I. M. Godfrey
Einführung
Die Verwendung von Knochen und Elfenbein reicht bis in prähistorische Zeiten zurück. Frühe Menschen, die Tiere für Nahrung und Kleidung jagten, nutzten so viel wie möglich von dem Tier, wobei die Zähne (Elfenbein) und Knochen für Pfeilspitzen, Griffe und andere Werkzeuge verwendet wurden. Im Laufe der Zeit weitete sich diese Verwendung auf Waffen, Musikinstrumente, religiöse Gegenstände, persönliche Artefakte, dekorative Gegenstände, künstlerische Stücke und Gegenstände für Spiele aus (Abbildung 1).
Abbildung 1: Beispiele für Scrimshaw auf Pottwalzähnen.
Wenn man von Elfenbein spricht, wird im Allgemeinen angenommen, dass das Material von den großen Schneidezähnen oder Stoßzähnen des afrikanischen oder indischen Elefanten stammt. Aber auch die Zähne zahlreicher anderer Tiere wie Nilpferd, Pottwal, Narwal, Walross, Warzenschwein und Wildschwein wurden für einige der oben genannten Zwecke verwendet. Fossile Elfenbeine des Mastodons und des Mammuts sind geschnitzt worden. Ein Experte ist in der Lage, Elfenbeintypen zu unterscheiden, indem er die Unterschiede in Maserung, Farbe, Textur und Härte untersucht. Aufgrund physikalischer und chemischer Veränderungen, die in der Grabumgebung auftreten, kann die Identifizierung von archäologischem Elfenbein jedoch sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich sein, je nach Elfenbeintyp sowie Größe und Form des Objekts.
Da die Struktur von Knochen offener ist als die von Elfenbein, lässt er sich leichter verfärben. Knochen kann schwer von Elfenbein zu unterscheiden sein, wenn er mit Ölen und Wachsen bearbeitet und poliert wird. Horn, Barten und Schildkrötenpanzer sind alles Materialien auf Hautbasis, die für ähnliche Zwecke wie Knochen und Elfenbein verwendet wurden (Abbildung 2). Die Tagua-Nuss, die von bestimmten Palmen stammt, die in Südamerika, Mikronesien und Afrika beheimatet sind, ähnelt ebenfalls dem Elfenbein, färbt leicht ab und kann auf die gleiche Weise geschnitzt werden wie echtes Elfenbein. Es ist weiß mit marmoriertem Aussehen und wurde für Knöpfe, Schmuck und künstlerische Schnitzereien verwendet.
Abbildung 2: Nahaufnahme einer Dose aus Schildpatt, die auf Knochen aufgelegt ist.
Im Jahr 1862 stellte Alexander Parkes auf der Great International Exhibitions in London ein Material namens „Parkesine“ vor, einen modifizierten Zellulosenitrat-Kunststoff. Dieses Material wurde als Ersatz für Elfenbein in Billardkugeln eingesetzt und legte den Grundstein für die Kunststoffindustrie. Bekannt als französisches Elfenbein und zusammen mit anderen Materialien wie Mischungen aus Elfenbein und Knochenstaub mit Kreide, Gelatine, Guttapercha und Pariser Gips, bildete Zellulosenitrat die Grundlage einer umfangreichen Industrie für synthetische Ersatzstoffe für natürliche Materialien.
Heute werden pigmentierte Polyesterharze verwendet, um diese früheren Kunstwerke zu imitieren. In der Regel wird eine Silikonform vom Original angefertigt und dann das pigmentierte Harz eingegossen. Nach dem Aushärten kann die Oberfläche mit Farbe oder Farbstoff behandelt werden, um eventuelle Oberflächendetails hervorzuheben. Die undurchsichtige Beschaffenheit und die einheitliche Farbe dieser Kopien reichen in der Regel aus, um sie zu identifizieren.
Natur und Zusammensetzung
Knochenähnliche Materialien (Elfenbein, Knochen und Geweih) bestehen sowohl aus organischen als auch anorganischen Komponenten. Die wichtigste organische Komponente ist das faserige Protein Kollagen. Dieses macht etwa 25 – 30 % dieser Naturstoffe aus, der Rest besteht zum größten Teil aus anorganischem Calciumphosphat mit geringen Mengen an Magnesium und Carbonat. Selbst im trockenen Zustand enthalten diese mineralisierten Gewebe bis zu 10 % Wasser. Hautderivate wie Horn, Barten und Schildkrötenpanzer haben das schwefelhaltige Protein Keratin als Hauptbestandteil.
Pflanzen- oder Palmenelfenbein besteht aus fast reiner Zellulose, dem Grundbestandteil der Zellwände von Pflanzen, während synthetische Elfenbeinersatzstoffe aus einer Vielzahl verschiedener Materialien hergestellt werden können (siehe oben).
Identifizierung
Obwohl die Unterscheidung zwischen Knochen, Elfenbein, Horn und synthetischen Ersatzstoffen oft schwierig ist, ermöglicht eine Untersuchung der morphologischen, oberflächlichen und strukturellen Merkmale oder der chemischen Zusammensetzung eines Materials in der Regel eine positive Identifizierung. Ein hochwertiges Handobjektiv und die Untersuchung von Fotografien oder Mikrofotografien, die strukturelle Merkmale hervorheben, erleichtern die Identifizierung dieser Materialien (Penniman 1952). Geweih und Knochen, obwohl sie in einem bearbeiteten Stück schwer voneinander zu unterscheiden sind, können mit einer Handlinse von Elfenbein unterschieden werden. Das liegt daran, dass das Elfenbein keine der mikroskopischen Poren enthält, die im Leben die Blutgefäße enthielten, die den wachsenden Knochen oder das Geweih versorgten.
Morphologische Merkmale wie die Form und Größe der Materialien in ihrem unbearbeiteten Zustand, zusammen mit Elementen wie der Markhöhle in langen Knochen und der Pulpahöhle in Stoßzähnen, können den Identifizierungsprozess unterstützen.
Elfenbein ist im Grunde eine andere Form von Knochen, Dentin genannt. Trotz ihrer unterschiedlichen Strukturen haben Knochen und Elfenbein ähnliche chemische Zusammensetzungen. Daher können chemische Tests in der Regel nicht zwischen Knochen und Elfenbein unterscheiden, es sei denn, es steht Material für eine zerstörende Analyse zur Verfügung.
Zu den Merkmalen, die Elefantenelfenbein identifizieren können, gehören:
- das Muster sich überschneidender Bögen, die gewöhnlich als „Motordrehung“ oder Schreger-Linien bezeichnet werden und sich auf der Querschnittsfläche (Querschnitt) befinden. Diese sind auf afrikanischem Elefantenelfenbein recht deutlich sichtbar (Abbildung 3), aber auf indischem Elefantenelfenbein etwas schwieriger zu beobachten;
- das Vorhandensein von leicht gewellten oder geflochtenen durchgehenden Linien auf den Längsflächen;
- das Vorhandensein von „wolkigen“ Bereichen, die manchmal gewellt sind, auf den Längsflächen. Diese „Wolken“ erscheinen als Bereiche, die weißer und undurchsichtiger sind als das Material zwischen ihnen.
Ein weiteres Merkmal aller Elfenbeine ist ihre Fluoreszenz mit einem bläulichen Licht, wenn sie mit langwelligem ultraviolettem (UV) Licht bestrahlt werden. Je nach Elfenbeintyp variiert diese Fluoreszenz von bläulich-weiß bis zu einem tiefen Violettblau (Penniman 1952). Der Unterschied in der Fluoreszenz von alten Elfenbeinen kann auch nützlich sein, um alte von neuen Oberflächen zu unterscheiden, da eine gealterte Patina in gesprenkelten Gelbtönen fluoresziert, während neuere Elfenbeine und Restaurationen meist tief blau-violett erscheinen. Synthetische Materialien zeigen oft eine brillante Fluoreszenz, ganz anders als die natürlichen Substanzen.
Abbildung 3: Elefantenelfenbein mit sich kreuzenden Bögen (Schreger-Linien), die helfen, dieses Material zu identifizieren.
Zu den Erkennungsmerkmalen von Knochen gehören die folgenden:
- Generell leichter als ein ähnlich großes Stück Elfenbein;
- das Vorhandensein eines porösen Hohlraums, der oft auf der Rückseite eines Artefakts sichtbar ist;
- das Vorhandensein von kleinen Gruben, in denen die Blutgefäße und kurze Längsstreifen untergebracht sind. Diese erscheinen oft als sehr kleine Punkte und verdunkelte Linien auf den Längsflächen, Merkmale, die durch Schmutz, der sich in ihnen sammelt, verstärkt werden.
Mikroskopische Untersuchungen, einschließlich der Verwendung von polarisiertem Licht, oder eine Untersuchung der Materialien unter UV-Licht können die Identifizierung von Materialien wie Horn, Barten, Schildpatt und pflanzlichem Elfenbein ermöglichen. Pflanzliches Elfenbein zeichnet sich durch das Vorhandensein von sehr feinen, etwas dunkleren konzentrischen Linien auf der Querfläche und durch zahlreiche sternförmige Grübchen im gesamten Gewebe aus.
Pflanzliches Elfenbein und künstliche Alternativen zu den natürlichen knochenähnlichen Materialien lassen sich leicht durch spektroskopische oder chemische Methoden unterscheiden. Insbesondere die Infrarot (IR)-Spektroskopie ermöglicht eine schnelle und meist eindeutige Identifizierung von polymeren Substanzen (Elfenbeinkopien). Diese Art der Analyse muss von einem Experten durchgeführt werden. Obwohl IR-Analysen in der Regel zerstörerisch sind, wird für die Untersuchung nur eine geringe Materialmenge (weniger als ein Milligramm) benötigt. Eine sorgfältige Analyse von IR-Spektren kann auch wertvolle Informationen über den Grad des Abbaus von Knochen und Elfenbein liefern, die Aufschluss über Veränderungen in den Mengen und Zusammensetzungen der organischen und anorganischen Bestandteile geben (Godfrey et al. 2002).
Eine sehr einfache, wenn auch zerstörerische Methode, um festzustellen, ob ein Material aus einer synthetischen Substanz besteht, ist der „Hot Needle“-Test. Viele der polymeren Materialien, die als Ersatz für Knochen und Elfenbein verwendet werden, schmelzen bei Erwärmung. Eine heiße Nadel, die an einer unauffälligen Stelle eines Objekts angebracht wird, sollte eine schnelle, wenn auch nicht zuverlässige Schätzung der Zusammensetzung des fraglichen Objekts liefern. Wegen des zerstörerischen Charakters dieses Tests wird er jedoch nicht empfohlen.
Für vollständige Beschreibungen der verfügbaren Methoden zur Unterscheidung von Elfenbein, Knochen und verwandten Materialien siehe Penniman (1952), Thornton (1981), Krzyszkowska (1990), Locke (2013) und Mann (2013).