Die ältesten jemals sequenzierten genetischen Daten stammen aus einem 1,7 Millionen Jahre alten Nashornzahn. Forscher der Universität Kopenhagen und der University of Cambridge prognostizieren eine Revolution in der Evolutionsforschung, die zentrale Rätsel der Tier- und Menschenbiologie lösen könnte.
Im Zahnschmelz des Fossils identifizierten die Experten ein nahezu vollständiges Proteom – einen Satz von Proteinen. Diese genetischen Informationen übertreffen die bisher älteste DNA-Sequenz aus einem 700.000 Jahre alten Pferd um eine Million Jahre.
Mehr zu prähistorischen Tieren:
- Wer sind die Jäger der seltenen Mammutstoßzähne in Russland?
- Ältestes jemals gefundenes flüssiges Blut in 42.000 Jahre altem Eiszeitpferd
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift Nature, ermöglichen eine präzisere Rekonstruktion der Evolution als je zuvor. Professor Enrico Cappellini, Spezialist für Paläoproteomik am Globe Institute der Universität Kopenhagen und Erstautor der Studie, erklärt: „Seit 20 Jahren nutzen wir alte DNA, um Fragen zur Evolution ausgestorbener Arten, Anpassungen und menschlichen Migrationen zu klären – doch sie stößt an Grenzen.“
„Zum ersten Mal haben wir genetische Daten aus Proteinen gewonnen, die die typischen DNA-Grenzen bei weitem überschreiten. Die Analyse alter Proteine aus Zahnschmelz eröffnet ein neues Kapitel in der molekularen Evolutionsforschung.“
Die DNA-basierte Rekonstruktion der menschlichen Evolution reicht derzeit nur 400.000 Jahre zurück, obwohl sich die Linien zu modernen Menschen und Schimpansen vor sechs bis sieben Millionen Jahren trennten. Für über 90 Prozent des Pfads fehlen genetische Daten. Verbindungen zu ausgestorbenen Arten wie Homo erectus beruhen bisher fast ausschließlich auf anatomischen Befunden.
Forscher wandten nun Proteinsequenzierung per Massenspektrometrie an – eine bahnbrechende Technologie. Sie gewannen so Daten aus dem Zahn eines 1,77 Millionen Jahre alten Stephanorhinus, eines ausgestorbenen Nashorns aus dem Pleistozän in Eurasien.
Mehr zu DNA-Entdeckungen:
- Steinzeit-Kaugummi enthüllt die Geschichte Skandinaviens
- Umwelt-DNA und die Jagd nach Meeresarten
Proben stammen aus einem Fossil aus Dmanisi, Georgien. Zahnschmelz, das härteste Material bei Säugetieren, erhält Proteine länger als DNA und liefert detailliertere genetische Infos als Kollagen.
Professor Jesper Olsen vom Novo Nordisk Foundation Centre for Protein Research an der Universität Kopenhagen betont: „Massenspektrometrie ermöglicht zuverlässige Sequenzierung aus Millionen Jahre alten Fossilien, nicht nur Tausenden Jahre alten. Sie bietet die nötige Robustheit und Präzision.“
Hauptautorin Professor Eske Willerslev, Inhaberin von Positionen am St. John’s College der University of Cambridge, fasst zusammen: „Dieser Durchbruch eröffnet neue Wege für evolutionäre Studien bei Mensch und Säugetieren. Er revolutioniert molekulare Methoden und begründet ein neues Feld antiker Biomolekularforschung.“