Ультраструктурний аналіз вказав на високу якість лляної пряжі в Стародавньому Єгипті

Вчені досліджували давньоєгипетську пряжу епохи початку Середнього царства в порівнянні з сучасною лляною ниткою за допомогою сучасних методів аналізу ультраструктури матеріалів. Отримані результати показали, що зразок з Єгипту віком близько чотирьох тисяч років можна порівняти за міцнісними характеристиками з пряжею, виробленою в даний час. Виготовлені єгиптянами лляні волокна виявилися навіть тонше сучасних і містили менше залишків сполучної тканини і одревесневих частинок, хоча і були окремо більш крихкими. Про дослідження повідомляє стаття в журналі.

Льон почав знаходити застосування в господарстві людини ще у верхньому палеоліті. Найдавніші свідчення використання волокон дикого льону для плетіння мотузок і рибальських мереж, виявлені в печері Дзудзуана в передгір'ях Кавказу, датуються часом від 28 до 24 тисяч років тому. Що стосується культивації льону, то, як вважають вчені, вона почалася в неолітичну епоху на Близькому Сході, в регіоні Родючого півмісяця, не пізніше VIII тисячоліття до нашої ери. Вік знайдених при розкопках в Чатал-Хьоюку (Туреччина) фрагментів лляної тканини оцінюється приблизно в 9000 років, а насіння льону з неолітичного поселення Алі-Кош на південному заході Ірану датовано 7500-6750 роками до нашої ери.

З глибокої давнини одним з центрів вирощування льону був Єгипет. Лляне полотно вироблялося тут у великій кількості протягом декількох тисячоліть. Крім одягу, його використовували при пеленанні мумій і виділення картонажу для поховальних масок. Крім того, з льону виготовляли вітрила, канати, мережі, кошики. Розписи на стінах давньоєгипетських гробниць зображують збір і обробку льону, проте повного уявлення про всі стадії процесу отримання пряжі вчені досі не мають.

За зображеннями відомо (1, 2), що після збору рослини висушували і видаляли насіннєві головки, простягаючи пучки стеблів через зубчастий кінець дошки. Потім льон повинен був вимочуватися, проте цей етап обробки практично не відображений в настінних розписах, і про його подробиці можна судити лише імовірно. Завдяки вимоченню клейкі речовини всередині стеблів руйнуються, що сприяє кращому поділу їх на волокна і відокремленню багаття - одревесневих частин стебля. Для цього вимочені і висушені стеблі піддавали м'яттю і тріпанню. Про те, як проводилися ці стадії обробки, вчені знають за знахідками дерев'яних молотків і зображеннями в ряді гробниць. Підготовка до прядіння завершувалася попереднім скручуванням отриманих пучків лляного волокна. Ця операція також проілюстрована на зображеннях, наприклад, в гробниці номарха Хеті I в Бені-Хасані.

Виготовлене в Єгипті лляне полотно відрізнялося високою якістю вже в додинастичну епоху. Про високу майстерність, якої досягли жителі долини Нілу в прядінні і ткацтві, можна судити з добре збереженого великого фрагменту сукні з плісованими рукавами з поховання XXXV-XXXII століть до нашої ери в некрополі Тархан в районі Фаюмського оазису. Щільність переплетення в тканині, з якої воно зшито, становить 22-23 основних і 13-14 уточних ниток на квадратний сантиметр. Якість пряжі, поряд зі сприятливими кліматичними особливостями долини Нілу, зумовила високу ступінь збереження багатьох зразків давньоєгипетського текстилю.

Сучасні методи аналізу дозволяють вивчити характеристики лляного волокна, виготовленого єгиптянами, на ультраструктурному рівні. За допомогою методів скануючої електронної мікроскопії, атомно-силової мікроскопії, рентгенівської нанотомографії і нелінійної оптичної мікроскопії (1, 2) група вчених з Великобританії і Франції на чолі з Аленом Бурмо (Alain Bourmaud) з Університету Південної Бретані в Лор'яні досліджувала міцні властивості давньоєгипетської пряжі в порівнянні з сучасною. Для аналізу було взято зразок пряжі з похоронного полотна епохи раннього Середнього царства, що датується періодом між 2140 і 1976 роками до нашої ери, і зразок, виготовлений з вирощеного у Франції в 2018 році текстильного льону. Виходячи з висоти рослин на єгипетських зображеннях і розмірів насіння, знайдених при розкопках, дослідники вважають, що льон, що культивувався єгиптянами, був морфологічно близький до сучасного, тому порівняння їх міцнісних характеристик цілком допустимо.

На скануючому електронному мікроскопі вчені визначили загальну структуру лляної нитки. Незважаючи на нижчу скрученість (близько 180 витків на метр проти 320 для сучасного льону) єгипетська пряжа має близький за значенням метричний номер, що характеризує довжину нитки певної ваги - 8,2 метра на грам. Це говорить не тільки про високу майстерність стародавніх прях, але і про те, наскільки ефективно проводилося вимочування, покликане забезпечити поділ і очищення волокон. На них виявилося навіть менше залишків багаття і сполучної тканини, ніж на сучасній пряже, яка піддавалася природній сушці і вимочуванню в полі після збору (такий метод поширений в сучасних операціях обробки). Крім того, томографічне дослідження показало, що волокна в єгипетській лляній нитці більш тонкі: 14,3 3,3 мікрометра в діаметрі проти 17,6 3,6 мікрометра для волокон, отриманих у наш час.

Нанотомографія допомогла виявити ще одну особливість єгипетського льону - велику величину просвіту в перетині трубчастого волокна (в живих клітинах ця порожнина заповнювалася цитоплазмою). У сучасних волокон він становить лише кілька відсотків від загальної площі перерізу, а у давньоєгипетських досягає 30-40 відсотків. Дослідники припустили, що причиною тому могло бути передчасне припинення розвитку вторинних клітинних стінок через раннє полегання льону.

За допомогою нелінійної мікроскопії із застосуванням двофотонної флуоресценції і мікроскопії з генерацією другої гармоніки Бурмо і його колеги вивчили також дефекти волокон. Це поперечні колінні поступки, або смуги перегину, що виникають імовірно через механічні напруги при обробці. На стародавніх волокнах їх виявилося більше: мабуть, у Стародавньому Єгипті обробку льону проводили досить агресивно. Іншою причиною виникнення цих дефектів може бути поступове зняття внутрішніх напружень у волокні протягом чотирьох тисячоліть. Велика кількість поступів призводить до втрати еластичності та міцності, а полотно при цьому стає більш сприйнятливим до перегину та утворення складок. Дійсно, поодинокі волокна єгипетського льону виявилися більш крихкими, ніж сучасні. Можливо, підвищена зминність тканини дуже рано навела жителів долини Нілу на ідею створення плісованих ковдр.

Твердість клітинних стінок, що утворюють трубчасте волокно, була досліджена методом атомно-силової мікроскопії. Вчені виявили, що у єгипетського льону вона дещо вища: модуль втискування для нього визначили величиною 23,7  0,2 гігапаскаля, тоді як у сучасного волокна він становить 20,3  0,1 гігапаскаля. Співвідношення кристалічності целюлози в зразках різних епох виявилося на користь давньоєгипетської пряжі, хоча і ненабагато (58,0-59,6 відсотка проти 56,0-58,4 відсотка). Чергування великої кількості високоупорядкованих (кристалічних) ділянок з аморфними в структурі целюлози обумовлює високу міцність волокна. Дослідники відзначають, що значення модуля втискування і кристалічності, визначені на різних ділянках волокон в древній лляній нитці, розподілилися однорідно, за винятком областей перегину. Це також сприяло довговічності матеріалу.

Отримані Бурмо і його колегами результати показують, що шляхом інтенсивної і багатоступеневої ручної обробки єгиптяни домагалися отримання високоякісної і стійкої лляної пряжі, порівнянної за міцністю з сучасними зразками. За деякими характеристиками, наприклад за ступенем поділу волокон, вона навіть перевершувала льон, одержуваний в даний час. У подальших дослідженнях автори планують продовжити ультраструктурний аналіз давньоєгипетського льону зокрема, з'ясувати, як співвідносяться з міцністю ниток одержувані при скрутці кути перегину волокон в області поступів.

неодноразово розповідав про технології, що використовувалися стародавніми єгиптянами в різних областях. Так, недавно єгиптологи з'ясували, як була виготовлена глиняна оболонка однієї з мумій епохи Нового царства, а також відтворили в експерименті технологію виплавки міді і визначили склад чорнил на єгипетських папірусах. Крім того, археологи з'ясовують все більше подробиць про процеси обробки текстилю в давнину, наприклад про те, як в епоху царя Соломона фарбувалися пурпуром тканини, зразки яких знайшли в долині Тимна в Ізраїлі.