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Antike DNA : Wenn eine gefühlte Verwandtschaft die Archäologie bremst

Im Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig wird ein Knochen angebohrt – welche Voraussetzungen sollten vorher erfüllt sein? Bild: MPI f. evolutionäre Anthropologie in Leipzig

Die Erforschung alter DNA in der Archäologie ist in den letzten Jahren explodiert. Weil die Knochen, um die es geht, knapp sind, fordern Wissenschaftler jetzt ethische Grundsätze. Wo liegen die Problemfälle? Ein Interview.

          7 Min.

          Was ist antike DNA oder aDNA?

          Uwe Ebbinghaus
          Redakteur im Feuilleton.

          Philipp Stockhammer: Antike oder alte DNA ist das Erbgut von Menschen, die vor vielen hundert oder tausend Jahren gelebt haben. Das Erbgut befindet sich in ihren Knochen, wenn auch nicht in allen und ist oft nur in geringem Umfang noch erhalten. Es kommt dabei unter anderem auf die Umgebungstemperatur an: je kühler, desto besser die Erhaltung. Extrahieren können wir das Erbgut, indem wir Knochen anbohren.

          Was genau können Sie dem Knochenpulver entnehmen?

          Aus dem Knochenpulver wird so viel DNA wie möglich gelöst. Dabei kommt einiges zusammen: menschliche DNA sowie DNA von Bakterien, Pilzen und anderen Lebewesen aus dem Boden. Jetzt setzen wir kleine Fanghaken ein, mit denen wir gesondert die menschliche DNA herausziehen. Diese geben wir dann in Sequenzier-Maschinen, welche die Fragmente auslesen. Das Ergebnis ist ein Datensatz, den man mit anderen Datensätzen korrelieren kann.

          Wie vermeidet man eine Kontaminierung durch neue DNA, das war lange Zeit ein Kritikpunkt an der DNA-Analyse in der Archäologie?

          Die Untersuchung von aDNA findet in einem Reinraumlabor statt, in dem ausschließlich alte, keine moderne DNA analysiert wird. Die Mitarbeiter haben zuvor Duschschleusen mit Sonderkleidung passiert. Viele Prozesse laufen über automatisierte Roboter ab.

          Wie geht man damit um, dass sich an einem alten Knochen leicht auch neuere menschliche DNA befinden kann?

          Das kann man leider nicht verhindern, in unseren Analysen können wir allerdings die neue DNA, also etwa die von Museumskuratorinnen oder Labortechnikern, herausfiltern. Es gibt nämlich Marker, kleine chemische Veränderungen, die erst ab einem bestimmten Alter stattfinden. Alte DNA franst sozusagen an den Enden aus. Die gerade beschriebenen Verfahren gab es bis vor zehn Jahren nicht. Doch seitdem können wir Kontaminierung mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit erkennen und in den meisten Fällen kontaminierte Datensätze herausfiltern.

          Philipp Stockhammer ist Professor für Prähistorische Archäologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München und Ko-Direktor des Max-Planck-Harvard-Forschungszentrums für die archäologisch-naturwissenschaftliche Erforschung des antiken Mittelmeerraums am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig.
          Philipp Stockhammer ist Professor für Prähistorische Archäologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München und Ko-Direktor des Max-Planck-Harvard-Forschungszentrums für die archäologisch-naturwissenschaftliche Erforschung des antiken Mittelmeerraums am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. : Bild: Victor S. Brigola

          Wie weit ist der Zeitraum „antik“ oder „alt“ gefasst?

          Die älteste DNA, die bisher publiziert wurde, ist die 1,6 Millionen Jahre alte eines Mammuts. Die älteste menschliche DNA ist um die 430.000 Jahre alt – dabei handelt es sich um eine frühe Menschenform. Bei guten Erhaltungsbedingungen kann man auch in derart alten Knochenresten DNA finden. Die Molekülketten werden im Lauf der Jahre aber immer kürzer, irgendwann bleiben kaum noch DNA-Basenpaare zurück. Von alter DNA spricht man aber auch schon bei der Untersuchung eines hundert Jahre alten Gräberfeldes, sogar bei den Knochen nicht mehr lebender Menschen in der Gegenwart. Bei vergleichsweise junger DNA funktionieren allerdings unsere Kontaminationsfilter nicht mehr gut. Der Begriff „alt“ ist also relativ, der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt aber eindeutig auf älteren Perioden.

          Das Alter von Knochen bestimmt man ja nicht über die DNA-Analyse. Wie bekommt man dieses heraus?

          Über die DNA kann man allenfalls erkennen, ob es sich um die Knochen eines jüngst oder schon vor langer Zeit verstorbenen Menschen handelt. Für die Altersbestimmung greifen wir auf die Radiokarbondatierung, die C14-Methode zurück.

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