Stukjes brein van een inwoner van Herculaneum zijn in organisch glas veranderd tijdens de uitbarsting van de Vesuvius. Dit gebeurde doordat een hete wolk van vulkanisch as door het Romeinse dorpje raasde en het brein van de man explodeerde.
Zo’n 2000 jaar geleden liet de uitbarsting van de Vesuvius de hersenen van een man ontploffen, waarna de fragmenten veranderden in glas. Dit is het enige bekende geval van zacht weefsel dat in glas is veranderd. Het werpt nieuw licht op hoe mensen door vulkaanuitbarstingen om het leven kunnen komen – en hoe we mensen hiertegen kunnen beschermen.
De vulkanische ramp gebeurde in 79 v.Chr. en bedolf de steden Pompeii, Herculaneum en Stabiae onder dikke lagen as, die uiteindelijk stolden. In dit materiaal zijn tot op heden meer dan 1500 lichamen en duizenden oude papyrusrollen gevonden.
Hoe we de bijziendheidsepidemie kunnen vertragen – en misschien zelfs terugdraaien
Wereldwijd stijgt het aantal mensen met bijziendheid. Hoe ontstaat deze aandoening en hoe kunnen we de epidemie een halt toeroepen?
Geëxplodeerd brein
Een van de gevonden stoffelijke overschotten was van een man die in zijn bed lag op het moment dat hij stierf. In zijn schedel zaten glasachtige fragmenten. Toen de man in 2020 werd gevonden, vermoedden onderzoekers al dat deze fragmenten een extreem zeldzame vorm van organisch glas waren, gevormd uit hersenweefsel. Nu hebben vulkanoloog Guido Giordano van de Roma Tre-universiteit in Italië en zijn collega’s dit bevestigd. Ze hebben tot in detail uitgewerkt hoe het glas kon ontstaan.
De onderzoekers concludeerden dat het brein door de intense hitte moet zijn ontploft, doordat het water in het hersenweefsel snel verdampte. De achtergebleven fragmenten in de schedel veranderden hierna in glas door de snelle afkoeling.
‘We vonden geen compleet brein, maar enkel losse stukjes’, zegt Giordano. ‘Een paar keer tijdens het meten raakte ik erg betrokken met de menselijke kant: je denkt na over deze persoon en ik werd daar echt door geraakt.’
Hoewel de hersenen door de ontploffing catastrofale schade opliepen, zijn delen ervan extreem goed bewaard gebleven. Complexe netwerken van neuronen en axonen zijn nog steeds te zien. Ook detecteerden de onderzoekers eiwitten die in menselijk breinweefsel voorkomen.
Organisch glas
Analyse met röntgen- en elektronenmicroscopen liet zien dat de hersenen zijn verhit tot boven de 510 graden Celsius, voordat ze weer snel afkoelden. Alleen zo kan namelijk echt glas zonder kristalstructuur vormen. Aangezien de pyroklastische stroom van as en puin die de stad bedolven heeft een maximale temperatuur van ‘slechts’ 465 graden had, moet er eerst een superhete golf van as en gas zijn geweest die het gebied overspoelde, de bewoners doodde en toen snel verdween.
‘Het verhittingsproces is niet datgene wat dingen in glas verandert’, zegt Giordano. ‘Het verhittingsproces zou de fragmenten bakken, in houtskool veranderen of laten verdampen. Maar het zal er geen glas van maken. Om glas te maken, heb je een snelle afkoeling nodig.’
Bescherming
Giordano zegt dat de ontdekking een angstaanjagend beeld schetst over hoe vulkanen mensenlevens opeisen, maar het wijst ook in de richting van nieuwe manieren om mensen te beschermen. Als evacuatie niet mogelijk is, en mensen zich buiten de destructieve golf bevinden van as en gesteente die bouwwerken verplettert, dan kunnen die mensen nog wel te maken krijgen met de intense hitte van het soort dat de man uit Herculaneum doodde. Isolerende schuilplekken kunnen er dan voor zorgen dat sommigen het alsnog overleven.
‘Als je wordt opgeslokt door een aswolk, dan is het de hitte die je doodt. Je kunt het overleven als je daartegen beschut bent,’ zegt Giordano.
