Für Archäologen sind sie eine potenzielle Goldgrube, denn sie ermöglichen einen ganz speziellen Blick in die Vergangenheit: Koprolithe, also fossile Exkremente. Die Analyse versteinerter Fäkalien kann Aufschluss über Ernährung, Gesundheit und das Darm-Mikrobiom des Erzeugers geben oder interessante Informationen über Parasiten beinhalten, die ein Individuum plagten. Im Vorjahr konnten Forscher auf diese Weise zum Beispiel nachweisen, dass die Bewohner des Dorfes Çatalhöyük im Hochland Anatoliens schon vor 8.000 Jahren unter Peitschenwürmern litten.

Komplizierte Zuordnung

Die Sache mit den Koprolithen hat allerdings einen Haken: Nur selten lassen sich die fossilen Exkremente zweifellos zuordnen. Nicht einmal die Unterscheidung zwischen Mensch und Tier ist einfach. Mit wessen Ausscheidungen man es zu tun hat, ist aber natürlich von größter Bedeutung. Eine neue Studie im Fachblatt "PeerJ" könnte nun Abhilfe schaffen: Ein internationales Forscherteam präsentiert darin eine neue Methode, die die Zuordnung von Koprolithen deutlich erleichtern soll.

Exemplarisch untersuchten die Wissenschafter fossile Ausscheidungen von Hunden und Menschen. Die Unterscheidung dieser Kot-Relikte ist besonders schwierig, da sie sich in Größe und Form ähneln, häufig an den selben Orten zu finden sind und noch dazu eine vergleichbare Zusammensetzung aufweisen. Dass Hunde auf dem Speisezettel vieler früherer Gesellschaften standen und außerdem dazu neigen, selbst menschliche Fäkalien zu fressen, macht eine Zuordnung nicht gerade einfacher: Genetische Untersuchungen bringen häufig die DNA beider Arten ans Licht.

Copro-ID

Forscher um Maxime Borry und Christina Warinner vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena und der Harvard University entwickelten nun einen neuen Ansatz: Gemeinsam mit Kollegen aus Deutschland und den USA kombinierten sie genetische Analysen versteinerter Fäkalien mit einer Software, die mithilfe maschinellen Lernens Mikrobiome in den Exkrementen auswerten kann. Die DNA-Daten und ein genaueres Bild davon, welche Mikroben in welcher Zusammensetzung die Därme der Ausscheider einst besiedelten, ermögliche eine erstaunlich zuverlässige Unterscheidung, so die Wissenschafter. Sie nennen das Verfahren Copro-ID, kurz für coprolite identificiation.

Uralte Hundehaufen

Die Untersuchung von 13 fossilen Kotproben aus aller Welt und einem Zeitraum von mehreren Jahrtausenden brachte eine tierische Überraschung, sagt Warinner: "Ein unerwartetes Ergebnis unserer Studie ist, dass die archäologischen Funde einen großen Anteil an Hundekot aufweisen. Wir dachten, sie wären menschlich." Und die Nachweise für uralte Hundehaufen dürften noch zunehmen, ergänzt Borry: "Mit weiteren Daten über die Metagenome der Darmflora von nicht-verwestlichten Hunden können wir nun noch mehr Kotproben sicher als Hundekot klassifizieren."

Die Forscher hoffen, dass ihre Methode künftig auch in Bereichen wie Forensik, Ökologie und Mikrobiomforschung Anwendung finden könnte. Die Erforschung von Koprolithen berge etwa die Chance, Veränderungen der Struktur und Funktion der menschlichen Darmflora im Laufe der Zeit nachzuvollziehen und neue Einblicke in die Entstehung von Nahrungsmittelintoleranzen zu erhalten. (red, 21.4.2020)