Knochen-Isotopie

Wissenschaft Geowissenschaften & Erdkunde
#1

Hallo allerseits,

Ich studiere Geowissenschaften (Geologie, Mineralogie, Geophysik) im Master, und habe heute eine interessante Frage:

„Ist es wahr, dass, alle ~30 Jahre, alle im menschlichen Knochen befindlichen Atome 1 mal komplett ausgetauscht werden? Bzw. wie ‚tief‘ in den Knochen hinein reicht der natürliche Remineralisationsprozess?“

(Osteoblasten/~klasten arbeiten an der Knochenoberfläche. Auch an der innwendigen Knochenoberfläche? Theroretisch müsste trotz der Arbeit dieser kleinen Helferlein ein beträchtlicher Prozentsatz Knochen völlig unangestastet bleiben, oder? Das Knochen teilweise lebenslang gebildet wird ist klar, weil Knochenbrüche heilen, Osteoporose durch angepasste Knochenbelastung verlangsamt werden kann usw.)

Hintergrund:

In der Vorlesung Geoarchäologie wurde behauptet, dass sich der menschliche Knochen nicht erneuert und so bleibt wie er einmal wuchs…
In der Vorlesung Isotopengeologie hieß es, der Knochen erneuere sich sehr wohl…

Problem: Isotopenchronologie

anhand von im Knochen eingelagerten Isotopen, kann man den Lebensweg eines Menschen nachvollziehen. Sind z.B. übermäßig viele Blei Atome eingelagert, könnte dies darauf deuten, dass er in der Nähe einer entsprechenden Lagerstätte aufwuchs. Ist an dem Todesort des Menschen aber keine solche Lagerstätte, muss er folglich von wo anders her kommen. Mit einer Isotopenanalyse läßt sich sogar feststellen woher, da alle Lagerstätten ihre ureigene Isotopenverteilung aufweisen.

Würde sich aber nun der knochen mit zunehmendem Alter wieder und wieder ändern, so würden natürlich mit der Zeit nur noch Atome von dem derzeitigen Lebensort des Menschen eingebaut werden, und ein Herkunftsnachweis wäre witzlos…

–> Ratlos Mit den Augen rollen

#2

anhand von im Knochen eingelagerten Isotopen, kann man den
Lebensweg eines Menschen nachvollziehen. …

Hallo,

soweit ich weiss (=gelesen habe) wird das an Ötzi praktiziert. Um es vorsichtig zu formulieren, es gibt also zumindest eine Fraktion, die daran glaubt, dass das möglich ist. Besonders kommen dafür meines Wissens die Zähne infrage (würde ich auch für Knochen halten).

Gruss Reinhard

#3

Hi Reinhard,

Besonders
kommen dafür meines Wissens die Zähne infrage (würde ich auch
für Knochen halten).

bei Zähnen wird meines Wissens eine andere Methode der Altersbstimmung angewendet, nämlich die Recemisierung der Aminosäure Asparagin.
Asparagin liegt in biologischen Proben fast ausschließlich in der sog. L-Form vor, die sich aber mit einer bestimmten Halbwertzeit teilweise in die sog. D-Form umwandelt.
Am Grad dieser Umwandlung kann man das Alter der Probe abschätzen.

Gandalf

#4

Reinhard

Gandalf

Hi Gandalf, Reinhard,

Danke. Ihr habt beide Recht. Beim Ötzi wird das gemacht. Die Zähne sind in der Tat wesentlich aussagekräftiger in Bezug auf Isotopen-Chronologie. Die KNochen scheinen in der Tat über die Osteoklasten/-blasten fortwährend auf / abgebaut zu werden und unterliegen somit einer ständigen isotopischen Umwandlung.
Ich frage mich nur, wie lange dieser Prozess dauert…?

Man kann doch sicherlich auch einfach die Mitochondriale DNS oder zumindest RNS untersuchen. Damit läßt sich dass Alter ja auch nachweisen (vorausgesetzt, es gibt noch DNS…)

Wisst ihr zufällig ob das auch an fossilen Pflanzen gemacht wird?

#5

Hallo allerseits,

Ich studiere Geowissenschaften (Geologie, Mineralogie,
Geophysik) im Master, und habe heute eine interessante Frage:

„Ist es wahr, dass, alle ~30 Jahre, alle im menschlichen
Knochen befindlichen Atome 1 mal komplett ausgetauscht werden?
Bzw. wie ‚tief‘ in den Knochen hinein reicht der natürliche
Remineralisationsprozess?“

dieser Vorgang schließt den ganzen Knochen ein.
Ausnahme könnte der Zahnschmelz sein.

…
Hintergrund:

In der Vorlesung Geoarchäologie wurde behauptet, dass sich der
menschliche Knochen nicht erneuert und so bleibt wie er einmal
wuchs…
In der Vorlesung Isotopengeologie hieß es, der Knochen
erneuere sich sehr wohl…

Das muss kein Widerspruch sein.
Z.b. die Knochen eines 80zig Jährigen
da kann man nur sagen, wo er sich die letzten ca 30 Jahre aufgehalten hat,
aber anhand der Knochendichteverteilung und der Wuchsform kann man noch sagen, das er im alter von ca 10 Jahren eine Hungersnot mitgemacht hat…

Problem: Isotopenchronologie

anhand von im Knochen eingelagerten Isotopen, kann man den
Lebensweg eines Menschen nachvollziehen. Sind z.B. übermäßig
viele Blei Atome eingelagert, könnte dies darauf deuten, dass
er in der Nähe einer entsprechenden Lagerstätte aufwuchs. Ist
an dem Todesort des Menschen aber keine solche Lagerstätte,
muss er folglich von wo anders her kommen. Mit einer
Isotopenanalyse läßt sich sogar feststellen woher, da alle
Lagerstätten ihre ureigene Isotopenverteilung aufweisen.

Würde sich aber nun der knochen mit zunehmendem Alter wieder
und wieder ändern, so würden natürlich mit der Zeit nur noch
Atome von dem derzeitigen Lebensort des Menschen eingebaut
werden, und ein Herkunftsnachweis wäre witzlos…

–> Ratlos Mit den Augen rollen

ja wenn du einen ein sehr altes Individuum findest so muss man dir recht geben, aber das ist nicht so wahrscheinlich, da die allgemeine Lebenserwartung zur zeit doch wesentlich über der liegt, die du bei den Proben voraussetzen kannst, so gilt ötzi mit Mitte 40zig als alter Mann.

mm