I. M. Godfrey
Introduzione
L’uso di ossa e avorio risale alla preistoria. I primi uomini, cacciando animali per il cibo e l’abbigliamento, usavano il più possibile della bestia con i denti (avorio) e le ossa usate per punte di freccia, manici e altri strumenti. Col tempo questo uso si estese ad armi, strumenti musicali, pezzi religiosi, manufatti personali, oggetti decorativi, pezzi artistici e oggetti per giochi (Figura 1).
Figura 1: Esempi di scrimshaw su denti di capodoglio.
Quando si parla di avorio, si presume generalmente che il materiale provenga dai grandi denti incisivi o dalle zanne dell’elefante africano o indiano. Anche i denti di numerosi altri animali, tra cui l’ippopotamo, il capodoglio, il narvalo, il tricheco, il maiale verrucoso e il cinghiale, sono stati utilizzati per alcuni degli scopi sopra menzionati. Sono stati scolpiti avori fossili del mastodonte e del mammut. Un esperto è in grado di distinguere tra i tipi di avorio esaminando le differenze di grana, colore, consistenza e durezza. Tuttavia, a causa dei cambiamenti fisici e chimici che avvengono negli ambienti di sepoltura, l’identificazione dell’avorio archeologico può essere molto difficile, se non impossibile, a seconda del tipo di avorio e delle dimensioni e della forma dell’oggetto.
Poiché la struttura dell’osso è più aperta di quella dell’avorio, è più facilmente macchiato e colorato. L’osso può essere difficile da distinguere dall’avorio quando viene lavorato e lucidato con oli e cere. Il corno, i fanoni e il guscio di tartaruga sono tutti materiali a base di pelle che sono stati usati per scopi simili all’osso e all’avorio (Figura 2). La noce di Tagua, derivata da alcune palme originarie del Sud America, della Micronesia e dell’Africa, assomiglia anch’essa all’avorio, si macchia facilmente e può essere scolpita come l’avorio autentico. È bianco con un aspetto marmorizzato ed è stato utilizzato per bottoni, gioielli e sculture artistiche.
Figura 2: Primo piano di una scatola fatta di guscio di tartaruga sovrapposto all’osso.
Nel 1862 alle Grandi Esposizioni Internazionali di Londra, Alexander Parkes espose un materiale chiamato ‘Parkesine’, una plastica modificata di nitrato di cellulosa. Questo materiale fu sostituito all’avorio nelle palle da biliardo e pose le basi per l’industria della plastica. Conosciuto come avorio francese e, insieme ad altri materiali come miscele di avorio e polvere di ossa mescolate con gesso, gelatina, guttaperca e gesso di Parigi, il nitrato di cellulosa formò la base di una vasta industria di sostituti sintetici dei materiali naturali.
Oggi si usano resine poliestere pigmentate per imitare queste opere d’arte precedenti. Normalmente si fa uno stampo in silicone dell’originale e poi si versa la resina pigmentata. Una volta impostata, la superficie può essere trattata con vernice o colorante per evidenziare qualsiasi dettaglio della superficie. La natura opaca e il colore uniforme di queste copie sono di solito sufficienti per identificarle.
Natura e composizione
I materiali simili alle ossa (avorio, osso e corno) sono costituiti da componenti sia organici che inorganici. Il principale componente organico è la proteina fibrosa del collagene. Questa costituisce circa il 25-30% di queste sostanze naturali, mentre la maggior parte del resto è costituita da fosfato di calcio inorganico contenente piccole quantità di magnesio e carbonato. Anche quando sono asciutti, questi tessuti mineralizzati contengono fino al 10% di acqua. I derivati della pelle come il corno, i fanoni e il guscio di tartaruga hanno come componente principale la cheratina, una proteina contenente zolfo.
L’avorio vegetale o di palma è composto da cellulosa quasi pura, il costituente fondamentale delle pareti cellulari delle piante, mentre i sostituti sintetici dell’avorio possono essere preparati da una varietà di materiali diversi (vedi sopra).
Identificazione
Anche se è spesso difficile distinguere tra osso, avorio, corno e sostituti sintetici, un esame delle caratteristiche morfologiche, superficiali e strutturali o della composizione chimica di un materiale permette di solito un’identificazione positiva. Una lente manuale di alta qualità e l’esame di fotografie o fotomicrografie che evidenziano le caratteristiche strutturali facilitano l’identificazione di questi materiali (Penniman 1952). Il corno e l’osso, sebbene siano difficili da distinguere l’uno dall’altro in un pezzo lavorato, possono essere distinti dall’avorio con una lente manuale. Questo perché l’avorio non contiene nessuno dei pori microscopici che, in vita, contenevano i vasi sanguigni che alimentavano l’osso o il corno in crescita.
Le caratteristiche morfologiche come la forma e la dimensione dei materiali allo stato grezzo, insieme ad elementi come la cavità del midollo nelle ossa lunghe e la cavità della polpa nelle zanne possono aiutare il processo di identificazione.
L’avorio è sostanzialmente un’altra forma di osso chiamata dentina. Nonostante le loro diverse strutture, l’osso e l’avorio hanno composizioni chimiche simili. Quindi, a meno che non sia disponibile del materiale per l’analisi distruttiva, i test chimici non possono solitamente distinguere tra osso e avorio.
Le caratteristiche che possono identificare l’avorio di elefante includono:
- il modello di archi intersecanti, di solito indicato come “tornitura del motore” o linee di Schreger, che si trovano sulla superficie in sezione trasversale. Queste sono abbastanza chiaramente visibili sull’avorio di elefante africano (Figura 3) ma sono leggermente più difficili da osservare sull’avorio di elefante indiano;
- la presenza di linee continue leggermente ondulate o intrecciate sulle superfici longitudinali;
- la presenza di aree “nuvolose”, che sono talvolta ondulate, sulle superfici longitudinali. Queste ‘nuvole’ appaiono come aree che sono più bianche e più opache del materiale tra di esse.
Un’ulteriore caratteristica di tutti gli avori è la loro fluorescenza con una luce bluastra quando vengono irradiati con luce ultravioletta a onde lunghe (UV). A seconda del tipo di avorio, questa fluorescenza varia dal bianco-bluastro a un blu violetto profondo (Penniman 1952). La differenza di fluorescenza degli avori antichi può anche essere utile per distinguere le superfici vecchie da quelle nuove, dato che una patina invecchiata è fluorescente in toni gialli screziati, mentre gli avori e i restauri più recenti appaiono solitamente blu-viola intenso. I materiali sintetici spesso mostrano una fluorescenza brillante, molto diversa dalle sostanze naturali.
Figura 3: Avorio di elefante che mostra archi intersecanti (linee di Schreger) che aiutano ad identificare questo materiale.
Le caratteristiche identificative dell’osso sono le seguenti:
- generalmente più leggero di un pezzo di avorio di dimensioni simili;
- la presenza di una cavità porosa spesso visibile sulla superficie posteriore di un manufatto;
- la presenza di piccole fosse che contenevano i vasi sanguigni e brevi striature longitudinali. Queste appaiono spesso come punti molto piccoli e linee scure sulle superfici longitudinali, caratteristiche che sono esaltate dallo sporco che vi si raccoglie.
L’esame microscopico, compreso l’uso della luce polarizzata, o l’esame dei materiali sotto la luce UV può permettere di identificare materiali come il corno, i fanoni, il guscio di tartaruga e l’avorio vegetale. L’avorio vegetale è caratterizzato dalla presenza di linee concentriche molto sottili e leggermente più scure sulla superficie trasversale e da numerose fosse a forma di stella in tutto il tessuto.
L’avorio vegetale e le alternative artificiali ai materiali naturali simili alle ossa possono essere facilmente differenziati con metodi spettroscopici o chimici. La spettroscopia all’infrarosso (IR), in particolare, permette un’identificazione rapida e solitamente non ambigua delle sostanze polimeriche (copie d’avorio). Questo tipo di analisi deve essere effettuata da un esperto. Anche se le analisi IR sono di solito distruttive, solo una piccola quantità di materiale (meno di un milligrammo) è necessaria per l’analisi. Un’attenta analisi degli spettri IR può anche fornire preziose informazioni sul grado di degradazione dell’osso e dell’avorio, fornendo preziose informazioni sui cambiamenti nelle quantità e nella composizione dei componenti organici e inorganici (Godfrey et al 2002).
Un metodo molto semplice, sebbene distruttivo, per determinare se un materiale è composto da una sostanza sintetica è il test dell'”ago caldo”. Molti dei materiali polimerici usati come sostituti dell’osso e dell’avorio si sciolgono se riscaldati. Un ago caldo applicato ad una parte poco appariscente di un oggetto dovrebbe dare una stima rapida, anche se non affidabile, della composizione dell’oggetto in questione. A causa della natura distruttiva di questo test, tuttavia, non è raccomandato.
Per descrizioni complete dei metodi disponibili per differenziare l’avorio, l’osso e i materiali correlati fare riferimento a Penniman (1952), Thornton (1981), Krzyszkowska (1990), Locke (2013) e Mann (2013).