DNA aus Sand und Staub

For­scher ent­wi­ckeln neue Me­tho­de zum Nach­weis von fos­si­lem Erb­gut

Schwaebische Zeitung (Sigmaringen) - - JOURNAL - Von Ste­fan Parsch

LEIP­ZIG (dpa) - Ur­zeit­for­scher sind künf­tig nicht mehr al­lein auf ver­stei­ner­te Über­res­te an­ge­wie­sen, um Tie­re und Früh­men­schen an Aus­gra­bungs­stät­ten nach­zu­wei­sen. Ein in­ter­na­tio­na­les Team un­ter Lei­tung des Max-Planck-In­sti­tuts für evo­lu­tio­nä­re An­thro­po­lo­gie in Leip­zig hat ei­ne Me­tho­de ent­wi­ckelt, um aus Abla­ge­run­gen Erb­guts­trän­ge (DNA) zu ge­win­nen und zu un­ter­su­chen. Über den ge­ne­ti­schen Co­de konn­ten die For­scher um Mat­thi­as Mey­er Ne­an­der­ta­ler und De­ni­so­va-Men­schen so­wie ver­schie­de­ne Säu­ge­tier­ar­ten nach­wei­sen.

In der Stu­die, die in der Fach­zeit­schrift „Sci­ence“er­schie­nen ist, be­rich­ten die Wis­sen­schaft­ler, dass es vie­le ar­chäo­lo­gi­sche Fund­stät­ten aus der Alt­stein­zeit (Pleis­to­zän) ge­be, die Werk­zeu­ge oder an­de­re Ge­gen­stän­de ent­hiel­ten. Über­res­te der Früh­men­schen, die sie her­ge­stellt ha­ben, sei­en je­doch Man­gel­wa­re. Des­halb ka­men die Leip­zi­ger For­scher auf die Idee, die Abla­ge­run­gen aus be­kann­ten Aus­gra­bungs­stät­ten auf Über­bleib­sel von DNA zu un­ter­su­chen. „Wir wis­sen, dass ei­ni­ge Be­stand­tei­le von Se­di­men­ten DNA bin­den kön­nen“, er­klärt Mey­er. Die DNA stammt dem­nach von Weich­tei­len, die kei­ne fos­si­len Spu­ren hin­ter­las­sen.

Die deut­schen For­scher ar­bei­te­ten mit in­ter­na­tio­na­len Wis­sen­schaft­lern zu­sam­men, die Un­ter­su­chun­gen an Aus­gra­bungs­stät­ten in Spa­ni­en, Frank­reich, Bel­gi­en, Kroa­ti­en und Russ­land vor­nah­men. Von die­sen Or­ten, über­wie­gend Höh­len, er­hiel­ten die Leip­zi­ger Bo­den­pro­ben, die sie dann mit mo­der­ner Tech­nik auf DNA-Strän­ge un­ter­such­ten. Der größ­te Teil des Erb­guts konn­te kei­nem Le­be­we­sen zu­ge­ord­net wer­den und von den iden­ti­fi­zier­ten ge­ne­ti­schen Co­des stamm­te ein Groß­teil von Mi­kro­or­ga­nis­men. Die An­thro­po­lo­gen fan­den aber auch ge­ne­ti­sche Spu­ren von ver­schie­de­nen Säu­ge­tie­ren, dar­un­ter aus­ge­stor­be­nen wie dem Mam­mut, dem Woll­nas­horn und der Höh­len­hyä­ne.

Die Grup­pe um Mey­er kon­zen­trier­te sich auf die DNA der Mi­to­chon­dri­en, die für die Ener­gie­ver­sor­gung der Zel­len zu­stän­dig sind. Die­se DNA sei „trotz ih­rer ge­rin­gen Grö­ße in­for­ma­tiv, we­gen ih­rer ho­hen Ent­wick­lungs­ge­schwin­dig­keit in Säu­ge­tie­ren“, schrei­ben die Wis­sen­schaft­ler.

Ne­an­der­ta­ler-Ge­ne im Se­di­ment

Den­noch war die Auf­ga­be nicht ein­fach: „Ers­te Er­geb­nis­se lie­ßen uns ver­mu­ten, dass die meis­ten Pro­ben das Erb­gut zu vie­ler an­de­rer Säu­ge­tier­ar­ten ent­hiel­ten, um da­rin Spu­ren mensch­li­cher DNA zu ent­de­cken“, sagt Vi­via­ne Slon vom Leip­zi­ger MPI und Er­st­au­to­rin der Stu­die. „Al­so än­der­ten wir un­se­re Her­an­ge­hens­wei­se und nah­men bei un­se­rer Ana­ly­se ganz spe­zi­ell DNA-Frag­men­te mensch­li­chen Ur­sprungs ins Vi­sier.“

In den Abla­ge­rungs­pro­ben von fünf der sie­ben un­ter­such­ten Aus­gra­bungs­stät­ten fan­den die For­scher Erb­gut von Früh­men­schen: vier­mal vom Ne­an­der­ta­ler und ein­mal vom De­ni­so­va-Men­schen. Die Se­di­men­te der bel­gi­schen Höh­le Trou Al’Wes­se wie­sen Ne­an­der­ta­ler-Ge­ne auf, ob­wohl dort bis­her nur Tier­kno­chen und Werk­zeu­ge ge­fun­den wor­den wa­ren. „An­hand von DNA-Spu­ren im Se­di­ment kön­nen wir nun an Fund­or­ten und in Ge­bie­ten die An­we­sen­heit von Ur­men­schen nach­wei­sen, wo dies mit an­de­ren Me­tho­den nicht mög­lich ist“, sagt Svan­te Pää­bo, Di­rek­tor der Ab­tei­lung für Evo­lu­tio­nä­re Ge­ne­tik am Ma­xPlanck-In­sti­tut für evo­lu­tio­nä­re An­thro­po­lo­gie und Ko-Au­tor der Stu­die.

Nach der ge­gen­wär­tig am stärks­ten ver­tre­te­nen Out-of-Af­ri­ca-Hy­po­the­se brei­te­te sich die Gat­tung Ho­mo von Afri­ka aus über die Welt aus: Als Ers­tes ge­lang­te dem­nach Ho­mo erec­tus vor et­wa 1,9 Mil­lio­nen Jah­ren nach Asi­en und Eu­ro­pa. Ver­mut­lich ent­wi­ckel­te sich aus ihm in Eu­ro­pa der Ne­an­der­ta­ler, in Afri­ka der Ho­mo sa­pi­ens. Die­ser mo­der­ne Mensch ver­ließ dann vor 60 000 bis 70 000 Jah­ren den afri­ka­ni­schen Kon­ti­nent und zog über die Er­de.

Der De­ni­so­va-Mensch ist erst seit we­ni­gen Jah­ren be­kannt: 2008 fan­den rus­si­sche Archäo­lo­gen ei­nen Kno­chen und Zäh­ne in Süd­si­bi­ri­en. Es han­delt sich um ei­ne weit ent­fern­te Schwes­ter­grup­pe der Ne­an­der­ta­ler. Wäh­rend die­se vor al­lem in Eu­ro­pa und Wes­t­a­si­en leb­ten, zo­gen De­ni­so­va-Men­schen durch Os­t­a­si­en. Sie leb­ten ver­mut­lich noch vor et­wa 40 000 Jah­ren im zen­tral­asia­ti­schen Al­tai-Ge­bir­ge. Der Ne­an­der­ta­ler hin­ge­gen starb nach bis­he­ri­gen Er­kennt­nis­sen vor et­wa 40 000 Jah­ren aus.

FO­TO: IMAGO

In den Wei­ten des Wel­talls: Das sind die ers­ten von der Na­sa zur Ver­fü­gung ge­stell­ten Bil­der, die die Raum­son­de Cas­si­ni auf ih­rer Rei­se durch die Sa­turn­rin­ge hin­durch ge­macht hat. Bis­lang gab es noch kei­ne Auf­nah­men von der At­mo­sphä­re des Sa­turn aus sol­cher Nä­he.

FO­TO: MO­NI­KA V. KNUL/DPA

Be­cky Mil­ler sam­melt Ma­te­ri­al in der bel­gi­schen Höh­le Trou Al’Wes­se – ei­ner der Fund­stät­ten, in de­nen die Wis­sen­schaft­ler Ur­men­schenDNA im Se­di­ment nach­wei­sen konn­ten.

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