Verglastes Gehirn im Schädel eines Opfers der Vesuv-Katastrophe in Herculaneum: Einzigartiger Fund enträtselt
Im Jahr 79 n. Chr. brach der Vesuv aus und zerstörte die römischen Siedlungen Pompeji, Herculaneum, Oplontis und Stabiae. Der Ausbruch schleuderte eine gigantische Aschewolke bis zu 33 Kilometer hoch in die Atmosphäre. Innerhalb weniger Stunden begruben glühende Gesteinsbrocken, Asche und giftige Gase die Region. Während Pompeji überwiegend infolge von herabregnender Bimssteinen und Vulkanasche langsam unter einer bis zu zwölf Meter dicken Schicht vulkanischer Ablagerungen verschwand, wurde Herculaneum, das näher am Vesuv liegt als Pompeji vor allem von extrem heißen pyroklastischen Strömen die bis zu 500 km/h schnell waren überrollt und verschüttet. Hier erreichten die Ignimbrit-Ablagerungen eine Mächtigkeit von bis zu 20 m
Bei einem pyroklastischer Strom handelt es sich um eine Art Lawine aus heißer Asche, Gasen und Gestein, die sich mit enormer Geschwindigkeit den Hang eines Vulkans hinabbewegt. Die Temperaturen können 800 Grad Celsius erreichen, wodurch alles Leben in Sekunden ausgelöscht wird.
In den 1960er-Jahren entdeckten Forschende in den Ausgrabungen von Herculaneum die Überreste eines Mannes im Collegium Augustalium. Bei dem Mann handelte es sich vermutlich um den Wächter des Versammlungsorts. Zum Zeitpunkt des Todes lag er auf seinem Bett. Im Jahr 2020 wurde sein Schädel erneut untersucht – mit einer spektakulären Entdeckung: Anstelle seines Gehirns fand man eine schwarze, glasartige Masse. Sein Gehirn war verglast und sieht auf Fotos aus wie Obsidian.
Glas bildet sich, wenn eine Flüssigkeit so schnell abgekühlt wird, dass sich keine Kristalle ausbilden. Dieser Prozess, der Glasübergang oder Vitrifikation genannt wird, ist in der Regel reversibel.
Aus welchen Flüssigkeiten Glas entstehen kann
Bei der Verglasung handelt es sich um Flüssigkeiten, die beim schnellen Abkühlen nicht kristallisieren, sondern in einen amorphen (glasartigen) Zustand übergehen. Dazu gehören:
- Silikatschmelzen – Hauptbestandteil von natürlichem Glas, wie vulkanischem Obsidian oder künstlichem Fensterglas.
- Organische Flüssigkeiten – Bestimmte Polymere, Zucker oder biologische Lösungen können verglasen, wenn sie schnell abgekühlt werden.
- Wasser in biologischem Gewebe – In der Kryokonservierung gefriert Wasser nicht kristallin, sondern bildet bei extrem niedrigen Temperaturen eine glasartige Struktur.
- Metallschmelzen – Einige Metalle und Legierungen können durch sehr schnelles Abkühlen als metallisches Glas erstarren.
Im Fall des verglasten Gehirns von Herculaneum bestand die Flüssigkeit wahrscheinlich aus einer Mischung aus Zellflüssigkeit, Lipiden und Proteinen, die durch extreme Hitze geschmolzen und dann abrupt abgekühlt wurden.
Ein italienisch-deutsches Forschungsteam unter Guido Giordano von der Universität Rom wollte dem Rätsel um das verglaste Gehirn auf die Spur kommen und fand in Experimenten heraus, dass eine über 510 Grad heiße Gaswolke, die vermutlich nur wenig Tephra enthielt und einem pyroklastischen Strom voranging, das Hirngewebe in Glas verwandelt haben musste. Anschließend kühlte das Gehirn im Schädel rasch ab und verhinderte eine Kristallisation.
Wie genau es zu der schnellen Abkühlung gekommen ist, bleibt unklar. Vermutlich kühlte der Leichnam an der normalen Luft schnell ab, nachdem die Gaswolke vorübergezogen war und noch bevor es zu den ersten pyroklastischen Strömen kam, die Herculaneum bedeckten. Möglicherweise wurde die Leiche des Mannes mit dem Glashirn zunächst in einem vergleichsweise kühlen vulkanischen Material eingeschlossen, das ihn vor weiteren Hitzeeinwirkungen isolierte. Im Collegium Augustalium müssen einzigartige Bedingungen geherrscht haben, denn ansonsten hätte es auch in den Schädeln anderer Opfer verglastes Hirn geben müssen.
Dieser Fund eines verglasten Gehirns ist einzigartig, da sich kein weiteres verglastes Gehirn in Herculaneum oder Pompeji nachweisen ließ. Auch andernorts auf der Welt wurde bislang nichts Vergleichbares entdeckt. Die Erkenntnisse helfen nicht nur bei der Rekonstruktion des Vesuv-Ausbruchs, sondern auch beim modernen Katastrophenschutz, da sie die tödlichen Auswirkungen heißer Gaswolken verdeutlichen. Es stellt sich natürlich die Frage, wie diese Gaswolke entstand, die vor den eigentlichen pyroklastischen Strömen abgegangen sein muss. Und natürlich, warum der Mann auf dem Bett lag und womöglich schlief. Wurde die Gaswolke während eines Initialereignisses freigesetzt und war nur lokal begrenzt? Die Menschen, die sich am anderen Ende Herculaneums in den Bootschuppen schutzsuchend zusammengefunden hatten, zeigen, dass sie alarmiert waren und nicht von de Eruption überrascht wurden. (Quelle: Nature.com)