Probenahme und Vorbehandlung des Zahnschmelzes Carbonat für stabile Kohlenstoff und Sauerstoff-Isotopen-Analyse

Stabile Kohlenstoff und Sauerstoff-Isotop Analysen der Zahn Emaille Karbonat wurde verwendet, um vorbei an menschlichen Nahrungsaufnahme, Entwöhnung, und Mobilität sowie faunal Abhängigkeit von Vegetation, die Bewegung der Tiere und tierische foddering zu studieren. Diese Anwendungen wurden umfassend diskutiert und überprüft für eine Vielzahl von Umweltbedingungen zeigt die Auswirkungen der lokalen Trockenheit, Temperatur, Wasser-Quellen und Vegetation Kompositionen^{1,2, 3,4,5,6}. Die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten in der Archäologie und Paläontologie sowie die gute Erhaltung der Zahn Emaille Carbonat, hat es einen attraktiven Werkstoff für stabiles Isotop Arbeit³gemacht. Probenahmeverfahren, Vorbehandlung und Diagenese Screening werden kurz in einer Reihe von früheren Publikationen^1,7beschrieben. Gründliche verbale und visuelle Vorführungen bleiben jedoch weitgehend nicht verfügbar, insbesondere für Menschen außerhalb der archäologischen Wissenschaft Labors und unter laborgruppen mit beschränkten Mitteln wo steigt das Interesse an der Verwendung dieser Technik ⁵.

Zahnschmelz ist hauptsächlich von Hydroxylapatit (Bioapatite) Kristallite⁸ größer als diejenigen in den Knochen, so dass es weniger anfällig für Post-Mortem-diagenetischen Ionischen Substitutionen und Kontamination³zusammengesetzt. Moderne Studien haben gezeigt, dass stabile Kohlenstoff-Isotop (δ-¹³C) Messungen des Berggebietes Zahn zuverlässig Rekord-tierische Ernährung und Verhalten^9,10Schmelz. Der stabile Sauerstoff-Isotop (δ¹⁸O) Wert des Zahnschmelzes richtet sich nach der Sauerstoff-Isotopenzusammensetzung von angesaugte Wasser inklusive Wasser in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln, Trinkwasser, Atmung sowie verschiedene Auswirkungen auf die Umwelt auf dem Wasser zu weiteren isotopische Fraktionierung führen kann (zB., Trockenheit, Temperatur, Höhe, Niederschlagsmenge, continental-Standort)¹¹. Dies machte es eine beliebte Methode für diätetische und ökologischen Umbau in der paläoökologischen archäologischen und paläontologischen Forschung.

Die Zeit der Zahnbildung Emaille ist relativ kurz (Jahre) und unterscheidet sich je nach den Zahn wird abgetastet. Für den Menschen ersten molaren Emaille mineralisieren zwischen Geburt und 3 Jahre alt, Prämolaren mineralisieren zwischen 1,5 und 7 Jahre alt, zweite molaren mineralisieren zwischen 2,5 und 8 Jahre alt und dritte molaren mineralisieren während der Adoleszenz, zwischen 7 und 16 Jahren¹² . Angesichts dieser Zahnformen Emaille schrittweise über die Zeit seiner Entstehung, kann in loser Schüttung entlang der Achse des gesamten Wachstums abgetastet oder sequenziell abgetastet, um die Änderungen in der Ernährung und Umwelt zu untersuchen, die während der Formationsperiode^{13 aufgetreten sind} . Chronologisch geordnet ernährungsumstellung innerhalb eines bestimmten Zahnes ist zu beobachten, für Menschen und andere Tiere^1,14, Informationen über saisonale und diätetische Inter Jahresvariation.

Emaille ist in der Regel resistent gegen Diagenese, isotopische Änderungen infolge die Bestattung Umwelt sind möglich und eingehalten worden^15,16, experimentelle Prüfungen und Vorbehandlung Entscheidungen nützlich zu machen. Es ist, zwar nicht die einzige verfügbare Methode entstanden Fourier Transform Infrarotspektroskopie (FTIR), insbesondere im Übertragungsmodus gedämpft, als eine schnelle, preiswerte, und relativ zugänglich Methode für die Bewertung der abgestorbene Veränderung im Zahnschmelz, vor allem im paläontologischen Zusammenhänge^17,18,19,20. Detaillierte Protokolle und Aufnahme-Standards bleiben jedoch für viele Menschen außerhalb Geochemie oder Material Wissenschaft relativ unzugänglich.

Reaktionszeiten und die Chemikalien, die von Forschern in der Vorbehandlung des Zahnschmelzes beschäftigt unterscheiden sich auch deutlich in der Literatur oft mit begrenzten berücksichtigen, was diese Variabilität zu stabilen Kohlenstoff und Sauerstoff-Isotopen-Werte der Probe^{21 tun kann ,22}. Hier berichten wir ein Konzept, dass Verwendungen Essigsäure (0,1 M) verdünnen für die Vorbehandlung von Pulverproben Schmelz. Angesichts der Tatsache, dass die Unterschiede in der isotopischen Messungen durch Vorbehandlung für Zahnschmelz relativ gering sind, ist es jedoch am besten für die Forscher, die Protokolle für Datasets zu folgen, mit denen sie ihre Daten mit¹¹vergleichen wollen. Darüber hinaus wo kleine sequentielle Proben, besonders im Holozän Proben genommen werden ist keine Vorbehandlung (nach diagenetischen Pilotversuche) wählbar Probe Verschwendung zu vermeiden.

Obwohl die Methoden, die wir hier berichten keineswegs neu, nach unserer Kenntnis sind, ist dies das erste Mal, das eine gründliche schriftliche und visuelle Dokumentation von Masse und sequentielle Probenahme, Vorbehandlung Entscheidungen und diagenetischen Check Methoden (in Form von FTIR) für Zahn Schmelz weit verbreitet wurden an einer akademischen Publikum vorgenommen. Während wir hoffen, unsere Bemühungen machen diesen Ansatz für eine größere Zahl von Einzelpersonen und Labors leichter zugänglich, müssen Forscher, die anwenden möchten und veröffentlichen diese Technik mindestens Financial reporting Standards, diagenetischen Überlegungen bewusst sein und Präsentation-Anforderungen geht anderswo²⁰sowie potenzielle interpretative Komplexität, die eindeutig sein, um ihre Studienregion Taxa analysiert, und Zeit Periode⁵.