I. M. Godfrey
Introducción
El uso del hueso y el marfil se remonta a la prehistoria. Los primeros pobladores, que cazaban animales para alimentarse y vestirse, utilizaban la mayor cantidad posible de la bestia con los dientes (marfil) y los huesos usados para puntas de flecha, mangos y otros implementos. Con el tiempo este uso se extendió a armamento, instrumentos musicales, piezas religiosas, artefactos personales, artículos decorativos, piezas artísticas y artículos para juegos (Figura 1).
Figura 1: Ejemplos de scrimshaw en dientes de cachalote.
Cuando se habla de marfil, generalmente se asume que el material proviene de los grandes dientes incisivos o colmillos del elefante africano o indio. Los dientes de muchos otros animales, como el hipopótamo, el cachalote, el narval, la morsa, el cerdo verrugoso y el jabalí, también se han utilizado para algunos de los fines mencionados anteriormente. Se han tallado marfiles fósiles del mastodonte y del mamut. Un experto puede distinguir entre los tipos de marfil examinando las diferencias de grano, color, textura y dureza. Sin embargo, debido a los cambios físicos y químicos que se producen en los entornos de enterramiento, la identificación del marfil arqueológico puede ser muy difícil, si no imposible, dependiendo del tipo de marfil y del tamaño y la forma del objeto.
Como la estructura del hueso es más abierta que la del marfil, se mancha y colorea más fácilmente. El hueso puede ser difícil de diferenciar del marfil cuando se trabaja y se pule con aceites y ceras. El cuerno, las barbas y el caparazón de tortuga son materiales derivados de la piel que se han utilizado con fines similares a los del hueso y el marfil (Figura 2). La nuez de tagua, derivada de ciertas palmeras nativas de Sudamérica, Micronesia y África, también se parece al marfil, se mancha fácilmente y puede tallarse de la misma manera que el marfil auténtico. Es de color blanco con aspecto jaspeado y se ha utilizado para botones, joyas y tallas artísticas.
Figura 2: Primer plano de una caja hecha con caparazón de tortuga superpuesto al hueso.
En 1862, en las Grandes Exposiciones Internacionales de Londres, Alexander Parkes expuso un material llamado «Parkesine», un plástico de nitrato de celulosa modificado. Este material sustituyó al marfil en las bolas de billar y sentó las bases de la industria del plástico. Conocido como marfil francés y, junto con otros materiales como las mezclas de polvo de marfil y hueso mezcladas con tiza, gelatina, gutapercha y yeso de París, el nitrato de celulosa constituyó la base de una extensa industria de sustitutos sintéticos de materiales naturales.
Hoy en día se utilizan resinas de poliéster pigmentadas para imitar estas obras de arte anteriores. Normalmente se hace un molde de silicona del original y luego se vierte la resina pigmentada. Una vez fraguada, la superficie puede tratarse con pintura o tinte para resaltar los detalles de la superficie. La naturaleza opaca y el color uniforme de estas copias suelen ser suficientes para identificarlas.
Naturaleza y composición
Los materiales similares al hueso (marfil, hueso y asta) están formados por componentes orgánicos e inorgánicos. El principal componente orgánico es la proteína fibrosa colágeno. Éste constituye aproximadamente el 25-30% de estas sustancias naturales, mientras que el resto está formado por fosfato de calcio inorgánico que contiene pequeñas cantidades de magnesio y carbonato. Incluso cuando están secos, estos tejidos mineralizados contienen hasta un 10 % de agua. Los derivados de la piel, como el cuerno, las barbas y el caparazón de tortuga, tienen como componente principal la proteína queratina, que contiene azufre.
El marfil vegetal o de palma está compuesto por celulosa casi pura, el componente fundamental de las paredes celulares de las plantas, mientras que los sustitutos sintéticos del marfil pueden prepararse a partir de una variedad de materiales diferentes (véase más arriba).
Identificación
Aunque a menudo es difícil diferenciar entre hueso, marfil, cuerno y sustitutos sintéticos, un examen de las características morfológicas, superficiales y estructurales o de la composición química de un material suele permitir una identificación positiva. Una lupa de alta calidad y el examen de fotografías o fotomicrografías que destaquen las características estructurales facilitan la identificación de estos materiales (Penniman 1952). La cornamenta y el hueso, aunque son difíciles de distinguir entre sí en una pieza trabajada, pueden distinguirse del marfil con una lente de mano. Esto se debe a que el marfil no contiene ninguno de los poros microscópicos que, en vida, contenían los vasos sanguíneos que alimentaban al hueso o a la cornamenta en crecimiento.
Las características morfológicas como la forma y el tamaño de los materiales en su estado no trabajado, junto con elementos como la cavidad de la médula en los huesos largos y la cavidad de la pulpa en los colmillos pueden ayudar al proceso de identificación.
El marfil es básicamente otra forma de hueso llamada dentina. A pesar de sus diferentes estructuras, el hueso y el marfil tienen composiciones químicas similares. Por lo tanto, a menos que se disponga de algún material para su análisis destructivo, las pruebas químicas no suelen distinguir entre el hueso y el marfil.
Las características que pueden identificar el marfil de elefante incluyen:
- El patrón de arcos de intersección, normalmente conocido como «giro de motor» o líneas de Schreger, que se encuentran en la superficie de la sección transversal. Éstas son claramente visibles en el marfil de elefante africano (Figura 3) pero son un poco más difíciles de observar en el marfil de elefante indio;
- la presencia de líneas continuas ligeramente onduladas o trenzadas en las superficies longitudinales;
- la presencia de áreas «nubladas», que a veces son onduladas, en las superficies longitudinales. Estas «nubes» aparecen como áreas que son más blancas y opacas que el material entre ellas.
- generalmente es más ligero que una pieza de marfil de tamaño similar;
- la presencia de una cavidad porosa a menudo visible en la superficie posterior de un artefacto;
- la presencia de pequeñas fosas que contenían los vasos sanguíneos y estrías longitudinales cortas. Estas suelen aparecer como puntos muy pequeños y líneas oscurecidas en las superficies longitudinales, características que se ven realzadas por la suciedad que se acumula en ellas.
Una característica más de todos los marfiles es su fluorescencia con una luz azulada cuando son irradiados con luz ultravioleta (UV) de onda larga. Dependiendo del tipo de marfil, esta fluorescencia varía desde un blanco azulado hasta un azul violeta intenso (Penniman 1952). La diferencia en la fluorescencia de los marfiles antiguos también puede ser útil para distinguir las superficies antiguas de las nuevas, ya que una pátina antigua presenta una fluorescencia en tonos amarillos moteados, mientras que los marfiles y las restauraciones más recientes suelen tener un aspecto azul-púrpura intenso. Los materiales sintéticos suelen mostrar una fluorescencia brillante, muy diferente de las sustancias naturales.
Figura 3: Marfil de elefante que muestra arcos de intersección (líneas de Schreger) que ayudan a identificar este material.
Los rasgos identificativos del hueso son los siguientes:
El examen microscópico, incluyendo el uso de luz polarizada, o un examen de los materiales bajo luz ultravioleta puede permitir identificar materiales como el cuerno, las barbas, el caparazón de tortuga y el marfil vegetal. El marfil vegetal se caracteriza por la presencia de líneas concéntricas muy finas y ligeramente más oscuras en la superficie transversal y por numerosas picaduras en forma de estrella en todo el tejido.
El marfil vegetal y las alternativas artificiales a los materiales naturales similares al hueso pueden diferenciarse fácilmente mediante métodos espectroscópicos o químicos. La espectroscopia de infrarrojos (IR), en particular, permite una identificación rápida y normalmente inequívoca de las sustancias poliméricas (copias de marfil). Este tipo de análisis debe ser realizado por un experto. Aunque los análisis por IR suelen ser destructivos, sólo se necesita una pequeña cantidad de material (menos de un miligramo) para realizar las pruebas. El análisis cuidadoso de los espectros IR también puede proporcionar información valiosa sobre el grado de degradación del hueso y el marfil, proporcionando información valiosa sobre los cambios en las cantidades y composiciones de los componentes orgánicos e inorgánicos (Godfrey et al 2002).
Un método muy simple, aunque destructivo, para determinar si un material está compuesto por una sustancia sintética es la prueba de la «aguja caliente». Muchos de los materiales poliméricos utilizados como sustitutos del hueso y el marfil se funden cuando se calientan. Una aguja caliente aplicada a una parte poco visible de un objeto debería dar una estimación rápida, aunque no fiable, de la composición del objeto en cuestión. Sin embargo, debido a la naturaleza destructiva de esta prueba, no se recomienda.
Para una descripción completa de los métodos disponibles para diferenciar el marfil, el hueso y los materiales relacionados, consulte Penniman (1952), Thornton (1981), Krzyszkowska (1990), Locke (2013) y Mann (2013).