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Dienstag, 14.02.2012

Erste fossile DNA aus Eierschalen extrahiert

Gensequenzen in Schalenmatrix besser konserviert als in fossilen Knochen

Zum ersten Mal ist es gelungen, fossile DNA aus den Eierschalen ausgestorbener Vögel zu gewinnen. Das bis zu 19.000 Jahre alte Erbgut erwies sich selbst bei ungünstigen Umweltbedingungen als besser konserviert als in Knochen. Wie das internationale Forscherteam in der Fachzeitschrift „Proceedings of the Royal Society B“ berichtet, wurde so auch erstmals DNA des drei Meter großen, vor gut 1.000 Jahren ausgestorbenen Elefantenvogels sequenziert.


	Laufvögel, bejagt durch unsere Vorfahren © Heinrich Harder (1920)

Häufig stoßen Paläontologen bei Ausgrabungen auf Eierschalen von heute ausgestorbenen Vogelarten. Sie sind meist willkommene Hilfsmittel für die Radiokarbondatierung der Fundstellen oder die Einordnung vergangener Lebensräume, da die Biomoleküle in dieser Hülle aus Calciumcarbonat und organischer Matrix meist recht gut erhalten sind. Doch eine Extraktion der DNA aus einer fossilen Eierschale scheiterte bisher. In vielen Fällen war daher eine genaue Artzuordnung der fossilen Eierschalen nicht möglich.

Ausgestorbene Laufvögel als Versuchsobjekte
Jetzt aber gibt es Abhilfe. Denn einem internationalen Forscherteam unter Leitung von Michael Bunce von der australischen Murdoch Universität ist nun erstmals die Extraktion von DNA aus pulverisierten Eierschalen gelungen. Sie erreichten dies mit Hilfe einer neuen Kombination mehrerer Isolierungs- und Aufbereitungsmethoden. „Seit Jahren versuchen Forscher ohne Erfolg, DNA aus fossilen Eierschalen zu isolieren – jetzt zeigt sich, dass sie eine Methode nutzten, die einfach nicht für Eierschalen geeignet war“, erklärt Charlotte Oskam von der Murdoch Universität. „Wir waren überrascht, wie gut die vorzeitliche DNA in den fossilen Eierschalen konserviert war.“


Ei des vor gut 1.000 Jahren ausgestorbenen Elefantenvogels © gemeinfrei

Als Testobjekte für die Extraktion dienten 18 fossile Eierschalen aus Australien, Neuseeland und Madagaskar, die zum Teil direkt aus Fundstellen entnommen wurden, zum Teil in Museumsbeständen lagerten. Die Eier stammten von ausgestorbenen Riesenvögeln wie dem Moa (Dinornis sp., dem Donnervogel (Genyornis) oder dem Elefantenvogel (Aepyornis sp.), einige waren jedoch auch bisher nicht identifiziert. Das Alter der Schalen reichte bis zu 19.000 Jahre.

DNA besser erhalten als in fossilen Knochen
Dank der neuen Methode konnten die Wissenschaftler nicht nur die DNA aller zuvor bekannten Arten aus den Eierschalen extrahieren und zuordnen, sondern auch die Schalen zuvor unbekannter Artzugehörigkeit identifizieren. Besonders spannend daran: Die Schalen gaben selbst dann noch ihre Gensequenzen preis, wenn sie zuvor unter für die Konservierung als extrem ungünstig geltenden Bedingungen gelagert waren. Nach Ansicht der Forscher spricht dies dafür, dass die Eierschalen offenbar besser gegen den Zerfall von Biomolekülen gewappnet sind als beispielsweise Knochen, die bisher klassische Quelle für die Extraktion fossiler DNA.

Erste Gensequenzen von größtem Vogel gewonnen
Erstmals gewannen die Wissenschaftler auf diese Weise auch Gene des schwersten Vogels, der jemals gelebt hat, des Elefantenvogels Aepyornis. Er erreichte eine Kopfhöhe von knapp drei Metern und ein Gewicht von 450 Kilogramm. Ausgestorben ist der flugunfähige Laufvogel vermutlich im 10. Jahrhundert als Folge der Bejagung durch den Menschen. Extraktionsversuche aus Knochen von Fundstellen in Madagaskar und Australien waren bisher immer gescheitert.

Als nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler nun weitere Eierschalen aus archäologischen Fundstellen in Neuseeland analysieren. Sie erhoffen sich dadurch Aufschluss darüber, wie die damaligen Menschen mit dem vor 600 Jahren ausgestorbene Laufvogel Moa interagiert hatten und welchen rolle sie für sein Aussterben spielten.

(Murdoch University, 16.03.2010 - NPO)

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