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Lexikon der Biologie: molekulare Paläontologie

molekulare Paläontologie w [von *molekular- , Paläontologie], Bezeichnung für die mit hochempfindlichen, molekularbiologischen Untersuchungsmethoden (Molekularbiologie) in absolut sterilen Labors arbeitende Paläontologie. – Methode: Durch anoxische Verbrennung (Pyrolyse) entstehen kleine Moleküle unter Verhinderung der Oxidation, die mittels Gaschromatographie und Massenspektroskopie (Massenspektrometrie) untersucht werden. Selbst kleinste Mengen an fossiler DNA (Desoxyribonucleinsäuren) oder deren Bruchstücke können durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) entscheidend künstlich vermehrt (kopiert) werden. Zur Erhaltung fossiler DNA sind besondere Bedingungen wie z.B. tiefe Temperaturen oder Mumifikation Voraussetzung. Fossile DNA, überwiegend die stabilere mitochondriale DNA, ist meist nicht mehr zu gewinnen, wenn die D-Form (absolute Konfiguration) der Asparaginsäure zum größten Teil in die denaturierte D-Form (Denaturierung) umgewandelt wurde. DNA bleibt bis etwa 50.000 Jahre erhalten, ohne daß ein direkter Zusammenhang zwischen der Zahl der vorhandenen Aminosäuremoleküle, dem geologischen Alter und dem Gehalt an DNA besteht.
Anwendung: Das Verfahren ist bis heute mit großen Unsicherheiten behaftet, da z.B. DNA aus Fossilien schwierig zu gewinnen und ihre Herkunft nicht immer zuverlässig zu klären ist. Mögliche Verunreinigungen entstehen durch Kontakt der Proben mit menschlicher Haut, durch Hautschuppen sowie fossilen oder rezenten Pilz- und Bakterienbefall. Aussagen über die Ernährung fossiler Lebewesen im Pleistozän sind daher aufgrund der Funde von getrocknetem Kot durchaus sinnvoll. Während allerdings beim subrezenten Laufvogel Moa (Moas) und dem pleistozänen Riesenfaultier Megatherium (Megatheriidae) ursprüngliche DNA isoliert wurde, gehören angebliche Funde von DNA in bis 300 Millionen Jahre alten Bernsteinen, in mesozoischen Dinosaurierknochen oder sonstigen Fossilien älter als Pleistozän nach dem derzeitigen Wissensstand dem Bereich der Fabel an. Bisher erzielte Ergebnisse der molekularen Paläontologie zur Evolution der Organismen stehen zudem oft im krassen Gegensatz zu den gesicherten plattentektonischen Erkenntnissen (Kontinentaldrifttheorie, Plattentektonik). molekulare Archäologie, molekulare Evolution.

W.R.

Lit.: Proc. Royal Soc. London (B), 264, S. 467–474, London 1997. Cell, 90: 1–3, Cambridge/Massachusetts 1997. Nature Biotechnology, 15, S. 855–858, New York 1997.

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