Leipzig – Was Menschen bzw. Vormenschen und Tiere in prähistorischer Zeit so zu sich genommen haben, lässt sich heute nur mehr schwer rekonstruieren. Informationen, was unsere Vorfahren tatsächlich gegessen haben, beruhen vor allem auf Kohlenstoff- und Stickstoffisotopenanalysen des Strukturproteins Kollagen in Knochen und Zahnbein. Weil allerdings Kollagen, wie Proteine allgemein, nicht gut überdauert, können mit dieser Methode keine Wirbeltierfossilien untersucht werden, die älter als 100.000 Jahre sind.
Nun haben jedoch Wissenschafter eine neue Methode entwickelt, mit der man auch ältere Ernährungsgewohnheiten nachvollziehen kann: Eine entsprechende Isotopenanalyse von Zinkisotopen am Zahnschmelz von Fossilien wurde erstmals von Forschern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie, des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) erfolgreich getestet.
Pflanzen- oder Fleischfresser
Mit diesem im Fachjournal "Pnas" vorgestellten Verfahren können Pflanzen- von Fleischfressern unterschieden werden. Die Wissenschafter aus Leipzig und Mainz analysierten für die Entwicklung der neuen Methode das Verhältnis zweier bestimmter Zinkisotope im Zahnschmelz fossiler Säugetiere, die 2015 in einer Höhle in Laos entdeckt worden waren. Die Fossilien stammen aus dem späten Pleistozän und sind zwischen 13.500 und 38.400 Jahre alt.
Der Fundort liegt in einer tropischen Region, wo bisherige Forschungsmethoden wegen der Luftfeuchtigkeit oft nicht zum Ziel führten. Dadurch sei die Höhle ideal gewesen, um zu testen, ob mithilfe der Zinkisotope Unterschiede zwischen Pflanzen- und Fleischfressern feststellbar sind.
Zink wird über die Nahrung aufgenommen und im Zahnschmelz abgelagert. Je nach Verhältnis zweier bestimmter Zinkisotope zueinander konnten die Forscher unterscheiden, welche Knochen von Pflanzenfressern und welche von Fleischfressern stammen. Im Zahnschmelz von Allesfressern waren die beiden Isotope im Schnitt gleich oft vorhanden.
Keine Kontaminierung
Um auszuschließen, dass die Proben während der langen Lagerung in der Höhle in Laos durch äußere Einflüsse beeinflusst wurden, wurden sie chemisch untersucht. Dazu verglichen die Forscher die Konzentration und Verteilung von Zink und weiteren Spurenelementen des fossilen Zahnschmelzes mit denen heutiger Tiere. Dabei stellten sie keine Veränderungen fest.
Bisherige Untersuchungen darüber, was die Vorfahren des Menschen aßen, basieren auf Kohlenstoff- und Stickstoffisotopenanalysen des Strukturproteins Kollagen in Knochen und Zahnbein. Kollagen kann jedoch nicht gut überdauern. Daher konnten bisher keine Wirbeltierfossilien mit einem Alter von mehr als 100.000 Jahren untersucht werden.
Neue Forschungsperspektiven
In trockenen und feuchten tropischen Gebieten verringerte sich der Zeitrahmen sogar auf wenige tausend Jahre. Genau diese Regionen sind für die Forschung jedoch besonders interessant, weil sie als Schlüsselregionen für die menschliche Entwicklung gelten.
Mit der Analyse von Zinkisotopen erhoffen sich die Wissenschafter nun neue Forschungsperspektiven. In Zukunft soll die menschliche Ernährung auf einer Zeitskala rekonstruiert werden, die bis in die Altsteinzeit reicht. Die Forscher planen, mit der Methode Fossilien von Dinosauriern zu untersuchen. (red, APA, 26.2.2020)