Digitale Konservierung

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bonn hat untersucht, wie die rasant wachsende Analyse alter DNA mit dem Schutz unersetzlicher menschlicher Überreste vereinbart werden kann. Im Zentrum des Interesses steht der Felsenbeinteil des Schläfenbeins, der als härtester Knochen im menschlichen Körper das Innenohr mitsamt der Cochlea umschließt. Für die Wissenschaft ist dieser Bereich von unschätzbarem Wert, da das Innenohr bereits nach acht Wochen im Mutterleib vollständig entwickelt ist und sich danach nicht mehr verändert.
Aufgrund seiner extremen Dichte und Mineralisierung bleibt dieser Knochen über Jahrhunderte hinweg außergewöhnlich gut erhalten, was ihn zu einer optimalen Quelle für uralte DNA und Biomoleküle macht. Die Bedeutung dieses unscheinbaren Knochenteils ist enorm. Man hat bereits mehr als 10.000 uralte humane Genome mithilfe des Felsenbeins analysiert, wobei fast die Hälfte aller weltweit sequenzierten Individuen ihre genetischen Informationen aus genau diesem Bereich preisgaben.

Es fehlt ein nachhaltiger Ansatz

Die enorme Popularität des Felsenbeins in der Forschung bringt jedoch Herausforderungen mit sich. Aufgrund seiner Stabilität ermöglicht der Knochen die Untersuchung feinster morphologischer Details sowie die Bewertung evolutionärer Veränderungen, was ihn über die DNA-Analyse hinaus für diverse Fachrichtungen wertvoll macht. „Durch seine strukturelle Stabilität lassen sich am Felsenbein auch feine morphologische Details untersuchen und das Auftreten zufälliger evolutionärer Veränderungen zu bewerten“, erzählt Dr. Lumila Paula Menéndez. Aktuelle Methoden zur DNA-Gewinnung zerstören die Proben jedoch unwiederbringlich, sodass sie für andere wissenschaftliche Fragestellungen verloren gehen.

„Es fehlt an einer Strategie, um Proben aus Felsenbeinen nachhaltig zu untersuchen“, sagt Menéndez. Um den Schutz dieser unersetzlichen Überreste zu gewährleisten, fordert sie einen einheitlichen wissenschaftlichen Ansatz. Dieser soll sicherstellen, dass Proben aus verschiedenen Perspektiven analysiert werden können, während die physischen Relikte gleichzeitig für künftige Generationen bewahrt bleiben. „Ein einheitlicher wissenschaftlicher Ansatz könnte sicherstellen, dass menschliche Überreste aus verschiedenen Perspektiven und auf unterschiedliche Fragestellungen hin untersucht werden können. Gleichzeitig könnten die Überreste für zukünftige Generationen aufbewahrt werden.“

Keine Zerstörung durch Mikro-Computertomographie?

Um Proben vor ihrer Analyse digital zu konservieren, bietet sich die Mikro-Computertomographie an. Allerdings existierten in der Fachwelt bislang Vorbehalte gegenüber dieser Methode. „Doch es gibt Bedenken, dass bei der Tomographie verwendeten Röntgenstrahlen die DNA beschädigen könnten“, so Dr. Lumila Paula Menéndez. Sie ging dieser Frage in einer aktuellen Studie nach und untersuchte 93 Felsenbein-Proben aus archäologischen Fundstätten in Argentinien. Diese werden auf einen Zeitraum von vor 6000 bis 200 Jahren datiert. Dabei wurden 50 Proben vor der molekularen Analyse gescannt, während die restlichen 43 Proben als Kontrollgruppe dienten.

Anhand von sechs etablierten Parametern verglich das Team die beiden Gruppen, um mögliche Strahlenschäden zu identifizieren. „Wir haben zum Beispiel den endogenen DNA-Gehalt untersucht“, erklärt Menéndez. „Dieser Parameter zeigt uns, wie groß der Anteil endogener DNA ist, also wie viel der DNA von den Überresten stammen im Gegensatz zu mikrobieller DNA aus der Umwelt.“ Darüber hinaus analysierten die Forschenden die Anzahl der auslesbaren Basenpaare sowie den Grad der Verunreinigung der mitochondrialen und nukleären DNA durch Fremdeinflüsse.

Keine DNA-Schäden durch Röntgen: Ein neuer Standard für die Bioarchäologie

Das Ergebnis der Untersuchung zeigt, dass zwischen den gescannten und den nicht-gescannten Proben keine statistisch relevanten Unterschiede bestehen. Auf Basis dieser Erkenntnis schlägt das Team einen nachhaltigen Arbeitsablauf vor, um Felsenbeine sowie das gesamte Skelett für verschiedenste Forschungsdisziplinen zu bewahren. „Unser mehrstufiger Ansatz beginnt mit der makroskopischen Erfassung des Zustands – also was kann ich mit dem bloßen Auge erkennen – und führt über die digitale Konservierung bis hin zur Probenentnahme“, erklärt Menéndez. Durch dieses Vorgehen lassen sich wissenschaftliche Informationen aus Skelettsammlungen maximieren, während zerstörerische Eingriffe auf ein Minimum reduziert werden. Gleichzeitig bietet das Modell eine fundierte Antwort auf die ethischen Herausforderungen im Umgang mit menschlichen Überresten.

Quelle

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (04/2026)