породу, пемзу и пепел по 1,5 млн тонн ежесекундно (!), над жерлом вулкана поднялось облако камней, пепла и дыма высотой в десятки километров, которые затем покрывали территорию на километры вокруг вулкана. Многие горожане бежали из своих домов; некоторые решили переждать извержение, надеясь на благополучный исход.
Ночью к облакам пепла и лавы присоединились пирокластические потоки, которые, по-видимому, и стали причиной гибели людей, оставшихся в Помпеях, Стабиях и Геркулануме. Пирокластический поток — это раскаленная смесь из газов и пепла, которая стремительно «растекается» из очага извержения. Температура пирокластического потока достигает 800 градусов по цельсию, а скорость распространения может составлять до 700 км/ч! Волна раскаленных вулканических газов выжгла все живое в городах, а затем их сразу накрыло многометровой толщей вулканического пепла, который прекрасно законсервировал то, что там осталось.
Погребенный неподалеку от Везувия Геркуланум обнаружили случайно в начале 18го века, и с тех пор до сих пор проводят там раскопки. Ученые тщательно исследуют свои находки, используя мощь современных технологий, и время от времени сообщают о новых любопытных открытиях.
Раньше считалось, что жертвы Везувия, оставшиеся в городах, задохнулись в облаке пепла и газа. Сейчас ученые приходят к выводу, что все было не так. Скорее всего, люди умерли от термического шока, но эта страшная смерть вряд ли была слишком мучительной. В Геркулануме обнаруженные скелеты погребены под слоем пепла в расслабленных позах, это говорит о том, что гибель пришла мгновенно — мышцы даже не успели сократиться, а тела скрючиться (в отличие от останков людей в Помпеях).
Температура волны вулканических газов была такой высокой, что она почти моментально превратила в пар все мягкие ткани. Кипящая жидкость внутри того, что совсем недавно было мозгом, буквально врывала черепные коробки: их исследователи тоже нашли в толще пепла. Кое-где на поверхности древних костей обнаруживаются крошечные рыжеватые брызги — это остатки железа из эритроцитов, которые тоже, по всей видимости, просто испарились — в самом буквальном смысле этого слова.
В середине 1960-х в одном из зданий Геркуланума — коллегии императора Августа — неподалеку от святилища обнаружили комнату привратника, в которой, по всей видимости, во время извержения спал на кровати молодой мужчина. В слое пепла угадывается силуэт тела и головы.
Как и у других жертв в Геркулануме, раскаленный газ, по-видимому, практически моментально вскипятил кровь, в результате кости черепа просто не выдержали давления пара и взорвались.
Обугленные остатки костей черепа и скелета остались лежать на кровати в слое пепла; однако остатки костей черепа во многих местах словно покрыты глазурью — блестящей, похожей на обсидиан, стекловидной угольной массой, в которых спектрофотометры обнаруживают остатки белков и жирных кислот.
Эта стекловидная глазурь оказалась остатками головного мозга погибшего человека: состав жирных кислот и протеомный анализ белковых остатков указывает на то, что здесь когда-то была нервная ткань. Как когда-то заметил мой друг Л., для кого-то мозг – это всего-навсего полтора килограмма жира. В мозге действительно много разнообразных жиров, и они тут довольно специфические. Жир помогает изолировать нервные волокна, ускоряя обмен информацией между нейронами и придавая проводящим зонам мозга белесый цвет (это и есть белое вещество мозга, тогда как серое состоит в основном из тел нейронов).
Процесс образования стекла или глазури на поверхности обугленных тканей в археологии называется витрификацией. В этом случае стекло, в которое превратился мозг, буквально инкрустировано в остатки костей черепа: исследователи предполагают, что так получилось в силу уникальных условий, сложившихся после извержения Везувия: огромная температура внутри раскаленной волны вулканических газов (ок.500℃) привела к тому, что ткани стремительно потеряли всю воду. Затем, по всей-видимости, температура резко упала, предотвратив дальнейший распад остатков нервной ткани, а толща пепла законсервировала место трагедии до наших дней практически в первозданном виде.
Эту находку можно назвать уникальной: витрифициованные образцы нервной ткани необычайно хорошо сохранились. Ученые не только проанализировали химический состав обнаруженной на остатках черепа глазури, но и посмотрели на нее под электронным микроскопом: на стекловидной поверхности просматриваются микроскопические сферические структуры с трубчатыми отростками – скорее всего, это остатки нервных клеток.
