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亨利八世最爱的战舰滋生出细菌遭啃噬,科学家已找出罪魁祸首

亨利八世最爱的战舰滋生出细菌遭啃噬,科学家已找出罪魁祸首

如上图所示:在海底度过了437年之后,“玛丽·罗斯号”(Mary Rose)大约一半的船体现在在英国朴次茅斯展出。

强大的X射线揭示了是什么在吞噬英国国王亨利八世(Henry VIII)最喜爱的战舰“玛丽·罗斯号”的残骸。1545年,这艘船与法国人的战斗中沉没后,产生硫磺的海洋细菌,在接下来的几个世纪里啃噬着沉船的木头。研究人员最近发现,这些残留物暴露在空气中会变成酸性物质,对历史上的沉船造成伤害。

“玛丽·罗斯号”,它的残骸一直沉没在英吉利海峡的海底,直到1982年这艘船才被打捞上来。尽管管理员们采取了措施来处理和保护被水浸透的建筑,但人们对居住在木材中的细菌种类知之甚少,也不知道它们的副产品是否会危及获救船只的保存。

通过将X射线与一种船上木材中原子的技术相结合做比较,科学家们发现了由破坏性细菌产生的酸性纳米颗粒。识别和确定可能腐蚀船体的酸形成化合物的位置,将有助于管理员保护这一独一无二的工艺品。

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英国谢菲尔德大学材料科学与工程系主任塞丽娜·库森(Serena Cussen)表示,这种新方法“让我们不仅可以对“玛丽·罗斯号”木材中的纳米颗粒进行成像和定位,还可以评估它们的结构。”

塞丽娜说:“这是首次在“玛丽·罗斯号”木材中观察到硫化锌纳米结构,细菌的副产品以前,科学家们无法获得如此详细的潜在有害细菌物种。”

当国王亨利八世在1510年下令建造“玛丽·罗斯号”时,他当时只有19岁,是在一年前登基的。据英国朴茨茅斯的“玛丽·罗斯号”委托方称,当时“玛丽·罗斯号”是一艘最先进的战舰,最多可携带8门大型火炮,重量约544吨。“玛丽·罗斯号”曾两次与法国交战,后来在与法国舰队的一次战斗中不明原因倾覆,并与大约500名船员一起沉入海底。

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如上图所示:“玛丽·罗斯号”战舰在亨利八世的舰队中服役了34年,直到1545年7月在索伦特战役中沉没。这幅插图来自剑桥大学莫德林学院佩皮斯图书馆收藏的一份16世纪的手稿。

1971年,潜水员在索伦特海峡发现了“玛丽·罗斯号”,索伦特海峡位于大不列颠和怀特岛之间(英吉利海峡中的一个岛屿,英格兰的一个郡)。在接下来的10年里,500多名潜水员和研究人员帮助挖掘这艘船,一次搬走一件文物。然后,在1982年,一个专家小组将船体打捞起来,其中大约一半仍然完好无损。科学家在一项新研究中写道,这种木材用聚乙二醇(PEG)处理过,这种化合物可以稳定水分饱和的木材,防止木材干燥时收缩。

然而,即使经过处理,浸水的木材仍然很容易变质。根据这项研究,大量产生硫磺的细菌仍然潜伏在木材中,随着时间的推移,PEG会分解,它也会产生有害的酸。

有关报告透露:在“玛丽·罗斯号”船体中可能存在数吨含硫物种和PEG分解产物,突显了这个问题的严重性。

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如上图所示:尽管专家们保存了“玛丽·罗斯号”在1982年从海底打捞上来后的残骸,但木材中的细菌种类和残余化合物可能会导致木材进一步恶化。

他们从“玛丽·罗斯号”船体上取样了一个5厘米长的木芯,将样本切成更小的碎片,用X射线和扫描电子显微镜(SEM)进行分析。科学家们根据木材中化合物的原子结构比较数据中的散射模式时,他们能够检测到基于硫化铁的纳米结构,这种结构是由细菌产生的,当它们与氧气相互作用时,可以形成有害的酸。

塞丽娜表示:“我们的研究结果提醒了保护人员注意这些以前不为人知的沉积物,并扩大了对诱导降解物质的研究。了解这些潜在有害物质的结构,也让我们能够设计出针对性的治疗方法,以便在未来清除它们。”

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