DNA aus anrüchigen Quellen

News: DNA aus anrüchigen Quellen

Auf manche Archäologen und Paläontologen üben Misthaufen und ähnliche Hinterlassenschaften von Urmenschen und -tieren eine magische Anziehungskraft aus. Und tatsächlich lassen sich daraus viele Informationen über die Lebens- und vor allem Ernährungsgewohnheiten der damaligen Fauna gewinnen. Dank einer verbesserten Technik können sogar DNA-Fragmente aus den fossilen Überresten extrahiert werden. Nach Meinung mancher Forscher läßt sich so vielleicht klären, warum einst viele Säugerarten innerhalb kurzer Zeit ausstarben.

DNA aus fossilen Knochen zu isolieren ist leicht, verglichen mit der Aufgabe, sie aus versteinerten Fäkalien – sogenannten Koprolithen – zu extrahieren. In den Misthäufchen bilden sich nämlich Maillard-Produkte, zuckerreiche Verklumpungen von Protein und Nukleinsäuren, die eine Vervielfältigung der DNA verhindern. Erst die Entdeckung, daß N-Phenacylthiazolbromid (PTB) die störenden Bindungen spaltet, erschloß Koprolithe für genetische Untersuchungen.

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Hendrick N. Poinar und Michael Hofreiter vom Zoologischen Institut der Universität München hat anhand der DNA das Nahrungsspektrum des ausgestorbenen Faultieres Nothrotheriops shastensis erforscht (Science vom 17. Juli 1998). Ihr Material stammte von einem 19 000 Jahre alten Kothaufen aus Utha, der in der Nähe von Las Vegas gefunden wurde.

In dem Koprolithen fanden die Forscher Abschnitte mitochondrieller DNA, die vermutlich aus den Darmzellen des Tieres stammt, sowie Erbmaterial verschiedener Pflanzen, was auf die vegetarische Lebensweise des Faultieres hinweist. Sie konnten die Sequenzen acht verschiedenen Pflanzenfamilien zuordnen, darunter Gräser, Weinbeeren und Minze. Fast die Hälfte der konsumierten Pflanzenmasse stammte von Kapern- oder Senfpflanzen – zwei Futterquellen, die bei der herkömmlichen mikroskopischen Analyse nicht zu finden waren. Anscheinend wurden sie im Magen-Darm-Trakt besonders gut verdaut. Hendrik Poinar glaubt daher, daß die DNA-Analyse in Zukunft sehr hilfreich sein wird, Pflanzen zu identifizieren, die bis zur Unkenntlichkeit zerkaut und abgebaut werden.

In den ariden Höhlen des amerikanischen Südwestens finden sich Dunghaufen der Faultiere, die zwischen 30 000 und 11 000 Jahre alt sind. Annähernd 200 kg schwer und ungefähr so groß wie ein Schwarzbär mögen die Faultiere etwa so ausgesehen haben wie Riesen-Ameisenbären. "Es wäre wunderbar, falls es einen Weg geben sollte, die genetischen Veränderungen im Laufe der Zeit zu verfolgen und festzustellen, ob es einen genetischen Engpaß oder Entwicklungsdruck gegeben hat, der die Faultiere für Klimawechsel oder anderen Streß anfällig gemacht hat", meint Paul S. Martin von der University of Arizona in Tucson.

Martin vertritt die Ansicht, daß Urmenschen Jagd auf die großen Säugetiere, darunter vor allem die Pflanzenfresser, gemacht und diese innerhalb kurzer Zeit ausgerottet haben. Seiner Aussage nach gibt es eine auffallende Übereinstimmung zwischen dem Verschwinden der Riesenarten und frühmenschlichen Aktivitäten. Er könnte sich auch vorstellen, daß ein Krankheitserreger – möglicherweise ein Virus – von den Menschen auf die Tiere weitergegeben wurde und deren Populationen drastisch reduzierte. Mit der neuen Technik sollte es möglich sein, Spuren solcher Parasiten in den Koprolithen zu finden, hofft er.

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